In de atoomkernen van de materialen waarmee kunstenaars hun schilderijen maakten, ligt mogelijk het antwoord verborgen op prangende vragen van kunst­historici. Kan analyse van het veelgebruikte pigment loodwit uitsluitsel geven over waar en wanneer schilders hun werken creëerden?

Hoe kun je kunstwerken met zekerheid aan bepaalde kunstenaars toeschrijven en achterhalen waar en wanneer ze zijn gemaakt? Zeker voor oude meesters is het lang niet altijd mogelijk om de verschillende eigenaars te herleiden tot de bron. En toeschrijvingen op basis van stijl roepen geregeld felle discussies op. Analyse van de materialen die kunstenaars gebruikten, kan in dat soort gevallen belangrijke aanvullende informatie geven.

Het pigment loodwit lijkt zich hiervoor bijvoorbeeld uitstekend te lenen. Tot in de negentiende eeuw was loodwit het enige witte pigment dat goed dekte, duurzaam was, snel droogde en zich goed tot olieverf liet verwerken. Pas in de twintigste eeuw nam titaanwit de plaats in als belangrijkste witte pigment. Als je een olieverfschilderij van pakweg 1600 tot 1900 in handen krijgt, is het vrijwel uitgesloten dat er géén loodwit in zit.

Hollands loodwit

De Hollanders stonden dusdanig bekend om hun geperfectioneerde procedé om loodwit te maken dat dit bekend kwam te staan als de ‘Hollandse methode’. Ze stapelden aardewerken potten op elkaar met daarin een laagje azijn en daarboven opgerolde platen lood. Daarbij deden ze paardenmest, dat ging broeien, waardoor warmte en koolstofdioxide vrijkwamen. Het azijnzuur reageerde met lood tot loodacetaat, dat vervolgens met koolstof­dioxide reageerde tot loodcarbonaat. Dat zette zich op het oppervlak van de loden platen af als een witte, schilferige korst, die de schilders vervolgens bewerkte tot een wit pigment.

Het in kunst gebruikte lood is interessant, omdat het kan dienen als een geografische vingerafdruk. Lood kan voorkomen in vier stabiele isotopen, met een atoommassa van 204, 206, 207 of 208. De laatste drie zijn de producten van radioactief verval van uranium (206Pb en 207Pb) en thorium (208Pb). De verhouding tussen de vier isotopen in loodertsen hangt af van ouderdom en geologische omstandigheden en verschilt overal ter wereld. Op basis van die verschillen zou je de herkomst van de grondstoffen voor pigmenten en objecten moeten kunnen achterhalen.

Meer dan analyse

Gareth Davies, hoogleraar geochemie aan de Vrije Universiteit, houdt zich al geruime tijd bezig met onderzoek naar loodisotopen in oude meesters. Zijn onderzoeksgroep wist de detectiemethode aanzienlijk te verbeteren, waardoor minder materiaal nodig is voor massaspectrometrie. ‘Als je de sample kunt zien, is die te groot’, zegt hij gekscherend. ‘We hebben inmiddels minder dan tien microgram nodig. In de toekomst zou dat zelfs nog minder kunnen worden.’ Bovendien ontwikkelden onderzoekers een microscalpel waarmee ze de samples zeer precies kunnen nemen.

Davies benadrukt dat je er met de chemische analyse nog niet bent. ‘Alleen als je die informatie combineert met historisch onderzoek naar de productie van de mijnen en de handelsnetwerken krijg je een volledig beeld. Wanneer waren welke mijnen in gebruik en waar kwamen de grondstoffen uiteindelijk terecht?’

Zo blijkt het heel goed mogelijk om onderscheid te maken tussen loodwit dat in Italië werd geproduceerd en dat afkomstig uit de Nederlanden. En omdat loodwit een van de meest gebruikte en beschikbare pigmenten was, lijkt het onwaarschijnlijk dat kunstenaars het in grote hoeveelheden met zich meenamen wanneer zij reisden. Het loodwit zegt dus ook iets over waar schilders hun werken maakten.

Signatuur

De informatie van een geografische vingerafdruk kan letterlijk waardevol zijn. Zo verkocht veilinghuis Christie’s in 2014 het schilderij Sint Praxedis, gepresenteerd als een originele Johannes Vermeer, voor iets meer dan 6 miljoen pond. Over de toeschrijving van het schilderij, een kopie naar de Florentijnse schilder Felice Ficherelli, verschillen kenners danig van mening. Sommigen beweerden dat het een lokale, Italiaanse kopie betrof en dus onmogelijk een Vermeer kon zijn.

Uit isotopenanalyse van het loodwit bleek een duidelijke Noord-Europese signatuur en een sterke gelijkenis met andere vroege Vermeers. Toch gaat het te ver om op basis van het isotopenonderzoek het schilderij onomstotelijk aan Vermeer toe te schrijven, zoals Christie’s zo graag wilde doen. De pigmenten waarover Vermeer beschikte, waren immers ook voor anderen verkrijgbaar. Dat het om een in Italië vervaardigd schilderij zou kunnen gaan, lijkt op basis van de bevindingen in ieder geval bijna uitgesloten.

Niet alleen de isotopen van de metaalcomponent in loodwit kunnen belangrijke informatie over het ontstaansproces van een schilderij bevatten. Laura Hendriks deed aan de ETH Zürich promotieonderzoek naar koolstof-14-datering van organische componenten van olieverf. ‘In mijn onderzoek richtte ik me in de eerste plaats op de datering van de koolstof in de bindmiddelen van de verf. Maar met de ‘Hollandse methode’ vervaardigd loodwit bevat atmosferische koolstof. Dat zou je ook moeten kunnen gebruiken voor een datering.’

Hendriks toonde aan dat het inderdaad mogelijk is om de koolstof in loodwit te isoleren en dateren. Een nadeel is dat de samples die nodig zijn voor dit type datering veel groter zijn dan die voor loodisotopenanalyse. ‘Toch is het vaak geen probleem om genoeg materiaal te krijgen. Kunstenaars gebruikten loodwit vaak in de grondering, die ook doorloopt over de randen van het doek. Hier kun je samples nemen die relatief weinig gevolgen hebben voor het schilderij.’

Vervalsingen ontmaskeren

Door grote variaties in atmosferisch 14C is het onmogelijk om exacte dateringen te krijgen voor de periode van 1700 tot 1950; net de periode waaruit een aanzienlijk deel van de kunst stamt waarover je dat soort informatie zou willen hebben. Toch is het volgens Hendriks een waardevolle methode. ‘Je kunt er vervalsingen mee ontmaskeren. Je kunt bijvoorbeeld de datering van het loodwit vergelijken met die van de koolstofcomponenten van de organische bindmiddelen en het schildersdoek. Als die sterk uiteenlopen, heb je een probleem.’

Bovendien kun je ‘modern’ loodwit op basis van 14C makkelijk herkennen. ‘Vervalsers kunnen natuurlijk nog steeds de ‘Hollandse methode’ gebruiken om onderzoekers om de tuin te leiden, maar door de wereldwijde bovengrondse kernproeven is de hoeveelheid atmosferische 14C vanaf de jaren vijftig drastisch anders dan in de periode daarvoor. Dat zie je meteen. En bij industrieel geproduceerd loodwit krijg je een datering van enkele duizenden jaren oud; ook onmogelijk bij een schilderij dat zogenaamd maar enkele eeuwen oud zou moeten zijn.’

Volgens Gareth Davies is het in de toekomst ook mogelijk om schilderijen beter te dateren aan de hand van loodisotopen. ‘We kunnen binnen de bemonsterde schilderijen uit de zeventiende eeuw nu al verschillende groepen vaststellen. Die lijken direct samen te hangen met historische gebeurtenissen die de handel in lood beïnvloedden, zoals de oplopende spanningen tussen Engeland en de Republiek der Zeven Verenigde Nederlanden vanaf het midden van de zeventiende eeuw.’