Samenvatting

Het Mauritshuis doet momenteel onderzoek naar de pigmenten en laagopbouw in verfmonsters uit kunst van Jan Steen en Giovanni Antonio Pellegrini. Hierbij wordt met Shell Nederland BV samengewerkt onder het Partners in Science project. Een onderdeel van dit project is een onderzoek naar het blauwe pigment smalt. In veel schilderijen verliest smalt door degradatie langzaam zijn kleur, hierbij blijkt dat kalium aan het smalt onttrokken wordt. Het is mogelijk om de elementen in smalt relatief te kwantificeren met de Scanning Elektronen Microscoop (SEM) met een Noran System Seven (NSS) Electron-Dispersive X-ray (EDX) detector waarna de gekwantificeerde data met Principal Component Analysis (PCA) verwerkt kan worden. Dit onderzoek heeft als hoofddoel bepalen of de schilderlocatie of datum aan de hand van de concentraties elementen in smalt bepaald kunnen worden.
Bij dit onderzoek werd in de eerste instantie uitgezocht welke methode van verwerking de hoogste precisie gaf. Hierbij werden punt, vierkant en polygonale metingen door middel van F-toetsen met elkaar vergeleken. Hierna werd de juistheid van de SEM-EDX gecontroleerd door het meten van twee Corning smalt referentiemonsters op een Oxford SEM-EDX en de bij dit onderzoek gebruikte NSS SEM-EDX. De resultaten van de referentiestandaarden werden met een F- en t-toets op significante verschillen gecontroleerd.
Vervolgens werd onderzocht of er naast kalium andere elementen aan het smalt onttrokken werden, waarna er met de dataset met PCA verwerkt werd. Aan de hand van de PCA resultaten werd vervolgens bepaald of er correlaties waren tussen de verschillende monsters in een poging de monsters een plaats of datum te geven.
Uit de resultaten van de methode van verwerking van de mappings bleek na vergelijking met een F-toets dat de polygonale verwerkingsmethode de hoogste precisie gaf. In bijna alle gevallen van de bepaling van de juistheid van de NSS SEM-EDX was het verschil tussen de gemiddelden en standaarddeviaties van de Corning referentie metingen significant. Aangezien de absolute afwijkingen in de gemiddelden zeer klein waren is besloten om de metingen op de NSS SEM-EDX te accepteren voor kwantificatie. Bij metingen aan gedegradeerd en niet gedegradeerd smalt bleek dat de concentratie kalium in de gedegradeerde monsters scherp afnam. Er was geen duidelijke afname van andere elementen zichtbaar.
Uit de PCA resultaten bleek dat er correlatie tussen de monsters van Jan Steen zat, hierbij was de spreiding tussen de resultaten vrij hoog. Deze spreiding kwam mogelijk door gebruik van inhomogeen smalt. Bij vergelijking van de PCA resultaten van Jan Steen en Pellegrini bleek dat er een sterke correlatie in de resultaten van Pellegrini zat. Dit kwam zeer waarschijnlijk doordat er in alle schilderijen hetzelfde smalt gebruikt werd. Bij nadere bestudering van de resultaten van beide schilders, viel op dat de concentraties arseen en bismut in de monsters uit Den Haag voor zowel Jan Steen als Pellegrini hoog lagen. Dit duidde er op dat de bron van het in het smalt gebruikte kobalt mogelijk hetzelfde was.
Hoewel er correlatie was tussen de monsters van Jan Steen zat, was het door de hoge spreiding niet mogelijk om een specifieke datum te bepalen. Wel was het mogelijk om een indicatie van de schilder locatie te geven.