datação por radiocarbono

A datação por radiocarbono ou 14C é uma técnica usada para datar objetos.

Este método foi desenvolvido na década de 1940 por um grupo de cientistas da Universidade de Chicago, liderado por Willard F. Libby; Como resultado, Libby recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1960.[2]​.

O método começa com a medição do carbono-14, um isótopo de carbono fracamente radioativo, e termina com a calibração das datas de radiocarbono, transformadas em anos civis.

O instável e radioativo carbono-14, chamado radiocarbono, é um isótopo natural do carbono. Quando um ser vivo morre, ele para de interagir com a biosfera e o carbono 14 nele contido permanece não afetado pela biosfera, embora decaia naturalmente.[3]​.

Métodos ópticos e estudos de superfície

Técnica de observação atenta de objetos e/ou amostras por meio de microscópio óptico que utiliza sistema de duas ou mais lentes (ocular e objetiva); Para isso a amostra deve estar iluminada. Dependendo de sua posição em relação à fonte, pode refletir a luz ou ser atravessado por ela.

Na conservação, pode ser usado tanto para observar amostras retiradas de objetos quanto para observação direta, ou como meio auxiliar de ampliação durante fases especialmente delicadas das operações de conservação.[4]​.

O microscópio eletrônico de varredura é um instrumento que permite a observação e caracterização superficial de materiais inorgânicos e orgânicos, fornecendo informações morfológicas do material analisado.

Nas artes é utilizado principalmente para obter uma caracterização microestrutural de materiais como: identificação, análise de fases cristalinas e transições de fase em diversos materiais como metais, cerâmicas, materiais compósitos, semicondutores, polímeros e minerais; composição superficial e tamanho de grão; avaliação da deterioração do material, determinação do grau de cristalinidade e presença de defeitos.[5]​.

A microscopia petrográfica é uma técnica analítica, principalmente no domínio dos geólogos, que permite identificar “num relance” as espécies minerais presentes numa amostra através da observação das suas propriedades ópticas e texturas. O microscópio petrográfico usa luz polarizada.

Dependendo da estrutura de um cristal, o crescimento em cada uma das três dimensões será diferente e os elementos de simetria também serão diferentes. Isso fornece ao vidro propriedades ópticas muito importantes que são reveladas quando a luz polarizada passa através dele.[6]​.

Na conservação e restauro é utilizado para identificar diversas estruturas cristalinas, pigmentos, lípidos, proteínas, etc.

O microscópio de fluorescência incorpora uma lâmpada especial que emite uma luz excitante dos fluorocromos, com a qual são coradas as amostras a serem observadas, e que também possui um filtro especial que permite a passagem da luz emitida pelo fluorocromo.

Nesta análise podem ser obtidos os tipos de ligantes, pigmentos, resinas naturais, vernizes.[7]​.

A microscopia confocal baseia-se num princípio semelhante ao de um microscópio de fluorescência, mas utiliza dois diafragmas confocal (um antes da amostra e outro depois) capazes de focar a iluminação num único ponto da amostra. Um laser é utilizado como fonte de luz, e com ele a amostra é escaneada em todo o seu volume, plano por plano, criando um grande número de imagens bidimensionais que um computador interpreta, a partir das quais finalmente gera uma imagem tridimensional do objeto. Para observar preparações com este microscópio é necessário corá-las com substâncias fluorescentes ou rotulá-las com substâncias conjugadas a fluorocromos, como anticorpos. Através desta técnica podem ser identificados alguns óleos, ceras, resinas, etc.

Técnicas cromatográficas

A cromatografia gasosa é uma técnica de separação de moléculas; É função de diferentes propriedades como tamanho, carga, etc., e é baseado em uma coluna onde a fase móvel é um gás de arraste. A amostra volatilizada é introduzida por arrasto com um gás de arraste em uma coluna contendo uma fase estacionária, que retém seletivamente os componentes da amostra. Devido a esta retenção seletiva, os componentes saem da coluna separadamente e as frações separadas passam por um detector, que responde com um sinal registrável.[8]​.

A característica comum a todos os tipos de cromatografia é a existência de uma fase móvel e uma fase estacionária. A fase móvel é aquela que transporta a amostra e a fase estacionária é aquela que a retém dependendo do critério a ser escolhido (tamanho, natureza polar/apolar, etc.).

Em muitos casos, esta técnica é acoplada à espectrometria de massas, que reanalisa essas fases emergentes da coluna cromatográfica de acordo com sua massa. É utilizado para análise de compostos orgânicos presentes em vernizes, ligantes, etc.

A cromatografia líquida de alta eficiência consiste na passagem de uma amostra a altíssima pressão (até 400 atmosferas "Atmosfera (unidade)") através da fase estacionária. Assim como a cromatografia gasosa, a HPLC (cromatografia líquida de alta pressão/desempenho*) possui duas fases: móvel e estacionária; A fase móvel é líquida e a fase estacionária é sólida e está altamente compactada dentro de uma coluna.

O estudo é usado para analisar misturas complexas de componentes não voláteis e termolábeis, como proteínas de alguns ligantes ou compostos orgânicos de alguns corantes naturais.[9]​.

A cromatografia em placa fina difere bastante das duas anteriores (GC e HPLC) em termos de configuração do equipamento. Enquanto os outros dois requerem equipamento instrumental significativo (injetores, cromatógrafos, detectores, etc.), este é muito mais simples. Neste caso, a fase estacionária é uma camada de um adsorvente (por exemplo, sílica gel ou alumina) mantida sobre uma folha de alumínio ou vidro e a fase móvel (eluente) é um solvente volátil ou mistura de solventes.

A amostra a ser analisada é depositada próximo a uma extremidade de uma folha de plástico ou alumínio previamente revestida com uma fina camada de adsorvente (fase estacionária). A lâmina é então colocada em uma cubeta fechada contendo um ou mais solventes mistos (eluente ou fase móvel). À medida que a mistura de solventes sobe por capilaridade através do adsorvente, ocorre uma distribuição diferencial dos produtos presentes na amostra entre o solvente e o adsorvente.[10]​.

Esta técnica é utilizada principalmente para o estudo de vernizes.

Espectroscopia infravermelha

A espectroscopia infravermelha (ou espectroscopia IR) é um tipo de espectrometria de absorção que utiliza a região infravermelha do espectro eletromagnético.[11] A espectrometria de absorção refere-se a uma variedade de técnicas que empregam a interação da radiação eletromagnética com a matéria. Neste, é comparada a intensidade de um feixe de luz medido antes e depois da interação com uma amostra. Na espectrometria IR, a amostra é colocada sob um feixe de luz infravermelha e em questão de segundos é produzido um espectro que indica a quantidade de luz absorvida, que entra no detector que exibe os resultados em forma de gráfico.

Algumas características importantes desta análise são:[12]​.

• - Se duas moléculas são constituídas por átomos diferentes ou têm distribuição isotópica e configuração diferentes ou são encontradas em ambientes diferentes, os espectros infravermelhos serão diferentes.

• - Uma substância definida pode ser identificada pelo seu espectro infravermelho.

• - Estes espectros podem ser considerados como as impressões digitais da referida substância.

Na conservação é utilizado para caracterizar materiais naturais e sintéticos.

A espectroscopia RAMAN é uma técnica não invasiva, fotônica e de alta resolução que fornece informações químicas e estruturais de quase qualquer material orgânico e inorgânico em poucos segundos, permitindo assim sua identificação. É usado principalmente para a determinação de pigmentos.

A técnica baseia-se no exame da luz espalhada por um material quando um feixe de luz monocromático incide sobre ele. É baseado no espalhamento inelástico (ou espalhamento Raman) da luz monocromática, que geralmente vem de um laser na faixa do visível, infravermelho próximo ou ultravioleta próximo. A luz do laser interage com fótons ou outras excitações no sistema, de modo que a energia dos fótons do laser muda para cima ou para baixo.[13]​.

A difração de Rx é uma técnica fundamental para o estudo de materiais cristalinos que permite conhecer a degradação e o comportamento com base no tipo de elementos constituintes. A maioria dos sólidos possui uma estrutura cristalina e isso é diferente em cada material. Os átomos de um cristal formam planos (agrupados em famílias) que podem ser mais ou menos densos.

Cada vez que a radiação (Rx) atinge uma família de planos (cristais) no ângulo apropriado, ocorre interferência construtiva (ondas em fase), que é lida pelo detector e um pico aparece no difratograma ou gráfico. Os difratogramas são únicos para cada tipo de substância cristalina, análogos a uma impressão digital, o que permite identificar a fase presente na amostra.[14]​.

Estudos físicos e exames globais

• - Luz visível: Ajuda a documentar o estado de conservação e as alterações ou deteriorações que ocorrem nas obras. As fotografias são tiradas com luz natural e filtros normais.

• - Luz transmitida: Permite ver a solidez e o estado de conservação dos suportes, marcas de água no papel, etc. São fotografias tiradas com uma fonte de luz colocada no verso da obra para ver, de frente, a quantidade de luz que consegue atravessá-la.

• - Luz pastosa: Este tipo de luz aumenta ou realça a superfície, o que permite observar relevos e/ou deteriorações da obra como levantamentos, fissuras, deformações, texturas, entre outros. Consiste em tirar fotografias com uma luz que incide lateralmente sobre a obra.

• - Luz UV: Este tipo de luz permite observar e identificar intervenções anteriores, ou materiais utilizados como ligantes, pigmentos, resinas, vernizes, etc. Para este tipo de fotografia é necessário utilizar fonte de luz UV e equipamento de proteção individual de segurança.

A radiografia é uma técnica que permite observar toda a peça desde a superfície até ao interior, que a atravessa e a imprime numa placa radiográfica. Graças a esta técnica, é possível localizar a forma geométrica de peças estruturais, montagens, elementos de fixação, galerias e ataques de insetos, dimensionar lacunas na sua policromia, identificar intervenções anteriores, localizar elementos metálicos, etc.

O procedimento consiste em expor o que se pretende fotografar a uma fonte de radiação, ou seja, são emitidos raios X na parte da obra cujo interior se deseja observar. Os raios X têm a capacidade de passar através de alguns materiais e outros de absorver radiação. Desta forma, ao colocar um detector especial atrás da peça, os raios X geram a imagem. Algumas áreas que absorvem os raios X permanecem brancas e o restante dos componentes em diferentes tons de cinza, de acordo com a densidade. O vazio, finalmente, permanece negro.[15]​.

A fotografia digital IR é um método que se baseia em tirar fotos com luz infravermelha que está fora do espectro e que nossos olhos não conseguem ver a olho nu; Isto é conseguido através de filtros especiais que apenas permitem a passagem do espectro destes raios, permitindo observar diferentes características da obra que também não são visíveis como o desenho preparatório, os arrependimentos do autor na composição da sua obra, rascunhos ou esboços. Isso, principalmente naqueles que possuem base de carbono.[16]​.

datação por radiocarbono

A datação por radiocarbono ou 14C é uma técnica usada para datar objetos.

Este método foi desenvolvido na década de 1940 por um grupo de cientistas da Universidade de Chicago, liderado por Willard F. Libby; Como resultado, Libby recebeu o Prêmio Nobel de Química em 1960.[2]​.

O método começa com a medição do carbono-14, um isótopo de carbono fracamente radioativo, e termina com a calibração das datas de radiocarbono, transformadas em anos civis.

O instável e radioativo carbono-14, chamado radiocarbono, é um isótopo natural do carbono. Quando um ser vivo morre, ele para de interagir com a biosfera e o carbono 14 nele contido permanece não afetado pela biosfera, embora decaia naturalmente.[3]​.

Métodos ópticos e estudos de superfície

Técnica de observação atenta de objetos e/ou amostras por meio de microscópio óptico que utiliza sistema de duas ou mais lentes (ocular e objetiva); Para isso a amostra deve estar iluminada. Dependendo de sua posição em relação à fonte, pode refletir a luz ou ser atravessado por ela.

Na conservação, pode ser usado tanto para observar amostras retiradas de objetos quanto para observação direta, ou como meio auxiliar de ampliação durante fases especialmente delicadas das operações de conservação.[4]​.

O microscópio eletrônico de varredura é um instrumento que permite a observação e caracterização superficial de materiais inorgânicos e orgânicos, fornecendo informações morfológicas do material analisado.

Nas artes é utilizado principalmente para obter uma caracterização microestrutural de materiais como: identificação, análise de fases cristalinas e transições de fase em diversos materiais como metais, cerâmicas, materiais compósitos, semicondutores, polímeros e minerais; composição superficial e tamanho de grão; avaliação da deterioração do material, determinação do grau de cristalinidade e presença de defeitos.[5]​.

A microscopia petrográfica é uma técnica analítica, principalmente no domínio dos geólogos, que permite identificar “num relance” as espécies minerais presentes numa amostra através da observação das suas propriedades ópticas e texturas. O microscópio petrográfico usa luz polarizada.

Dependendo da estrutura de um cristal, o crescimento em cada uma das três dimensões será diferente e os elementos de simetria também serão diferentes. Isso fornece ao vidro propriedades ópticas muito importantes que são reveladas quando a luz polarizada passa através dele.[6]​.

Na conservação e restauro é utilizado para identificar diversas estruturas cristalinas, pigmentos, lípidos, proteínas, etc.

O microscópio de fluorescência incorpora uma lâmpada especial que emite uma luz excitante dos fluorocromos, com a qual são coradas as amostras a serem observadas, e que também possui um filtro especial que permite a passagem da luz emitida pelo fluorocromo.

Nesta análise podem ser obtidos os tipos de ligantes, pigmentos, resinas naturais, vernizes.[7]​.

A microscopia confocal baseia-se num princípio semelhante ao de um microscópio de fluorescência, mas utiliza dois diafragmas confocal (um antes da amostra e outro depois) capazes de focar a iluminação num único ponto da amostra. Um laser é utilizado como fonte de luz, e com ele a amostra é escaneada em todo o seu volume, plano por plano, criando um grande número de imagens bidimensionais que um computador interpreta, a partir das quais finalmente gera uma imagem tridimensional do objeto. Para observar preparações com este microscópio é necessário corá-las com substâncias fluorescentes ou rotulá-las com substâncias conjugadas a fluorocromos, como anticorpos. Através desta técnica podem ser identificados alguns óleos, ceras, resinas, etc.

Técnicas cromatográficas

A cromatografia gasosa é uma técnica de separação de moléculas; É função de diferentes propriedades como tamanho, carga, etc., e é baseado em uma coluna onde a fase móvel é um gás de arraste. A amostra volatilizada é introduzida por arrasto com um gás de arraste em uma coluna contendo uma fase estacionária, que retém seletivamente os componentes da amostra. Devido a esta retenção seletiva, os componentes saem da coluna separadamente e as frações separadas passam por um detector, que responde com um sinal registrável.[8]​.

A característica comum a todos os tipos de cromatografia é a existência de uma fase móvel e uma fase estacionária. A fase móvel é aquela que transporta a amostra e a fase estacionária é aquela que a retém dependendo do critério a ser escolhido (tamanho, natureza polar/apolar, etc.).

Em muitos casos, esta técnica é acoplada à espectrometria de massas, que reanalisa essas fases emergentes da coluna cromatográfica de acordo com sua massa. É utilizado para análise de compostos orgânicos presentes em vernizes, ligantes, etc.

A cromatografia líquida de alta eficiência consiste na passagem de uma amostra a altíssima pressão (até 400 atmosferas "Atmosfera (unidade)") através da fase estacionária. Assim como a cromatografia gasosa, a HPLC (cromatografia líquida de alta pressão/desempenho*) possui duas fases: móvel e estacionária; A fase móvel é líquida e a fase estacionária é sólida e está altamente compactada dentro de uma coluna.

O estudo é usado para analisar misturas complexas de componentes não voláteis e termolábeis, como proteínas de alguns ligantes ou compostos orgânicos de alguns corantes naturais.[9]​.

A cromatografia em placa fina difere bastante das duas anteriores (GC e HPLC) em termos de configuração do equipamento. Enquanto os outros dois requerem equipamento instrumental significativo (injetores, cromatógrafos, detectores, etc.), este é muito mais simples. Neste caso, a fase estacionária é uma camada de um adsorvente (por exemplo, sílica gel ou alumina) mantida sobre uma folha de alumínio ou vidro e a fase móvel (eluente) é um solvente volátil ou mistura de solventes.

A amostra a ser analisada é depositada próximo a uma extremidade de uma folha de plástico ou alumínio previamente revestida com uma fina camada de adsorvente (fase estacionária). A lâmina é então colocada em uma cubeta fechada contendo um ou mais solventes mistos (eluente ou fase móvel). À medida que a mistura de solventes sobe por capilaridade através do adsorvente, ocorre uma distribuição diferencial dos produtos presentes na amostra entre o solvente e o adsorvente.[10]​.

Esta técnica é utilizada principalmente para o estudo de vernizes.

Espectroscopia infravermelha

A espectroscopia infravermelha (ou espectroscopia IR) é um tipo de espectrometria de absorção que utiliza a região infravermelha do espectro eletromagnético.[11] A espectrometria de absorção refere-se a uma variedade de técnicas que empregam a interação da radiação eletromagnética com a matéria. Neste, é comparada a intensidade de um feixe de luz medido antes e depois da interação com uma amostra. Na espectrometria IR, a amostra é colocada sob um feixe de luz infravermelha e em questão de segundos é produzido um espectro que indica a quantidade de luz absorvida, que entra no detector que exibe os resultados em forma de gráfico.

Algumas características importantes desta análise são:[12]​.

• - Se duas moléculas são constituídas por átomos diferentes ou têm distribuição isotópica e configuração diferentes ou são encontradas em ambientes diferentes, os espectros infravermelhos serão diferentes.

• - Uma substância definida pode ser identificada pelo seu espectro infravermelho.

• - Estes espectros podem ser considerados como as impressões digitais da referida substância.

Na conservação é utilizado para caracterizar materiais naturais e sintéticos.

A espectroscopia RAMAN é uma técnica não invasiva, fotônica e de alta resolução que fornece informações químicas e estruturais de quase qualquer material orgânico e inorgânico em poucos segundos, permitindo assim sua identificação. É usado principalmente para a determinação de pigmentos.

A técnica baseia-se no exame da luz espalhada por um material quando um feixe de luz monocromático incide sobre ele. É baseado no espalhamento inelástico (ou espalhamento Raman) da luz monocromática, que geralmente vem de um laser na faixa do visível, infravermelho próximo ou ultravioleta próximo. A luz do laser interage com fótons ou outras excitações no sistema, de modo que a energia dos fótons do laser muda para cima ou para baixo.[13]​.

A difração de Rx é uma técnica fundamental para o estudo de materiais cristalinos que permite conhecer a degradação e o comportamento com base no tipo de elementos constituintes. A maioria dos sólidos possui uma estrutura cristalina e isso é diferente em cada material. Os átomos de um cristal formam planos (agrupados em famílias) que podem ser mais ou menos densos.

Cada vez que a radiação (Rx) atinge uma família de planos (cristais) no ângulo apropriado, ocorre interferência construtiva (ondas em fase), que é lida pelo detector e um pico aparece no difratograma ou gráfico. Os difratogramas são únicos para cada tipo de substância cristalina, análogos a uma impressão digital, o que permite identificar a fase presente na amostra.[14]​.

Estudos físicos e exames globais

• - Luz visível: Ajuda a documentar o estado de conservação e as alterações ou deteriorações que ocorrem nas obras. As fotografias são tiradas com luz natural e filtros normais.

• - Luz transmitida: Permite ver a solidez e o estado de conservação dos suportes, marcas de água no papel, etc. São fotografias tiradas com uma fonte de luz colocada no verso da obra para ver, de frente, a quantidade de luz que consegue atravessá-la.

• - Luz pastosa: Este tipo de luz aumenta ou realça a superfície, o que permite observar relevos e/ou deteriorações da obra como levantamentos, fissuras, deformações, texturas, entre outros. Consiste em tirar fotografias com uma luz que incide lateralmente sobre a obra.

• - Luz UV: Este tipo de luz permite observar e identificar intervenções anteriores, ou materiais utilizados como ligantes, pigmentos, resinas, vernizes, etc. Para este tipo de fotografia é necessário utilizar fonte de luz UV e equipamento de proteção individual de segurança.

A radiografia é uma técnica que permite observar toda a peça desde a superfície até ao interior, que a atravessa e a imprime numa placa radiográfica. Graças a esta técnica, é possível localizar a forma geométrica de peças estruturais, montagens, elementos de fixação, galerias e ataques de insetos, dimensionar lacunas na sua policromia, identificar intervenções anteriores, localizar elementos metálicos, etc.

O procedimento consiste em expor o que se pretende fotografar a uma fonte de radiação, ou seja, são emitidos raios X na parte da obra cujo interior se deseja observar. Os raios X têm a capacidade de passar através de alguns materiais e outros de absorver radiação. Desta forma, ao colocar um detector especial atrás da peça, os raios X geram a imagem. Algumas áreas que absorvem os raios X permanecem brancas e o restante dos componentes em diferentes tons de cinza, de acordo com a densidade. O vazio, finalmente, permanece negro.[15]​.

A fotografia digital IR é um método que se baseia em tirar fotos com luz infravermelha que está fora do espectro e que nossos olhos não conseguem ver a olho nu; Isto é conseguido através de filtros especiais que apenas permitem a passagem do espectro destes raios, permitindo observar diferentes características da obra que também não são visíveis como o desenho preparatório, os arrependimentos do autor na composição da sua obra, rascunhos ou esboços. Isso, principalmente naqueles que possuem base de carbono.[16]​.