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La química del Blanco sobre blanco de Malevich

Blanco sobre blanco (1918) es una de las obras pictóricas más controvertidas del arte del siglo XX. Se trata de un óleo sobre lienzo de 79,4 cm x 79,4 cm pintado sólo con pigmento blanco. Desde cierta distancia puede parecer una obra monocromática, pero observada con detalle puede descubrirse que se trata de un cuadrado blanco sobre fondo blanco. El fondo es de un color blanco cálido en comparación con la figura, que es de un blanco más azulado, más frío.

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Para Malevich, su autor, esta obra supuso la cumbre del suprematismo. Este movimiento de vanguardia, cuyo manifiesto Del cubismo al suprematismo fue escrito por el propio Malevich y publicado en 1915, supuso un paso más allá de la descomposición volumétrica del cubismo, de los espacios vectoriales del futurismo, y derivó en la abstracción máxima, en la economía visual, en la reducción de las formas a figuras geométricas planas, de limitada paleta. Se había perdido cualquier atisbo de figuración en pro de una emoción pura, más allá del entorno que la arropa.

Esta obra es la última obra suprematista, la obra absoluta de este movimiento. Es la pérdida del entorno y su circunstancia, la máxima expresión posible con el recurso figurativo más limitado. Es sólo blanco sobre blanco, pero la elección de estos pigmentos, la forma, la colocación de la forma no es arbitraria. No se trata de la reducción al absurdo del arte y sus emociones, no sólo se trata de una obra con pretensiones contestatarias, no es la revolución, de la revolución, de la revolución hasta llegar al desgaste, a veces tan propio y tan criticable del arte de vanguardia, demasiado preocupado por sí mismo. Esta obra redujo la luz al color blanco, redujo el espacio a dos sutiles planos, redujo la expresión del movimiento a una figura inclinada, porque la diagonal es la expresión mínima del movimiento. Es un cuadrado blanco que abandona el cuadro, por esto está inclinado y situado en el margen superior derecho. Esta obra es un foco de luz en movimiento, una fuga de luz, luz carente de tecnología, de aparataje, es la luz pura del pigmento, es la emoción blanca, la lastimosa nada que en su movimiento ilumina la nada. Y es que no hay nada más que un abismo blanco en el despojo del entorno y su circunstancia.

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Los dos únicos pigmentos empleados en esta obra fueron el blanco de plomo para el fondo y el blanco de zinc para la figura. Su elección no fue arbitraria, y su colocación tampoco. Las razones de esta elección y la interpretación de esta obra cobran más sentido si analizamos la naturaleza de estos dos pigmentos, su historia y sus propiedades químicas y físicas.

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS PIGMENTOS

El blanco de plomo es un carbonato básico de plomo de fórmula (CO3)2(OH)2Pb3 y tiene la misma composición que el mineral hidrocerusita. Aun así el blanco de plomo que siempre se ha empleado como pigmento es sintético, fabricado por el hombre y no un extracto del mineral. También se le conoce como albayalde, blanco de esquisto o blanco argénteo.

El blanco de zinc es el óxido de zinc, ZnO, se presenta en dos tipos de estructura cristalina: tipo wurtzita y tipo blenda de zinc. En la naturaleza lo encontramos como mineral cintita, pero debido a que este mineral suele contener impurezas de hierro y manganeso que afectan a su color (desde el verde al rojo) siempre se ha empleado el pigmento de síntesis. También se le conoce como blanco de china.

Wurtzita y blenda

HISTORIA Y FABRICACIÓN DE LOS PIGMENTOS

La noticia más temprana acerca de la elaboración y utilización del blanco de plomo se la debemos a Theophrast Tyrtamos (372-287 a.C.) alumno de Aristóteles. Plinio menciona ya en la enciclopedia científica más importante de aquellos tiempos, la Naturalis historia, este primer pigmento inorgánico, enteramente sintético. También Vitruvio menciona el blanco de plomo en su obra De architectura. En las colecciones de recetas de la Edad Media del manuscrito de Lucca y en los escritos de Theophilus y Heracluis se citan el plomo metálico y el vinagre como los materiales de partida para la elaboración del blanco de plomo.

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A partir de los antiguos procesos de elaboración se ha desarrollado el hoy conocido como procedimiento holandés de Loogen. En este proceso se introducen espirales de plomo o retales finos de plomo, de hasta 10 toneladas, en presencia de ácido acético y con entrada de aire, en recipientes de barro y bien envueltos en cajones que suministran el calor necesario para la reacción. Después de varias semanas se decanta el blanco de plomo, se seca y se muele.

En el proceso llamado Klagenfurt intervienen, en vez del ácido acético o vinagre, orujo de uva o levadura de cerveza y zumos susceptibles de fermentación. Así, este procedimiento se desarrolla más lentamente pero conduce a un producto de blancura limpia y atractiva. Así es como se fabrica el producto comercial llamado albayalde, que tras la adición de acetato de plomo o colas vegetales, se prensa y se vende en pequeños bloques.

En el proceso alemán de cámaras se practicó por primera vez en 1839 en Eisenach. Para este procedimiento se disponen largos retazos de plomo de 1mm de grosor en grandes locales de obra de mampostería y colgados de grandes bastidores de madera y se someten a la acción de una atmósfera de vapores de agua, ácido acético, aire y anhídrido carbónico. En este proceso el plomo se transforma inicialmente en acetato de básico de plomo y tras la adición del anhídrido se desplaza el acetato y se forma el bicarbonato básico de plomo. El fango blanco resultante se lava, se cuela, se seca y se muele.

Actualmente es poco corriente encontrarse blanco de plomo fabricado por estos métodos, ya que son excesivamente costosos y lentos, además de suponer un riesgo para la salud del fabricante estar en contacto con plomo, ya que el plomo es un metal pesado tóxico que provoca saturnismo. Los principales síntomas de esta dolencia son la anemia, ya que el plomo, al sustituir elementos divalentes del metabolismo, como el hierro o el calcio, impide la correcta síntesis de hemoglobina. Además el plomo en el organismo se combina con el azufre de los aminoácidos de cisteína formando PbS. También es un potente neurotóxico. En los nuevos procedimientos lo que se hace es disolver plomo y óxido de plomo en ácido acético. De esta manera se forma acetato de plomo, que es soluble en agua. A continuación se adiciona anhídrido carbónico a presión, y se forma un precipitado blanco insoluble. Este precipitado se lava, se seca y se muele, y conforma el pigmento puro de blanco de plomo.

Actualmente, a causa de su perjuicio para la salud de quien lo manipula,  este pigmento ha caído en desuso en favor del blanco de titanio (TiO4), que aunque no tiene exactamente el mismo matiz cálido, es el que más se le asemeja, además de ser un pigmento duradero y de excelente capacidad cubriente.

El blanco de zinc es conocido desde principio de la Edad Media como lana philosophica. En la fabricación del latón se presenta como subproducto incómodo, pero hacia 1800 surge el blanco de zinc como pigmento. Desde los años 30 del siglo XIX se fabrica industrialmente y poco después comienza a emplearse en pinturas.

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En el lenguaje técnico actual se diferencia entre el auténtico blanco de zinc y el óxido de cinc para pintura. Ambos están constituidos esencialmente por ZnO, pero el óxido de zinc para pintura se fabrica partiendo de minerales que además contienen plomo o residuos de fundición que contienen plomo. Por este motivo no son de un blanco tan puro y por eso no se emplea en pintura artística. El óxido de zinc adecuado para fines pictóricos se fabrica mediante evaporación de zinc metálico y oxidación de este vapor con corriente de aire caliente. El humo blanco de zinc precipita en cámaras y se separa en función del tamaño de partícula. Para ser comercializado como pigmento ha de tener una pureza mínima del 99%.

CAUSAS DEL COLOR DE LOS PIGMENTOS

La coloración de los pigmentos siempre se atribuye a cómo interacciona la luz con los electrones del compuesto. La luz será absorbida por un compuesto siempre y cuando contenga la cantidad de energía necesaria para promocionar electrones de un estado basal a un estado excitado. Estos estados de energía son discretos, es decir, el paso de uno a otro precisa una cantidad concreta de energía (cuantos), y los estados intermedios están prohibidos. Si un compuesto absorbe parte de la radiación visible en este proceso, observaremos la radiación no absorbida, la reflejada, de manera que el color del compuesto será el complementario al absorbido. Si esta radiación tiene una energía entre 1,7 y 3,1 eV (correspondiente a una longitud de onda entre 700 y 400 nm) la radiación estará dentro del espectro visible, y por tanto presentará la coloración asociada a esa longitud de onda.

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Según la naturaleza del pigmento podemos analizar los posibles tránsitos electrónicos por medio de diferentes teorías. El hecho de que en este caso tanto el blanco de zinc como el blanco de plomo sean semiconductores nos permite analizar su coloración por medio de la teoría de bandas.

La teoría de bandas permite explicar el enlace metálico aplicando los principios de la mecánica cuántica:

En una porción del metal o del compuesto metálico, por pequeña que sea, existe un gran número de átomos iguales, con orbitales de igual energía. Estos orbitales interaccionan y originan unos nuevos orbitales llamados orbitales moleculares, ya que pertenecen a toda la molécula, en número igual al de los orbitales atómicos combinados. Los orbitales moleculares abarcan todo el fragmento metálico y su energía es muy próxima, tanto que es prácticamente continua. A estos grupos continuos de orbitales se les llama banda. Los electrones se sitúan ocupando los orbitales de menor a mayor energía cumpliendo el principio de exclusión de Pauli (de dos en dos y con espines antiparalelos). Existen dos bandas de energía: la banda de valencia, que es la última banda ocupada o semiocupada (formada por los orbitales de mayor energía ocupados o nivel de Fermi), y la banda de conducción, que es la banda de menor energía que se encuentra desocupada. Solamente conducen aquellos electrones que se encuentran en una banda de valencia y que, al aplicar un campo eléctrico, pueden desplazarse hacia la banda de conducción. La separación entre estas bandas define que un sólido sea conductor, semiconductor o aislante, y a esta diferencia energética entre bandas se llama band-gap.

Band gap

Cuando la radiación de la luz tiene energía suficiente (de al menos el orden del band-gap) como para que se produzca el tránsito electrónico, el compuesto la absorberá. Si el band-gap está por debajo de la energía de la luz visible, todo el espectro visible será absorbido, por lo que el compuesto será de color negro. Si el band-gap cae dentro de la radiación visible, el compuesto absorberá dicha radiación y se verá del color complementario, formado por la fracción del espectro visible no absorbida.

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El blanco de zinc (ZnO) y el blanco de plomo ((CO3)2(OH)2Pb3) presentan un band-gap en torno a los 3,3 eV, lo que se corresponde con una longitud de onda de 380nm, justo por encima de la radiación azul del espectro visible, en la zona del ultravioleta (UV). Es decir, ambos compuestos absorben la radiación UV y en cambio reflejan toda la radiación del espectro visible, por lo que son compuestos de color blanco.

El hecho de que en ambos compuestos el band-gap sea prácticamente coincidente, a pesar de que el zinc esté en el cuarto periodo (Zn2+: [Ar]3d10) y el plomo en el sexto periodo (Pb2+:[Xe]4f145d106s2) es que la insusual diferencia de energías entre la banda de valencia y de conducción en el caso del plomo es consecuencia de la contracción lantánida de los orbitales 6s y 6p.

A este fenómeno hay que sumarle una característica muy particular del ZnO, y es que es una sustancia fluorescente. Esto quiere decir que el ZnO absorbe la radiación UV, la disipa, y a continuación la reemite con una longitud de onda menor, que en este caso cae dentro del espectro visible. De esta manera una radiación que en principio sería invisible a nuestros ojos (la UV) se vuelve visible en contacto con el ZnO. Esta propiedad le asegura no solo un rápido reconocimiento bajo la lámpara de cuarzo analizadora de un restaurador, sino que le presta una notable intensidad lumínica debido a la fluorescencia restante bajo la luz solar y por la cual se diferencia de los demás pigmentos blancos, dotándolo de un matiz cromático frío azulado. Además este pigmento es capaz de estabilizar a los pigmentos orgánicos que por sí solos serían más sensibles a la luz, ya que les protege de la radiación UV.

Al contrario que el blanco de zinc, que tiene ese matiz azulado, el blanco de plomo tiene un matiz amarillento o incluso rojizo. Este fenómeno es debido a que la presencia de sulfuro de hidrógeno atmosférico y la humedad pueden formar pequeñas cantidades de PbS, sobre todo si el pigmento tiene restos de acetato de plomo provenientes de su fabricación. El PbS es de color parduzco oscuro, cosa que no ocurre con el blanco de zinc, ya que aunque por contaminación atmosférica se formase ZnS, este compuesto sigue siendo blanco, así que no afecta al color final. En el caso del blanco de plomo el color puede presentarse más o menos amarillento, sobre todo cuando se emplea un aglutinante acuoso. En pinturas al óleo o con una película de barniz bien conservado no se producirá el amarilleo.

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Oscurecimiento del blanco de plomo por formación de PbS

 

OBSERVACIONES TÉCNICO-PICTÓRICAS DE LOS PIGMENTOS

El blanco de plomo suele emplearse siempre en técnicas al óleo, ya que en técnicas al agua amarillea o ennegrece si la obra está expuesta a la intemperie. Este pigmento reacciona con los ácidos grasos del óleo en una reacción de saponificación, así que forma jabones de plomo conocidos como “pigmentos activos”. Estos jabones fomentan el secado y hacen que la película de pintura al óleo resulte insensible a la humedad. También favorecen la elasticidad, su poder de adherencia, su flexibilidad, y aumentan al mismo tiempo su dureza. Además este pigmento por sí solo neutraliza los ácidos que se producen cuando la película oleosa envejece, de modo que actúa como estabilizante. Por este motivo es habitual encontrar este pigmento mezclado con otras pinturas al óleo, incluso en las veladuras, porque unifica la textura, compensa las tensiones y el secado es más uniforme. De hecho, el buen estado de conservación de muchos cuadros antiguos se debe a la presencia de blanco de plomo tanto en la pintura al óleo como en la imprimación.

La consecuencia de que el blanco de plomo forme jabones es que con el tiempo va perdiendo su poder cubriente. Este fenómeno es empleado para precisar la antigüedad de un cuadro, ya que la imprimación se va volviendo transparente.

El blanco de plomo además es sensible a ácidos y bases, por eso no puede emplearse en técnicas a la cal, frescos o vidrio líquido. Tampoco puede mezclarse con pigmentos que contengan azufre, como por ejemplo el bermellón, el ultramarino o el amarillo de cadmio, ya que puede formarse PbS y oscurecer por completo la pintura.

El blanco de zinc también forma jabones con los aceites, con lo que su secado es rápido y estabiliza la película. En cambio, al contrario que con el blanco de plomo, la película de blanco de zinc es dura y frágil, mucho menos flexible, por lo que no puede emplearse sobre superficies elásticas o sobre imprimaciones que no estén perfectamente secas, ya que puede resquebrajarse al secar. Además es un pigmento que al óleo es menos cubriente que el blanco de plomo. También es sensible bases, y no suele emplearse con aglutinantes ácidos porque espesan demasiado rápido.

CONCLUSIONES

Malevich podría haber escogido otros pigmentos blancos para esta obra, pero la química que se esconde tras ellos, responsable de sus matices, de su luminosidad, es la razón que hace sospechar que la elección no fue caprichosa.

El fondo está pintado con blanco de plomo, que es uno de los blancos más cálidos de la paleta, además de ser uno de los pigmentos de síntesis más antiguos, con la propiedad de ser un excelente cubriente, de secado rápido y que favorece la conservación de toda la obra al protegerla de los ácidos que se producen cuando el óleo envejece.

La forma, ese sutil cuadrado inclinado que denota movimiento, es también un foco de luz. El blanco de zinc tiene ese matiz azulado, resplandeciente, esa luminosidad, más que cualquier otro pigmento blanco, y de ellos es responsable su fluorescencia. El hecho de que este pigmento absorba la radiación ultravioleta, invisible a nuestros ojos, y nos la devuelva como luz blanca, hace que esta obra emane más luz visible de la que incide sobre ella. Es un foco de luz permanente, sin aparataje. Es la nada en movimiento, el devenir de la nada iluminándonos, abandonándonos, la mínima expresión de la luz, todo el espectro visible en un cuadrado blanco impoluto. El foco del entorno, sin el entorno. La emoción pura, el despojo de todo lo que no sea la luz y su devenir.

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Este artículo participa en el XXXIII Carnaval de Química, edición Arsénico, cuyo blog anfitrión es La Química en el siglo XXI.

Este artículo participa en el X Carnaval de Humanidades, cuyo blog anfitrión es El mundo de las ideas.

Este artículo participa en el IV Festival de la Cristalografía, cuyo blog anfitrión es Flagellum.

Fuentes:

Malevich´s suprematist palette. InCoRM Journal. Patricia Railing (2011)

Pigments through the ages (2014)

Zinc white problems in oil paint. The Smithsonian´s Museum Conservation Institute

Synthesis and characterization os lead oxihydroxycarbonatethin films. K.H. Gutierrez-Acosta, L.A. Ruiz-Preciado, M.C. Acosta-Enríquez, D.Berman-Mendoza. (2014)

Estudio de las funciones dieléctricas del semiconductor de sulfuro de plomo. E.A. Albanesi, G.H. Repetto, E. Peltzer y Blancá, F. Domínguez (2002)

The causes of color. Kurt Nassau. Scientific American (1980)

Los materiales de pintura y su empleo en el arte. Max Doerner (1995)

La Química y el Arte. Lothar Beyer. Rev. Soc. Química de Perú (2003)

Percepción y alcances estéticos del color. Norberto Baliño (2008)

Chromic phenomena: the Technological Applications of Colour Chemistry. Peter Bamfield. RSC. (2001)

Otras imágenes: Wikipedia y Virginia Durán (foto B/N)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    4 comentarios en "La química del Blanco sobre blanco de Malevich"

    • Fer says

      Hola Deborah,

      Has conseguido redactar un artículo renacentista perfecto. Tiene Arte y Ciencia a partes iguales, ambas explicadas de manera sublime. La verdad es que cuando vi el Blanco sobre blanco en el MoMA me quedé a bolos, no entendía cómo algo así podía considerarse Arte. Cazurro de mí sigo sin verlo muy claro, pero tras tu explicación me he fijado en detalles que no había percibido. Sutil, por ejemplo, el tema de ver movimiento al estar el cuadro pequeño ligeramente inclinado.

      Y qué decir de la parte científica. Si me hubieran explicado el sulfuro de cinc con las estructuras análogas de su óxido y esta historia de los pigmentos, no me habría vuelto tan loco aprendiéndome las celdillas unidad.

      Si me das tu permiso, me lo guardo en mi colección.

      Un abrazo,

      Fer

      PD. Ya que hablas de estructuras cristalinas, ¿no te animas a mandarlo también al IV Festival de Cristalografía?

      • Deborah García Bello says

        Muchas gracias Fer.
        Esta pintura fue controvertida hace casi un siglo y lo seguirá siendo. Se ha escrito mucho sobre ella, de una manera más o menos crítica, y yo ni quiero ni tengo la autoridad suficiente como para juzgarla. Mi pretensión era arrojar un poco más de luz sobre la interpretación de esta obra a través de la elección de los pigmentos. No existe, que yo sepa, ningún artículo que haya interpretado la obra desde este lado, y lo cierto es que la naturaleza química de estos pigmentos, sus matices de color, y sobre todo la fluorescencia de uno de ellos, los considero aspectos fundamentales.

        Un abrazo Fer.

        PD.: Ya lo he incluido en el festival de la Cristalografía. Gracias por la sugerencia.

    • almalé says

      Estimada Deborah una entrada fascinante. Yo estudie hace años la geometría y los escritos de Malevich para un proyecto, pero desconocía la composición de los pigmentos empleados en el cuadro. Te dejo a continuación un enlace que subí sobre la confección geométrica del cuadro (que seguro que ya conoces) http://es.slideshare.net/almale/cuadrado-blanco-sobre-fondo-blanco-malevich-1918

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