¡Descarga PREVENTIVE CONSERVATION UVA y más Resúmenes en PDF de Conservación y Restauración de Bienes Culturales solo en Docsity!
Week 2 – Light
Topic Light and Temperature & Humidity Agent of Deterioration Light Key Concepts Applications Core Theory Critical Analysis Definitions Formulas Exam Relevant? CCI Reading Done? Questions for Exam Explain the mechanism of photochemical damage. What are acceptable light levels for different materials? How do RH fluctuations affect hygroscopic materials? Calculate risks associated with climate extremes. Risk Examples Case: Historic watercolors exposed to 300 lux for 8 hours daily. Case: Textile collection in uncontrolled storage with RH cycling 30 70%. Case: Metal objects stored near exterior wall with condensation risk. Definition Light: electromagnetic radiation causing photochemical reactions leading to fading and weakening. Climate: temperature and relative humidity conditions affecting material stability and biological activity. Mechanism of Damage Light breaks chemical bonds through photon energy, causing fading, discoloration, and embrittlement. Climate extremes and fluctuations cause dimensional changes, cracking, corrosion, and create conditions for biological growth.
Vulnerable Collections Leather Paintings Paper & Documents Photographs Textiles Wood Light UV radiation → most harmful; causes irreversible damage (yellowing, fading, embrittlement) Visible light → less energetic but causes cumulative and permanent damage Infrared IR → generates heat, accelerating chemical and physical deterioration Light dose = Lux × Time → basis of the “light budget” concept Material sensitivity → paper, textiles, wood, paintings, plastics (especially highly light-sensitive) Light management strategies → UV filters, increased distance, time control, low-intensity lighting, LEDs, fiber optics
The Impact of Light
Maarten van Bommel – 18/02/
Content
Examples of the impact of light on cultural heritage objects What is light / radiation? Different light sources in museums Light management
Why We Need Light in Museums
To see objects To allow objects to be seen To influence the observerʼs perception To emphasize specific elements in an exhibition 18 de febrero de 2026
Photo-oxidation of dyes Oxidation of silver image particles Breakdown of binders (gelatin)
Paintings
Sensitivity: Variable (depends on pigments, binders, varnishes) Exposure context: Gallery lighting, spotlights, daylight How they change: Fading of light-sensitive pigments Yellowing or darkening of varnish Cracking and embrittlement of paint layers Typical degradation reactions: Photo-oxidation of organic pigments and binders Oxidative degradation of drying oils Polymer breakdown in synthetic paints
How Will It Be Exposed?
Intensity of light (lux level) Duration of exposure (time) Spectral distribution UV, visible, IR Presence of oxygen Environmental conditions (temperature, relative humidity) Light dose = intensity × time, and damage is cumulative and irreversible.
How Will It Change?
Light-induced changes are usually: Gradual Cumulative Irreversible
Often not immediately visible
Typical Degradation Reactions
Chemical changes occur due to reactions under the influence of: Light (photochemical reactions) Oxygen (oxidation) Often in combination → photo-oxidation Also influenced by: Heat → accelerates reaction rates Moisture RH → promotes hydrolysis
Main reaction types:
Oxidation → fading, yellowing, embrittlement Hydrolysis → weakening of cellulose, protein, and polymer chains Light rarely acts alone — deterioration is typically the result of multiple interacting agents.
- Font de llum LIGHT SOURCE La llum és el factor principal que causa la fotodegradació. Els aspectes importants són: Intensitat → Com més intensa és la llum, més ràpida és la degradació. Temps → Com més temps dura lʼexposició, més degradació es produeix. Longitud dʼona Wavelength) → La llum UV és molt més destructiva que la llum visible perquè té més energia.
- Oxigen OXYGEN Lʼoxigen participa en reaccions dʼoxidació. Resum molt simple La fotodegradació depèn de 3 grans grups: Aquesta imatge resumeix els paràmetres que influeixen en la fotodegradació, és a dir, el procés pel qual un material es degrada quan sʼexposa a la llum. Aquest fenomen és molt important, per exemple, en pigments, colorants, obres dʼart, plàstics o materials fotocatalítics.
- Matriu MATRIX És el medi o entorn on es troba el material. Inclou: Solvent SOLVENT Tipus de solvent pH → pot accelerar o frenar reaccions. Substrat SUBSTRATE Tipus de material Humitat → lʼaigua pot accelerar reaccions. Mordents/Lakes → substàncies que fixen pigments i poden afectar lʼestabilitat. EXAMPLES En aquesta imatge es veu un dibuix esvaït de Vincent van Gogh (“Montmajour”, 1888 on els colors originals han canviat amb el temps a causa de la fotodegradació. Descripció del que sʼobserva: Actualment, el dibuix té un aspecte molt pàl·lid, dominat per tons marronosos i groguencs. Les línies del paisatge, com lʼedifici i el camp, són febles i poc definides. Al costat esquerre, es veu un detall ampliat on encara queden restes de color porpra més intens.
Aquestes zones porpres indiquen que originalment el dibuix tenia colors molt més vius, especialment tons violeta o porpra. El punt clau és que: 👉 Lʼorigen era completament diferent, perquè el dibuix original tenia més varietat de colors i més intensitat. 👉 Amb el temps, la llum, lʼoxigen i altres factors han provocat que els pigments es degradin. 👉 Com a resultat, molts colors sʼhan esvaït o han canviat, i ara el dibuix sembla molt més uniforme i marronós. En resum: el dibuix original era més ric en colors (especialment porpres), però la fotodegradació ha fet que aquests colors desapareguin gairebé completament. És el canvi de color de la fusta i dels acabats (vernissos, tints, marqueteria) causat principalment per: ☀ Llum (sobretot radiació UV 🌡 Oxidació per lʼaire 💧 Humitat i temperatura 🧪 Envelliment natural dels materials 🖐 Ús i manipulació 🪑 Primer exemple (moble modern, anys 1930
tapissos cortinatges entapissats de paret colors originals 🧵 El paper dels tapissos en interiors històrics Els teixits decoratius del segle XIX tenien: Funció estètica (color, luxe, identitat social) Funció tèrmica (aïllament) Funció acústica Però són materials molt sensibles a la llum i al temps. 🎨 “Mauveine and indigo carmine” A la imatge inferior dreta es mostra un teixit amb una fletxa que indica pigments: Mauveine → primer colorant sintètic (descobert el 1856 per William Perkin). Indigo carmine → derivat sintètic de lʼindigo. 💡 Això és important perquè: A mitjan segle XIX apareixen els nous colorants sintètics. Són brillants i moderns. Però molts tenien baixa resistència a la llum. Es decoloren de manera desigual.
👉 Això explica per què molts interiors del XIX avui tenen colors alterats respecte als originals. Es presenta un exemple del Museu Willet-Holthuysen dʼAmsterdam, redecorat entre 1865 i 1866. Sʼhi destaca lʼús de pigments com la fucsina i la malveïna, que són colorants sintètics del segle XIX. Aquests pigments, tot i ser molt vius, tenen un problema important: 👉 Són poc estables a la llum i poden degradar-se amb el temps, canviant de color o perdent intensitat. Això és rellevant en conservació perquè explica per què molts interiors històrics no conserven avui els colors originals. Es veu la mateixa imatge amb dominants de color diferents (vermellosa i verdosa). Això pot ser degut a: Alteració química dels colorants fotogràfics Envelliment dels materials Mala conservació Problemes de balanç de color La fotografia és especialment sensible a la llum, la temperatura i la humitat, que poden provocar descoloriment o canvis cromàtics.
utilitzen materials sintètics poc estables a llarg termini. 📄 Exemple: paper groc i fràgil En el paper: La cel·lulosa té cadenes llargues. La llum trenca aquestes cadenes (escissió de cadena). Les cadenes es fan més curtes → el paper es torna fràgil. 🧵 Exemple: tèxtils degradats En fibres naturals o sintètiques: Trencament de cadenes polimèriques Pèrdua de resistència mecànica Esquinçaments La llum (sobretot la UV) aporta energia. Quan un material absorbeix aquesta energia: Els electrons dels enllaços moleculars sʼexciten. Si lʼenergia és suficient → es poden trencar enllaços químics. Quan un enllaç es trenca es formen radicals lliures (molècules molt reactives). Aquests radicals: Reaccionen amb lʼoxigen (foto- oxidació) Inicien reaccions en cadena Debiliten el polímer Resultat: Groguiment Fragilitat Esquerdes Pèrdua de resistència 🎯 Idea clau final 🎨 Com observem el color? ✅ Per veure necessitem: 🌞 Llum 🍎 Objecte 👀 Ull connectat al cervell Sense llum → no hi ha color. La llum arriba a lʼobjecte
Veiem color perquè: La llum blanca conté tots els colors. Lʼobjecte absorbeix alguns i reflecteix altres. Els cons detecten la llum reflectida. El cervell interpreta la combinació. La llum blanca (del Sol o una bombeta blanca) conté tots els colors. Quan arriba a un objecte: Una part és absorbida Una part és reflectida 👉 El que veiem és la llum reflectida, no la que sʼabsorbeix. Exemple: poma vermella Absorbeix gairebé tots els colors Reflecteix el vermell → La veiem vermella La llum entra a lʼull 👀 La llum reflectida arriba a la retina, on hi ha 3 tipus de cons: 🔴 L (vermell) 🟢 M (verd) 🔵 S (blau) El cervell interpreta la combinació dʼactivació dʼaquests tres cons com un color determinat. 🌈 Colors de la llum RGB – sistema additiu Primaris de la llum: R vermell G verd B blau Si barregem: R G B → blanc R G → groc G B → cian
Mostra lʼespectre electromagnètic, és a dir, tot el conjunt de radiacions electromagnètiques ordenades segons la seva longitud dʼona (λ). 📏 Què és la longitud dʼona? És la distància entre dues crestes consecutives dʼuna ona. Longitud dʼona curta → freqüència alta → energia alta Longitud dʼona llarga → freqüència baixa → energia baixa A la imatge: Cap a lʼesquerra: ones més curtes i més energètiques. Cap a la dreta: ones més llargues i menys energètiques. Parts de lʼespectre (dʼesquerra a dreta) Raigs gamma Longitud dʼona molt curta (més petita que els nuclis atòmics). Molt energètics i perillosos. Es produeixen en reaccions nuclears. Raigs X Sʼutilitzen en radiografies mèdiques. Travessen teixits tous però no els ossos. Ultraviolat UV Prové del Sol. Pot causar cremades a la pell.
Llum visible És lʼúnica part que podem veure. Inclou els colors de lʼarc de Sant Martí (del violeta al vermell). Infraroig IR Relacionat amb la calor. Sʼutilitza en comandaments a distància i càmeres tèrmiques. Microones Sʼutilitzen per escalfar aliments i en comunicacions. Ones de ràdio Les més llargues. Sʼutilitzen en ràdio, televisió i telecomunicacions. 🔎 La part inferior del dibuix Mostra com canvia la forma de lʼona: A lʼesquerra les ones són molt juntes (alta freqüència). A la dreta són més separades (baixa freqüència). La imagen explica cómo la radiación electromagnética interactúa con los átomos y las moléculas dependiendo de su energía (frecuencia y longitud de onda). Idea clave: cuanta más energía tiene la radiación, más fuerte es el efecto sobre la materia.
Produce efectos aún más suaves, como cambios en el spin nuclear Resumen en tabla simple: Región Energía Efecto Rayos X Muy alta Ionización, daño UV Alta Excitación, daño Visible Media Visión Infrarrojo Baja Calor, vibración
- Rayos X y Ultravioleta (lado izquierdo) → ALTA energía Longitud de onda: 100 400 nm Se divide en: Vacuum UV 200 nm) UV C 200 280 nm) UV B 280 315 nm) UV A 315 400 nm) Qué hacen: Se usan para análisis de materiales Tienen alta energía Pueden dañar moléculas, ADN y células Ejemplo real: UV B y UV C → causan quemaduras solares UV se usa para esterilizar
- Luz visible 400 700 nm) → energía media Este es el arcoíris: Violeta 400 nm) Azul Verde Amarillo Naranja Rojo 700 nm) Qué hace: Es la radiación que nuestros ojos pueden ver Permite ver objetos
Produce excitación electrónica
- Infrarrojo 700 nm) → baja energía Longitudes de onda más largas que el rojo. Qué hace: Produce calor Hace vibrar las moléculas Se usa para: cámaras térmicas espectroscopía IR sensores Pero también: Mucho infrarrojo = calentamiento → daño térmico Idea principal de toda la imagen: A medida que avanzas: Rayos X → UV → Visible → Infrarrojo la energía ↓ disminuye la longitud de onda ↑ aumenta el efecto cambia de: Romper moléculas → Excitar electrones → Calentar moléculas
