汞从名画《贤士来朝》（彼得·保罗·鲁本斯，1624）的红色颜料中释放出来，在一些地方形成了黑色的污渍。图片来源：GIRAUDON
数个世纪以来，朱砂这种颜料一直深受艺术家的钟爱，但是随着时间的推移，这种颜料又因为逐渐降解为黑色而臭名昭著。人们发现从古罗马壁画到Peter Paul Rubens的巴洛克油画，这些艺术作品中都有变黑的现象出现，然而变黑的缘由却一直不为人知。
近日，研究人员发现：其中的罪魁祸首就是汞元素，这些汞元素会与暴露在空气中的光线和氯离子产生化学反应。这一发现为防止历史杰作在收藏过程中进一步恶化迈出了重要的第一步。
朱砂，也称为硫化汞，是一种由硫元素和汞元素组成的矿物质。2005年，荷兰阿姆斯特丹大学化学家Keune Katrien和她的同事发现：这种化合物通过一系列的化学反应可以被分解掉，该化学反应首先由氯离子引起——特别是海边的氯离子非常丰富，而这些氯离子很容易和光线结合在一起。
Keune及其团队认为，这一反应的最终产物就是用于老式温度计中的液体——纯汞。从显微镜下可以看到，在绘画作品的孔隙和裂缝中汞元素的聚集物是最终导致这些艺术作品变黑的原因。
事实上，她们的理论很难被证明——因为金属汞是挥发性物质，所以判断这种元素是否参与了一个给定的化学反应是很困难的。比利时安特卫普大学化学家、新研究的合作者Koen Janssens说：“在你准备分析该反应时，汞元素已经挥发掉了。”
为证明这种改变后的硫化汞是导致问题的罪魁祸首，Janssens和他的同事把颜料放在铂的表面，并将其浸泡在含氯离子的水中。当研究人员在矿物上照射激光时，它变黑了。通过引入电流，汞离子又从颜料中被释放回到水中。而这一过程所需要的电压正是金属汞释放离子所需的电压，Janssens说。该研究结果近日发表在德国《应用化学》杂志上。
Keune说，研究小组的试验表明，黑色物质就是金属汞，这一点是令人信服的，而这一成果将在如何更好地存储和展示艺术作品中“非常有价值”。
Janssens也认为，了解到朱砂变黑的确切原因能够帮助艺术品保护者更好地保护文物。将绘画作品收藏在黑暗中不再是唯一的选择，让氯元素远离色素应该是可能的，例如：确保恰当地涂刷防护层清漆。（来源：中国科学报 杨济华）
