艺术家们历来重视画作颜料的颜色。红丹是最常见的橘红色抗锈漆。然而，随着时间的推迟，颜料的老化引起颜料色彩饱和度的变化。目前利用x射线衍射同步断层扫描仪，比利时的科学家们已经可以解释出红丹光致褪色的原因，他们得出此结论的关键是鉴定出梵高画作中十分罕见的铅碳酸盐矿物——水白铅矿。这一结论发表在《应用化学》上。

左图为梵高画作《云空下的干草垛》，右图为画作的局部细节图（来源：Wiley- VCH Verlag GmbH & Co. KGaA，Weinheim）

红丹（也叫朱砂，或四氧化三铅）是含有Pb3O4的混合物。随着时间的推移，红丹颜色各不相同。当红丹颜料转化为黑铅矿或方铅矿（硫化铅）时，颜色变深或者变黑，当红丹颜料转化为硫酸铅或碳酸铅时，颜色变浅甚至变白。

安特卫普大学的 KoenJanssens 实验室现在已经能够进一步解释红丹褪色导致发白的过程。该研究将梵高画作《云空下的干草垛》样品进行显微扫描，利用高分辨率的x射线衍射同步断层扫描仪，确定样品中不同的晶体化合物的分布。与常规x射线晶体衍射方法相比，这种方法可以在不切开样品的情况下检测样品断层的成分。

实验导的研究人员发现了一种非常罕见的铅碳酸盐矿物—— 水白铅矿。论文的第一作者， Frederik Vanmeert 说：“这是首次该物质发现于19世纪中期的画作中，也因此发现了红丹光致褪色的新过程。”基于这种新发现，科学家们提出了在光和二氧化碳的影响下红丹褪去红色可能发生的反应途径：光辐射使电子从红丹的价带移动到导带，成为一种半导体，致使红丹向PbO转化。随后，来自空气中的二氧化碳逐渐降解了油画中的结合剂。这种水白铅矿从 plumbonacrite转化为 hydrocerussite ，经过进一步吸收二氧化碳，再转化成白铅矿（碳酸铅），形成白色的降解物。

新材料在线编译整理——翻译：陈琼