藝術(shù)家們歷來(lái)重視畫(huà)作顏料的顏色。紅丹是最常見(jiàn)的橘紅色抗銹漆。然而，隨著時(shí)間的推遲，顏料的老化引起顏料色彩飽和度的變化。目前利用x射線(xiàn)衍射同步斷層掃描儀（電子加速器光源為PETRA III），比利時(shí)的科學(xué)家們已經(jīng)可以解釋出紅丹光致褪色的原因，他們得出此結(jié)論的關(guān)鍵是鑒定出梵高畫(huà)作中十分罕見(jiàn)的鉛碳酸鹽礦物——水白鉛礦。這一結(jié)論發(fā)表在《應(yīng)用化學(xué)》上。

    左圖為梵高畫(huà)作《云空下的干草垛》（Wheat Stack Under a Cloudy Sky），右圖為畫(huà)作的局部細(xì)節(jié)圖（來(lái)源：Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA， Weinheim）

    紅丹（也叫朱砂，或四氧化三鉛）是含有Pb3O4的混合物。隨著時(shí)間的推移，紅丹顏色各不相同。當(dāng)紅丹顏料轉(zhuǎn)化為黑鉛礦或方鉛礦（硫化鉛）時(shí)，顏色變深或者變黑，當(dāng)紅丹顏料轉(zhuǎn)化為硫酸鉛或碳酸鉛時(shí)，顏色變淺甚至變白。

    安特衛(wèi)普大學(xué)的Koen Janssens實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在已經(jīng)能夠進(jìn)一步解釋紅丹褪色導(dǎo)致發(fā)白的過(guò)程。該研究將梵高畫(huà)作《云空下的干草垛》樣品進(jìn)行顯微掃描，利用高分辨率的x射線(xiàn)衍射同步斷層掃描儀（電子加速器光源為PETRA III），確定樣品中不同的晶體化合物的分布。與常規(guī)x射線(xiàn)晶體衍射方法相比，這種方法可以在不切開(kāi)樣品的情況下檢測(cè)樣品斷層的成分。

    實(shí)驗(yàn)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種非常罕見(jiàn)的鉛碳酸鹽礦物，水白鉛礦（3PbCO3Pb（OH）2PbO）。論文的第一作者，F(xiàn)rederik Vanmeert說(shuō)：“這是首次該物質(zhì)發(fā)現(xiàn)于19世紀(jì)中期的畫(huà)作中，也因此發(fā)現(xiàn)了紅丹光致褪色的新過(guò)程?！被谶@種新發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們提出了在光和二氧化碳的影響下紅丹褪去紅色可能發(fā)生的反應(yīng)途徑：光輻射使電子從紅丹的價(jià)帶移動(dòng)到導(dǎo)帶，成為一種半導(dǎo)體，致使紅丹向PbO轉(zhuǎn)化。隨后，來(lái)自空氣中的二氧化碳逐漸降解了油畫(huà)中的結(jié)合劑。這種水白鉛礦從plumbonacrite轉(zhuǎn)化為hydrocerussite，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步吸收二氧化碳，再轉(zhuǎn)化成白鉛礦（碳酸鉛），形成白色的降解物。