不治の病が、美術館のガラスコレクションを静かに広がっている。その名も「ガラス病」。症状は、まず表面が脂ぎったように見え、やがて曇って鈍い光沢に変わること。まだ治療法はないものの、原因はすでに解明されている。空気中の水分が、ガラスをゆっくりと劣化させるのだ。
キッチンのガラス製品、特にコンロの近くに置いてあるものには、脂っこい曇りがつきやすい。もちろん慌てる必要はない。少し掃除すればいいし、レンジフードのフィルターを交換すれば済む話だ。しかし、大切に保存されてきた美術館コレクションの貴重なガラス作品が、まるで揚げ物の煙のそばに何年も置かれていたかのような見た目になったら――話は別である。これは単なる汚れではない。あの鈍い曇りは、ガラスがゆっくりと劣化しているサインかもしれない。美術館業界ではこれを「ガラス病」と呼ぶ。アムステルダム大学の博士課程学生、グース・フェルハール（Guus Verhaar）氏は、ライクス美術館（Rijksmuseum）で、どのガラスがこの症状にかかりやすいかを予測する手法の研究に取り組んでいる。
「泣く」ガラス、「汗をかく」ガラス
ガラスは、手をつけられない素材だと思われがちだ。確かに壊れやすいが、同時に非常にタフでもある。考古学の発掘調査では、数千年も前のガラス玉や破片が見つかっている。化学者たちは、最も攻撃性の強い物質を扱う実験にもガラス器具を使う。窓ガラスは、大きな温度差や大気汚染に何年もさらされていても問題なく機能する。
ところが、ガラスも劣化することがある。その原因は、ただ空気中の水との接触だけだ。
「湿度が高いと、ガラス中の特定の成分が空気中の水分と反応します。するとガラス表面に塩類が生成され、表面に液滴が現れます。ジェル状の液滴で、ガラスに脂っぽい膜が張ったように見えるのです。これは『発汗』や『涙』と呼ばれることがあります」とフェルハール氏は説明する。
「その後、ガラスをずっと乾燥した環境に置くと、液滴は乾いて表面に塩の結晶が析出します。もう一つの問題は、ごく小さな水滴がガラスの外層に吸収される場合です。乾燥した環境ではその水分が蒸発し、表層に極めて細かいひび割れが生じます。これをクリズリング（crizzling）と呼びます。ガラスはそうなると、曇ったように見えるのです」
かつて無色透明、今はピンク色
フェルハール氏が取り出したのは、「病気のガラス」とラベルの付いた箱だ。彼はこの呼び方に少し抵抗があるという。「『病気』と言うと、治療や回復が可能であるかのような印象を与えますが、実際は違います。ダメージは永久的で、せいぜい進行を遅らせることしかできません」
箱から彼が取り出したのは、すりガラス風のピンク色の優雅な水差し。クリズリングの痕跡は明らかだが、あまりに均一に分布しているため、ほとんど気にならない。「この水差しはかつて透明だっただけでなく、無色だったんですよ」とフェルハール氏は何気ない口調で言いながら、さらに箱の中を探る。
無色？ 明らかにピンク色のこの物体では想像しがたい。色の変化もガラス病の症状なのだろうか。「ここでは間接的な結果です。このガラスにはマンガンが含まれています。マンガンは、ガラスを無色で美しく澄んだものにするために添加されたものです。空気中の水分との接触で劣化プロセスが始まると、マンガンは酸化されました。そして酸化マンガンはピンク色なのです」
ガラス病の進行には湿度、特にその変動が重要な役割を果たすが、それだけが要因ではない。「特定の組成を持つガラスは、その化学的性質ゆえに、劣化リスクがはるかに高いことが分かっています」
ガラスの主原料は砂で、その大部分はシリカ（二酸化ケイ素、SiO2）から成る。シリカはいわばガラスの骨格を形づくる「ネットワークフォーマー」だ。そこに添加される物質は、シリカの融点を下げ、加工しやすくするためのものである。
伝統的には、ソーダや燃やした植物の灰など、ナトリウム（Na）やカリウム（K）の塩を多く含む物質が使われてきた。「問題はこの塩類にあるのです」とフェルハール氏は説明する。「ナトリウムイオンやカリウムイオンは、シリカネットワークの中で比較的可動性が高い。表面に出ると、大気中の水分と反応してしまうのです」
安定剤としての石灰
ガラス職人たちが昔から経験的に知っていたのは、添加物がガラスを不安定にするということ、だからこそ安定剤として石灰などを加える必要があるということだ。「石灰を熱するとカルシウムが遊離し、それがネットワークに安定性をもたらします」
Na+やK+と違って、カルシウム（Ca）は2価の陽イオン（Ca2+）だ。正の電荷は、相対的に負に帯電した原子を引き寄せる。シリカネットワーク内では、それは酸素（O）である。Ca2+は2つの酸素原子を引き寄せられるため、ネットワークにより多くの構造をもたらし、NaやKが自由に動き回りにくくなる。
フェルハール氏は、ガラスの成分、表面の劣化生成物、劣化への感受性の関係を調べている。「ナトリウムやカリウムの塩の量も重要ですが、おそらくカルシウム含有量との比率こそが、ガラスの安定性を示す良い指標になるかもしれません」劣化したガラスに含まれる生成物を測定することで、彼は予測手法の開発を目指している。
「もし特定の劣化生成物がガラス病の特徴であることを示せて、まだ外見上の変化がないガラスからそれらを検出できれば、どのガラスが不安定でリスクを抱えているかを判定できます」そうなれば、保存修復の専門家はリスクを抑えるための対策を講じられるとフェルハール氏は言う。「特定の条件下での保管や展示もその一つです。湿度は重要な環境要因ですが、他の素材の近くに展示しない、貸し出さないといった対応もあり得ます」例えば木材は、放出する酸で悪名高い。繊細なガラスにとって深刻な問題になり得るのだ。
ヴェネツィアン・グラスの皮肉
ガラス吹き職人たちは、自分たちのガラスの特性をどう操るかをよく知っていた。しかしその「より美しいガラスを追求する姿勢」が、皮肉にも悲惨な結果を招いた。「有名なヴェネツィアン・グラスは、美術館にとって最も重要な問題グループの一つです。ヴェネツィアの職人たちは非常に澄んだガラスを作りたかったので、原料となるさまざまな材料を添加前に精製しました。その結果、見事に透明なガラスが生まれたのですが、同時に安定性は大きく損なわれました。精製の過程で、安定化に役立つ成分も失われてしまった可能性があります」
ちなみに、ガラス病は現代のガラスにも影響を及ぼす。フェルハール氏が手に取ったのは、現代のアイリッシュコーヒーグラスだ。表面には液滴のついた脂っぽい膜がある。「触っても脂っこいのが分かります」と彼は確認する。「環境中の酸がガラスの中へ移行し、表面が相対的にアルカリ性になります。それが石鹸のような膜を生むのです」こうしたグラスは、彼にとって貴重な研究材料だ。ライクス美術館の研究であっても、美術館のガラスには簡単には出会えないのだから。
武器は綿棒
（美術館の）ガラスを検査する実用的な手法に行き着くには、ガラスを傷つけない技術でなければならない。しかし、ガラス表面に何が付着しているのかを分析するには、何かしらサンプルを採る必要がある。フェルハール氏は、応用しやすい手法を意識的に探していた。その道具は驚くほどローテク――綿棒だ。これでガラスをサンプリングする。つまり、表面の脂っぽい膜や微細な結晶を、そっと拭き取るのだ。「ドラッグストアで売っている普通の綿棒でいいんです。特別なものではありません」
次に、綿棒をイオン交換水に入れてサンプルを溶かし出す。最後のステップは、2種類の分離カラムを備えたイオンクロマトグラフによる分析だ。一方は陽イオン用（Na+、K+、Ca2+など）、もう一方は陰イオン用（特に酢酸イオン CH3COO- とギ酸イオン HCOO-）である。「イオンクロマトグラフィーを選んだのは、非常に感度の高い手法だからです。ごく微量のサンプル――わずか7マイクロリットル――で済みます。扱える材料が極めて少ないこの研究では、それが不可欠なんです」
ダミー試料による検証
フェルハール氏はすでに、美術品ではない傷んだガラス――アイリッシュコーヒーグラスなど――を使って多数のモデル測定を行っている。結果を見せてもらうと、巨大なNa（ナトリウム）のピークが目を引く一方、陰イオンではギ酸が際立っていた。「この手法なら、ガラス表面の劣化生成物の組成や濃度について語ることができます。ガラスにギ酸ナトリウムが存在していれば、リスク要因の兆候かもしれません」ただし、信頼できる測定法に到達するには、まだ多くの作業が必要だ。研究の次のステップは、一連のダミー（模擬試料）に対する測定である。
「さまざまな濃度の塩溶液をいくつも作り、モデルとなるスライドガラスに塗布します。そして各スライドをサンプリングし、イオンクロマトグラフィーで分析します。これで、この手法でサンプルに含まれる塩の種類とそれぞれの比率を、確実に判定できるかどうかが分かります」それがうまくいけば、いよいよさまざまな劣化段階にある美術館所蔵品の実際のサンプルとの作業に移れる。「危険な塩の濃度とガラスへのダメージの関係を確立するための第一歩になります」
どの所蔵品で測定を行えるかは、まだ分からない。壊れやすいガラスにとっては、綿棒での優しいひと撫でさえも、リスクを伴う操作なのだから。