Chimica dei materiali e del restauro

GIALLO DI CADMIO O SOLFURO DI CADMIO

E’ un solfuro che nel momento in cui fosse presente anche il sedemio, tenderebbe

all’arancio diventando sempre + rosso. Essendo un solfuro non è compatibile con

piombo e rame.

ORPIMENTO

Questo sì che è stato abbandonando per la tossicità, usato dall'epoca egizia. E’ un

solfuro d’arsenico molto bello, sembrava oro.

OCRA GIALLA

Ossido ferrico idratato. Sempre stato usato, molto stabile, di origine minerale.

Teniamo conto che in queste tabelle non sono incluse le lacche.

BRUNI

TERRA DI SIENA

Quella bruciata è + scura. Ossidi ferrici + silicati a base di argilla e biossido di

manganese. NERI

Carboni ossa bruciate, di vite tipo carbonella, che davano quella polvere fuliggine,

possibile fare il nero fumo utilizzati poi per l’inchiostro si trova solo carbonio, nel

momento in cui si vogliono ottenere informazioni cronologiche e si decide di

analizzare punti particolari dell’opera campionamenti si vanno a prendere

informazioni come si può prelevare blu o bianco, no il giallo e nero, perché sappiamo

non ci darà informazioni, analisi anche nella scelta del punto da prelevare.

LACCHE

La porpora è stata usata come pigmento, ma soprattutto usata per la tintura tessuti e

per le miniature. Derivava dal murex. L’ambiente del libro era un ambiento + protetto,

dunque aveva un certo tipo di controllo ambientale.

Le lacche rosse, cocciniglia, ne parleremo.

14/03/2024 LEGANTI

Quello che tiene insieme le particelle di pigmento che essendo polverose non

sarebbero sul supporto. Ricordiamoci la preparazione con cosa era costituito. Nelle

proprietà del legante possono essere in parte riassunte: devono avere un potere

coesivo, ovvero far stare insieme le particelle, e adesione, termine che di solito

usiamo per i collanti.

● Fisiche

Tra le proprietà che andiamo a considerare, sono essenzialmente fisiche, ad

esempio meccaniche come elasticità (quello che se sollecitato si deforma) e

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viscosità (qualcosa che fluisce”)- sono proprietà fisiche, ma del legante nei suoi 2

stati diversi, quello iniziale e finale.

1. Coesione

2. Adesione al supporto

3. Viscosità: deve fluire.

4. Stabilità:

5. Elasticità: dovrebbe tornare alla situazione iniziale quando viene rimossa la

sollecitazione, quello che viene sollecitato si deforma.

● Chimiche

Quelle che coinvolgono i legami presenti tra gli atomi che costituiscono il materiale

come gli atomi di carbonio. Tutto ciò che porterà ad una variazione dei legami, sarà

una variazione chimica.

1. Compatibilità: non devono avvenire reazioni tra pigmenti-leganti che portano

al degrado.

2. Insolubilità del pigmento

3. Resistere a luce, agenti atmosferici, umidità e degrado biologico - potrebbero

portare alla rottura delle catene di carbonio e quindi a un degrado chimico con

la perdità di stabilità. Alcuni di questi fenomeni di degrado portano anche ad

una comparsa di colore (il legante diventa giallognolo, perché in presenza

della luce e dell’aria, si possono rompere i legami carbonio-carbonio e

formarsi dei composti ossidati che possono avere poi un colore giallo).

● Ottiche

Poi ci sono proprietà anche ottiche, fondamentali per il legante che deve essere

trasparente ed incolore (un vetro blu è trasparente, ma incolore). La variazione della

trasparenza o del colore possono essere dovute a degrado sia chimico che fisico,

quindi ne diamo un'importanza tale per cui lo facciamo diventare il terzo punto di

questa classificazione.

I leganti definiscono la tecnica pittorica: Tecnica a tempera, tecniche a olio,

tecniche miste (tempera grassa: tempera con aggiunta di un olio), tecniche moderne

(materiali polimerici moderni usati come leganti).

Cronologia delle tecniche:

Non possiamo dire che i leganti sono indicatori cronologici, ma nel corso nel tempo

c’è stato un cambiamento delle tecniche.

Medioevo e Rinascimento su tavole : Rosso d'uovo diluito in acqua

Manoscritti miniati: Gomme vegetali, bianco d'uovo, colle animali.

Tarda pittura su tavola e tela (Rinascimento): Oli siccativi (prima misti (con uovo e

tempera) poi da soli).

Pittura moderna: Oli siccativi e polimeri di sintesi.

TEMPERE

Sia le proteine che i polisaccaridi sono considerati polimeri dal punto di vista

chimico. I polimeri sono grandi molecole costituite da unità ripetitive chiamate

monomeri. Le proteine sono polimeri di amminoacidi, mentre i polisaccaridi sono

polimeri di zuccheri.

1) Costituzione proteica: 20

Queste unità che si ripetono sono amminoacidi nelle proteine. Quando due

amminoacidi si legano insieme per formare un peptidico, il gruppo amminico (-NH2)

di un amminoacido reagisce con il gruppo carbossilico (-COOH) di un altro

amminoacido. Durante questa reazione, viene rilasciata una molecola d'acqua (H2O)

e i due amminoacidi si legano attraverso un legame peptidico, che è un legame

covalente.

Il gruppo funzionale risultante dalla formazione di un legame peptidico è chiamato

gruppo peptidico (-CONH-), che si trova tra il carbonio α di un amminoacido e

l'azoto del gruppo amminico dell'amminoacido successivo nella catena proteica.

Questa reazione di formazione di legami peptidici è simile a quella utilizzata nella

sintesi del nylon, un polimero sintetico. Anche nel nylon, i monomeri (unità di base)

si legano attraverso un processo di condensazione, dove una molecola d'acqua

viene rilasciata durante la formazione del legame.

a. Colle animali

La capacità dei polimeri di sciogliersi in acqua è dovuta alla loro natura polare,

simile a quella delle molecole d'acqua stessa. In effetti, l'acqua è una molecola

polare perché ha una distribuzione asimmetrica di carica elettrica. L'atomo di

ossigeno ha una maggiore affinità per gli elettroni rispetto agli atomi di idrogeno, il

che crea una parziale carica negativa sull'ossigeno e parziali cariche positive sugli

atomi di idrogeno. Questa polarità rende l'acqua in grado di interagire con altre

molecole polari, inclusi i polimeri come le proteine e i polisaccaridi.

Nel caso della pasta pittorica, l'acqua svolge un ruolo chiave nel processo. Quando

la pasta pittorica viene applicata sulla superficie, l'acqua contenuta nella pasta

scioglie sia le proteine che i pigmenti, formando uno strato sottile ed omogeneo.

Successivamente, durante il processo di essiccazione, l'acqua evapora, lasciando

indietro un film costituito dai polimeri (come le proteine) e dai pigmenti. Questo film

forma lo strato visibile della pittura una volta asciutto.

Possono essere + o - pure - Colle forti: tenaci adesivi, meno purificate.

SOLUZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI

Soluzioni colloidali acquose reversibili, una volta seccate per l'evaporazione

dell'acqua riacquistano le proprietà originali. Quindi se il processo di essiccamento è

un processo fisico (polimero si scioglie in acqua, acqua evapora, e questo resta

come film), con un po’ di acqua possono scioglierlo, dunque sarebbe reversibile.

Nel corso del tempo però, stiamo parlando di tempi lunghi, questi materiali tendono

a modificarsi chimicamente, ovvero di queste lunghe catene si possono rompere

(luce, ossigeno aria) e formare dei reticoli (vincolo chimico, catena si rompe e si

riaggancia con altro pezzo di catena). Questi reticoli che considero un fenomeno di

degrado, ha la caratteristica di perdere proprietà meccaniche, di ingiallirsi, di non

essere più solubile; perché è diventata come rete e non si riesce a sbrogliare.

Dunque in questo caso il legante diventa irreversibile. Ad esempio gli enzimi hanno

delle forme analoghe alle proteine e riescono a rompere, anche nel campo del

restauro si usa la pulitura con gli enzimi per rimuovere quando hanno perso

reversibilità. Tra l’altro poi queste colle tendono a imputridire.

b. Caseina 21

c. Uovo

TUORLO

Il rosso aveva una maggiore elasticità, perché oltre alle proteine ci sono grassi,

dunque il tuorlo costituiva la tecnica mista. Grazie alla presenza dei grassi animali si

crea un film eccellente:

Buone proprietà ottiche (non ingiallisce invecchiando).

Buone proprietà meccaniche (coesione, adesione, flessibilità).

Insolubilità che aumenta nel tempo (irreversibile).

Prevalentemente mescolato con poca acqua (la pasta deve essere estensibile) +

gocce di aceto o latte di fico (antifermentativi). Poi miscelato con pigmenti in polvere

in giusta quantità: non troppo e non poco (stesura non uniforme). La viscosità

dipendeva anche dalla granulometria, ovvero da come il pigmento era macinato.

Quando si usava? Su tavola. Su pittura murale per integrazioni e rifiniture, più tardi

come tempera da muro e in interventi di restauro.

ALBUME

Spesso come legante per le miniature, quindi ambiente + protetto (in un libro

conservato in ambiente chiuso), comunque non troppo diffuso, ma in casi particolari.

2) Natura polisaccaridica:

I polisaccaridi sono gli zuccheri, alcuni non usati in campo artistico,altri sì come le

gomme vegetali.

a. Gomme vegetali (arabica, adragante, di ciliegio o frutto). Non così diffusi come

l'uovo. Venivano sciolti in un solvente e l'essiccamento avveniva per evaporazione.

b. Amidi e destrine, usati anche questi come adesivi.

Questi adesivi un po’ più deboli spesso venivano usati anche nel restauro per delle

adesioni temporanee, ad esempio si voleva staccare zona pittorica da riporre su

altro supporto, con carte cinesi veline si faceva aderire strato pittorico con una colla

reversibile, per poi staccarlo su un altro supporto (magari con dei tamponi d’acqua).

OLI SICCATIVI

Molecole che hanno il glicerolo (desinenza degli alcoli, perché ha tre

gruppi idrossilici (-OH)), la glicerina reagisce con acido grasso, ovvero una

molecola fatta con (-COOH) e circa 16-18 atomi di carbonio, si chiamano

grassi, perchè andando a reagire con questi OH formano proprio i grassi

con trigliceridi.

Quali sono quelli idrocarburi saturi (legame singolo C-C), mentre saturi (legami doppi

C=C). Se saranno legami singoli, avremmo quindi trigliceridi saturi, mentre se doppi

insaturi. L’olio d’oliva è un trigliceride insaturo, mentre il burro è saturo. Dunque i

grassi solidi a temperatura ambiente sono saturi, gli oli liquidi a temperatura

ambiente sono insaturi.La margarina è di natura vegetale, parente dell’olio, ma

solido a temperatura ambiente - perchè la margarina è un grasso che si dice

idrogenato (subiva un processo di aggiunta di H per togliere il doppio legame).

Quindi gli oli di essiccazione utilizzati in pittura sono