Chimica per il restauro - Colore, ambiente e materiali per il restauro

Il trionfo dei colori scuri nel manierismo

Le tavolozze dei pittori diventano più scure, ad esempio Rembrandt. Tra i nuovi pigmenti troviamo:

• Terra di Cassel, o bruno Van Dyck, materiale organico che deriva dalla torba e contiene ossidi di ferro.
• Bitume, è un residuo della distillazione del petrolio. Il problema è che non asciuga mai e quindi tendeva a colare, ad esempio La Zattera di Gericault, ormai deteriorata.
• Giallo Indiano, pigmento organico ottenuto a partire dall'urina di mucche nutrite esclusivamente di mango.

L'esplosione della chimica: 19° secolo

In questo periodo si assiste a un'esplosione di scoperte chimiche che porterà alla creazione di nuovi pigmenti e coloranti, come effetto collaterale dello sviluppo di varie attività industriali come la metallurgica, tessile e farmaceutica.

Un nuovo bianco, si capisce la tossicità della biacca. È una tossicità endogena, che entra nel corpo e va a...

“sostituire” il Ca, e viene messo poi in circolo andando aintaccare il sistema nervoso. Si arriva quindi alla sintesi del Bianco di Zn, scopertodai greci. È un ossido di zinco. Non ebbe però molto successo nella pittura per icosti e perché faticava ad asciugare. Vengono poi scoperti degli essiccativi che nefavoriscono l’utilizzo. Viene utilizzato dai produttori di colori come “schiarente”.

CADMIO, Elemento scoperto agli inizi dell’800, sotto l’industria metallurgica.

• Giallo cadmio: Solfuro di Cd + ossido di Zn. Pigmento particolarmente coprente.
• Arancio cadmio: si otteneva cambiando T e acidità della soluzione.
• Rosso cadmio: è il seleniuro di cadmio. È un pigmento rosso chiaro.

EMERALD GREEN, o verde di Parigi. È un sale, acetato arsenito di rame. Aveva un basso costo e per questo divenuto popolare, ma a contatto con l’umidità sidecomponeva, emanando un gas tossico (morte di

Napoleone).Crocoite minerale scoperto in Siberia, macinato fornisce una polvere arancio, che non viene usata come pigmento. Le ricerche sul minerale portarono però alla scoperta di un nuovo elemento: il cromo.

GIALLO CROMO, derivante dal cromato, che venne isolato nel 1804. È stato utilizzato dal 1810.

Il cromato da origine a diverse colorazioni che si può scurire, aggiungendo acidi o precipitazioni in soluzione alcalina si arriva ad un pigmento arancio, il primo puro dopo il Realgar. Ha un potere molto coprente.

VIRIDIAN, o verde smeraldo. È un ossido di Cromo bi-idrato. Brillante grazie all'aggiunta di molecole d'acqua. Va a sostituire il tossico Emerald green.

BLU COBALTO, è un alluminato di Co. Venne incaricato un chimico di ricercare un nuovo blu che andasse a sostituire il costoso oltremare. Dal cobalto derivano poi altri pigmenti, sintetizzati, es. violetto di cobalto (primo viola non derivante da delle miscele).

l'azzurro ceruleo, verde di Co (con ossido di Zn, colore brillante), aureolina (pigmento giallo che ebbe sviluppo nell'acquerello). Tutti i pigmenti abasa di Co avevano: costo elevato e poca stabilità. Nell'800 viene inventato il tubetto allontanando gli artisti dagli aspetti tecnici, legati COLOURMAN, alla preparazione dei colori. Nasce una nuova figura professionale: chimico esperto di colori. Uno dei più famosi è George Field che creò l'aranciovermiglione, un solfuro mercurico, o cinabro, sintetico. L'utilizzo di questi colori sgargianti nasce dalla teoria di Goethe con il suo saggio "La teoria dei colori", del 1810 che mette in evidenza gli aspetti emotivi del colore, che non potevano essere spiegati attraverso una teorica meccanicistica. Altre intuizioni molto importanti, come il concetto di COMPLEMENTARITÀ, o che l'insieme di tutti i colori dava una luce grigia (Newton bianca), o che utilizzando i colori

Puri si otteneva maggiore brillantezza e durata nel tempo.

DIPINGERE LA LUCE: GLI IMPRESSIONISTI

Li impressionisti usano il discorso dei colori complementari (es. Renoir). Il chimico Michel E. Chevreul è stato il primo sperimentatore degli effetti dell'accostamento dei complementari. Nel 1852: Hermann von Helmoholtz afferma che è impossibile riprodurre i colori come nella realtà, poiché i colori disponibili sono troppo limitati. Si deve quindi dare un'impressione. Con il movimento Fauves, il disegno perde importanza, entra il colore.

L'INDUSTRIA DEL COLORE E I COLORANTI

PORPORA DI TIRO, è estratta da una ghiandola di due molluschi diversi. Conosciuta nel 15° secolo a.C. L'estratto della vescica era giallo ma esposto al sole diventa rosso (apprezzato dagli alchimisti). Questo metodo però con la caduta di Costantinopoli va a perdersi. Fu riscoperto successivamente da uno zoologo che vide i pescatori macchiarsi di giallo.

Che poi diventava rosso. INDACO, ne abbiamo due tipi: uno derivante dalle piante e uno che galleggia nelle tinozze delle manifatture di porpora. Non è solubile in acqua, per esserlo deve essere trasformato in bianco indaco, che poi esposto all'aria si ossida tornando blu (jeans). È l'unico colorante organico che si può usare puro senza trasformarlo in lacca.

SCARLATTO, o cremisi. È un composto organico, derivante da un insetto, il chermes.

Nell'800 un grande impulso alla scoperta di tinte viene dall'industria tessile. Tra i primi coloranti organici scoperti vi è:

ACIDO PICRICO, ottenuto dal fenolo che reagiva con l'acido nitrico, generando trinitrofenolo, che è esplosivo. Di colore giallo. Si trovò un modo per estrarlo dal catrame di carbon fossile che era un sottoprodotto delle fabbriche di gas illuminante. Ottimo colorante per la seta e lana, purtroppo poco resistente alla luce.

Composti aromatici Nel 1848

si scopre che la distillazione del catrame di carbone dava origine a numerosi idrocarburi tra cui benzene, xilene, antracene. Tutti questi composti avevano odore intenso ed un rapporto C/H simile a quello dei composti dellaparaffina: metano, etano, propano, butano, i componenti del petrolio grezzo, che contengono uno o più anelli aromatici. PORPORA FRANCESE, pigmento sintetico organico, scoperto per caso. Era originariamente ricavato dai licheni. Anilina è un sottoprodotto dell'estrazione dell'indaco; Hoffman illustrò l'affinità dell'anilina con fenolo e benzene. L'anilina, trattata con agenti ossidanti dava coloranti fucsia, violetto, blu, porpora e rossi. Derivati dall'anilina sono: A quei tempi si sapeva che i composti organici contenevano: C, H, O, N, ma non si conosceva la configurazione molecolare. Grazie poi a degli studi si sono scoperte le strutture cicliche e conoscendo la struttura organica, si potevariprodurresinteticamente qualsiasi molecola. La prima molecola organica riprodotta ful’ALIZARINA, la cui struttura base era quella dell’antracene.INDACO SINTETICO, Bayern scopre che la struttura base era quella dell’indolo, cheè andava sintetizzato a partire dal toluene, e successivamente da idrocarburi piùeconomici come il naftalene.La maggior parte delle economie locali viene messa in ginocchio dalle scoperteindustriali sui pigmenti.BLU KLEIN, la sua ricerca parte dall’idea di creare un blu con caratteristiche dell’oltremare. È quindi un blu oltremare sintetico. Klein, in collaborazione conl’industria chimica trova una resina sintetica che mantiene la brillantezza delcolore. Questo è il primo pigmento brevettato.MODULO 2: AMBIENTE E MATERIALII materiali iniziano a mettersi in equilibro con l’ambiente che li circonda. Se i parametriambientali cambiano, questo equilibrio viene perso, e avvengono delle

trasformazionidella materia che portano a delle alterazioni più o meno rapide a seconda degli agentiesogeni (fattori ambientali), e agenti endogeni (resistenza del materiale).Il degrado è naturale e quasi sempre irreversibile. È antropogenico, cioè conseguenzadelle emissioni di agenti inquinanti o interventi di restauro condotti in malo modo.

FATTORI AMBIENTALI che determinano il degrado: nell’atmosfera vi sono interazionicontinue. È un sistema multifase, costituito quindi da miscele di gas e particelle chefluttuano nell’aria. Filtra le radiazioni solari dannose. È composta da 5 strati sferici, noisiamo nel primo strato che è la TROPOSFERA, di 8-11 km ca. I cambiamenti sono quasitutti di tipo antropogenico.

GRADIENTE DI T diminuisce di 1° ogni 100m. L’aria calda è più leggera, salendo siespande e si raffredda, ma è sempre più calda dell’aria che la circonda. Quandoraggiunge la

tropopausa non può salire oltre ma può solo espandersi orizzontalmente. La T salendo diminuisce.. ATMOSFERA è composta per il 20% da ossigeno, il 78% da azoto, per una piccolissima parte da argon, è uno 0.07% da tutti gli altri gas, detti gas in tracce, che hanno delle determinate u di misura che ci definiscono il rapporto di mescolamento:

• ppm, parti per milione
• ppb, parti per bilione
• ppt, parti per trilione

Tra i ppm e i ppt ci sono 6 ordini di grandezza. La CO è il maggior gas in tracce presente nell'atmosfera. Quando si parla di STANDARD DI QUALITÀ DELL'ARIA possono essere espressi in concentrazione (misura assoluta, molecole di un certo composto in un dato volume di aria), o rapporto di mescolamento (misura relativa, frazione di composto in proporzione a tutte le molecole presenti dell'aria). OZONO è uno dei gas più aggressivi per i materiali. Nella misura relativa, salendo le molecole d'ozono

Rimangono invariate, il resto diminuisce. Nella misura assoluta, tra O2 e O3, salendo cambiano entrambi i rapporti, quindi è un mescolamento invariato. Esiste un modo per convertire le concentrazioni e i rapporti di mescolamento, o delle tabelle in cui è già presente. Bisogna attenersi all'unità di misura adoperata, se ppm o micro g/m cubo.

A seconda delle condizioni locali e temporali dell'atmosfera un componente dell'atmosfera può essere distribuito in modo omogeneo (es. O2, CO2.) più stabile, o distribuito in modo non omogeneo (es. vapor d'acqua, ozono, etc.) meno stabile. Quindi: se un gas è distribuito in modo OMOGENEO significa che il suo rapporto di mescolamento è più o meno uguale in tutto il globo e alle varie altitudini.

SORGENTE DI EMISSIONE Le sorgenti di emissione possono essere naturali o antropiche. Le emissioni possono essere in fase gassosa o sott