Il trattamento di declorazione sui Beni Culturali

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I fondali marini spesso custodiscono tesori archeologici a causa, per esempio, dei numerosi naufragi che avvenivano in antichità. Tra questi tesori non è raro trovare dei metalli di particolare interesse (armi, gioielli, lingotti) che in tali ambienti sono soggetti a condizioni molto aggressive a causa degli ioni che costituiscono l’acqua marina e agli organismi viventi che possono accumularsi sulla superficie di questi reperti. Nonostante la grande varietà di ioni, uno in particolare cattura il nostro interesse poiché esso espleta un grande effetto sulla morfologia, la struttura ed i processi di corrosione dei metalli: il cloro (Cl).

Il cloro è uno ione di piccole dimensioni con una elevata elettronegatività; esso può diffondere attraverso gli strati di corrosione e nella microstruttura del metallo. Una volta che un metallo si trova sul fondale marino, i processi redox hanno inizio sulla sua superficie e i meccanismi di corrosione implicano la riduzione del pH associato alla formazione di HCl. Inoltre, nel caso del ferro (ad esempio, una palla di cannone) i prodotti di corrosione formati possono evolversi nel tempo, sviluppando fratturazioni che espongono in modo continuo e prolungato la superficie metallica all’aggressività dell’ambiente, attivando veri e propri processi di corrosione localizzati. A causa delle proprietà intrinseche degli ioni cloruro e del complesso meccanismo di corrosione, la degradazione dei metalli continua fino a che tutto il nucleo del campione scompare, anche nel caso in cui si formi uno strato protettivo esterno.

Tradizionalmente, l’estrazione elettrochimica dei cloruri può essere eseguita mediante la polarizzazione del campione che promuove la migrazione degli ioni cloruro fuori della microstruttura e dagli strati di corrosione ed è una procedura che permette di rimuovere una grande quantità di ioni cloruro dagli strati esterni: la declorazione aumenta l’effetto di protezione superficiale e rallenta il fenomeno corrosivo a carico della superficie e, in alcuni casi, degli strati più interni. La superficie dopo il trattamento, però, risulta modificata a causa della riduzione dei prodotti di corrosione a specie più stabili che ne rende differente il colore, per esempio, o la morfologia stessa. Tuttavia, se le condizioni di conservazione non sono adeguate, comunque, il meccanismo della corrosione dovuta agli ioni cloro si può riattivare: ricordiamo, infatti, che il fenomeno di corrosione può essere rallentato, ma mai arrestato.

Caso Studio – Artiglieria del Golfo del Messico

Il Golfo del Messico è stato scenario dei viaggi e dei commerci tra il Nuovo ed il Vecchio Mondo sin dal XV secolo. Al fine di offrire sicurezza e proteggere le navi e le città, le aree costiere Messicane sono state fortificate, specialmente nella zona dell’est, a San Juan de Úlua dove sono state edificate varie fortezze. L’artiglieria in dotazione ad una di queste fortezze fu ritrovata nei fondali marini e recuperata e successivamente restaurata. Si iniziò con uno studio superficiale del campione, il quale fu prontamente sottoposto a procedure di restauro; uno di questi trattamenti è stato l’estrazione del cloro e l’applicazione di uno strato protettivo sul metallo. Per determinare le migliori condizioni per il trattamento, l’estrazione del cloro è stata condotta su alcune repliche dei metalli storici per almeno 300 ore. Una volta che la procedura si era conclusa, si eseguì una caratterizzazione del per determinare se i trattamenti di conservazione fossero davvero efficaci sul tasso di corrosione e se l’effetto protettivo si manifestasse in modo soddisfacente rispetto al tempo impiegato per la rimozione del cloro.

In conclusione, l’estrazione elettrochimica del cloro è fondamentale nei trattamenti di conservazione ed ogni campione necessita di una tempistica particolare: infatti, a seconda del tempo del trattamento stesso, esso può aumentare la resistenza alla corrosione. Inoltre, la stabilizzazione e la riduzione dei prodotti di corrosione aumentano l’effetto barriera fornito preservandola superficie dalla perdita di integrità. Comunque, ogni trattamento di conservazione dovrebbe essere discusso e la sua efficacia valutata dai restauratori e dai conservatori e, nel migliore dei casi, la scelta dovrebbe essere supportata da un gruppo scientifico che ne analizza i dati.

Rafael Parra