Chimica e restauro: il triangolo della solubilità
Tutti gli specialisti del mondo della conservazione dei beni culturali, che essi siano restauratori o diagnosti, hanno bene in mente una frase che spesso, per alcuni, diventa un mantra: “il simile scioglie il simile”. Cosa vuol dire nello specifico e come può essere applicata alle opere d’arte?
Sostanzialmente, questa affermazione riassume un concetto estremamente importante: la scelta del solvente più adatto per affrontare la pulitura di un dipinto o di una qualsiasi opera d’arte deve essere determinata dalla sostanza da sciogliere, in modo da facilitare la rimozione della stessa senza danneggiare la superficie da trattare. In questa circostanza, le analisi diagnostiche preliminari al restauro sono fondamentali: se il restauratore conoscerà la natura della vernice degradata o dell’ultimo strato di materiale da rimuovere presente sull’opera d’arte, potrà anche scegliere con accuratezza il prodotto migliore da applicare, affinché l’opera non venga involontariamente danneggiata durante l’intervento di pulitura.
In base al solido da dover sciogliere, i solventi potrebbero essere descritti come deboli o forti. Tuttavia, uno stesso solvente potrà comportarsi in maniera più o meno aggressiva e soddisfacente a seconda della natura del materiale da trattare. Dunque, una migliore distinzione potrebbe tenere conto di parametri assoluti per tutti i solventi e non relativi alla composizione del bene artistico da restaurare. Seguendo tali direttive, sono stati selezionati tre parametri in grado di descrivere e caratterizzare tutti (o quasi) i solventi utilizzati nel restauro di opere d’arte:
- Grado di apolarità della molecola caratteristica del solvente (A), o forze di dispersione;
- Grado di polarità della molecola caratteristica del solvente (P), o forze polari;
- Disponibilità della molecola di formare legami idrogeno (H), o forze di legame idrogeno.
Questi valori, posti in un diagramma ternario e trasformati in valori percentuali, hanno dato origine ad uno degli strumenti più usati e attualmente in circolazione per la scelta del miglior prodotto pulente in fase di restauro: il triangolo (o diagramma ternario) dei solventi e della solubilità, detto anche triangolo di Teas.
Nel diagramma, ogni vertice rappresenta uno dei tre parametri caratterizzanti i solventi (A, P, H) al 100%. Valutandone le proprietà intrinseche, è stato possibile inserite all’interno del triangolo diversi solventi, compresa l’acqua, ed avere una rappresentazione visiva delle caratteristiche di un solvente rispetto all’altro. Oltretutto, conoscendo i valori A, P e H dei solventi, è possibile creare miscele per la pulitura che abbiano caratteristiche specifiche per ogni singolo intervento di restauro.
Conseguenza diretta della conoscenza delle caratteristiche dei solventi e dei relativi materiali “simili” è la possibilità di individuare aree di solubilità dei materiali all’interno del diagramma ternario stesso. Conoscendo, infatti, le proprietà chimiche delle sostanze da rimuovere, proprio grazie alle analisi chimico-fisiche di laboratorio, è stato possibile determinare i valori limite dei solventi per ogni tipologia di materiale da pulire (solitamente vernici, resine, gomme, cere, olii e prodotti filmogeni in generale). Sovrapponendo queste aree di solubilità al triangolo di Teas, in cui ogni punto corrisponde ad un preciso solvente, i restauratori avranno un quadro completo di “chi scioglie cosa”, evitando così di utilizzare il prodotto sbagliato, rischiando di non produrre alcun risultato o, peggio, di rovinare irreversibilmente l’opera d’arte.
Utilizzare, ad esempio, un determinato solvente organico su uno strato di olio siccativo potrebbe comportare un irrigidimento del film pittorico, con conseguente alterazione del colore. Senza considerare, poi, che ogni pigmento, per propria natura, produce un film pittorico leggermente differente, e di ciò bisognerà sicuramente tener conto.
Infine, data la difficoltà nello scegliere il solvente o la miscela di solventi adatta per ogni singolo caso, sono stati ideati tanti software interativi (ad esempio il triangolo interattivo dei solventi e delle solubilità*, sviluppato dall'IsCR) utili sia nella scelta delle molecole migliori sia dei loro rapporti all’interno del solvente, con l’unico scopo di realizzare un intervento di restauro il più mirato, preciso e delicato possibile.
Sostanzialmente, questa affermazione riassume un concetto estremamente importante: la scelta del solvente più adatto per affrontare la pulitura di un dipinto o di una qualsiasi opera d’arte deve essere determinata dalla sostanza da sciogliere, in modo da facilitare la rimozione della stessa senza danneggiare la superficie da trattare. In questa circostanza, le analisi diagnostiche preliminari al restauro sono fondamentali: se il restauratore conoscerà la natura della vernice degradata o dell’ultimo strato di materiale da rimuovere presente sull’opera d’arte, potrà anche scegliere con accuratezza il prodotto migliore da applicare, affinché l’opera non venga involontariamente danneggiata durante l’intervento di pulitura.
In base al solido da dover sciogliere, i solventi potrebbero essere descritti come deboli o forti. Tuttavia, uno stesso solvente potrà comportarsi in maniera più o meno aggressiva e soddisfacente a seconda della natura del materiale da trattare. Dunque, una migliore distinzione potrebbe tenere conto di parametri assoluti per tutti i solventi e non relativi alla composizione del bene artistico da restaurare. Seguendo tali direttive, sono stati selezionati tre parametri in grado di descrivere e caratterizzare tutti (o quasi) i solventi utilizzati nel restauro di opere d’arte:
- Grado di apolarità della molecola caratteristica del solvente (A), o forze di dispersione;
- Grado di polarità della molecola caratteristica del solvente (P), o forze polari;
- Disponibilità della molecola di formare legami idrogeno (H), o forze di legame idrogeno.
Questi valori, posti in un diagramma ternario e trasformati in valori percentuali, hanno dato origine ad uno degli strumenti più usati e attualmente in circolazione per la scelta del miglior prodotto pulente in fase di restauro: il triangolo (o diagramma ternario) dei solventi e della solubilità, detto anche triangolo di Teas.
Nel diagramma, ogni vertice rappresenta uno dei tre parametri caratterizzanti i solventi (A, P, H) al 100%. Valutandone le proprietà intrinseche, è stato possibile inserite all’interno del triangolo diversi solventi, compresa l’acqua, ed avere una rappresentazione visiva delle caratteristiche di un solvente rispetto all’altro. Oltretutto, conoscendo i valori A, P e H dei solventi, è possibile creare miscele per la pulitura che abbiano caratteristiche specifiche per ogni singolo intervento di restauro.
Conseguenza diretta della conoscenza delle caratteristiche dei solventi e dei relativi materiali “simili” è la possibilità di individuare aree di solubilità dei materiali all’interno del diagramma ternario stesso. Conoscendo, infatti, le proprietà chimiche delle sostanze da rimuovere, proprio grazie alle analisi chimico-fisiche di laboratorio, è stato possibile determinare i valori limite dei solventi per ogni tipologia di materiale da pulire (solitamente vernici, resine, gomme, cere, olii e prodotti filmogeni in generale). Sovrapponendo queste aree di solubilità al triangolo di Teas, in cui ogni punto corrisponde ad un preciso solvente, i restauratori avranno un quadro completo di “chi scioglie cosa”, evitando così di utilizzare il prodotto sbagliato, rischiando di non produrre alcun risultato o, peggio, di rovinare irreversibilmente l’opera d’arte.
Utilizzare, ad esempio, un determinato solvente organico su uno strato di olio siccativo potrebbe comportare un irrigidimento del film pittorico, con conseguente alterazione del colore. Senza considerare, poi, che ogni pigmento, per propria natura, produce un film pittorico leggermente differente, e di ciò bisognerà sicuramente tener conto.
Infine, data la difficoltà nello scegliere il solvente o la miscela di solventi adatta per ogni singolo caso, sono stati ideati tanti software interativi (ad esempio il triangolo interattivo dei solventi e delle solubilità*, sviluppato dall'IsCR) utili sia nella scelta delle molecole migliori sia dei loro rapporti all’interno del solvente, con l’unico scopo di realizzare un intervento di restauro il più mirato, preciso e delicato possibile.
*NOTA: attualmente il programma è utlizzabile solo attraverso il browser Internet Explorer
Bibliografia
- M. Matteini, A. Moles, La chimica del restauro. I materiali dell’arte pittorica, Nardini Editore, 2007
- P. Cremonesi, L’uso dei solventi organici nella pulitura di opere policrome, collana I talenti, Edizioni Il Prato, 2004
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