14.3 MÁS INFORMACIÓN - VAMOS CON PIES DE PLOMO

31/03/08

Vamos con pies de plomo
Aunque no existe una “edad del plomo”, la presencia de este metal acompaña la historia del hombre desde tiempos más antiguos, probablemente por su característica de fundir en temperaturas bajas (facilidad de trabajo).
En las obras de arte está presente en casi todos los sectores: en la preparación de pigmentos (minio, blanco de plomo, litargirio, massicot, amarillo de plomo y otros), en la fabricación de las cristaleras y de la grisalla, en la numismática, en la producción de bronces, en las cubiertas de muchas cúpulas, etc.
Además existen partes de estatuas enteramente de plomo, por ejemplo en obras de jardín estilo inglés o bien en algunos hallazgos arqueológicos muy antiguos [1,2]. Es por tanto esencial, para un trabajador de la restauración conocer al máximo las características de este metal y de sus componentes.

El plomo metálico en naturaleza en prácticamente inexistente, ya que se contamina fácilmente por los ácidos orgánicos débiles. La reacción de corrosión de la superficie sucede muy velozmente, sobre todo en presencia de ácidos orgánicos y/o humedad para formar pátinas diferentes según la tipología del ambiente a la que está expuesta la obra como se muestra en la tabla de abajo (donde a un mayor número de símbolos + corresponde una mayor frecuencia de apariciones).  

                          Ambiente interno       Ambiente externo     Ambiente marino     Amb. subterráneo
Acetatos                   +                                 +    
Sulfatos                    +                                 +                             +++                          +
Carbonatos            +++++                          ++                           +++++                   ++++
Cloruros                    +                                                              +++++                       +
Hidróxidos             +++++                            +                             +++                     +++++
Clorados                   +      
Sulfuros                                                                                        +                           +
Formiatos                 +      
Óxidos anhidros       +++                             +                             +++                       +++
Fosfatos                                                                                                                   ++
 

La pátina más frecuentemente encontrada sobre la superficie de obras/piezas de plomo, en cualquier ambiente, es la blanquecina formada por carbonados e hidróxidos. En práctica las sales de plomo formadas reaccionan con el anhídrido carbónico presente en la atmósfera y se forma una pátina blanquecina de hidrocerusita, cuya reacción de formación es la misma utilizada para formar el blanco de plomo 
(ver boletín «12.3 Blanco: una cuestión de fondo»).
Otros compuestos a menudo presentes en superficie son los sulfatos y óxidos anhidros, que se forman con el mismo proceso de los carbonados, por la presencia de anhídridos sulfurosos y/o agentes oxidantes [3].

La presencia de estas pátinas no debe considerarse deletéreas ya que son todos compuestos escasamente solubles, componentes de un estrato compacto y adherente que previene la posterior degradación del metal. En pocas palabras, son pátinas de pasivación.
Otra característica importante del plomo, desde el punto de vista físico-químico, es la escasa tendencia del plomo a formar uniones con metales como el cobre. El plomo se usaba para la fabricación de los bronces, especialmente en época romana, para abatir los costes de producción y por su característica de “baja fundición”: se necesitaba menos calor para llevar a fusión la aleación. La completa no mezclabilidad del plomo en matrices ricas de cobre, lleva a la formación de una microestructura “globular” con fenómenos de segregación. En práctica, en la masa metálica formada por la aleación cobre-estaño, están presentes granos de plomo sueltos, con consecuencias importantes tanto para la resistencia mecánica como para la tipología de corrosión.

Los fenómenos de corrosión más frecuentemente encontrados en obras/piezas que contienen plomo son la corrosión intergranular, el pitting y la corrosión selectiva. La corrosión intergranular es la más común en los manufacturados con aleaciones dendríticas, mientras que el pitting se presenta en ambientes con formación de condensación. Ejemplo típico, las cubiertas de bajotechos, con corrosión preferentemente en la parte inferior. La corrosión selectiva, por tanto, es típica de bronces y  latones donde el plomo está presente. En un futuro artículo se hablará del bronce y del particular fenómeno conocido como “gusanos del plomo”.

Las intervenciones de restauración en obras/piezas en plomo deben de ser siempre valorados con extrema cautela dada la alta toxicidad de este elemento. En los procedimientos mecánicos es indispensable tomar las debidas precauciones para no ingerir los polvos del plomo y eliminar las aguas de lavado en los contenedores de desechos tóxicos y contaminantes.

El primer tipo de limpieza posible es la mecánica. Es necesario tener bien presente que muy a menudo las pátinas de óxido superficial tienen una dureza mucho mayor del metal mismo y la eliminación mecánica puede rayar la superficie del metal. Para la limpieza química, el agente secuestrante más usado en el EDTA o un de sus sales, oportunamente condensado o ayudado de gasas de algodón, pulpa de celulosa o papel japonés. Para este fin, el EDTA bisódico, ligeramente ácido (pH 5.5), puede ser la mejor elección ya que se forman complejos solubles y, en el caso de carbonatos, se promueve la descomposición química de la pátina. Sobre pátinas particularmente resistentes, como las de los óxidos anhidros, puede ser útil un baño con amonio acetato.
Esta operación es particularmente delicada porque se eliminan todos los compuestos presentes.
Si la pátina es muy sutil, se pueden usar las resinas de intercambio iónico, de tipo cationico (Amberlite IR 120 H), que hacen más complejo el plomo, o aniónico (Amberlite 4400 OH), con presencia de sulfatos. Muy importante, para evitar que se desencadenen nuevos fenómenos de corrosión, lavar bien con agua desmineralizada (aproximadamente pH 6,3).

La limpieza láser Nd: YAG (longitud de onda 1064 nm) ha sido usada en algunos manufacturados para eliminar barnices y productos de corrosión, especialmente en ambiente arqueológico. La eficacia del tratamiento está siempre unida a la tipología del material a eliminar y a la absorción de la radiación, por ello es siempre indispensable hacer una sabia estimación. La modalidad preferida, vista la baja temperatura de fusión del plomo, es la de Q-switch (impulso muy breve, del orden de los 10 ns) y baja energía para evitar cualquier tipo de calentamiento superficial. Para facilitar la eliminación de las pátinas se puede nebulizar en superficie del agua desmineralizada [4,5].  
Por lo que se refiere a los procesos de limpieza a través de reducción, se han experimentado métodos al plasma, pero sobretodo se ha verificado eficaz el tratamiento electrolítico en solución o por contacto con pluma electrolítica (similar a la pluma para la depilación definitiva) [6].  
Por lo que se refiere a la consolidación y/o reconstrucción, las resinas son las mismas usadas para otros metales: Paraloid B72 u otros acrílicos, epoxídicos con o sin refuerzo de fibra de vidrio, resinas poliéster como el Ara Metal. En la elección del consolidante es necesario tener presente la sensibilidad del metal a los ácidos orgánicos, por tanto los productos usados deben de estar exentos. Además, no debe producir estos ácidos en su degradación, como sucede en las resinas vinílicas [7]. Otro factor importantísimo a valorar es el otro coeficiente de dilatación del plomo: resinas demasiado duras pueden dar lugar a grietas y fisuras, también considerables, en manufacturados de alto contenido de plomo. Una solución puede darse por resinas resistentes pero flexibles, tipo Epo 155.

La protección de objetos de plomo y uniones sigue los mismos principios de la consolidación: son adecuados los materiales comúnmente usados para otros metales a excepción de las resinas vinílicas (ej. PVA).  En el caso de cubiertas de techos, la elección cae a menudo sobre productos que pueden conferir al soporte una buena hidro-repelencia, como las ceras microcristalinas (ej. ResWax WH). Para objetos musealizados, la cubierta-barrera es necesaria para proteger la superficie metálica de los contaminantes ácidos presentes en la atmósfera. De un modo particular, los ácidos producidos por la degradación de las emicelulosas de las partes de madera [8].

En la fase de consolidación y/o protección, puede ser tomado en consideración también el uso de inhibidores como en Benzotriazolo, cuya función sobre el plomo parece ser similar a la del cobre, con formación de un complejo polimérico cristalino BTA-plomo sobre la superficie. El uso de Incral 44 (conteniendo BTA) y cera Reswax, sería por tanto un tratamiento aconsejable para este tipo de obras, sobre todo se si tienen al exterior.  

Bibliografía:
 
1.      Lead (n.d.). Retrieved March 17, 2008, from MFA Cameo (http://cameo.mfa.org/ - search materials: lead).       
2.      Urban, F., & Costa, V.  (2005). Lead and its alloys: metallurgy, deterioration and conservation. Reviews in Conservation, 6, 48-62. 
3.      Restauro leghe metalliche (n.d.). Retrieved March 17, 2008, from  http://www.restaurobeniculturali.it/leghemetalliche.htm        
4.      Naylor, A.  (2000). Conservation of the eighteenth century lead statue af George II and the role of láser cleaning. Journal of Cultural Heritage, 1, s145-s149.
5.      Pini, R., Siano, S., Salimbeni, R., & Pasquinucci, M.  (2000). Tests af láser cleaning an archaeological metal artefacts. Journal of Cultural Heritage, 1, s129-s137.   
6.      Hamilton, D. L. (1999). File 14: lead, tin and lead alloys. In Methods of conserving archaeological material from underwater sites. Retrieved March 17, 2008, from  http://nautarch.tamu.edu/class/anth605/File14.htm
7.      Down, J. L., MacDonald, M. A., TÈtreault, J., & Williams, S. R.  (1996). Adhesive testing at the Canadian Conservation Institute ñ an evaluation of selected poly(vinylacetate) and acrylic adhesives. Studies in Conservation, 41(1), 19-44.    
8.      Berndt, H.  (1990). Measuring the rate af atmospheric corrosión in microclimates. JAIC online, 29(2), 207-220. Retrieved March 17, 2008, from  http://aic.stanford.edu/jaic/articles/jaic29-02-008_indx.html          
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