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- 55.1 Chimica e ricerca: Saggi microchimici su carta

Presso i laboratori del Centro di Conservazione e Restauro “La Venaria Reale” (CCR) è stato individuato un protocollo operativo per la diagnostica dei materiali cartacei attraverso la rivelazione di alcune caratteristiche significative. La conoscenza approfondita dei materiali rappresenta un fattore chiave per la contestualizzazione storica e produttiva di campioni cartacei ignoti che si possono ritrovare in una vastissima varietà di opere [1].

Nello sviluppo di procedure per lo studio dei manufatti artistici, il ruolo del chimico è quello di individuare le indagini praticabili, valutare se esse siano significative per ottenere la conoscenza del materiale relativamente alle problematiche poste e infine ottimizzare le procedure di analisi per le applicazioni specifiche richieste.

I test microchimici sono in grado di discriminare i diversi materiali cartacei in base alla materia prima da cui sono stati ricavati e al metodo seguito per la loro produzione, e permettono quindi di raccogliere informazioni senza essere necessariamente vincolati alla diagnostica effettuata da laboratori specializzati. Si sono così definite delle procedure operative per l’esecuzione di spot test selezionati e ottimizzati in modo da essere di facile realizzazione e applicazione e, con un poco di esperienza e attenzione, interpretabili senza troppe difficoltà.

Ripercorrendo la storia della produzione della carta risulta evidente come le tecniche e le materie prime siano cambiate nel tempo per soddisfare diverse esigenze. Dall’invenzione fino al XIX secolo, la carta veniva ottenuta dalla lavorazione di stracci vegetali, sbiancati, sfibrati, feltrati e collati per renderli adatti all’uso di supporto scrittorio. L’unica produzione che fin dall’origine ha previsto l’utilizzo di fibre derivate direttamente dalla lavorazione di piante per ottenere la cellulosa necessaria è stata la carta giapponese, ma essa non è da confrontare con la carta che verrà introdotta a metà del 1800 in Europa, ottenuta da piante attraverso la produzione della cosiddetta pasta legno. A seconda della modalità con cui il legno viene trattato per ottenere la pasta fibrosa (pasta meccanica, semichimica e chimica), si ottengono diversi tipi di carta. La carta derivata da stracci si differenzia sostanzialmente da quella ottenuta da pasta legno per proprietà e tecniche produttive. Comprendere quale sia l’origine della cellulosa o il tipo di collatura subita è utile per ricostruire la storia del manufatto in esame. È quindi chiaro che conoscere la storia della produzione e le materie prime è un importante punto di partenza per l’analisi e la contestualizzazione di oggetti contenenti carta nel settore della conservazione e restauro dei beni culturali.

La letteratura propone diversi reattivi per l’analisi microchimica degli impasti fibrosi [2-5], attraverso reazioni che determinano direttamente o indirettamente una colorazione caratteristica della fibra. Particolari reattivi sono stati testati per distinguere il tipo e il grado di cottura del legno e la presenza e intensità del trattamento di sbianca.

Si sono individuati i saggi più adatti allo scopo prefissato e al contesto di applicazione, considerando che l’utilizzatore finale sarà personale non specializzato e che l’applicazione sarà circoscritta all’interno di laboratori di restauro. Perciò si sono esclusi tutti quei saggi che vedono coinvolte sostanze tossiche o che richiedano particolari accortezze e attrezzature per il loro utilizzo e manipolazione.

Reattivi selezionati per i test

Utilizzo

Reattivo di Herzberg

Identificazione impasto fibroso

Reattivo C di Graff

Identificazione impasto fibroso

Reattivo di Selleger modificato

Identificazione impasto fibroso

Reattivo Lugol

Rilevazione presenza di amidi

Reattivo di Mӓule

Identificazione impasto fibroso

Fluoroglucina

Identificazione lignina

Sudan IV

Rilevazione presenza lipidi

Test Biuret

Rilevazione presenza proteine

Test Raspail

Rilevazione presenza colofonia

 

Dopo la fase di selezione dei test, si sono eseguite alcune prove preliminari in modalità “macro”, utilizzando quindi campioni di dimensioni tali da consentire di valutare il risultato del test ad occhio nudo. Per questa fase preliminare si sono utilizzati campioni di carta per i quali era nota, almeno in parte, la materia prima. In questo modo si è potuto verificare l’effettiva efficacia dei reattivi testati, selezionando quelli che consentissero un’agevole interpretazione dei risultati e una buona ripetibilità della prova. In seguito alle prove preliminari svolte su campioni di carta semi-noti, si è proceduto con l’applicazione, sempre su scala macroscopica, dei reattivi su campioni di carta ignoti, reperiti da CTS. In seguito alle prove macroscopiche si sono scartati i test la cui esecuzione era più complessa o che non restituissero risultati facilmente interpretabili. Per gli altri test, si è proseguito con l’analisi condotta in scala microscopica, considerando le fibre dei campioni già analizzati in scala macro, raggiungendo una interpretazione più solida e definitiva anche dei campioni ignoti. Da queste prove è emerso che i risultati ottenuti a livello macro e microscopico sono significativamente differenti e che l’applicazione dei reattivi sulle singole fibre è comunque da preferire. Inoltre, le prove preliminari hanno permesso di selezionare i test che offrono un risultato facilmente interpretabile e completo, restituendo colori differenti per ciascun prodotto all’interno della vasta gamma di carte che ci si può trovare ad analizzare.

Esempio dei risultati dell’analisi microscopica di campioni ignoti inviati da CTS.

Duralong Double Ocra: lato bianco

Campione senza reattivo 20x

Risultato reattivo C di Graff

Identificazione impasto fibroso

Interpretazione

Risultato ottenuto: grigio porpora

Pasta chimica di conifera al solfito

 

CONCLUSIONI

Al termine del lavoro di tesi è stato prodotto un manuale operativo a servizio dei laboratori del CCR, in cui sono descritti tutti i passaggi da effettuare per l’analisi di campioni cartacei: la preparazione del reattivo, la preparazione del campione, l’applicazione del reattivo e una galleria fotografica per guidare l’interpretazione del risultato.

Bibliografia

  1. ll lavoro sperimentale si è svolto nell’ambito della tesi di laurea magistrale in Chimica conseguita presso l’Università di Torino da Eva Luna Ravan.
  2. G. Poles, (1974). Analisi microscopica delle fibre naturali nella carta. Cuneo: ATICELCA
  3. Martin A. Hubbe, R.P. (2019). Analytical staining of cellulosic materials: a review. Bioresources, 7387-7464.
  4. Mayer, D. D. BPG Spot Tests. Tratto da BPG Spot Tests: https://www.conservation-wiki.com/wiki/BPG_Spot_Tests
  5. Pedemonte, E. (2008). La carta. Storia, produzione, degrado, restauro. Venezia: Marsilio Editori.

Link alla tesi completa:

 https://drive.google.com/drive/folders/1Adkmam7jfSQjTppz4Dv_amQtVW-MXJ2S?usp=sharing

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