24.3 Ci Sono Anch'io - A volte ritornano…

27/09/10

La riscoperta dei materiali tradizionali deve essere sempre associata ad una valutazione critica della documentazione scientifica. Si corre infatti il rischio di disseppellire materiali che erano stati giustamente relegati alla storia.
Come esempio portiamo, nel campo dei consolidanti, il ritorno alla ribalta degli ottocenteschi silicati alcalini (di sodio e potassio), noti fin dal 1825 con il nome di water glass o vetro liquido.
Questi prodotti sono sicuramente attraenti per tre ragioni:
  • il loro veicolo (l’acqua), che risolve problemi di fiamme libere e osservazioni da parte del responsabile della sicurezza.
  • La loro bassa sensibilità alle condizioni termo-igrometriche, che consente l’utilizzo anche a temperature vicine allo zero, e in presenza di forte umidità.
  • Il costo contenuto (che non tratteremo in questa sede, limitandoci da chimici a considerazioni esclusivamente tecniche).
Le loro proprietà leganti fanno sì che, miscelati con pigmenti e inerti, forniscano pitture murali e rivestimenti per esterni dalle ottime prestazioni, ed in continua espansione su questo segmento di mercato.

Ma come consolidanti?
C’è innanzitutto da chiedersi perché così tante imprese e restauratori si sono rivolti fin dagli anni ’60 al silicato d’etile, nonostante il veicolo solvente, la necessità di rispettare certe condizioni ambientali per ottenere buoni risultati, l’impossibilità di applicazione su superfici bagnate, ed il costo più alto.
Potremmo partire dalla capacità di penetrazione: il silicato d’etile è tra tutti i prodotti consolidanti quello che ha la maggiore capacità di penetrazione, naturalmente paragonato ai polimeri, ma anche ai sistemi inorganici quali bario, acqua di calce e silicati alcalini, che per la loro viscosità tendono a “vetrificare” le superfici.
I silicati sono sostanze fortemente alcaline, con pH tra 10 e 13, ed il loro uso deve essere assolutamente escluso su pitture murali.

Ma il punto centrale che ci permette di capire perché i silicati alcalini di sodio e potassio siano stati abbandonati come consolidanti è quello della loro reattività chimica, ed in particolare i loro sottoprodotti di reazione:

                 Si(ONa)4
   +  4 H2O    ?   Si(OH)4      +      4 NaOH

                 silicato di sodio                                               soda
 

                   Si(OK)4
   +  4 H2O    ?    Si(OH)4     +     4 KOH

                  silicato di potassio                                        potassa




Come si può vedere i sottoprodotti di reazione sono idrossido di sodio (soda), e idrossido di potassio (potassa), sostanze a doppia faccia. Siamo di fronte a basi forti, con pH 14, che sono anche sali fortemente igroscopici, con la potassa addirittura deliquescente (ovvero che in presenza di umidità atmosferica la assorbe fino a liquefarsi). Nel tempo soda e potassa reagiscono con l’anidride carbonica per dare carbonati di sodio e potassio, sali solubili sempre igroscopici, anche se meno alcalini.

La reazione di idrolisi del silicato d’etile procede invece così:

                         Si(OEt)4    +    4 H2O    ?    Si(OH)4    +    4 EtOH

Si ha quindi la formazione di alcool etilico che evapora rapidamente dall’ambiente di reazione. Non è quindi necessaria alcuna operazione successiva all’applicazione del silicato d’etile, mentre è assolutamente necessario sciacquare abbondantemente con acqua deionizzata le aree trattate con i silicati alcalini, controllando il pH fino ad ottenere la neutralità.
Questo procedimento non garantisce inoltre la completa rimozione della soda e della potassa dall’interno della struttura porosa.

Anche se negli anni sono stati fatti tentativi di migliorare le prestazioni di questi materiali, invitiamo i più curiosi a documentarsi richiedendo ai fornitori una documentazione scientifica1, prima di operare una scelta (e questo dovrebbe valere per tutti i prodotti!). Rischiamo altrimenti, dopo anni di considerazioni sulla nefanda azione delle puliture con soda e potassa sulle superfici, di far rientrare gli stessi prodotti dalla porta di servizio.

1.      Una vastissima letteratura supporta invece l’utilizzo del silicato d’etile, e CTS mette a disposizione la vasta bibliografia relativa al silicato d’etile Estel 1000.
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