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Nonostante il grande numero di trattamenti che sono stati utilizzati e sono ancora in uso per affrontare il problema del deterioramento di manufatti storico-artistici a base calcarea, nessuna soluzione definitiva è stata trovata finora. Nessuna tipologia di trattamento, polimeri organici o composti inorganici, ha finora dimostrato di garantire risultati soddisfacenti. Se infatti i composti organici soffrono di incompatibilità col substrato e di irreversibilità a lungo termine (a causa delle modificazione chimico fisiche a carico del polimero stesso), i secondi, benchè più compatibili, mostrano lo svantaggio della scarsa solubilità. Per superare il problema della solubilità, recentemente sono state sviluppate e testate delle micro e nano-dispersioni di calcio idrossido.

Un approccio completamente nuovo è stato sviluppato nei laboratori dello IENI attraverso l’uso di alcossidi di calcio come materiali per la conservazione/restauro. Gli alcossidi di calcio reagiscono con l’umidità e la CO2 atmosferiche per dare  CaCO3 e alcoli. Questo comportamento all’aria rende questa classe di prodotti chimici adatta per il consolidamento di  pietre, intonaci, malte, dipinti murali a base carbonatica e potenzialmente come sistema per evitare il degrado di materiali cellulosici come legno e carta.

Diversi alcossidi di calcio sono stati sintetizzati a partire da diversi alcoli, permettendo una modulazione delle proprietà chimico-fisiche dei composti finali, in modo da assicurare una buona penetrazione e una distribuzione omogenea all’interno del sistema poroso dei materiali lapidei/legnosi (fig. 1). Una particolare attenzione è stata rivolta alla scelta di vie di sintesi che permettano di ridurre l’elevata tendenza degli alcossidi ad oligomerizzare, processo che riduce la solubilità finale del composto e quindi il loro uso come consolidanti.

E’ stata inoltre investigata in dettagli la carbonatazione, processo molto complesso influenzato da molti fattori legati ai reagenti (concentrazione, solventi) o alle condizioni di reazione  (T, RH).

Questa ricerca è stata l’oggetto in un primo momento di un progetto bilaterale Italia-Francia nell’ambito del programma Galileo, in collaborazione con LRMH (” Materiali innovativi per il consolidamento della pietra calcarea e dei dipinti murali”), che è stato poi più approfonditamente sviluppato nel corso del progetto europeo NANOMATCH: “Nano-systems for the conservation of immoveable and moveable polymaterial Cultural Heritage in a changing environment “ (FP7 THEME [ENV‐NMP.2011.3.2.1‐1]  ). I risultati del progetto, che ha portato alla sintesi su piccola scala industriale e all’applicazione di due nuovi prodotti, testati per efficienza e durabilità, sono molto promettenti (fig. 2 e 3). 

 

Favaro, M., Tomasin, P., Ossola, F. and Vigato, P. A. (2008), A novel approach to consolidation of historical limestone: the calcium alkoxides. Appl. Organometal. Chem., 22: 698–704. doi: 10.1002/aoc.1462

Ossola F., Tomasin P., De Zorzi C., El Habra N., Chiurato M., Favaro M. 2012. New calcium alkoxides for consolidation of carbonate rocks. Influence of precursors’ characteristics on morphology, crystalline phase and consolidation effects. New J. Chem. 36, 2618–2624  DOI: 10.1039/C2NJ40708F

S. Duchêne, V. Detalle, M. Favaro, F. Ossola, P. Tomasin, C. De Zorzi, N. El Habra. Nanomaterials for consolidation of marble and wall paintings. In: Proc. 12th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone, Columbia University, New York 22-26 Oct 2012 

M. Favaro, M. Chiurato, P. Tomasin, F. Ossola, N. El Habra, N. Brianese, I. Svensson, E. Beckers, V. J. Forrat Pérez, M. D. Romero Sánchez and A. Bernardi “Calcium and Magnesium Alkoxides for Conservation Treatment of Stone and Wood in Built Heritage” Built Heritage: Monitoring Conservation Management, L.Toniolo, M. Boriani and G. Guidi Editors Book, ISBN: 978-3-319-08532-6 (Print) 978-3-319-08533-3 (Online)  Springer  Berlin, Heidelberg                2014        p.413-422               DOI: 10.1007/978-3-319-08533-3_35

Domanda di brevetto italiano depositato il 11/11/2014: “Metodo per la preparazione di sospensioni di particelle di alcossidi di metalli alcalino-terrosi” Autori: M. Favaro, M. Chiurato, P. Tomasin, F. Ossola, A. Bernardi

 

 

Figure:

Ieni 32

 Fig. 1

 

Ieni 33

 Fig. 2

 

Ieni 34

 Fig.3

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