Gomme vegetali Amido Cellulosa Carboidrati: zuccheri e polisaccaridi - C6H12O6
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Gomme vegetali
Carboidrati: zuccheri e polisaccaridi Amido
Cellulosa
Monosaccaridi
C6H12O6
Glucosio
Legame glucosidico
Gomme vegetali:
Essudati vegetali amorfi, di natura polisaccaride solubili o rigonfiabili
in acqua.
Impiego limitato come adesivi per carta (reversibili):
usate soprattutto come leganti, specie nella pittura su carta per colori ad
acqua ed inchiostri; in particolare sono state molto apprezzate come leganti
in codici miniati per la brillantezza cromatica conferita ai pigmenti.
Gomma arabica - prodotta da una specie di acacia (la piu` pregiata
viene dal Senegal).
[arabinosio, galattosio, ramnosio e acido glucuronico]
Gomma Adragante - proveniente da piante dell’Asia minore.
[arabinosio, galattosio, acido galatturonico fucosio e xilosio]
Gomma di ciliegio - molto usata in Europa per la sua facile
reperibilita` da alberi indigeni.
[arabinosio, galattosio, mannosio, xilosio e acido glucuronico]
[dal galattosio]
[dal glucosio]
Composizione in monosaccaridi e acidi uronici delle gomme vegetali
100%
90%
80% Acido Galatturonico
70% Mannosio
Fucosio
60%
Glucosio
50% Acido Glucuronico
40% Xilosio
Galattosio
30%
Arabinosio
20%
Ramnosio
10%
0%
Gomma Arabica Gomma Gomma di
Adragante Ciliegio
Acido Acido
% Ramnosio Arabinosio Galattosio Xilosio Glucosio Fucosio Mannosio
Glucuronico Galatturonico
Gomma
13.4 29.5 45 12
Arabica
Gomma
3.3 31 9.6 16 3.7 11.8 7.7 17
Adragante
Gomma di
2.7 35 37 6.6 13 5
Ciliegio
Cellulosa polisaccaride a catena lineare di unita` di glucosio Non solubile in acqua, ma fortemente assorbente
Amido polisaccaride ottenuto da unita` di glucosio insieme ad amilosio e amilopectosio, quest’ultimo e` a catena ramificata Non solubile; in acqua bollente si forma un gel molto denso con buone proprieta` adesive: colla di farina e colla d’amido Per parziale idrolisi a temperature superiori a 100C si ottengono le DESTRINE, piu` solubili, usate qualche volta in miscela con gomme vegetali come leganti
Degrado dei carboidrati
Attacco biologico da parte di funghi e batteri
Sensibilita` all’acqua, specie in ambiente acido
Processi di idrolisi del legame etereo - Rottura dei
legami glucosidici
Sensibilita` alla luce: formazione di radicali in grado di
innescare reazioni di idrolisi ed ossidazioneProtettivi & Vernici
Protettivi
Sostanze filmogene trasparenti stese sulla superficie di un
manufatto con la funzione primaria di preservarlo dal contatto con
l’ambiente:
Depositi di polvere,azione ossidante dell’aria e della luce,
impermeabilita`.
Le cere sono fra i migliori agenti protettivi per inerzia chimica e
stabilita` ed idrorepellenza
Vernici
Svolgono allo stesso tempo funzioni protettive e funzioni estetiche
migliorando le proprieta` ottiche della superficie:
brillantezza e saturazione del colore - lucentezza
Uso diffuso di resine naturali per preparazione di verniciCere
Le sostanze cerose sono costituite da una miscela di composti
organici (esteri, alcoli, acidi grassi, idrocarburi) con lunga catena
alchilica (da 12 a 38 atomi di carbonio) .
cera d'api %
idrocarburi 14
monoesteri 35
diesteri 14
triesteri 3
Idrossi monoesteri 4
Idrossi poliesteri 8
acidi 12
alcoli 1
altro 9
TOTALE 100I composti costitutivi le cere hanno la caratteristica di possedere
essenzialmente legami saturi.
non hanno proprieta` polimeriche Ottimi
inerzia chimica
protettivi
idrorepellenti
La solubilta` in diversi solventi organici ( aromatici, cloroformio, eteri,
chetoni) rende l’applicazione delle cere totalmente reversibile
Debole potere adesivo per il basso punto di fusione (60oC-100oC)Classificazione delle cere
Cera d’api e cera cinese,
animali cera di gommalacca,
lanolina
Cere naturali Cera carnauba,
vegetali
cera giapponese
fossili Ceresina, paraffina
Prevalentemente
Cere commerciali:
Cere artificiali microcristalline idrocarburi
Multiwax e Cosmolloid
Degrado !?
La composizione chimica delle cere conferisce loro
proprieta` di grande stabilita` rispetto all’azione di agenti
ossidanti e a processi di polimerizzazione.Resine naturali
Essudati di piante o prodotti di secrezione di insetti con proprieta`
filmogene, adesive e idrorepellenti
- trasparenti
- solubili in solventi organici
- solide a T ambiente con struttura amorfa
- composizione chimica molto complessa:
Possono essere descritte come miscele complesse di composti terpenici.
I composti terpenici possono essere considerati come unione di piu` unita` di
isoprene (molecola con 5 atomi di C) arricchiti da gruppi funzionali diversi.
H3C Monoterpenoidi 10 atomi di C
Sesquiterpenoidi 15 atomi di C
Diterpenoidi 20 atomi di C
H2C CH2
Triterpenoidi 30 atomi di CH3 C
H2 C CH2
CH2OH
OH
geraniolo
mentolo
O
canfora α -pineneClassificazione delle Resine naturali
I diterpenoidi e triterpenoidi
sono molecole policicliche
caratterizzate da un basso grado
di insaturazione e possono
contenere fino a 3 atomi di O in
forma di gruppi funzionali
carbossilici, carbonilici e
alcolici.
Resine fossili:
es. ambra
Molto dure, non solubili,
alta T di fusione (>180oC)
1829
copali (conifere): resine
diterpeniche molto dure per la
tendenza a polimerizzare grazie
a una ricca componente di
composti con legami insaturi
coniugati.Resine diterpeniche Resine da conifere pinaceae: resina di pino, colofonia, trementina di strasburgo, trementina veneta Sono caratterizzate dagli acidi diterpenici Acidi abietadienici Acidi pimaradienici Legami insaturi coniugati Legami insaturi non coniugati
Sandracca (Conifere - Cupressaceae) assenza degli acidi abietadienici
Labdani
Polimerizza
facilmente ad acido
policumminico
acidi pimaradieniciResine triterpeniche
resina dammar e mastice: composte da triterpeni tetraciclici e
pentaciclici e da una frazione polimerica (alto peso molecolare)
dammarani
Mastice e Dammar
Dammar
Mastice e dammar
Dammar
MasticeOssidazione della catena laterale dei dammarani
Formazione di anello eterociclicoUsi delle resine naturali nei materiali pittorici Vernici Preparazione di pigmenti (resinato di rame) Preparazione di leganti in miscele con oli siccativi Mordenti per applicazione di lamine d’oro in interventi di restauro insieme ad altre sostanze (per es. cere)
Preparazione di Vernici Vernici a olio ( vernici grasse): metodo antico per la preparazione di vernici che consiste nel riscaldare le resina sandracca, o la mastice o la colofonia in oli siccativi (di lino o di noce) allo scopo di scioglierle e fluidificarle per renderle cosi` adatte alla stesura. Le vernici cosi` preparate si asciugano per effetto di polimerizzazione dell’olio diventando rapidamente insolubili. Tendono ad ingiallire con il tempo. Vernici a spirito: diffuse a partire dal XVI secolo, venivano preparate usando un solvente organico (essenza di trementina) per scioglierle e procedere con la stesura. All’evaporazione del solvente, si forma un film sottile ed elastico che rimane reversibile, cioe` in principio rimovibile ad opera dello stesso solvente usato per la stesura.
Invecchiamento e degrado delle vernici
Aria, Umidita`, Luce
Agenti inquinanti
metalli
Ossidazione
Polimerizzazione
Ingiallimento
Opacizzazione
Crettature
Diminuzione della solubilita`Il problema della rimozione delle vernici Il processo di degrado a cui le vernici sono soggette con il tempo richiede spesso interventi di restauro per la loro rimozione. Infatti l’ingallimento, l’opacizzazione e le crettature compromettono il valore estetico dell’opera.
In principio, vernici applicate a spirito sono rimovibili con solventi organici. Nella realta` i processi di autoossidazione e cross-linking avvenuti diminuiscono notevolmente la solubilita` della vernice, rendendo necessario l’uso di solventi piu` forti per la sua rimozione. Il problema e` ancor piu` grave per le vernici ad olio che hanno perso totalmente la loro solubilita`. L’uso di solventi aggressivi, reso necessario per la rimozione delle vernici degradate, comporta un grosso rischio di compromettere irrimediabilmente il film pittorico.
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