47.3 Nuovi prodotti - Usare il citrato d'ammonio

31/01/18

Già da molti anni il citrato d’ammonio è stato applicato per effettuare puliture su svariate tipologie di materiali. L’approccio più semplice è stato quello di utilizzare una soluzione pronta all’uso, la Saliva Sintetica CTS, che è una miscela di citrato di ammonio e citrato di sodio, in percentuali tali da escludere il rischio di danneggiamento delle superfici, e che può essere usata tal quale o potenziata tramite l’aggiunta di mucina, potente tensioattivo. Quest’ultima viene fornita separatamente, come liofilizzato in polvere, in quanto soggetta a biodegradazione dal momento in cui è miscelata in acqua. Dipinti su tela e tavola e dipinti murali sono stati i principali supporti che hanno visto in azione la Saliva Sintetica CTS.
Negli ultimi anni si è però ampliato l’utilizzo del solo citrato d’ammonio (triammonio citrato, da ora TAC), spesso in concentrazioni elevate, del 2% o anche maggiori, senza alcuna considerazione dell’effetto disgregante che si può avere per azione chelante, ovvero una azione di complessazione di un catione metallico.
Possiamo riassumere gli effetti del TAC su due tipologie di materiali che sono state oggetto di approfonditi studi scientifici.
-
Sui dipinti ad olio i saponi metallici formatisi per reazione tra gli acidi grassi di oli invecchiati, e certi cationi (piombo, zinco, rame,…), presenti come pigmenti, possono essere rimossi dalle superfici. Nel Bollettino CTS 31.2 (Link: https://www.ctseurope.com/site/dettaglio-news.php?id=157), dedicato all’utilizzo della Saliva Sintetica CTS, fu descritto uno studio di Morrison et al.[1], in cui gli autori avevano messo a confronto vari tipi di soluzioni pulenti, basate su ammoniaca e citrato d’ammonio, a varie concentrazioni e vari pH. Si concludeva che una soluzione di TAC all’1% può essere utilizzata in tutta sicurezza per rimuovere lo sporco da una vernice, ma su di uno strato pittorico ad olio non verniciato può causare leggere alterazioni, già con pH leggermente alcalini (7.4).  La concentrazione del 2% è invece assolutamente da evitare, a qualunque pH.

-
Sulle superfici marmoree si può avere un’azione chelante del TAC sul calcio del carbonato costituente il marmo stesso, analogamente a quanto succede per le soluzioni di EDTA. Questo fenomeno viene spesso sottovalutato, ad esempio quando si applica indiscriminatamente la formulazione AB57, che contiene il 2,5% di EDTA bisodico. L’azione del TAC è stata valutata tramite misure di gloss su campioni di marmo lucidato, per valutare la perdita di brillantezza causata dall’aumento della rugosità superficiale [2]. Inoltre sono state effettuate misure di solubilità del marmo in soluzioni di TAC al 2% e al 5% a vari pH. Le conclusioni sono le seguenti:

   & 
L’attacco aumenta all’aumentare della concentrazione (come ci si poteva aspettare)

  
&  L’attacco è maggiore a pH neutro, e diminuisce all’aumentare del pH (fino ad un pH massimo testato di 10). Questo dato è coerente con il fatto che la dissoluzione del carbonato di calcio è legata alla formazione dell’acido carbonico come intermedio. A pH elevati si riduce la concentrazione di acido carbonico.

   &  Le misure di gloss seguono coerentemente quelle della solubilizzazione: il minimo effetto lo si ottiene per la soluzione al 2% a pH 10.

   &  La perdita di gloss è minore se si tiene l’impacco coperto (prevenendo quindi l’evaporazione dell’ammoniaca e quindi l’abbassamento del pH.
   & 
A parità di concentrazioni e di pH, l’EDTA è più aggressivo del TAC: anche al 2% e a pH 10 l’EDTA causa un visibile attacco della superficie marmorea.

Quest’ultimo risultato ottenuto tramite prove di laboratorio è coerente con quanto osservato dal Politecnico di Milano nei test di pulitura del Tornacoro del Duomo di Milano [3]. Gli altorilievi del Tornacoro, posizionato nella zona absidale, erano offuscati da una patina di materia grassa e particellato. Tramite misure colorimetriche, FTIR e SEM-EDX è stato individuato come sistema di pulitura meno efficiente il passaggio con sola acqua demineralizzata, seguito - con pari efficacia - dalla stessa acqua ma gelificata in AgarArt, e da soluzioni (1%, sempre gelificate in AgarArt) di TAC, dei tensioattivi nonionici Tween 20 e poliaspartato (PASP); infine il massimo effetto di pulitura lo si otteneva con il gel di AgarArt contenente sempre l’1% di EDTA bisodico. Questo livello di pulitura era però associato ad una parziale corrosione della superficie marmorea, e per questo escluso.
Nel grafico (foto 1) sempre preso da [3], è evidente che i valori colorimetrici individuano l’EDTA come il sistema più efficiente, ovvero più distante dal valore iniziale (il pallino nero): l’aumento di L* è però legato ad una parziale corrosione della superficie marmorea, individuata con microscopia ottica.  

In conclusione possiamo suggerire l’utilizzo del TAC per la pulitura del marmo (e in generale di pietre carbonatiche), a percentuali massime del 2%. Dato che il prodotto puro ha in acqua un pH compreso tra 7 e 8, è opportuno alcalinizzare la soluzione con piccole % di ammoniaca, in modo da portare il pH a 10 circa.

Bibliografia
1.     
Morrison R., Bagley-Young A., Burnstock A., van den Berg K.J., van Keulen H.; “An investigation of parameters for the use of citrate solutions for surface cleaning unvarnished paintings”, Studies in Conservation 52 (2007).

2.     
Gervais C., Grissom C.A., Little N., Wachowiak M.J.; Cleaning Marble with Ammonium Citrate”, Studies in Conservation 55 (2010).

3.     
Gulotta D., Saviello D., Gherardi F., Toniolo l., Anzani M., Rabbolini A., Goidanch S.; “Setup of a sustainable indoor cleaning methodology for the sculpted stone surfaces of the Duomo of Milan”, Heritage Science, 2014, 2:6.

-
-
-