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Forum Restauro e Conservazione    DIAGNOSTICA    Chimica per il restauro  ›  Caso4 gesso anidrite Moderatori: Adamantio
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Caso4 gesso anidrite  (attualmente 6,170 viste) Print
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angus
Aprile 10, 2009, 2:08pm Report to Moderator
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Buongiorno,
sto usando come base per le preparazioni dei miei quadri del Solfato di Calcio anidro. CaSO4 anidro: la forma completamente disidratata che dovrebbe essere il gesso sovracotto a temperature elevate. Vorrei chiedere ai chimici se questa anidrite corre il rischio nel corso di molti anni di idratarsi, con eventuale rigonfiemento e caduta del colore sovrastante oppure se può considerarsi stabile. In particolare se vi sono delle condizioni in cui possa verificarsi il rischio idratazione.


Fabio Zancanaro
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Adamantio
Aprile 10, 2009, 6:25pm Report to Moderator
Dottore in Chimica - Consulente Restauro
Posts: 933
Location: Torino e Aramengo (AT)
La domanda che hai posto è più complicata di quanto ci si possa aspettare.

Sembra che l'anidrite (cioè il gesso anidro) esista in almeno 3 "varianti" (generalmente chiamate anidrite III, anidrite II e anidrite I) che si ottengono per disidratazione del gesso (solfato di calcio biidrato) al crescere della temperatura.
L'anidrite III è quella che si forma a temperatura più bassa (generalmente tra i 100 e i 200 °C) e si può facilmente riidratare riformando il gesso mentre l'anidrite II (che dovrebbe formarsi tra 250 e 600 °C) è più recalcitrante a tale trasformazione che comunque può avvenire se catalizzata da aggiunte di sali. L'anidrite I è un caso un po' particolare: si forma a temperature molto alte (dell'ordine dei 1000 °C) alle quali potrebbero avvenire anche parziali decomposizioni da solfato di calcio a ossido di calcio con allontanamento di SOx.
Generalmente l'anidrite III e l'anidrite I sono considerate leganti (se bagnate in tempi dell'ordine dei giorni-mesi induriscono) l'anidrite II invece non ha proprietà leganti.

L'anidrite II esiste anche in natura; come il gesso può formarsi in corrispondenza di evaporiti nel caso in cui il solfato di calcio cristallizzi a temperature elevate e in presenza di forti concentrazioni di sali o comunque può essere il risultato di una disidratazione del gesso. Tale fenomeno è considerato reversibile (gesso-anidrite-gesso) anche se i tempi in gioco sono comunque molto lunghi e necessitino di un ambiente adatto all'idratazione.

Per completezza ricordo che, ovviamente, il solfato di calcio può presentarsi anche con lo stato di idratazione emi-idrato, bassanite (o gesso emiidrato) che è il componente che costituisce in massima parte il normale gesso da presa industriale, la scagliola e gli alfa-gessi (la bassanite si forma per lenta disidratazione del solfato di calcio biidrato - intorno ai 100 °C). Secondo diversi studi l'anidrite, quando si riidrata parzialmente, può trasformarsi in bassanite.

Le temperature non te le ho messe esatte perchè il tutto dipende anche dalla presenza di impurezze e, soprattutto, dalla pressione a cui avviene la cottura e dall'umidità presente. Infatti consultando libri diversi troverai molto probabilmente riportate temperature diverse.


Premesso tutto questo è probabile che il solfato di calcio anidro che stai usando tu sia del tipo "Anidrite II" - il tipo di gesso che comunemente viene  chiamato "gesso morto", "gesso stracotto", o "gesso cotto a morte". Dalle tue parole non si capisce bene ma presumo che si tratti di questa anidrite anche se non hai specificato che legante usi (ad. es. colla animale, polimeri, ...).

Se stai usando anidrite II, in condizioni normali (in interno e in ambiente con umidità non eccessiva) non dovrebbe rischiare di riidratarsi nemmeno nel medio-lungo periodo.

E ovvio che se lo metti in ambienti particolarmente umidi e ricchi di sali alla lunga il rischio diverrebbe molto concreto.

E' inultile dire che in tali condizioni è proprio il materiale che avrebbe difficoltà in quanto l'elevata umidità potrebbe anche provocare la dissoluzione almeno parziale del solfato di calcio stesso e la sua contina ricristallizzazione al variare anche minimo delle condizioni microclimatiche potrebbe provocare non pochi problemi (rigonfiamenti, cadute, ecc...) a lui e ai materiali circostanti. Eventuali sali presenti (come nitrati, cloruri, ... e la presenza di cationi come magnesio, potassio, sodio, ...) potrebbero inoltre incrementare la solubilità del solfato di calcio, in prima approssimazione, almeno a causa dell'aumento della forza ionica.


ti lascio anche un po' di bibliografia:
Turco T., Il gesso. Lavorazione, trasformazione, impieghi, Hoepli, Milano 1990
Eigenmann V., Nuovo dizionario di merceologia chimica applicata. Volume II, Hoepli, 1975
Frazzoni D., Il gesso e i suoi vari usi, Hoepli, Milano 1934 (lo so è un po' vecchio ma se confrontato con fonti storiche descrive bene il passaggio dal gesso "tradizionale" a quello "industriale").
Nicola G. L. et all., De gypso et coloribus, Celid, Torino, 2002
Taylor H. F. W., Cement Chemistry, Academic Press, 1990


Marco NICOLA
MODERATORE AREA AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE

Conservation Scientist - Diagnosta dei Beni Culturali
Analisi chimiche, chimico-fisiche, petrografiche, biologiche... e ricerche per lo Studio, la Conservazione e il Restauro del Patrimonio Artistico
sito: http://www.adamantionet.com

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angus
Aprile 11, 2009, 12:17am Report to Moderator
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Grazie infinite per l'aiuto molto prezioso. Il gesso l'ho acquistato in farmacia, ma non saprei a che temperatura è stato disidratato. Bagnato con sola acqua non ha dato nessun segno di presa, rimanendo polvere incoerente non coesa e quindi dovrebbe essere Anidrite II. Nelle specifiche c'è scritto Caso4 (dried basis) ed è un gesso molto puro, probabilmente usato per scopi medici. L'ho usato mischiato a colla animale per la tecnica a tempera ad uovo. Credo che, visto che ne ho ancora una piccola quantità, mi convenga tentare di indurre l'idratazione preventivamente, tenendolo immerso in acqua per un mese, sperando che si idrati.
Aprofitto della grande competenza per chiedere se il carbonato di calcio può essere un equivalente sostituto del gesso. So che è alcalino e che non resiste agli acidi, (un film pittorico potrebbe essere lievemente acido). Ho sempre avuto il grosso dubbio sul  carbonato di calcio nelle preparazioni a tempera ad uovo su tavola, perchè in prevalenza è sempre stato preferito il gesso. E forse ci sarà un motivo. Grazie per avermi aiutato.


Fabio Zancanaro
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angus
Maggio 11, 2009, 9:56am Report to Moderator
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Per prova ho tentato di idratare l'anidrite preventivamente, come avevo scritto nel precedente post. Ho tenuto immersa la polvere in  acqua per un mese, ma non ha dato nessun minimo cenno di idratazione: nessun aumento di volume e nessuna presa. Alla luce di questa prova credo che in assenza di un catalizzatore specifico (tipo solfato di potassio) non c'è alcun rischio idratazione della preparazione (a meno che nei colori e nel tuorlo d'uovo siano presenti dei sali che la inducano), ma fino ad ora nessun problema.


Fabio Zancanaro
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