La protezione dalla corrosione nei materiali metallici dei beni culturali

di Luigi Campanella, Dipartimento di Chimica, Sapienza Università di Roma

La corrosione è il processo di distruzione di qualsiasi materiale (legno, ceramica, polimero, metallo) a seguito di esposizione all’ambiente, suolo,’aria, acqua (mare, fiume, palude, lago, metropolitana) o qualsiasi altro supporto. La corrosione dei metalli porta a grandi perdite :ad esempio più del 10% della produzione annua di tubi metallici diventa inutilizzabile a causa della corrosione ed analogamente sepolti nelle costruzioni metalliche a di varie strutture, serbatoi di petrolio e di altri minerali non sono adatti per più di 3-4 anni. La corrosione   danneggia cavi elettrici e di comunicazione, fondo di impianti natatori, carrozzerie. La corrosione dipende da fattori quali la composizione chimica del metallo e dell’ambiente in cui è immerso,in particolare umidità e permeabilità all’aria, la sua uniformità in particolare a superficiale. La Protezione dei metalli dalla corrosione si basa sui metodi seguenti:

1. correzione di composizione dell’ambiente e/o del metallo;

2. isolamento della superficie metallica;

3. protezione   elettrochimica sotto l’influenza di una corrente esterna sovrapposta alla struttura metallica;

4. impiego di inibitori di corrosione (arseniati, cromati, nitriti), deossigenazione o mezzo di neutralizzazione.

I metodi possono essere adottati o in fase di progettazione e/o fabbricazione prima dell’uso o invece in fase di uso e funzionamento. Il monitoraggio della corrosione consiste nel misurare l’entità dei fenomeni di corrosione durante l’utilizzo del materiale. Ad esempio nel caso di sistemi di tubazioni si possono applicare dei sensori che forniscono una misura indiretta della velocità di corrosione, misurando ad esempio lo spessore o la resistività elettrica del materiale. In questa maniera è possibile pianificare eventuali attività di manutenzione o sostituzione dei tubi. Durante le prove di corrosione il materiale viene sottoposto a particolari condizioni che ne dovrebbero provocare la corrosione e a prova eseguita (o anche durante la prova) se ne misurano gli effetti. Un esempio di prova di corrosione è la camera a nebbia salina: si tratta di un’apparecchiatura all’interno della quale il materiale che si vuole testare è sottoposto a un ambiente a elevata concentrazione salina; in questa maniera è possibile simulare il comportamento del materiale in ambienti marini. Le camere cicliche di corrosione (o CCT, dall’inglese Cyclic Corrosion Test Chambers) permettono di simulare anche ambienti salini (come nel caso delle camere a nebbia salina), secchi o umidi ed è possibile modificare ciclicamente le condizioni all’interno della camera, in modo da simulare l’utilizzo del materiale in una molteplicità di possibili condizioni reali.

Il problema della corrosione è grave in tutti i campi della vita di tutti i giorni, ma diventa drammatico se riferito a materiali di valore pregiato o di interesse storico, quali quelli dei Beni Culturali. Tali materiali vengono tradizionalmente distinti in lapidei, cellulosici, pittorici, vetrosi, ceramici e per l’appunto metallici.

Considerando da quali metalli generalmente siano costituiti oggetti storici/archeologici e quali di essi presentino più frequentemente problemi conservativi legati alla corrosione i più comuni nel campo dei beni culturali risultano essere il rame, il ferro, l’argento, il piombo e l’oro. In particolare il rame può presentare notevoli problemi conservativi in presenza di Sali di cloro; oggetti in ferro di provenienza archeologica sono spesso fortemente corrosi e resi molto fragili;anche la corrosione del piombo da parte di vapori di acido acetico, emessi ad esempio dalle strutture lignee di molte vetrine museali, è un problema attuale.

La risposta a questi ed altri problemi è affidata agli inibitori di corrosione,in particolare quelli volatil,per testare l’efficacia dei quali vengono adoperati diversi tipi di test.

(…segue…)

Leggi l’articolo: Luigi Campanella, La protezione dalla corrosione nei materiali metallici dei beni culturali, in Scienze e Ricerche n. 54, dicembre 2017, pp. 9 – 12.