I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
Trattamenti chimici di protezione del ferro
La corrosione del ferro, in presenza di acqua e ossigeno, avviene nel seguente schema:
2 Fe(s) à 2 Fe2+ + 4 e ANODO (elemento che si ossida)
O2(g) + 2 H2O(l) + 4 e à 4 OH- CATODO (elemento che si riduce)
-------------------------------------------------------------
2 Fe(s) + O2(g) + 2 H2O(l) à 2 Fe2+ + 4 OH- REAZIONE COMPLESSIVA
Dove (s) (g) e (l) stanno per stato solido, gas e liquido.
La reazione è spontanea e procede in un unico senso, indicato dalla freccia (à). Può precipitare l´idrossido ferroso Fe(OH)2(s) o, in presenza di ossigeno, ossidarsi ulteriormente:
Oppure, per la presenza di ossigeno, si possono formare idrossidi ferrici (Fe2O3*H2O, che si può scrivere anche FeO(OH) o Fe(OH)3), che a loro volta subiscono alterazioni.
1)3Fe(OH)2(s) + 1/2O2(g) à Fe3O4*H2O(s) + 2H2O(l) MAGNETITE IDRATA VERDE
2)Fe3O4*H2O(s) à Fe3O4(s) + H2O(g) MAGNETITE ANIDRA, NERA
3) 2Fe(OH)2(s) + O2(g) à 2FeO(OH)(s) IDROSSIDI FERRICI, ROSSO BRUNO
Il degrado del ferro consiste in una stratificazione di ossidi, solitamente magnetite idrata verde magnetite anidra nera e, solo esternamente, gli idrossidi ferrici, comunemente chiamati ruggine. Gli idrossidi ferrici sono principalmente due, con formula chimica uguale a quella descritta, ma strutture mineralogiche diverse corrispondenti ai minerali goethite (solitamente gialla, che troviamo anche nelle terre gialle naturali) e lepidocrocite (solitamente rossa, presente anch´essa nelle terre naturali gialle e brune ma in quantità minore). Il risultato di questa miscela è un il bel colore aranciato della ruggine.
Dal punto di vista chimico, la ruggine colpisce allo stesso modo sia il ferro battuto o dolce (a scarso contenuto di carbonio) che le sue leghe (acciaio e ghisa). Quello che cambia sostanzialmente è la forma in cui si presenta il degrado (morfologia) e la metodologia e la successione di eventuali interventi.
La ruggine non è stabile perchè gli idrossidi ferrici promuovono l´ulteriore degrado del metallo sano, quindi va stabilizzata con appositi convertitori. Inoltre, se sono presenti sali solubili come cloruri e nitrati, la reazione di corrosione che porta al degrado del manufatto può accelerare fino a dieci volte rispetto all´ambiente esterno e cinque volte rispetto all´ambiente sotterraneo.
L´aggressività dell´ambiente nei confronti del manufatto in ferro idealmente segue questo schema:
Tuttavia, sono molti i fattori che concorrono nelle reazioni chimiche di ossidazione (temperatura, pH, presenza di agenti riducenti e/o di altri metalli a contatto, composizione stessa del manufatto, etc.) perciò gli schemi qui presentati devono essere letti come una semplificazione di processi naturali molto complessi.
Si riporta una curiosa eccezione: il pilastro di Delhi, un´imponente colonna in ferro battuto che, nonostante i sui 1600 anni passati nel mutevole clima indiano, si conserva quasi del tutto integra. La spiegazione scientifica a questo "miracolo" è data dalla formazione in superficie di una rara patina di passivazione, formata per catalisi tra i comuni idrossidi di ferro e il fosforo, contenuto in quantità superiori alla norma, nel manufatto stesso.
Alcune semplici “tecniche chimiche” di conservazione del Ferro
Patina di passivazione: strato superficiale che inibisce o rallenta la corrosione del metallo sottostante. Le caratteristiche principali sono la compattezza e la non conducibilità ionica. In poche parole, gli ossidi formati devono essere dei semiconduttori, in grado di condurre elettroni, ma non altre specie ioniche.
Inibitore: termine generico, spesso riferito a sostanze in grado di reagire con gli agenti ossidanti prima che attacchino il metallo. Nel suo significato più ampio, composto o patina che impediscano al metallo sottostante di reagire con l´ambiente esterno. Un classico esempio è il benzotriazolo (BTA).
Convertitore: composto, o miscela di composti, che reagisce con un ossido per convertirlo in una specie più stabile. Gli ossidi convertiti non sono patine di passivazione, ma patine che godono di una certa stabilità chimico-fisica. Ad esempio, i convertitori di ruggine a base di tannini e acido fosforico convertono gli ossidi idrati di Ferro in tannati e fosfati, stabili ma non abbastanza compatti e privi di conducibilità ionica da poter essere definiti passivanti.
Protettivo: qualsiasi mezzo atto a proteggere il metallo dall´ossidazione. Nel significato più ampio della parola, anche la patina di passivazione può essere intesa come protettivo. In genere, identifica un composto in grado di proteggere il metallo dagli agenti atmosferici, come un polimero, una cera, una vernice, ecc.. Indispensabile dopo aver usato un convertitore per conferire idrorepellenza e rallentare la permeazione dei gas.
Fonte: http://www.dic.unipi.it/dispense_studenti_architettura_urbanistica/Prof.%20Davini%20-%20Chimica%20e%20tecnologia%20del%20restauro/Chimica%20e%20tecnologia%20del%20restauro.%20Prof%20Davini,%20Dispense%20riordinate%20per%20studenti.%20Aggiunte%202009-2010%20Lezioni%20del%20corso/03%20dic%202009/TRATTA~1.DOC
Sito web da visitare: http://www.dic.unipi.it/
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
Il testo è di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente i loro testi per finalità illustrative e didattiche. Se siete gli autori del testo e siete interessati a richiedere la rimozione del testo o l'inserimento di altre informazioni inviateci un e-mail dopo le opportune verifiche soddisferemo la vostra richiesta nel più breve tempo possibile.
I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
"Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo un oceano!" Isaac Newton. Essendo impossibile tenere a mente l'enorme quantità di informazioni, l'importante è sapere dove ritrovare l'informazione quando questa serve. U. Eco
www.riassuntini.com dove ritrovare l'informazione quando questa serve