Tecniche analitiche per lo studio dei materiali coloranti

Oltre alle tecniche strumentali descritte nelle lezioni precedenti, per lidentificazione dei materiali pittorici sono disponibili alcune semplici procedure manuali. Esse impiegano reagenti di facile Spot tests reperibilità e gestione per effettuare tests su piccole quantità del materiale in studio. Si chiamano perciò spot tests In un tipico spot test, un reagente chimico è addizionato al campione per verificare la presenza di un determinato analita, che può essere un elemento (es. rame, piombo), un composto (es. proteine, acidi grassi) o anche un gruppo funzionale (ossidrile, doppio legame C=C)

Se lanalita in questione è presente, si produce una reazione chimica caratterizzata da una o più fenomeni osservabili, come uno sviluppo di gas (sotto, sx), un cambio di colore (centro), una precipitazione (dx) Occasionalmente la presenza di una o più sostanze può interferire con lidentificazione dellanalita; in questo caso è necessario rimuovere linterferenza con reagenti selettivi o ricorrere a test alternativi

I saggi si possono effettuare su scala semi-micro impiegando circa 50 mg di campione e 1 ml di reagente, oppure su scala micro impiegando circa 5 mg di campione e 0.1 ml di reagente La strumentazione richiesta è limitata a provette da laboratorio e pipette per erogare i reagenti in soluzione, oppure una spatola per erogare un reagente solido (nella dose classica chiamata una punta di spatola); può essere utile la cartina di tornasole per il controllo del pH, in quanto alcune reazioni diagnostiche si sviluppano in un intervallo limitato di pH Il test può essere eseguito anche in associazione alla microscopia ottica, per esempio su una sezione trasversale a cui sia addizionato un reagente cromogeno

Unottima lista di tests per lidentificazione di materiali coloranti è riportata nel libro Material characterisation tests for objects of art and archaeology di Odegaard, Carroll e Zimmt (Archetype Publications, Londra, 2000). Alcuni tra i tests più significativi sono i seguenti: identificazione di ferro (presente nelle ocre e nelle terre): si effettua addizionando soluzione di potassio ferrocianuro, K 4 Fe(CN) 6 al campione trattato con HCl per estrarre il ferro; in presenza di Fe 3+ si forma un precipitato blu di Fe 4 (Fe(CN) 6 ) 3, equivalente al blu di Prussiaidentificazione di ferro (presente nelle ocre e nelle terre): si effettua addizionando soluzione di potassio ferrocianuro, K 4 Fe(CN) 6 al campione trattato con HCl per estrarre il ferro; in presenza di Fe 3+ si forma un precipitato blu di Fe 4 (Fe(CN) 6 ) 3, equivalente al blu di Prussia 4Fe K 4 Fe(CN) 6 Fe 4 (Fe(CN) 6 ) K + identificazione di rame (presenti in numerosi pigmenti blu e verdi): si effettua addizionando HNO 3 per solubilizzare il rame e poi NH 3 ; in presenza di ione Cu 2+ si forma il complesso esaaminorameico [Cu(NH 3 ) 6 ] 2+, che colora di blu la soluzioneidentificazione di rame (presenti in numerosi pigmenti blu e verdi): si effettua addizionando HNO 3 per solubilizzare il rame e poi NH 3 ; in presenza di ione Cu 2+ si forma il complesso esaaminorameico [Cu(NH 3 ) 6 ] 2+, che colora di blu la soluzione Cu NH 3 [Cu(NH 3 ) 6 ] 2+

identificazione dellanione carbonato (presente nei pigmenti di natura calcarea e in azzurrite e malachite): si addiziona HCl, verificando linsorgere di effervescenza dovuta alla formazione di anidride carbonicaidentificazione dellanione carbonato (presente nei pigmenti di natura calcarea e in azzurrite e malachite): si addiziona HCl, verificando linsorgere di effervescenza dovuta alla formazione di anidride carbonica CO H + CO 2 + H 2 O identificazione di piombo (presente in minio, biacca, giallo di cromo, gialli di piombo e stagno): si addizionano 1-2 cristalli di potassio dicromato al campione, si versa 1 goccia di CH 3 COOH e dopo un minuto una goccia di acqua. In presenza di ione Pb 2+ si sviluppa un precipitato giallo, composto da PbCrO 4identificazione di piombo (presente in minio, biacca, giallo di cromo, gialli di piombo e stagno): si addizionano 1-2 cristalli di potassio dicromato al campione, si versa 1 goccia di CH 3 COOH e dopo un minuto una goccia di acqua. In presenza di ione Pb 2+ si sviluppa un precipitato giallo, composto da PbCrO 4 Pb 2+ + CrO 4 2- PbCrO 4 identificazione dellindaco: si effettua una riduzione con NaOH e NaHSO 3 che agisce da riducente trasformando lindaco in leucoindaco; addizionando acetato di etile si separano due fasi e la fase organica, nella quale si ripartisce lindaco, si colora in blu a seguito dellossidazione del colorante e il ripristino della struttura originariaidentificazione dellindaco: si effettua una riduzione con NaOH e NaHSO 3 che agisce da riducente trasformando lindaco in leucoindaco; addizionando acetato di etile si separano due fasi e la fase organica, nella quale si ripartisce lindaco, si colora in blu a seguito dellossidazione del colorante e il ripristino della struttura originaria

Altre caratteristiche che si possono impiegare sono: la densità, immergendo il campione in acqua o in una miscela a densità notala densità, immergendo il campione in acqua o in una miscela a densità nota la solubilità in solventi diversi, es. in acidi, in basi, in solventi organici a varia polarità: questo test è particolarmente utile nella caratterizzazione di materiale organicola solubilità in solventi diversi, es. in acidi, in basi, in solventi organici a varia polarità: questo test è particolarmente utile nella caratterizzazione di materiale organico il riscaldamento:il riscaldamento: il cosiddetto saggio alla fiamma, per riconoscere i cationi; in questo caso è richiesto materiale leggermente più sofisticato, come un bruciatore e una sorgente di combustibile (la fiamma deve raggiungere una temperatura di almeno 1500°C)il cosiddetto saggio alla fiamma, per riconoscere i cationi; in questo caso è richiesto materiale leggermente più sofisticato, come un bruciatore e una sorgente di combustibile (la fiamma deve raggiungere una temperatura di almeno 1500°C) il riscaldamento a incipiente fusione, per riconoscere elementi bassofondenti (stagno, piombo, zinco)il riscaldamento a incipiente fusione, per riconoscere elementi bassofondenti (stagno, piombo, zinco) lincenerimento o pirolisi per riconoscere sostanze carboniose o comunque organichelincenerimento o pirolisi per riconoscere sostanze carboniose o comunque organiche laspetto visuale: probabilmente molti restauratori sono in grado di riconoscere un pigmento in base alla semplice ispezione visualelaspetto visuale: probabilmente molti restauratori sono in grado di riconoscere un pigmento in base alla semplice ispezione visuale