Corso di Laurea magistrale a ciclo unico in Conservazione e Restauro dei Beni Culturali - SUSCOR

Chimica del restauro

CHEMISTRY FOR RESTORATION

Anno accademico 2020/2021

INCOMING REQUIREMENTS (ENGLISH)

Fundamentals of Chemistry, Physics and Chemistry for Cultural Heritage

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Note
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

L’obiettivo primario dell’insegnamento è di far acquisire un'adeguata conoscenza delle principali forme di deterioramento, sia fisico che chimico, dei materiali costitutivi di opere d'arte, indispensabile per definire lo stato di conservazione dei manufatti e mettere in atto azioni di prevenzione, manutenzione, restauro. Gli studenti apprenderanno inoltre le caratteristiche dei principali sistemi e metodi chimici di pulitura, nonché i principi chimici che ne regolano l’azione e l’efficacia.
In aggiunta, il corso si propone, attraverso delle attività di laboratorio, di sviluppare abilità pratiche nella preparazione e manipolazione di materiali per il restauro.

AIM OF THE COURSE (ENGLISH)

Aim of the course is to provide an adequate knowledge of the main forms of physical and chemical deterioration of the constituent materials of works of art, which is necessary for defining the state of conservation of the artefacts and implementing actions of prevention, maintenance, restoration. Students will also learn the characteristics of the main chemical cleaning systems and methods, as well as the chemical principles that regulate their action and effectiveness.
In addition, the course aims, through laboratory activities, to develop practical skills in the preparation and manipulation of materials for restoration.

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza dei principali agenti e meccanismi di degrado dei materiali, partendo dalla loro composizione chimica.
Conoscenza delle principali metodologie e dei prodotti specifici idonei al recupero dei materiali danneggiati.
Capacità di riconoscere le situazioni di degrado, di interpretare l'intervento conservativo elaborando e classificando i dati analitici.
Capacità di mettere in relazione le manifestazioni del degrado con le cause.
Capacità di eseguire semplici calcoli e operazioni pratiche di laboratorio necessari alla preparazione e/o applicazione di materiali per il restauro.

Modalità di insegnamento

Lezioni frontali: lezioni supportate da presentazioni ppt e discussione di casi studio.

40 ore di lezione frontale (5 CFU) +

16 ore di esercitazioni a piccoli gruppi (1 CFU) = 16h x n. 4 gruppi

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento è orale, con un’unica prova di durata orientativa di 40 minuti a cui verrà assegnato un punteggio massimo di 28/30. Le domande d’esame saranno volte a verificare la conoscenza della nomenclatura chimica e la capacità di classificare i materiali, sia artistici che di restauro, in funzione della loro struttura chimica, e delle principali proprietà. Domande specifiche riguarderanno i processi di degrado dei materiali artistici e di restauro, e le strategie di recupero dei beni culturali trattati a lezione. Una particolare attenzione sarà rivolta al rigore metodologico, alla chiarezza dell’esposizione a alla capacità di utilizzare un linguaggio appropriato e specifico.

La verifica dell’apprendimento dei contenuti delle esercitazioni, che assegnerà fino a un massimo di 4 punti, avverrà mediante la somministrazione di esercizi o brevi questionari da compilarsi durante l’esecuzione delle attività.

La prova orale potrà essere sostenuta a termine dell’intero corso, avendo già effettuato la verifica dell’apprendimento delle esercitazioni, o al termine delle sole lezioni teoriche, in forma di esonero. In questo secondo caso il voto finale verrà formalizzato a seguito della sessione di esercitazioni e relativa verifica.

Un punteggio complessivo superiore a 30 punti comporterà l’attribuzione della lode.

Fino al perdurare dell'emergenza sanitaria dovuta al Coronavirus, gli esami saranno tenuti con collegamento webex nello schema consueto: gli studenti registrati alla sessione d'esame riceveranno un invito a partecipare alla sessione.

Programma

Materiali organici: concetti generali e nomenclatura.
Leganti pittorici: classificazione. Leganti proteici (uovo, latte, caseina), gomme vegetali (arabica, adragante, ecc.), oli siccativi (lino, noce, papavero), cere. Chimica di sostanze di rilevanza biologica (trigliceridi, fosfatidi, polialcoli, acidi grassi, ecc.). Sostanze coloranti. Coloranti diretti, a mordente, al tino: classificazione ed esempi dettagliati. Origine dei coloranti e loro struttura. Lacche e mordenti. Vernici protettive: chimica dei terpeni (resine naturali: oleoresine, ceroresine, gommoresine). Origine: resine fossili, animali e vegetali. Essenze. Vernici a spirito e a olio.

Alterazione e degrado dei manufatti storico artistici. I fattori del degrado ambientali e antropici. Il ruolo degli inquinanti atmosferici. I meccanismi chimici e fisici del degrado.
Degrado dei materiali. L'invecchiamento dei materiali organici. Meccanismo dell'ossidazione e fattori di promozione. L'alterazione dei leganti e delle vernici pittoriche. Degrado dei materiali cellulosici e proteici e derivati: legno, carta, tessuti.
Il degrado dei materiali lapidei, naturali e artificiali. I dipinti murali.
Il degrado dei materiali metallici: processi di corrosione in casi di specifico interesse artistico.

La metodologia degli interventi di restauro.
La pulitura, il consolidamento, la protezione.
Solventi e soluzioni. Solventi reattivi. Tensione di vapore, punto di ebollizione, viscosità. Ritenzione. I solventi organici: struttura, polarità, potere solvente. Parametro di solubilità e triangolo di Teas. Test di Feller. Tossicità e pericolosità.
I metodi di restauro basati su materiali in ambienti acquosi. Tensione superficiale e tensioattivi: classificazione, strutture e caratteristiche. Emulsioni magre ed emulsioni grasse. Resin soaps.
Addensanti: geli, solvent gels. Supportanti. I chelanti: strutture, modalità di funzionamento, applicazioni.
Gli enzimi in conservazione: struttura, tipologie, meccanismi di azione.

I criteri di valutazione degli interventi: compatibilità dei materiali, reversibilità, efficacia.
Consolidamento: prodotti organici e inorganici; consolidamenti superficiali e di massa.
Protezione: proprietà e prestazioni dei protettivi.
La normativa e gli standard di riferimento per gli interventi sui beni culturali.
Cenni di chimica dei polimeri.

PROGRAMME (ENGLISH VERSION):

Organic materials: general concepts and nomenclature.
Binders, varnishes for paintings. Protein binders (egg, milk, casein), vegetable gums (arabic, tragacanth, etc.), drying oils (linseed, walnut, poppy), waxes. Chemistry of biological substances (triglycerides, phosphatides, polyalcohols, fatty acids, etc.). Natural dyes: substantive, mordant and vat dyestuffs. Origin of natural dyes. Natural varnishes: chemistry of terpenes. Resins. Essential oils.

Degradation and decay of historical and artistic artefacts
The degradation causes. Environmental and anthropic factors. Role of atmospheric pollutants. The chemical and physical mechanisms of degradation. Degradation of materials.
Ageing of organic materials. The mechanism of oxidation and promoting agents. Decay of binders and of paint varnishes. Degradation of cellulosic and protein materials, and analogous: wood, paper, textiles.
The degradation of stone materials. Mural paintings.
The degradation of metals: corrosion processes in particular cases of artistic interest.

Methodology of restoration interventions.
Cleaning, consolidation, protection.
Solvents and solutions. Reactive solvents. Vapor pressure, boiling point, viscosity. Retention. Organic solvents: structure, polarity, solvent power. Solubility parameter and Teas triangle. Toxicity and risks management.
Aqueous methods: surface tension and wettability; surfactants: structures and characteristics. Emulsions: o/w and w/o. Resin soaps.
Thickening agents: gels, solvent gels. Poultices.
Chelating agents: structures, reactions and applications.
Enzymes in conservation: structure, types, mechanism of action.

Evaluation criteria for interventions: material compatibility, reversibility, effectiveness.
Consolidation. Organic and inorganic products. Surface and bulk consolidation.
Protection: properties and performances of protective coatings.
Regulations and standard protocols for interventions on cultural assets.
Introduction to polymer chemistry.

È fondamentale fare riferimento al materiale delle lezioni.
Per approfondimenti si consigliano:
M. Matteini, A. Moles, "La Chimica nel Restauro", Nardini Editore, Firenze,
1989.
J.Mills, R. White, "The organic chemistry of museum objects" Butterworth-Heinemann, 2000.
G. Torraca, "Solubility and solvents for conservations problems", ICCROM,
Roma, 1990.
P. Cremonesi, “L’uso dei solventi organici nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 2000.
P. Cremonesi, “L’uso di tensioattivi e chelanti nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 2001.
P. Cremonesi, “L’uso degli enzimi nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 1999.
C.V. Horie, "Materials for Conservation", Butterworth-Heinemann, Oxford,
1987.

RECOMMENDED TEXTS AND BIBLIOGRAPHY

It is essential to refer to the material of the lessons.
For further information, the following texts are recommended:
M. Matteini, A. Moles, "La Chimica nel Restauro", Nardini Editore, Firenze,
1989.
J.Mills, R. White, "The organic chemistry of museum objects" Butterworth-Heinemann, 2000.
G. Torraca, "Solubility and solvents for conservations problems", ICCROM, Roma, 1990.
P. Cremonesi, “L’uso dei solventi organici nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 2000.
P. Cremonesi, “L’uso di tensioattivi e chelanti nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 2001.
P. Cremonesi, “L’uso degli enzimi nella pulitura delle opere policrome”, Il Prato, Padova, 1999.
C.V. Horie, "Materials for Conservation", Butterworth-Heinemann, Oxford, 1987.

Note

 Calendario, orario, aula: http://conservazionerestauro.campusnet.unito.it/cgi-bin/lezioni.pl

ANNUALE

EMERGENZA CORONAVIRUS: Didattica a distanza SINCRONA e ASINCRONA. Previste esercitazioni a piccoli gruppi in presenza

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