Revista Brasileira de Arqueometria, Restauração e Conservação - ARC - Vol. 2 - Edição Especial
Curso de Introdução à Conservação e Restauro de Acervos Documentais - CICRAD
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Convênio AERPA - Ministério da Justiça - no 748319/2010
M11A2 - MÓDULO 11 - AULA 2
DESMONTE E PREPARAÇÃO DE BANHOS QUÍMICOS
Plínio Santos-Filho; Malthus Oliveira de Queiroz; Demilson Malta Vigiano
Carla Andrade Reis; Andréa Mota Silveira; Pedro Campelo Cavalcanti; Euma Décia Leônidas
Laboratório Escola CERPO Papel - Agência de Estudos e Restauro do Patrimônio - AERPA
Introdução
Neste módulo do curso trataremos de dois aspectos
comuns da restauração de bens em papel: 1) a
desacidificação do papel e 2) o clareamento de papel
amarelado ou escurecido. Estes tópicos são aqui
apresentados para a completude do nosso curso e só
devem ser praticados dentro de um laboratório que
tenha uma estrutura física mínima e equipamentos
como condutivímetro e peagâmetro. Seguiremos a
referência (1 - Prof. Luiz Antônio Cruz Souza) em
relação à desacidificação, onde temos a transcrição
quase literal da sua seção 9.
Tratando a acidez de papéis (1)
A elevada acidez nos papéis é fator de degradação,
e consideraremos agora os métodos de se eliminar este
problema nos papéis que o apresentam. Já vimos
também que a reação entre uma base e um ácido resulta
na neutralização deste último, se a concentração da
base for suficiente, e temos, portanto uma primeira
alternativa para elevar o pH de um papel ácido, ou seja,
fazer com que este seja “atacado” por uma base.
Outra alternativa que se nos apresenta é um simples
processo de lavagem do material em água deionizada,
pois um ácido pode ser solúvel em água, dependendo
de suas características físico-químicas e a lavagem
diminuirá a acidez do papel.
Uma reação de neutralização, entre um ácido
(contido no papel) e uma base (a solução de
tratamento), pode ser aplicada e chegaremos a outra
possibilidade para a proteção do papel contra o
abaixamento do pH. Este raciocínio é efetuado
levando-se em conta que, se deixarmos no papel um
resíduo alcalino (base) após um tratamento de
desacidificação, poderemos prolongar por certo
período a resistência do papel aos ácidos, pois mesmo
que estes venham a se formar, serão logo neutralizados
pela base que se encontra sobre as fibras e superfície
do papel.
Na prática, quais tratamentos são utilizados?
Existem vários problemas experimentais que delimitam
nossa atitude ao adotarmos uma proposta de
tratamento. Como exemplo, podemos citar o fato de
que, se uma obra de arte sobre papel possuir
pigmentos, corantes ou aglutinantes sensíveis
(solúveis) à água certamente não poderemos usar um
tratamento de desacidificação em meio aquoso. Da
mesma maneira, se existir sobre o papel um pigmento
sensível a um meio alcalino teremos sérios problemas
se elevarmos o pH a valores básicos (o pigmento azul
da Prússia, por exemplo, muda de cor em meio
alcalino). Como opção, podemos usar, portanto, para o
papel sensível à água um processo de desacidificação à
seco, entretanto surge outra questão, pois se
eliminarmos a acidez a seco, não eliminaremos as
substâncias que deram origem à esta acidez, apenas
estaremos provocando uma modificação química nas
moléculas, que estarão sujeitas à modificações
posteriores.
O problema como um todo não é tão simples,
devido à grande quantidade de variáveis envolvidas.
Começando do mais simples, podemos falar um pouco
da química do processo de neutralização, que é
bastante simples.
Nosso problema consiste em encontrar um tipo de
substância química (uma base) que possa ser utilizada
para neutralizar os ácidos presentes no papel, e que,
como propriedade especial, propicie ao final do
tratamento um resíduo alcalino o suficiente para
neutralizar a formação posterior de ácidos. Esta base,
entretanto, deve proporcionar um pH residual não
muito elevado acima de sete (7), pois a celulose é
sensível não só aos ácidos mas também aos meios
muito alcalinos.
A resposta a este problema foi encontrada e
proposta por W. J. Barrow, através de um tratamento
que se baseia no emprego do mesmo composto
utilizado para a confecção das pinturas em afresco, ou
seja, o hidróxido de cálcio, ou a cal apagada como é
chamada comumente. O que acontece quando da
execução da pintura afresco ou mesmo da simples
“caiação” de uma parede? A pintura não conterá
aglutinante (colas) orgânico, pois os pigmentos serão
fixados no meio pela formação do carbonato de cálcio,
proveniente da cal.
1) CaO + H2O = Ca(OH)2
2) Ca(OH)2 + H2O = Ca++ + 2(OH)- + H2O
3) Ca(OH) 2 + CO2 = CaCO3 + H2O
4) CaCO3 + 2H+ = Ca++ + CO2 + H2O
5) CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O
Estas equações são suficientes para explicar o
processo de desacidificação pelo método Barrow. Este
processo ocorre na pintura afresco e no processo de
caiação.
A equação 1 mostra a formação do hidróxido de
cálcio a partir da cal viva (óxido de cálcio). Nesta
etapa, quando se adiciona água à cal esta sofre um
elevado aumento de temperatura, porque esta reação de
hidratação é exotérmica (libera calor). Esta etapa
corresponde exatamente à hidratação de um óxido,
levando ao seu hidróxido correspondente.
A equação 2 representa a dissolução do hidróxido
de cálcio formado em água. O hidróxido de cálcio não
é muito solúvel em água, entretanto a ligeira
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solubilidade deste em água já é suficiente para
provocar a predominância da [OH] sobre a [H],
originando, portanto uma solução básica. É esta
basicidade que será responsável pela neutralização dos
compostos ácidos presentes no papel.
A equação 3 representa o processo de carbonatação
do hidróxido de cálcio pelo dióxido de carbono ou gás
carbono, originando o carbonato de cálcio, que é um
composto ligeiramente básico. A reação entre o
dióxido de carbono e o hidróxido de cálcio também é
uma reação ácido-base porque o dióxido de carbono
em água forma o ácido carbônico (responsável pelo
ligeiro abaixamento do pH da água de chuva). Após o
tratamento de desacidificação o que restará no papel
será o hidróxido de cálcio, que será carbonatado pelo
dióxido de carbono presente no ar, e teremos, portanto,
ao final do processo, a presença, sobre as fibras, de
carbonato de cálcio.
As equações 4 e 5 representam o efeito residual
exercido pelo carbonato presente no papel. A equação
4 representa somente H, correspondente a algum
composto ácido proveniente do papel, da lignina, por
exemplo. A equação 5 representa a reação com o ácido
sulfúrico (que pode vir da poluição da combustão dos
derivados de petróleo pelos veículos automotores)
porventura formado sobre o papel. Em ambos os casos
ocorrerá a reação do carbonato de cálcio com o ácido,
havendo a liberação de gás carbônico, formação do sal
de cálcio correspondente (sulfato de cálcio, no caso do
ácido sulfúrico) e formação de água.
Existem outros métodos de desacidificação,
efetuados com a base em fase gasosa (1).
O desenvolvimento de um método universal para a
desacidificação de papéis é, sem dúvida, uma tarefa
impossível, devido à diversidade de problemas e
variáveis envolvidas, especialmente considerando-se as
complexidades encontradas no campo de obras de arte,
cuja variedade de materiais utilizados é enorme. É
essencialmente importante que o tratamento de
desacidificação seja precedido por uma metodologia
criteriosa de testes de solubilidade e resistência aos
álcalis, e que o tratamento seja feito por um restaurador
suficientemente experiente para que o trabalho dê bons
resultados.
O objetivo da desacidificação de documentos é
neutralizar os documentos ácidos elevando o seu pH a
8,5 e dando-lhe uma reserva alcalina mínima de 0,75%
de CaCO3.
Bicarbonato de Cálcio
O preparo de uma solução de bicarbonato de cálcio
é simples e pode, a princípio, ser executado em
qualquer laboratório de restauração que disponha de
um cilindro contendo dióxido de carbono (CO2)
pressurizado e com válvulas apropriadas para sua
utilização de forma segura.
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Modo de preparo de bicarbonato de cálcio:
Para o preparo de 1 litro da solução de bicarbonato
de cálcio (3), pese 1,1 g de carbonato de cálcio
(CaCO3), adicione 1 litro de água destilada (ou
desmineralizada) e, sob agitação contínua, borbulhe
dióxido de carbono (CO2) através da solução até que o
carbonato dissolva completamente (o que deve durar
cerca de 30 minutos).
Uma solução saturada de carbonato de cálcio
(CaCO3) é obtida em equilíbrio com bicarbonato de
cálcio (Ca(HCO3)2) e dióxido de carbono (CO2) sob
condições de pressão atmosférica (1 atm). Esta solução
apresenta um pH igual a 5,88.
Esta solução é usada para banhos de papéis ácidos
que não tenham impressões ou escritos sensíveis à
água.
Atenção: As normas de segurança referentes à
armazenagem e manuseio de cilindros contendo
dióxido de carbono pressurizado devem ser
estritamente obedecidas.
Adição de etanol ou iso-propanol
Para se obter uma melhor penetração de soluções
aquosas em áreas contendo tinta ferrogálica (tinta
utilizada na Idade Média até início do século XX,
compostas de sulfato de ferro, de um mordente, como o
ácido galotânico - extraído da noz de galha, formada
em galhos e folhas do carvalho - e de um aglutinante,
em geral a goma-arábica dissolvida em água) que
estejam extremamente degradadas, sugere-se a adição
de álcool (etanol ou iso-propanol) à solução.
Antes de iniciar o tratamento, pode-se adicionar o
álcool à solução de bicarbonato de cálcio até uma
proporção máxima de 1 volume de álcool para um
volume de solução (1:1).
Experimento com bicarbonato de cálcio
Duas fontes de bicarbonato de cálcio Ca(HCO3)2
são a casca de ovos e o mármore (4). Como exemplo,
separe algumas cascas de ovos e um pequeno pedaço
de mármore em dois recipientes, dois pequenos
frascos. Basta o equivalente em volume a uma colher
de sopa de cada. Cubra a casca de ovos com vinagre
(ácido acético) e cubra o mármore com água sanitária
(ácido clorídrico - HCl ou ácido muriático). O que
acontece? O que forma as bolhas? Que gás é liberado?
Esta reação base-ácido demonstra o que acontece
quando uma reserva alcalina é deixada no papel.
Clareamento
O processo de clareamento é um procedimento
aplicado somente a obras de arte e não deve ser feito
em livros. O processo de clareamento utilizado na
Conservação Preventiva não implica em deixar o papel
"branco", mas deixá-lo limpo. O clareamento pode ser
aplicado a gravuras e desenhos. As gravuras surgiram
como uma opção de "industrialização" de trabalhos de
arte, da arte de gravar com as suas técnicas específicas.
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Numa obra de arte, o seu conteúdo estético é mais
importante do que o suporte, o papel. Portanto, se
durante o processo de clareamento for observado que a
imagem está sendo danificada, o procedimento deverá
ser interrompido imediatamente. De qualquer forma e
por medidas de segurança, antes de se submeter uma
folha inteira a um banho em uma solução, uma
pequena parte dela, e da arte que ela contém, deve ser
primeiramente testada para ver se problemas não
aparecerão.
Normalmente o clareamento é feito quando
encontramos o papel amarelado, com presença de
sujeiras, fungos, foxing (manchas de cor marrom clara,
cujo aparecimento nos documentos deve-se aos
movimentos de contração e distensão ao longo do ano inverno-umidade e verão-seco), etc.
Substâncias para clareamento
Hipoclorito de Sódio – clareia, mas também contribui
para a degradação da celulose;
Peróxido de Hidrogênio – não causa degradação
alguma ao papel.
Processo de Clareamento
É realizado através de banhos. São três bacias com
três soluções diferentes. O tamanho das bacias é
proporcional, um pouco maior, ao da arte em papel
sendo tratada, de forma que esta fica totalmente imersa
na solução.
As soluções utilizadas nos banhos são:
1º) Banho: Hipoclorito de Sódio - NaClO
(concentração de 1%)
→ Clareia e limpa o documento.;
2º) Banho: Ácido Acético Glacial (concentração de 0,5%)
→ Têm a função de interromper a ação do Hipoclorito
de Sódio;
3º) Banho: Hidróxido de Cálcio - Ca(OH)2
→ Tanto o Hidróxido de Cálcio quanto o Carbonato de
Cálcio criam uma reserva alcalina no papel.
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3. Com um pedaço do filtro de café, sem chacoalhar o
recipiente, retira-se a nata e côa-se esta solução;
4. Em outro recipiente, também de plástico, coloca-se
um funil, com filtro de café e um chumaço de algodão
no fundo do funil (pressionar o algodão) e aos poucos,
sem movimentar demais a solução, vai-se derramando
a solução pelo funil;
5. A solução irá cair lentamente pelo funil. Depois de
coada, a solução de Hidróxido de Cálcio está pronta
para ser usada.
Banhos de Clareamento
Depois de preparadas às soluções organizam-se as
bacias na ordem em que serão utilizadas.
1. Na primeira bacia (1º banho) com água deionizada,
coloca-se a gravura, por exemplo, e aos poucos vai-se
acrescentando o Hipoclorito de Sódio – NaClO de 1%
em 1%, sempre mexendo a bacia e observando se está
ocorrendo alguma alteração da arte;
2. Notando-se alguma espécie de alteração, seja com o
papel ou com a tinta da gravura, imediatamente passase a gravura para o segundo recipiente com Ácido
Acético Glacial (2º banho), que tem a função de
interruptor. Neste, o trabalho de arte deverá
permanecer por 1 minuto, sempre mexendo a bacia;
3. Em seguida, coloca-se a arte na terceira bacia com
água deionizada e vai-se acrescentando aos poucos a
solução filtrada de Hidróxido de Cálcio. Sempre
mexendo a bacia, coloca-se a arte e deixa-a descansar
na solução por 30 minutos;
4. Passados os 30 minutos, retira-se a arte que é
colocada na secadora de papel, em cima do mataborrão e deixa-a secar por no mínimo 48 horas.
Atenção: O Hidróxido de Cálcio só
armazenado em recipientes de plástico e
não sendo necessário ir para a geladeira.
podem ser feitos clareamento de várias
desenhos.
deverá ser
com tampa,
Com 1 litro
gravuras ou
Preparação do Hidróxido de Cálcio - CA(OH)2
Para preparar o Hidróxido de Cálcio, adotaremos a
proporção de 1/1, ou seja, 1g de Hidróxido de Cálcio
para cada 1 litro de água deionizada. A solução depura
e depois de coada tem que apresentar pH entre 8 e 9.
Para se medir o pH utilizam-se as fitas de papel de pH.
Modo de Preparo:
1. Em um recipiente plástico, coloca-se 1g de
Hidróxido de Cálcio e acrescenta-se 1 litro de água
deionizada. Mistura-se e deixa-se descansar por 24
horas.
2. Passadas 24 horas, nota-se uma "nata" na superfície
da solução. No fundo do recipiente o pó é o Hidróxido
de Cálcio precipitado;
Esta figura mostra o trabalho de colocação de uma arte
em papel em um banho químico.
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(3) Material gentilmente cedido por Antônio Gonçalves
da Silva - Químico do Arquivo Nacional do Rio de
Janeiro - RJ. Fonte: Instituut Collectie Nederland,
Gabriel Metsustraat 8, 1071 EA Amsterdam.
(4)http://educador.brasilescola.com/estrategiasensino/experimento-com-bicarbonato-calcio.htm
Notar que a folha de papel está entre telas de Nylon. As
telas de nylon, duas, uma de cada lado do papel, são
usadas para dar estabilidade mecânica à folha de papel
quando sob o tratamento em banhos químicos. As telas
de nylon só devem ser removidas depois que a folha de
papel em tratamento ficar seca.
Conclusão
Nesta aula vimos procedimentos de como tratar o
papel, seja para diminuir a sua acidez ou para diminuir
os efeitos de escurecimento. Quando dos seus estudos e
práticas, lembre-se sempre de usar os equipamentos de
segurança, principalmente os óculos de proteção, luvas
e jalecos.
Nunca teste em arte ou documentos importantes
originais. Sempre pratique em trabalhos sem valor
monetário ou artístico ou documental. De qualquer
forma, aqui neste curso, o aluno está apenas adquirindo
conhecimentos gerais. A prática e expertise só virá
depois do aluno trabalhar junto a um conservadorrestaurador experiente por um bom tempo.
Sala de Leitura
(1) SOUZA, Luiz Antônio Cruz. Curso de Conservação /
Restauração de Documentos Gráficos Teoria e Prática.
Química Aplicada à Restauração de Papel. Fundação Casa
de Rui Barbosa. Rio de Janeiro. 1988. Escola de Belas Artes
- UFMG
(2) BARROW, W. J., The Barrow Method of Restoring
Deteriorated Documents, Richmond, Virginia 1965, pp. 6-7.
In: SOUZA, Luiz Antônio Cruz. Curso de Conservação /
Restauração de Documentos Gráficos Teoria e Prática.
Química Aplicada à Restauração de Papel. Fundação Casa
de Rui Barbosa. Rio de Janeiro. 1988.
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