STUDIO DELLE PROPRIETÀ MAGNETICHE, STRUTTURALI E DI COLORE DI PIGMENTI ROSSI A BASE DI FERRO

Gli studi sui pigmenti usati fin dall'antichità per la decorazione di ambienti o manufatti lignei, litici e ceramici, sono ancora frequenti: è continuo lo studio della loro composizione e fattura, assieme all'analisi dei substrati, dei leganti, delle lacche e dei contesti socioculturali legati al loro uso. Questi studi sono sovente resi complessi da problemi di decadimento, ossidazione e alterazioni dei materiali con frequenti fenomeni di imbrunimento per degrado del legante o del substrato – come nel caso dei pigmenti di rame sui papiri – o per inquinamenti dovuti a muffe, funghi, o altri organismi parassiti. In questa tesi, sono stati integrati studi delle proprietà magnetiche, colorimetriche e strutturali di pigmenti costituiti da ossidi di ferro, per verificarne la stabilità o seguirne le trasformazioni in seguito a trattamenti termici applicati in sequenza da 25° C fino a 310 °C, 430 °C e 700 °C. La motivazione di questa ricerca è legata al problema pratico che sovente si propone ai restauratori sulla possibilità o meno di riconoscere le cause di una variazione di tonalità di un pigmento da giallo a rosso – osservata, per esempio, su una striscia di colore dipinta con ocra sul lato di un sarcofago in legno. La ricerca dei modi per distinguere l'origine della variazione di tonalità – se legata cioè a riscaldamento o a semplice degrado del materiale – ha innescato riflessioni sull'opportunità di una rappresentazione ordinata dei processi di trasformazione delle proprietà magnetiche, strutturali e colorimetriche dei pigmenti rossi a base ferro in funzione della variazione di temperatura tramite dei trattamenti termici. Un altro dei motivi che ha mosso questa ricerca è il capire come riconoscere, dove possibile, il momento o meglio la temperatura a cui si hanno le variazioni di struttura, di colore e di magnetismo di un pigmento di ora riscaldato. Questo elaborato, infatti, raccoglie e correla tra loro le osservazioni sperimentali effettuate con diverse tecniche di misura sui pigmenti prima e dopo i trattamenti termici. I pigmenti analizzati corrispondono a quattro campioni di polveri forniti dai laboratori del Centro Conservazione e Restauro "La Venaria Reale" (fornitore Kremer Pigmente). Le schede tecniche delle polveri dei vari pigmenti sono state recuperate sul sito della Kremer Pigmente e su pigmenti.net, attraverso il codice identificativo di cinque cifre che ne precede il nome ritenuto: 40301 Ocra Gialla; 40400 Ocra Gialla; 48651 Ocra Rossa; 41750 Terra Verde. A questi, abbiamo aggiunto due pigmenti disponibili presso l'INRiM, costituiti da polvere di Morellone e di Ematite (fornitore Carlo Erba). Le proprietà delle polveri colorate sono state quindi analizzate nelle condizioni iniziali (25 °C) mediante analisi colorimetrica (colorimetro), diffrazione di raggi-x (XRD) e misure magnetiche (cicli di isteresi, curve di ritorno del primo ordine – FORC e curve magnetotermiche fino a 700°) con magnetometro a campione vibrante (VSM, Lakeshore 7010). Successivamente, i campioni sono stati sottoposti in apposite capsule di Pyrex a trattamento termico in forno a 320 °C e 410 °C, per otto ore in vuoto e, dopo ogni trattamento, è stata verificata la variazione delle proprietà magnetiche, colorimetriche e strutturali. Grazie al trattamento subito direttamente nella camera portacampione del VSM, per pochi minuti in condizioni di flusso continuo di gas argon, le proprietà magnetiche dei pigmenti sono state seguite fino a 700 °C.