Alteración cromática de monumentos tras la limpieza con láser: origen, naturaleza y eliminación del amarilleamiento de las piedras
En las últimas décadas la contaminación atmosférica ha provocado un aumento en la frecuencia de limpieza de los monumentos pétreos. Los métodos tradicionales de limpieza presentan problemas que se evitan mediante la limpieza con láser. Sin embargo se ha demostrado que este tipo de limpieza induce cambios cromáticos en la superficie tratada. En este trabajo se ha estudiado la influencia de los compuestos inorgánicos y orgánicos en estos cambios cromáticos. Igualmente se proponen mecanismos que explican este fenómeno. El estudio se ha realizado con muestras de costra negra de la basílica de San Dionisio en París, ya que el portal del transepto norte se limpió con láser en 1998 y se observó que la superficie limpia de la piedra apareció de color amarillo. Para el estudio de la influencia de los compuestos inorgánicos en los cambios cromáticos producidos por el láser se han utilizado los siguientes métodos: fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido-energía dispersiva de rayos X y espectroscopía Mössbauer. Los resultados obtenidos fueron, por una parte, que el ennegrecimiento de pigmentos de hematita producido por la irradiación con láser se debe a una reducción de la hematita original formándose magnetita. Por otra parte, el amarilleamiento de las piedras limpiadas con láser se puede deber a que en la superficie de la piedra quedan pequeñas partículas esféricas que no se han eliminado con el láser y que contienen compuestos de hierro. Para el estudio de los compuestos orgánicos en los cambios cromáticos producidos por el láser se ha utilizado cromatografía de gases-espectrometría de masas (CG/EM) y pirólisis-metilación-cromatografía de gases/espectrometría de masas (Py-CG/EM). Se ha estudiado la composición orgánica de la costra negra de la basílica de San Dionisio mediante Py-CG/EM para tener una primera aproximación de la composición orgánica de la muestra. Asimismo se realizó un estudio mucho más detallado, mediante la extracción de la muestra de costra negra con una mezcla de disolventes orgánicos (diclorometano:metanol, 2:1, v:v), el extracto se cromatografió en columna de sílice obteniéndose cuatro fracciones de polaridad creciente que se estudiaron mediante CG/EM, las tres fracciones más polares se metilaron antes de inyectarlas con trimetilsilildiazometano Las fracciones obtenidas fueron: fracción de hexano (hidrocarburos alifáticos), fracción de hexano:diclorometano (1:1, v:v) (hidrocarburos policíclicos aromáticos), fracción de diclorometano (ácidos grasos) y fracción de metanol de color amarillo que no se pudo caracterizar por CG/EM. Para poder caracterizar la fracción de metanol de color amarillo se realizó una Py-metilación. Los compuestos presentes en esta fracción son de carácter polar, identificándose ácidos mono- y di-carboxílicos, ácidos diterpenoides, esteroles, derivados metoxilados y con grupos carboxílicos del benceno. A la luz de los resultados obtenidos se ha propuesto un mecanismo por el cual se produce el amarilleamiento de las piedras al limpiarlas con láser. El cambio de color se postula como consecuencia de que los compuestos orgánicos de carácter polar presentes en la costra negra, penetran en solución acuosa hacia el interior de la piedra por los poros y grietas de la misma, depositándose en la superficie de la piedra por reacción con los iones calcio. Una vez que la costra se elimina con el láser, la pátina amarilla queda al descubierto no afectándose con los posteriores pulsos del láser, ya que a 1.064 nm (longitud de onda a la que se realiza la limpieza) el color amarillo absorbe muy débilmente. Por último se presenta una metodología basada en limpieza con láser, que pretende solucionar el problema del cambio cromático.
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | tesis doctoral biblioteca |
| Language: | Spanish / Castilian |
| Published: |
CSIC - Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS)
2004-07-27
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| Online Access: | http://hdl.handle.net/10261/66199 |
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