SISTEMAS ACUOSOS 1: Buffers o Soluciones tampón

Tras recomendar los sistemas acuosos como método de limpieza aquí va la primera publicación dedicada a este tema.

Como se mencionó en el protocolo de limpieza propuesto según Paolo Cremonesi, los métodos acuosos se utilizan principalmente para realizar una limpieza de la superficie pictórica, sin necesidad de actuar sobre las capas de barniz. Sin embargo, debemos tener en cuenta que sistemas acuosos que combinen un poder quelante pueden ser empleados en la remoción de materias de recubrimiento.

Sea como fuere, es necesario realizar una primera limpieza superficial antes de determinar si tenemos o no la intención de eliminar la capa de barniz.

Estos sistemas acuosos basan su eficacia en la alta polaridad de la molécula de agua, que nos permite ablandar o disolver gran variedad de sustancias orgánicas.

Debemos tener en cuenta que es imprescindible realizar previamente una prueba de resistencia a la humedad (ver protocolo mencionado publicado en el post anterior).

Una de las grandes ventajas que nos ofrecen los sistemas acuosos es la eliminación de los problemas de toxicidad.

Sistemas destinados a mejorar/modificar propiedades del agua:

1.       Buffers o soluciones tampón

2.       Gelificantes

3.       Tensoactivos o surfactantes

4.       Quelantes

5.       Enzimas

BUFFER / SOLUCIONES TAMPÓN

Las soluciones buffer o tampón son disoluciones que por el agregado de cantidades moderadas de ácidos o bases mantienen prácticamente constante el pH.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos82/solucion-tampon/soluciontampon.shtml#ixzz35vPhVfOe

En la limpieza de superficies polícromas podemos preparar las soluciones tampón con diferentes pH, escoger el pH adecuado para la limpieza y mantenerlo invariable. Es uno de los principios destinados a mejorar las propiedades del agua.

Ocurre que durante el proceso de limpieza a menudo se liberan sustancias ácidas o básicas (aceites, barnices, materias proteicas) que pueden modificar el pH de la solución utilizada en la limpieza variando también su acción, razón por la cual es necesario recurrir a soluciones que mantengan constante el pH en el tiempo (intervalo  de seguridad 5.5 – 8.5)

Cómo tamponar?

Será necesario utilizar primeramente un ácido o una base débil, y tamponar esta solución con una sal propia de carácter fuerte, básica o ácida. La fuerza del ácido o la base está determinada por el valor pK (valor invariable de 0 a 15) que determina la disociación del ácido o base en agua (ácido o base fuertes se disocian completamente en agua; débiles se disocian parcialmente).

Cuando el valor de pH de la solución y pK del ácido coinciden se dice que la solución está tamponada (margen diferencia +1 -1).

Recetas 

pH 5.5

100 ml	H2O
0,15 gr	C2H4O2 (ácido acético pK 4,75)
1M	NaOH  (hidróxido de sodio)solución pH 5.5

150 ml	H2O
0,6 gr	C6H8O7 (ácido cítrico pK 3,14 – 4,77 – 6,39)
1M  o 2M	NaOH  (hidróxido de sodio)solución pH 5.5
También puede ser tamponado a 7. A 9, 9.5 – 10 se convierte en una solución tampón + quelante

pH 7

100 ml	H2O
0,2 gr	NaHCO3 (bicarbonato de sodio)
1M	HCl (ácido clorhídrico) solución pH 7

pH 8.5

100 ml	H2O
0,2 gr	H3BO3(ácido bórico)
1M	NaOH solución pH 8.5

Modo de preparación:

1.       Preparar previamente base NaOH

1 Molar: 4 gr NaOH/ 100 ml de agua

2 Molar: 8 gr NaOH/ 100 ml de agua

2.       Preparar ácidos:

a.       Pesar el ácido. Colocar el agitador magnético en solución acuosa. Posteriormente se añade la base

b.      Ácido clorhídrico. 100 ml H2O + 7 ml HCl 37%. En este caso comenzamos por la base y después añadimos el ácido

3.       Para neutralizar ácido con base o viceversa medir constantemente el pH con un medidor mientras añadimos la sustancia tampón gota a gota

OBS:

-     Para obtener un pH más básico debemos comenzar la preparación por la base.

- Tras 3 meses de preparada la solución debemos comprobar el pH que puede haberse modificado. Si ha ocurrido tamponar nuevamente añadiendo base.

- El pH es reversible, si nos equivocamos en la mezcla podemos corregir añadiendo más base o ácido; sin embargo, estaremos modificando la concentración del producto.

- Además del control del pH deberíamos controlar la concentración iónica de la solución utilizando un conductivímetro. Valor que debemos comparar con el valor de conductividad tomado sobre la superficie pictórica (recordar que el protocolo de limpieza aprovechábamos el momento de realizar el test de la gota que permite evaluar la resistencia a la humedad de la obra) LA CONCENTRACIÓN IÓNICA DEL PRODUCTO DE LIMPIEZA NO DEBE SER SUPERIOR A LA CONCENTRACIÓN IÓNICA DE LA SUPERFICIE.

PARA REALIZAR LIMPIEZAS SUPERFICIALES UTILIZAREMOS SOLUCIONES TAMPÓN DE pH 5.5 – a 7. SOLUCIONES MÁS BÁSICAS (8.5) TIENEN PODER QUELANTE Y SERÁN UTILIZADAS EN LA REMOCIÓN DE BARNICES, AGLUTINANTES, COLAS U OTRAS SUSTANCIAS. 

ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA EL INTERVALO DE SEGURIDAD DEL PH QUE VAMOS A UTILIZAR, YA QUE POR ENCIMA DE 9 SE PRODUCE UNA HIDRÓLISIS (ruptura de enlaces químicos que coloca a los materiales constitutivos de la obra en situación de riesgo). ESTE INTERVALO CAMBIA SEGÚN EL MATERIAL DEL QUE ESTÁ COMPUESTA LA OBRA.

Pintura sobre tela/madera	5.5 - 9
Pintura mural	6.5 - 12
Papel	6.5 - 9
Barnices	5.5 - 7
Óleos	5.5 – 8.5
Óleos envejecidos	5.5 - 9
Temple de cola	5.5 - 9

OBS:

- En el caso de pinturas murales el pH no puede bajar de 6,5 ya que el carbonato de calcio se solubiliza por debajo de esta medida. Para utilizar niveles elevados será necesario conocer la técnica pictórica, ya que el límite varía. Únicamente en el caso del fresco se puede llegar pH 10,5, si no existen acabados de técnica en seco.

Para limpiezas superficiales podemos añadir un tensoactivo a la solución tampón

10 ml	Solución tampón 5.5
1 gota	Tween 20

Para emoción de materiales utilizaremos soluciones quelantes

150 ml	H2O
0,75 gr	EDTA (ácido libre)
1M o 2M	NaOH  (hidróxido de sodio)solución pH 7

OBS:

-    EDTA no es soluble en agua. Por ello debemos colocar la mezcla en el agitador magnético y esperar un tiempo prudente hasta que la mezcla se haya realizado. Si medimos el pH de la mezcla en los primeros minutos será muy alto, pues solo mediremos el pH de la base.

Podemos gelificar soluciones tampón

10 ml	Solución tampón 5.5
0,2 gr	Klucel
Baja conductividad

10 ml	Solución tampón 5.5
0,3 gr	Vanzan NF-C
Alta  conductividad

BIBLIOGRAFIA online

En el libro "Restauración de Obras de Arte" de Alicia Sánchez Ortiz, publicado en el 2012, encontrareis un apartado sobre limpieza, pág. 167.