Consolidanti a confronto: metodi analitici per valutare un prodotto

Valutare un prodotto consolidante non significa solo verificare macroscopicamente che questo sia in grado di ripristinare le proprietà meccaniche senza modifiche sostanziali alla cromia della superficie.
È opportuno chiedersi anche quanto la soluzione utilizzata sia capace di diffondersi all’interno della matrice da consolidare, e soprattutto come questa possa interagire con il materiale. Con quale tecnica analitica possiamo ottenere queste informazioni?

Analisi morfologiche

Abbiamo già presentato nei precedenti articoli le grandi potenzialità della tecnica SEM-EDS nel restauro, spesso però legate alla diagnostica intesa come caratterizzazione. Il microscopio elettronico può esserci utile anche in caso di confronto tra prodotti consolidanti.
Le immagini SEM in modalità BSD ci possono aiutare nella valutazione morfologica di interazione tra prodotto e materiale. Nel caso di matrici carbonatiche analizzate in sezione lucida trasversale, si vede ad esempio come il silicato di etile non si leghi chimicamente alla superficie, ma come esso funga piuttosto da stabilizzante, impedendo in movimenti dei clasti di materiale.

Analisi in sezione lucida di polveri di marmo consolidate con silicato di etile. Le immagini BSD mostrano una matrice silicea circondare i clasti di materiale carbonatico.

Mappature elementari al SEM-EDS

Nel caso in cui si utilizzino prodotti con una chimica differente rispetto al substrato, come ad esempio il TEOS o il DAP per consolidare delle matrici carbonatiche, possono essere sfruttate le tecniche di mappatura elementare. La mappa EDS in falsi colori ci permette di osservare la distribuzione di un dato elemento chimico all’interno della sezione analizzata. Nel caso citato, potrò ad esempio osservare la mappa del silicio (elemento marker del silicato di etile) o quella del fosforo (elemento associato al diammonio fosfato), verificando la loro profondità di penetrazione, confrontando le mappe di questi due elementi con quelle del calcio e del magnesio (materiale da consolidare).

Analisi in sezione lucida di campione di calcare dolomitico consolidato con DAP (diammonio fosfato). Mappe degli elementi calcio (verde), magnesio (azzurro), carbonio (rosso) e fosforo (rosa).