Il vetro Lorigine del vetro risale ad alcuni

Il vetro L’origine del vetro risale ad alcuni millenni prima della nascita di Cristo sebbene non ci notizie certe nemmeno sul luogo preciso di origine. Plinio narra la leggenda di come fu inventato il vetro: «dei mercanti, approdati sulle coste della Fenica, per accendere un focolare, avrebbero u alcuni blocchi di soda minerale, il natron, che faceva parte del loro carico; questa a conta con la sabbia e con il calore del fuoco avrebbe creato il vetro fuso, che apparve loro com sostanza lucente e viscosa. » Più probabilmente, pare che il vetro sia stato trovato da un vasaio dell’area mesopotam aveva impiegato smalti ad alto contenuto sodico per una ceramica; avendo poi usato tem Troppo elevate aveva rovinato la ceramica ma trovato un nuovo materiale, il vetro, che d è il più antico materiale di sintesi inventato dall’uomo. Esistono comunque vetri naturali che derivano dal raffreddamento veloce di rocce fuse (es. quarzo, basalto, ossidiana, etc. )

Mesopotamia, III millennio a. C. prime officine di lavorazione del vetro ü In realtà è più opportuno parlare di pasta vitrea: le tecnologie dell’epoca erano mutuate dai processi già noti, come per la ceramica, ed evidentemente non permettevano di fondere adeguatamente e omogeneamente i granuli, che rimanevano dunque fusi solo parzialmente (il processo tecnicamente non poteva essere controllato) Persia (attuale Iran) e Egitto, II millennio a. C. prima importante evoluzione delle tecniche di produzione del vetro v Grazie all’evoluzione dei processi tecnologici si poté cominciare a lavorare con «controllo» la matrice vetrosa, ottenendo la consistenza, lo spessore, la trasparenza o la colorazione desiderata. Nonostante ciò, le difficoltà tecnologiche e procedurali facevano del vetro un materiale per le classi ricche…in epoca Romana si ottenevano piccoli oggetti e molto costosi (argomento molto dibattuto, sebbene Plinio riporti gli oggetti in vetro dell’epoca più costosi dell’oro e dell’argento). A questo periodo risalgono le

Epoca Romana Il vetro si diffonde per contenitori, bicchieri e finestre. • I Romani furono tra i primi a cogliere la versatilità del vetro come materiale. • Per gli alimenti il vetro quindi fu un materiale insuperabile, basti pensare al vino conservato nelle anfore che prendeva il sapore della pece con cui si rivestiva l’interno delle pareti per la porosità della terracotta. Scoprirono invece che nei contenitori di vetro il vino si manteneva inalterato, e che nei contenitori di vetro scuro si mantenevano ancora meglio. Ma non tolsero loro troppo la trasparenza perchè questa dava la possibilità di verificare il livello e le condizioni del contenuto e li rendeva adatti all'immagazzinamento, alla conservazione, all'esposizione e alla vendita di materiali di ogni tipo. • Il desiderio di consumare ortaggi fuori stagione spinse l’imperatore Tiberio a far costruire piccole serre mobili, in cui venivano coltivati cetrioli, di cui era particolarmente ghiotto. Plinio parla di “cassette munite di ruote e con una copertura di lastre speculari” che venivano spostate ove c’era il sole per far maturare l’ortaggio, una specie di serra mobile. Ebbene si, le prime serre furono inventate dai romani.

LA SAINTE CHAPELLE, PARIGI, 1241 Emblema di vetrata gotica

VITRIFICAZIONE OSSIDI FORMATORI DI RETICOLI

BONDING OXIGENS SILICE CRISTALLINA

• La silice cristallina è caratterizzata da una struttura ordinata e regolare tenuta insieme da una trama di BO • La silice amorfa (la silice vetrosa) ha i tetraedri disposti casualmente, presenta dunque un certo disordine e un determinato numero di spazi vuoti che fanno sì che abbia minore densità della controparte cristallina (insieme a tantissime proprietà chimico-fisiche differenti) • I vetri commerciali sono vetri sodio-calcici: significa che

E’ UN MATERIALE PLASTICO AD ALTA TEMPERATURA: SIGNIFICA CHE SI PUO’ CONFERIRE LA FORMA CHE SI DESIDERA A «CALDO» E POI SI LASCIA RAFFREDDARE (COME PER LA CERAMICA… PER QUESTO LE PRIME TECNICHE DI PRODUZIONE SONO STATE MUTUATE E ADATTATE DELLE TECNICHE DI PRODUZIONE DELLA CERAMICA)

DEGRADO E CONSERVAZIONE…. Per la risoluzione delle problematiche conservative del vetro archeologico, come per la maggior parte dei manufatti, le strade da percorrere sono essenzialmente due, consequenziali l’una all’altra: l’individuazione delle alterazioni e il tentativo di contrastarle e di ritardarne gli effetti con mirate azioni di restauro. La composizione del vetro, spesso anche indipendentemente dalle condizioni ambientali, è influente in modo elevato sulla sua conservazione ed eventuale alterazione o degrado. In ogni caso, uno studio approfondito del degrado del vetro archeologico deve tenere conto dei rapporti che questo ha con tutte le fasi della vita di un manufatto, dalla produzione alla musealizzazione, compreso il suo periodo di uso nell’antichità.

Il vetro è un materiale chimicamente molto stabile perché praticamente inerte. Stabile e resistente a: - Acqua - Acidi - Soluzioni saline - Sostanze organiche in generale Sensibile a: - Acido fluoridrico - Soluzioni fortemente alcaline - Acido fosforico concentrato Le reazioni chimiche possono avvenire, tipicamente scambio ionico, processi di dissoluzion adsorbimento, possono causare attacchi più superficiali (non evidenti ad occhio nudo) fino a pr più gravi quali fenomeni di formazione di strati sottili superficiali, cristallizzazione, formazione d piccole cavità Dipenderà dal tipo di vetro e dalla durata dell’esposizione….

I fenomeni principali di degrado si manifestano, nella maggior parte dei casi, in presenza di un vetro con una instabile composizione chimica, più aggredibile dagli agenti atmosferici. Fattori di degrado sono: - i fenomeni di dilavamento, - gli attacchi di microrganismi, - le vibrazioni - inadeguati interventi di restauro. PRINCIPALI FATTORI CHE INFLUENZANO LA CORROSIONE RELATIVI AL VETRO Composizione chimica, Storia termica, tensioni nella superficie vitrea, Stato della superficie (abrasioni, omogenità. . . ) AMBIENTALI Umidità relativa (condensa, dilavamento. . . ), p. H della soluzione, Tempo di esposizione (continuo, ciclico), Temperatura, Composizione della soluzione (agenti inquinanti)

Anche per il vetro è l'acqua l'agente che innesca il processo di corrosione. L'azione degradativa è infatti provocata da sostanze inquinanti che vengono a contatto con la superficie del manufatto vetroso in condizioni di umidità accentuata. I vetri antichi e in particolare i vetri medioevali sono soggetti a corrosione a causa della loro composizione, ricca di ioni alcalini e alcalino-terrosi. Non potendo raggiungere temperature molto elevate in antichità, gli artigiani vetrai erano costretti ad addizionare alla miscela da vetrificare quantità notevoli di fondenti a base di metalli alcalini e alcalino-terrosi (carbonato di sodio e/o potassio) permettere la fusione della silice. Ciò rende il vetro così formato particolarmente suscettibile a corrosione, con i vetri al potassio meno resistenti di quelli al sodio. Si è verificato sperimentalmente che vetri con un contenuto di Si. O 2 maggiore del 66. 7% hanno elevata resistenza all'aggressione degli agenti atmosferici, mentre al di sotto di questo valore la degradabilità del vetro

ATTACCO A p. H < 7 Lisciviazione Soluzioni acide come la pioggia acida favoriscono lo scambio tra gli ioni Na+, K+ e Ca 2+ della superficie del vetro e lo ione H+ presente nella pioggia: -Si-O-K+ + H+ Si-O-H+ + K+ Significa che la superficie si arricchisce in silice e può in taluni casi conferire anche maggiore stabilità chimica al vetro. Se ci si ferma in superficie…… Se prendiamo in considerazione invece acido fluoridrico e acido fosforico concentrato, questi innescano reazioni con meccanismi differenti, che portano alla dissoluzione del vetro anche completa.

Il dilavamento per azione di un acido può essere verificato analizzando separatamente lo strato superficiale e l'interno di un vetro degradato: come si nota dalla figura, l'analisi effettuata con la tecnica SEM-EDX rivela un depauperamento di potassio e calcio dalla superficie rispetto all'interno del vetro. Gli ioni liberati, reagendo con agenti inquinanti quali l'anidride solforica, SO 3, formano CROSTE SUPERFICIALI composte da gesso (Ca. SO 4· 2 H 2 O), arcanite (K 2 SO 4), singenite (K 2 SO 4·Ca. SO 4·H 2 O), schoenite (K 2 SO 4·Mg. SO 4· 6 H 2 O) o anche carbonato di calcio e ossalato di calcio. L'identificazione accurata del tipo di composto presente è ovviamente

ATTACCO A p. H > 7 Molto più pericoloso: lisciviazione e corrosione L'azione degradativa da parte di sostanze alcaline può invece agire sui legami Si-O-Si della struttura vetrosa e portare alla dissoluzione degli strati superficiali del manufatto: -Si-O-Si- + OH- -Si-OH + -Si-OPeraltro è un processo a catena, perché mano che gli ioni ossidrili entrano nel reticolo riducendo il numero di forti legami covalenti Si-O, nuovi ossidrili vengono a formarsi…. . Fino ad ottenere un composto solubile in acqua… RICORDIAMOCI QUINDI CHE ALTRI SOLVENTI ORGANICI CHE NON SIANO ACQUA NON HANNO ALCUN EFFETTO SUL VETRO!!!

Nel caso di VETRI AL POTASSIO si possono formare con le suddette condizioni di igroscopicità e temperatura delle vere e proprie condense che generano il fenomeno conosciuto come “vetro piangente”, cioè microscopiche “gocce” di idrossido di sodio o di potassio che possono provocare la completa e veloce distruzione del vetro. Essendo il potassio usato al posto del sodio nei vetri medievali è anche per questo motivo che negli scavi siano proporzionalmente più rari gli oggetti di vetro medievale di quelli di età classica. La presenza del potassio al posto del sodio provoca inconvenienti anche in vetri che non provengono da scavi, come le grandi vetrate dipinte medievali. In questo caso le variabili più importanti che influenzano l’alterazione sono costituite dai livelli di inquinamento atmosferico, aiutato dalla caduta di pioggia, al continuo cambiamento climatico dovuto alle diverse stagioni che impediscono un sia pur fragile equilibrio.

Presenza di ioni alcalini e soprattutto di potassio nella composizione del vetro: alterazioni dovute al fenomeno della lisciviazione per gli agenti atmosferici, seguito da screpolature e incrinature; • causa iniziale: acqua; • le composizioni a base di potassio sono più degradabili, a parità di condizioni, di quelle a base sodica; • un’alterazione è direttamente proporzionale al periodo di contatto che un reperto ha con certe condizioni ambientali, come l’umidità e la temperatura, dimostrato dal maggiore degrado dei reperti archeologici rispetto a gli altri pur sottoposti, ma ciclicamente, agli stessi stress climatici; • l’inquinamento ambientale influisce pesantemente a prescindere dalla composizione del vetro, come dimostrato dalla differenza tra esterno ed interno di una stessa vetrata. •

• Un’altra alterazione del vetro è dovuta al fatto che essendo strutturalmente instabile per natura, almeno quello antico, col tempo e in base alla sua composizione tende a “ristrutturarsi”, cioè riordina la sua struttura che da amorfa ritorna cristallina come in origine, prima della fusione, era il suo componente principale, la silice. Questo fenomeno, peraltro molto lungo in condizioni normali di giacitura, si chiama “devetrificazione” e si presenta sotto forma di fessurazioni, “craqueleurs”, piccole fratture, che ne facilitano la corrosione da parte degli agenti atmosferici, portando il vetro a “spolverare”.