Efecto de los vapores de los acidos acetico y formico en la degradacion y patinado del cobre

Emilio Cano Diaz, Efecto de los vapores de los acidos acetico y formico en la degradacion y patinado del cobre, Tese de Doutoramento, Universidad Complutense de Madrid, 2001

La conservación del Partrimonio Histórico Artístico exige conocer los mecanismos de degradación de los materiales que lo componen. En el caso de los materiales metálicos, últimamente se ha comprobado que los ácidos orgánicos presentes en interiores de museos y vitrinas pueden suponer una amenaza para la conservación de los mismos. El cobre es, posiblemente, el metal más importante en el Partrimonio Histórico Artístico, en estado más o menos puro o formando aleaciones, principalmente bronce o latón. Sin embargo, no existen apenas estudios del efecto de los vapores de los ácidos orgánicos sobre el cobre.

En la presente Memoria se ha estudiado el efecto de los vapores de los principales ácidos orgánicos presentes en interiores, acético y fórmico, en la degradación y formación de la pátina sobre el cobre, a distintas concentraciones entre 10 y 300 ppm y al 40, 60, 80 y 100% de humedad relativa, durante un tiempo de exposición de 21 días. A efectos comparativos, se ha estudiado la corrosión del cobre a las distintas humedades relativas en atmósferas sin contaminar por ácidos.

Se ha estudiado la velocidad de corrosión mediante ensayos gravimétricos y se han caracterizado los productos de corrosión presentes en la pátina formada por medio de métodos electroquímicos, difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier, microscopía electrónica de barrido, análisis termodiferencial y termogravimétrico y espectroscopía fotoelectrónica de rayos X. Para lograr una correcta interpretación de los espectros obtenidos por ésta última técnica, se han analizado patrones de acetato, formiato e hidróxido de cobre.

Los resultados obtenidos han mostrado que en las condiciones estudiadas los ácidos acético y fórmico provocan una importante corrosión en el cobre, que lleva aparejada un gran cambio en el aspecto del mismo, fomándose una pátina de colores marrónes más o menos oscuros, grises azulados o distintos tonos de verdes, dependiendo de las concentraciones de los contaminantes y la humedad relativa. La velocidad de corrosión causada por el ácido acético es mayor en las muestras expuestas a las mayores concentraciones y humedades relativas. Sin embargo, a las concentraciones de ácidos menores y humedades relativas más bajas el ácido fórmico resulta más corrosivo para el cobre.

Los principales componentes encontrados en las pátinas han sido cuprita (Cu2O), acetato de cobre dihidratado (Cu(CH₃COO)₂·2H₂O) e hidroxiacetato de cobre dihidratado, (Cu₄(OH)(CH₃COO)₇·2H₂O) , muestras expuestas a vapores de ácido acético, y formiato de cobre tetrahidratado (Cu(HCOO)₂·4H₂O) e hidróxido cúprico hidratado (Cu(OH)₂·H₂O) en las muestras expuestas a los vapores de ácido fórmico.

A tese está disponível na íntegra em http://www.ucm.es/eprints/4457/.