Biomoléculas em CR - Escola Superior de Tecnologia de Tomar

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Sumário
Química 3
Óleos
Gomas
Biomoléculas em CR
Ceras
Resinas
Proteínas
João Luís Farinha Antunes
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Departamento de Arte, Conservação e Restauro
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Óleos
Ácidos gordos
São misturas de triglicerídeos: ésteres da glicerina (trialcool glicerol) com
São ácidos carboxílicos com cadeias de carbono longas.
Estão presentes na composição das gorduras e óleos.
ácidos gordos (ácidos carboxílicos de cadeia longa).
glicerina
Exemplos de ácidos gordos importantes no Património
Triglicerídeo
O
Ácido gordo
HO
Os óleos são líquidos à temperatura ambiente, as gorduras são pastosas.
Ác. Oleico
Ác. cis-9-octadecenóico
http://www.langara.bc.ca/biology/mario/Biol1115notes/biol1115chap5.html
4
Ác. linoeico
Ác. 9,12-Octadecadienoico
Ác. linolénico
Ác. 9,12,15-Octadecatrienoico
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1
Óleos secantes
Ácidos insaturados
São óleos que endurecem ao ar formando uma película do tipo de cabedal.
Os óleos não secativos degradam-se “rançando”.
Ácidos mais importantes dos óleos secantes
A secagem (cura) deve-se ao teor elevado em ácidos gordos insaturados.
Óleos principais
Óleo de linho
O mais secante e usado actualmente.
Amarelece bastante.
Óleo de noz
O mais importante no Renascimento
Óleo de papoila
Não amarelece tanto. Não deve ser
usado na camada de preparação.
Óleo de cárdamo
O mais moderno
Teor médio em
ácidos gordos do
óleo de linho
%
Ác. linoeico
Ác. Oleico
Palmitico
6.0
Stearico
2.5
Arachidico
0.5
Oleico
19.0
Linoleico
24.1
Linolenico
47.4
outros
0.5
Ác. 9,12-Octadecadienoico
Ác. cis-9-octadecenóico
Ác. linolénico
Ác. 9,12,15-Octadecatrienoico
As duplas ligações são pontos de fragilidade das moléculas e é por elas que
começam as reacções de cura ou secagem.
Stand oil – óleo de linho cozido ao abrigo do ar.
Óleo cozido – óleo de linho fervido ao ar com secantes metálicos
O
HO
Óleos insaturados
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Mecanismo de secagem (cura)
Colas animais
1.
Uma molécula de oxigénio reage com uma molécula de óleo, junto a uma dupla
ligação, formando um radical peróxido Óleo-O-O ̇ ;
2.
O radical formado reage com outra molécula de óleo formando-se um novo radical
que é um dímero (2 moléculas juntas) Óleo-O-O-Óleo-O-O ̇ ;
São solúveis em água.
3.
O radical dímero formado reage com nova molécula de óleo, e assim por diante,
formando-se uma grande polímero em rede.
O poder adesivo varia muito de cola para cola e dentro do mesmo tipo de cola..
São compostos por proteínas desnaturadas.
Formam presa por formação de um gel.
Têm sido substituídas por adesivos sintéticos (cola banca e adesivos solúveis em água)
Cola de Coelho
Poder adesivo médio
Usada em camadas de preparação e em consolidações de poliocromias.
A cura ocorre a partir do exterior. A superfície exterior seca mas continua o interior líquido.
Colas de Peixe
Menos forte, em geral, que a cola de coelho. Usadas em colagens sensíveis.
Na cura formam-se também pequenas moléculas que servem de plasticizante e mantêm o óleo
maleável. A sua remoção torna a pintura frágil.
Quando o óleo não tem pigmentos metálicos, as pequenas moléculas formadas na cura levam à
degradação rápida do óleo.
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Grude (Cola forte)
Poder adesivo elevado. Aconselhada para encaixes em mobiliário, pela sua força
em simultâneo com reversibilidade.
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Gomas
Goma arábica
São polissacarídeos, polímeros naturais de açúcares.
São solúveis em água.
É produzida por uma espécie de acácias sub-sarianas.
Aplicados isoladas formam filmes quebradiços.
O maior produtor (50 %) é o Sudão.
É comestível e sobretudo utilizado
na industria alimentar.
Goma arábica
Cola de amido
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Colas de Amido
Goma arábica (cont.)
É uma mistura complexa de polissacarideos e glicoproteínas.
O amido é uma mistura de polisacarídeos, amilose e
amilopectina, semelhantes à celulose mas com configuração
diferente e grau de polimerização muito menor .
Extremamente solúvel em água (50%).
É o aglutinante dos guaches e aguarelas
Poder adesivo forte.
Muito estável. Não amarelece. Parcialmente reversível. Tendência à criação
de fungos.
Usada desde a idade média na Europa em manuscritos e iluminuras.
Podem ser misturadas com polímeros solúveis em água.
Usada no oriente desde a antiguidade
A cola é preparada por cozimento do amido em água.
É um dos componentes das tintas de escrever, nomeadamente ferrogálicas (em alternativa à
clara de ovo).
A temperaturas altas (> 70ºC) o amido os grão de amido rebentam e ocorre a gelatinização.
Algumas receitas adicionam ácido acético (vinagre) para produzir uma cola menos viscosa.
O ácido provoca a despolimerização do amido – as suas cadeias quebram-se por hidrólise.
Como qualquer têmpera produz superfícies quebradiças, pelo que deve ser
misturada com lípidos (proteínas – gelatina p.ex. , ou óleos)
A cola de arroz, de excelentes propriedades, também é uma cola de amido.
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Têm sido substituídas por derivados da celulose semi-sintéticos (metil celuloses).
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Celuloses modificadas
Nitrato de celulose
éteres de celulose
São compostos derivados do tratamento químico da celulose.
Adesivo muito bom, prático e barato, mas com diversas
desvantagens.
A maioria são éteres de celulose: Celulose-O-R, que resultam da substituição de
grupos –OH por outros grupos funcionais (metilo –OCH3, …).
D
O nitrato de celulose é solúvel em cetonas e ésteres.
São solúveis em água
Grau de substituição
Insolúvel em água e álcoois.
Nº de grupos OH substituidos por em cada molécula (máximo teórico 3, valor real entre 0,4 e 2)
Torna-se quebradiço com o tempo.
• Klucel® (HPC - hidroxi propil celulose)
H
Liberta ácido nítrico no envelhecimento, pondo em risco
materiais vizinhos.
O único éter de celulose solúvel em solventes orgânicos (alcoois).
Pode ser usado com adesivo temporário.
s
mplo
Exe
L
Usado em consolidações de policromias e camadas de preparação. Forte poder adesivo adesivo.
Geralmente é adquirido já preparado, em solução
• Tylose® (Methocel) (MC - Metil celulose)
Ex: UHU Hart, HMG nitrocelulose
Usado na consolidação e colagem de documentos gráficos.
• Rayon®
Substituível por adesivos acrílicos, mais caros e, geralmente, menos práticos.
Chamada de pasta de papel. É celulose reformulada (não é um éter de celulose é celulose pura).
É incorrecto dizer-se nitrocelulose porque nitro significa o grupo –NO2.
Excelente para prenchimentos em esculturas sobre madeira policromada.
O Rayon original foi usado como fibra sintética, “seda sintética” ou “viscose”.
Nitrato significa o grupo –ONO2
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CERAS
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Cera de abelha
Substâncias com baixo ponto de fusão, maleáveis à temperatura ambiente.
Ponto de fusão: aprox. 64 º C.
São hidrofóbicas e Insolúveis em água.
É uma mistura de vários compostos, sendo os
principais os cerídeos, que são esteres de
cadeias saturadas e muito longas.
Têm baixa viscosidade depois de fundidas (ao contrário dos vernizes).
animais
Cera de abelha
Cera chinesa
Cera de baleia (spermaceti)
Lanolina
vegetais
Carnaúba
Candelila
minerais
Parafina
Ceras microcristalinas
Ceresina
Cera Montan
sintéticas
Ceras de polietileno
Ceras de PEG (polietilenoglicol)
Ceras
D
É muito estável. Tem algum poder adesivo.
Principal desvantagem: é demasiado mole. É misturada com
L
H
resinas e outras ceras para se endurecida (ex: cera+ colofónia).
Excelente onde há a necessidade de impermeabilização.
Foi utilizada em reentelagens durante muito tempo .
As ceras sintéticas (microcristalinas) podem substitui-la.
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Ceras de parafina e ceras microcristalinas
Cera de carnaúba
É a cera mais dura que existe (p. fusão: aprox. 85ºC).
São misturas de hidrocarbonetos saturados de
cadeias longas de C20 a C40 aprox (C35 a C60 microcr.)
É misturada a outras ceras para lhes dar dureza, brilho e
capacidade de polimento.
Extremamente estáveis.
Pontos de fusão:
C. parafinas entre 47 e 70 ºC; C. microc. entre 54 e 95ºC.
As c. de parafina são constituídas por alcanos não ramificados, formando cristais grandes.
As c. de parafina constituídas por alcanos ramificados e cicloalcanos, formando cristais muito pequenos.
É produzida pela palmeira Carnaúba
no Brasil (Ceará).
As c. microcristalinas são mais densas, mais duras e mais flexíveis
que as c. de parafina.
Podem ser aplicadas dissolvidas em white spirit quente.
Cosmolloid® 80 H – cera microcristalina p.f. 75 ºC
A Vaselina (marca comercial) é uma mistura de hidrocarbonetos (C>25) cujos
componentes mais densos são ceras microcristalinas.
Cera de carnaúba misturada com diluentes, óleos ou outras ceras
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A parafina líquida, ou óleo mineral, é um subproduto da produção de gasolina
utilizado, entre outras funções, como óleo para crianças.
Cosmolloid + C. polietileno
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Ceras de PEG
Ceras de Polietileno
São polímeros de polietileno de baixa massa molecular.
Os PEG (Poli etilenoglicois) são polímeros de fórmula geral
P. Fusão 75 – 105 ºC
H2OCH (CH2OCH2)n CH2OH
Têm massa molecular dupla das ceras de parafina e microcristalinas,
por isso, são mais duras e têm ponto de fusão superior.
Não são ceras, no sentido comum, porque são solúveis em água e álcoois.
Quimicamente são muito semelhantes às ceras de parafina e às ceras
microcristalinas.
Os PEG mais pequenos são líquidos, os intermédios são pastosos (tipo Vaselina) e os
maiores (de massa molecular entre 3000 e 6000) são sólidos tipo cera.
As ceras de polietileno são obtidas por síntese. As ceras de parafina e
microcristalinas são obtidas por extracção do petróleo e seus
derivados.
O PEG 3000 tem ponto de fusão 50 ºC.
Não podem ser usadas sobre metais sobre os quais têm uma forte acção corrosiva.
Em restauro usam-se adicionadas às outras ceras para as endurecerem e
as tornarem mais impermeáveis.
Devem ser evitados pois há muitas referências de maus resultados.
Algumas formulações de ceras microcristalinas têm cera de polietileno
(p.ex. C. Renaissance).
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Goma laca
Vernizes
Shellac
Substâncias transparentes e duras aplicadas como superfície de acabamento.
Não têm pigmento (ao contrário das tintas).
Não é uma goma apesar do nome.
É comestível (p.ex. é utilizada como revestimento de
fruta e de comprimidos).
Naturais
Goma-laca
Resina Dammar
É um polímero natural termoplástico produzido por
um insecto em árvores, na Índia e países limitrofes.
terpenos
Usada no polimento de moveis.
Colofónia (pez)
Usada também como selante de madeira e de camadas
de preparação (no douramento a óleo)
Óleos Secantes
Acabamento de elevada qualidade. Reversível.
Sintéticos
É solúvel em álcool etílico e em soluções alcalinas.
Vernizes acrílicos
Insolúvel em hidrocarbonetos (diluentes).
Resinas cetónicas
Resinas de poliuretano
Os primeiros discos de música (78 rpm) foram feitos em goma-laca. A seguir vieram os discos de vinilo (33 rpm).
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Resina Dammar
É constituída principalmente por triterpenos.
Introduzida pela 1º vez na pintura em 1826.
Ponto de fusão: aprox. 120ºC
fim
Índice de refracção: 1,5
Óptimo verniz de pintura.
João Luís Farinha Antunes
Instituto Politécnico de Tomar
Torna-se irreversível no envelhecimento, por oxidação ao ar.
Pode ser protegido por um verniz reversível.
Departamento de Arte, Conservação e Restauro
[email protected]
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