enfermedad del bronce

La enfermedad del bronce es un proceso de corrosión irreversible y casi inexorable que ocurre cuando los cloruros entran en contacto con el bronce u otras aleaciones que contienen cobre . ^{[ 1 ]} Puede presentarse como una capa verde oscura o como una capa verde blanquecina mucho más clara, difusa o peluda. ^{[ 1 ]} No es una infección bacteriana , sino el resultado de una reacción química con los cloruros que generalmente ocurre debido a la contaminación del objeto de bronce con agua salada o por enterramiento en tipos específicos de suelo donde hay sales de cloruro. ^{[ 1 ]} Si no se trata, es posible la destrucción completa del artefacto afectado. ^{[ 1 ]} El tratamiento es muy difícil, costoso y no siempre efectivo. La transferencia de cloruros del artefacto contaminado a otros artefactos puede propagar la enfermedad. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

La enfermedad del bronce es la corrosión por cloruros de objetos cuprosos (a base de cobre). Originalmente se creía que era causada por bacterias. ^{[ 1 ]} Es contagiosa, ya que los cloruros que la provocan pueden propagar la enfermedad si entran en contacto con otro objeto cuproso. A pesar de su nombre, la enfermedad del bronce puede afectar a cualquier aleación que contenga cobre, no solo al bronce. No se limita a objetos antiguos, sino que también puede afectar a metales contemporáneos como las monedas modernas de cuproníquel . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La enfermedad del bronce varía desde el verde intenso hasta el verde pastel. Suele presentarse en todos los colores de esta gama debido a la serie de reacciones que la causan, y también pueden aparecer pequeños cristales azules, posiblemente microscópicos. La enfermedad del bronce afecta típicamente a zonas aisladas del objeto; en casos graves, se manifiesta como una capa visible y palpable de cristales microscópicos, además de estar asociada con picaduras. Las zonas afectadas por la enfermedad del bronce se pueden raspar de la superficie con la uña o un punzón de madera. Estas propiedades contrastan con el cardenillo , que normalmente presenta un tono más apagado, es uniforme en todo el objeto afectado y no se puede raspar con madera ni con las uñas. A diferencia de la enfermedad del bronce, el cardenillo protege el metal. ^{[ 4 ]}

Dado que depende de la presencia de cloruros, agua y oxígeno, la ausencia de alguno de estos tres elementos detiene su progresión, aunque cualquier daño causado es irreversible. El tratamiento para esta afección generalmente implica la eliminación física de los cloruros (mediante frotamiento), la eliminación química o electroquímica y, posteriormente, el aislamiento del objeto del oxígeno, el agua y la posible contaminación futura por cloruros mediante un recipiente hermético o una capa de cera. Estos tratamientos también pueden eliminar la pátina , cuya pérdida suele considerarse indeseable para coleccionistas y conservadores, pero es preferible a la pérdida del objeto. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La enfermedad del bronce es común, e incluso omnipresente, en los artefactos recuperados de un ambiente marino debido a la presencia de cloruros en el agua de mar . Las zonas costeras también pueden ser peligrosas debido a la sal presente en la atmósfera y a la humedad. La ausencia de cloruros disueltos y oxígeno en el suelo implica que los objetos enterrados pueden no verse afectados durante su enterramiento (de manera similar, la falta de sales solubles y oxígeno significa que los metales enterrados pueden no desarrollar pátina o que la oxidación del metal puede revertirse). Cuando se recupera un artefacto, las incrustaciones superficiales pueden ocultar o proteger la enfermedad del bronce. ^{[ 4 ]}

Los cloruros pueden aparecer en el metal o sobre él debido a la contaminación del suelo, el agua (especialmente el agua de mar), la atmósfera, el sudor humano o estar presentes como impurezas durante la creación del objeto. En muchos casos, los cloruros pueden estar presentes en el interior del artefacto; la enfermedad puede reaparecer si no se aísla del agua y/o el oxígeno. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Inicialmente, el cobre se oxida al ion cuproso: ^{[ 4 ]} (1) Cu → Cu ⁺ + e ⁻

El ion cuproso reacciona con el ion cloruro para formar la sal blanca insoluble cloruro cuproso : (2) Cu ⁺ + Cl ⁻ → CuCl

El cloruro cuproso reacciona con la humedad atmosférica y el oxígeno para formar un compuesto verde de cloruro cúprico /hidróxido cúprico y ácido clorhídrico : (3) 4 CuCl + 4 H₂O ₊ O₂ _→ CuCl₂ _· 3 Cu(OH) _₂ + 2 HCl

El cobre restante se oxida por el aire al ion cuproso: (4) Cu → Cu ⁺ + e ⁻

El ion cuproso reacciona con el ion cloruro en el ácido clorhídrico para formar la sal blanca insoluble cloruro cuproso : (5) Cu ⁺ + Cl ⁻ → CuCl

La reacción se repite a partir de la ecuación (3). La presencia de dos sales diferentes, una blanca y otra verde, es lo que da lugar a la apariencia verde difusa. ^{[ 4 ]}

El tratamiento inicial puede consistir en colocar el objeto en un ambiente desecante. ^{[ 4 ]} Privado de agua, la reacción no puede continuar. Sin embargo, la reexposición del objeto incluso al agua atmosférica puede reiniciar el proceso. La enfermedad del bronce sigue siendo un área activa de investigación dentro de la conservación de objetos. ^{[ 2 ]}

Superficie

La eliminación de los cloruros es esencial. En la práctica, esto implica primero una limpieza física (con una herramienta de madera o incluso de metal) para eliminar la mayor parte de los cloruros y luego un tratamiento químico. Un tratamiento químico consiste en sumergir el objeto en una solución de sesquicarbonato de sodio al 5% . Esto neutraliza el ácido que ataca el metal y convierte el cloruro cuproso reactivo en óxido cuproso, en gran parte inerte. El óxido puede cubrir el objeto con manchas negras antiestéticas pero inofensivas o, en general, oscurecer el metal. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

La duración del remojo puede ser de días a semanas, o incluso un año para objetos gravemente contaminados. El sesquicarbonato puede eliminar el cobre del artefacto, ya que forma un ion complejo con él. Algunos aficionados afirman que la pátina puede desprenderse del artefacto, pero esto ocurre cuando la solución se hierve, de modo que el enjuague con carbonato elimina los cloruros en horas, en lugar del baño frío de larga duración que utilizan los conservadores profesionales. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

También se puede utilizar la inmersión en carbonato de sodio —que no forma un ion complejo con el cobre y es improbable que afecte a la pátina, pero es más lenta que el sesquicarbonato— o en soluciones acuosas de benzotriazol . El carbonato tiene un efecto similar al del sesquicarbonato. El benzotriazol no elimina los cloruros ni neutraliza el ácido presente, sino que actúa como barrera física contra el agua, el oxígeno y los cloruros, por lo que puede utilizarse como paso final en todos los casos, pero como primer paso o único solo en casos menores. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

El uso de agua del grifo para los enjuagues iniciales de carbonato es aceptable, ya que el contenido de cloruro en el agua es bajo en comparación con el contenido que se encuentra cuando los cloruros del artefacto contaminado se han disuelto en el agua. Los enjuagues posteriores deben realizarse con agua destilada, aunque es probable que el cloro del agua potable clorada se haya evaporado del agua del grifo en 24 horas y, por lo tanto, no contaminará más el objeto. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

En lugar de enjuagues, se puede utilizar la electrólisis, a menudo con carbonato de sodio como electrolito y acero dulce o inoxidable como ánodo . Esto convierte los iones cuprosos en cobre elemental. El cobre elemental liberado de los cloruros puede redepositarse en el objeto como una capa rosada. El proceso para una moneda puede durar solo unas horas, mientras que un objeto grande, como un cañón, puede tardar meses.

Una vez tratada, la muestra debe mantenerse en un ambiente seco y ser inspeccionada periódicamente para detectar la recurrencia de la enfermedad del bronce, ya que no se ha confirmado ningún tratamiento a largo plazo. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Las ceras preparadas con BTA están disponibles comercialmente; la idea es que el BTA prevenga cualquier reacción al quelar el cobre de la superficie y la cera actúe como una barrera física que reduce la exposición al agua, el oxígeno y los cloruros; pero recubrir un objeto infectado con cera no solucionará el problema. Almacenar el objeto en un ambiente completamente seco o libre de oxígeno también previene la enfermedad del bronce, al igual que aislarlo del contacto con cloruros. ^{[ 2 ] [ 4 ]}

• Scott, David A. (febrero de 2002). Cobre y bronce en el arte: corrosión, colorantes y conservación . Getty Conservation Institute . ISBN 978-0892366385.
• Selwyn, Lyndsie (enero de 2004). Metales y corrosión: un manual para el profesional de la conservación . Instituto Canadiense de Conservación . ISBN 978-0662379843.

• "La humedad relativa crítica para la aparición de la 'enfermedad del bronce' en artefactos de cobre y aleaciones de cobre contaminados con cloruro" , e-conservationonline.com. Consultado el 9 de mayo de 2014.
• "Enfermedad del bronce: una revisión de algunos problemas químicos y el papel de la humedad relativa" , cool.conservation-us.org. Consultado el 9 de mayo de 2014.
• "Nick Carter: El caso de la estatua enferma". Una enfermedad del bronce juega un papel importante en la resolución de un asesinato. Guion de Alfred Bester. Emitido el 12 de agosto de 1945.