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