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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

jlfa@ipt.pt