Studio sugli smalti della copertura in cotto del Campanile del Duomo di Parma

Un fulmine, nella notte del 22 ottobre del 2009, ha colpito la cuspide del campanile del Duomo di Parma causando un incendio, responsabile di un ingente danno strutturale e conservativo. In particolare, è andata distrutta gran parte della copertura in rame, che ha messo in luce l’inaspettata copertura in cotto invetriato risalente al periodo medievale. Lo scopo della ricerca è stato quello di conoscere la composizione originale delle invetriature della copertura in cotto e di distinguere quali deterioramenti della struttura e dei laterizi fossero imputabili alle alte temperature sviluppate durante l’incendio e quali invece fossero comparsi in precedenza. Le invetriature, in base alle diverse colorazioni presenti sulla superficie, sono state suddivise in due gruppi: • Invetriature bianche con colorazioni aranciate, rosse o verdi opache e addirittura cangianti “rame rosso” e/o verdi disomogenee; • Invetriature nere con una superficie opaca o lucida che hanno assunto colorazioni cangianti azzurro-verdi e rosse; Su ogni campione è stata effettuata una prima analisi attraverso la Spettroscopia micro-Raman, in quanto non ne comporta la distruzione. I dati ottenuti sono stati verificati con quelli acquisiti mediante Microscopia elettronica a scansione e microanalisi (SEM-EDS). Successivamente, sulla base dei risultati conseguiti, è stato scelto di approfondire l’analisi di alcuni campioni con la Diffrattometria a raggi X su polveri e la preparazione di sezioni stratigrafiche, sottoposte a loro volta ad indagini con la Spettroscopia micro-Raman e con SEM-EDS. In tutti i campioni con smalto bianco è stata rilevata, tramite analisi al SEM-EDS, la presenza di stagno, responsabile della colorazione biancastra. Gli spettri micro-Raman e le analisi XRD hanno evidenziato la presenza di cassiterite SnO2. La colorazione rosso-arancio assunta dallo smalto bianco è dovuta ad ematite, come si nota dagli spettri Raman e dalla presenza di Fe in alte percentuali nelle analisi SEM-EDS del degrado superficiale. Questo ossido di ferro è presente solo nella zona superficiale e non all’interno della vetrina, come è possibile osservare dalla sezione stratigrafica: probabilmente proviene dai bolzoni che univano le lastre di rame al supporto ligneo sottostante. Per quanto riguarda invece le sfumature cangianti rosse, esse sono imputabili al rame metallico proveniente dalle lastre di rame che ricoprivano la copertura in cotto. Nelle analisi SEM-EDS eseguite sui composti dovuti al degrado superficiale è stato infatti rilevato rame in alte percentuali; nelle immagini, sia in elettroni secondari che retro-diffusi, sono visibili le particelle del metallo depositate. Dall’osservazione delle sezioni stratigrafiche si nota che il rame, come il ferro, è presente solo nella zona superficiale e non all’interno della vetrina. Anche nelle vetrine bianche con sfumature verdi di varie tonalità è stato rilevato, tramite SEM-EDS, rame in alte percentuali. Le analisi Raman hanno confermato questi risultati con la rilevazione di linarite (solfato basico di piombo e rame), cuprite e tenorite (ossidi di rame). Nelle vetrine con una colorazione nera è stato rilevato ferro e manganese con percentuali in peso variabili. Le analisi XRD e micro-Raman hanno mostrato la presenza all’interno del vetro di bustamite (silicato di calcio e manganese). L’incendio dovuto al fulmine ha favorito il processo di metallizzazione grazie a vari fattori, come il lungo lasso di tempo (più di otto ore) trascorso tra la caduta del fulmine e lo spegnimento definitivo dell’incendio, la presenza del legno di supporto della copertura e l’ambiente riducente (privo di ossigeno) che si è creato tra la copertura e i laterizi

Hybrid sol-gel based protective coatings for historical window glasses

ABSTRACT: The medieval glass is generally attacked by atmospheric pollutants conveyed by water in liquid or vapor form, which activates the corrosion process. Since the conservation strategies are currently addressed to maintain the windows in their original contexts, it is necessary to protect them from further degradation phenomena. We report here on the results of water- repellent hybrid sol-gel coatings obtained by TEOS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silicate) mixed with different amounts of Si-alkoxides functionalized with alkyl groups. Static contact angle measurements were performed to check the water-repellency of the surfaces. On the basis of the transparency, the contact angle values and the lowest amount of the organic component, three compositions were selected and applied on medieval-like glass samples that were colorimetrically characterized. The silica-based protective materials don’t lead to reaction by-products, are water-repellent, compatible with the glassy substrate, colorless and transparent, hence satisfy the main requirements of the conservation of Cultural Heritage

<title>Corona-poled azo-dye-doped silica films obtained by sol-gel processing</title>

SiO2 films doped with the organic dye DO3, exhibiting high electron delocalization have been prepared by the sol- gel method and deposited on soda-lime glass substrates. On these films an electric field of 5-7 kV/cm has been successively applied in order to induce orientation of the DO3 molecules and freeze them in the condition by heating and reticulation of the inorganic matrix. The thermal stability of the films and the variation of the molecules' orientation as a function of time have been studied. The films have been characterized by means of differential thermal analysis, thermogravimetry, mass spectrometry, ellipsometry and atomic force microscopy