Degrado e inquinamento: cause

Molteplici sono le cause per le quali si verifica il degrado che peraltro inizia subito dopo la realizzazione dell’opera  e che è progressivo e irreversibile e la velocità con cui procede dipende da numerosi fattori. Vari sono gli agenti che portano al degrado e che spesso agiscono in modo sinergico. L’Italia è sinonimo di arte, storia e cultura e innumerevoli sono le testimonianze del passato e delle civiltà che si sono susseguite e che fanno parte del patrimonio artistico non solo dell’Italia, ma anche dell’umanità.

Cause

Le cause del degrado sono imputabili a due origini: naturale e antropica. La prima può essere dovuta al clima (gelo, piogge che dilavano sulla superficie, cristallizzazione salina, sbalzi termici), mentre la seconda è dovuta principalmente all’inquinamento atmosferico. Tra gli inquinanti atmosferici più aggressivi ricordiamo le piogge acide che sono imputabili alla presenza nell’atmosfera di alcune sostanze:

Biossido di carbonio

dovuto a fenomeni di combustione che reagisce con il vapore acqueo per formare l’acido carbonico:

CO₂ + H₂O ⇄ H₂CO₃

composti dello zolfo SO_x

che si formano a seguito di processi di combustione che riguardano combustibili solidi e liquidi fossili nonché ai processi di fusione di minerali non ferrosi. In tutti questi processi la zolfo, contenuto come impurezza o sotto forma di solfuro è ossidato a anidride solforosa SO₂. Quest’ultima può reagire con il vapore acqueo secondo la reazione:

SO₂ + H₂O ⇄ H₂SO₃

per formare l’acido solforoso.

L’anidride solforosa può reagire anche con l’ossigeno atmosferico secondo la reazione:

2 SO₂ + O₂ ⇄ 2 SO₃

con l’ottenimento di anidride solforica che a sua volta può reagire con il vapore acqueo secondo la reazione:

SO₃ + H₂O ⇄ H₂SO₄

per formare l’acido solforico.

Ossidi dell’azoto NO_x

Gli ossidi dell’azoto si formano in tutti  i processi di combustione ad alte temperature. In generale il biossido di azoto reagisce con il vapore acqueo secondo la reazione:

2 NO₂ + H₂O ⇄ HNO₂  + HNO₃

per formare acido nitroso e acido nitrico rispettivamente.

L’azione delle piogge acide è particolarmente aggressiva per i manufatti in pietra calcarea e per statue metalliche esplicando un’azione corrosiva: l’acido solforico, infatti reagisce con il carbonato di calcio di cui sono costituite le pietre calcaree trasformando il carbonato di calcio in solfato di calcio sostanza solubile con l’acqua piovana secondo la reazione:

CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + CO₂ + H₂O

detta reazione di solfatazione. L’acqua prodotta dalla reazione condensa sulle pareti dei manufatti e fa da veicolo per gli agenti inquinanti che penetrano nelle porosità. Il solfato di calcio viene facilmente dilavato dalle acque piovane e la superficie del manufatto viene così esposta al ulteriori aggressioni.

Particolato atmosferico

è costituito da un sistema disperso di particelle solide e di particelle liquide che si trovano in sospensione in atmosfera. Esso può essere costituito da sostanze di diversa natura quali sabbia, ceneri, polveri, fuliggine, composti metallici e particelle carboniose. Queste ultime in particolare, prodotte dalla combustione di combustibili fossili, possono danneggiare manufatti lapidei e opere d’arte in genere. La deposizione di particolato atmosferico sulle superfici di opere di interesse artistico comporta un processo che include non solo la deposizione di un velo sui manufatti, ma anche reazioni chimiche che possono interessare strati più profondi del materiale.