# Conservazione e restauro dei metalli

La conservazione e restauro dei metalli è l'attività dedicata alla tutela e alla conservazione degli oggetti storici (religiosi, artistici, tecnici ed etnografici) e archeologici realizzati parzialmente o interamente in metallo. In esso sono comprese tutte le attività volte a prevenire o rallentare il deterioramento dei beni, nonché a migliorare l'accessibilità e la leggibilità degli oggetti del patrimonio culturale. Nonostante i metalli siano generalmente considerati materiali relativamente permanenti e stabili, a contatto con l'ambiente si deteriorano gradualmente, alcuni più velocemente, altri molto più lentamente. Ciò vale soprattutto per i reperti archeologici.

## I metalli e gli agenti di deterioramento

Una causa essenziale di deterioramento è la corrosione degli oggetti metallici spesso dovuto all'interazione con l'ambiente. Come fattori più influenti di deterioramento degli oggetti storici vanno segnalati l'umidità relativa e l'inquinamento atmosferico mentre negli oggetti archeologici un ruolo cruciale ha la composizione, la profondità, l'umidità e la quantità di gas nel suolo. Nei casi di reperti che per lungo tempo sono stati esposti all' acqua marina o dolce, i fattori di decadimento più importanti sono la quantità e la composizione dei sali solubili, la profondità dell'acqua, la quantità di gas disciolti, la direzione delle correnti d'acqua e il ruolo degli organismi viventi sia microscopici che macroscopici.

### Deterioramento dei materiali associati ai metalli

I materiali associati si deteriorano a seconda dell'origine, siano essi organici o inorganici. I materiali organici solitamente si deteriorano in un periodo di tempo relativamente breve, principalmente a causa della biodegradazione. Con i materiali inorganici questi processi sono notevolmente più lunghi e complessi. La quantità di gas, l'umidità, la profondità e la composizione del suolo sono molto importanti. In caso di reperti che sono stai a lungo tempo in acqua salata o dolce sono essenziali la quantità di gas disciolti nell'acqua, la profondità, la direzione delle correnti e gli organismi viventi microscopici e macroscopici.

### Agenti di deterioramento
#### Forza fisica

La forza fisica è uno dei mezzi più comuni per danneggiare gli oggetti metallici, che "sono considerati forti e resistenti sebbene mostrino debolezza e fragilità in determinate condizioni". Ciò include rotture, ammaccature e graffi che si verificano in incidenti, conservazione e montaggio impropri, manipolazione impropria e lucidatura eccessiva.

#### Fuoco

Le leghe a basso punto di fusione, come il peltro o il piombo, sono a rischio di danni dovuti al fuoco, sebbene altri metalli non siano a rischio per il fuoco stesso, ma per gli inquinanti causati dal fumo.

#### Acqua

Il contatto con l'acqua o l'immersione completa in essa causeranno un certo grado di corrosione. Più l'acqua è ossigenata, o maggiore è la quantità di sale presente nell'acqua, più provocherà una corrosione rapida ed aggressiva del metallo. L'esposizione a breve termine all'acqua "può provocare una rapida corrosione superficiale, come quando si verifica la ruggine rapida su oggetti di ferro o acciaio che sono stati anche solo momentaneamente bagnati". Il ferro e l'acciaio sono i più colpiti dall'acqua.

#### Inquinanti

Gli inquinanti atmosferici sono uno degli agenti più comuni di deterioramento dei metalli, soprattutto lo stagno e le leghe di stagno, che provocano corrosione. Gli inquinanti più comuni includono sporco, fuliggine, polvere e sostanze chimiche. Anche impronte digitali, sali, acidi grassi e residui di lucidanti possono causare corrosione.

#### Temperatura e umidità relativa errate

Temperature più elevate aumentano la velocità delle reazioni chimiche e della corrosione. La temperatura influisce anche sull'umidità relativa, quindi dovrebbe essere monitorata e controllata. Maggiore è l'umidità relativa (65% e superiore), maggiore è il rischio di corrosione. Il piombo è il meno influenzato dall'elevata umidità.

## Pianificazione della conservazione dei metalli

Come per gli interventi di conservazione e restauro su qualsiasi altro materiale, anche qui i principi fondamentali del restauro conservativo si basano sulla qualità dell'esecuzione e sulla migliore conservazione possibile dell'identità e dell'integrità culturale, storica e tecnologica degli oggetti. Sono essenziali il minimo intervento, la reversibilità e la ripetibilità del trattamento preferito, nonché la possibilità di una facile identificazione delle parti restaurate. Recentemente è diventata importante anche la natura non tossica dei materiali e delle procedure utilizzate nella conservazione, sia in relazione agli oggetti e al conservatore-restauratore come esecutore, ma anche in relazione all'ambiente.

### Ricerca

Al giorno d'oggi, la ricerca scientifica è parte integrante del trattamento conservativo dei metalli, in cui diversi metodi e tecniche scientifiche aiutano a determinare cosa dovrebbe essere fatto nella conservazione e nella cura dell'oggetto. I conservatori studiano i materiali e le tecniche utilizzate nella creazione di un oggetto per comprendere e diagnosticare meglio le sue condizioni e pianificare un trattamento efficace.

#### Identificazione dei metalli e delle leghe

* Metodi semplici: esame visivo, saggio chimico, gravità specifica (chiamata anche densità relativa, è una quantità adimensionale definita come il rapporto tra la densità di una sostanza e quella di un dato materiale di riferimento)
* Metodi scientifici: fluorescenza a raggi X, diffrazione dei raggi X (XRD), PIXE, LIBS, SEM, tecniche elettrochimiche, metallografia

#### Identificazione dei processi e dei prodotti della corrosione

* Metodo semplice: esame visivo, test in loco
* Test Oddy: per rame, argento e piombo
* Metodi scientifici: Diffrazione dei raggi X, SEM, metallografia

#### Identificazione dei materiali associati ai metalli

* Metodi semplici: esame visivo, saggio chimico, gravità specifica
* Metodi scientifici: Fluorescenza a raggi X, cromatografia, spettroscopia Raman

#### Individuazione della tecnologia utilizzata per produrre oggetti

* Metodi semplici: esame visivo
* Metodi scientifici: metallografia, radiografia a raggi X, tomografia computerizzata a raggi X

### Processo decisionale

Nel preparare la strategia di un progetto di conservazione dei metalli, un approccio interdisciplinare è essenziale. Ciò implica la partecipazione e la stretta collaborazione tra il maggior numero possibile di esperti. Nel progetto dovrebbero essere coinvolti come minimo il curatore (archeologo, storico o storico dell'arte), uno scienziato specializzato nella corrosione di oggetti metallici del patrimonio culturale e il conservatore o il restauratore.

### Documentazione

Una documentazione sistematica e ben gestita è un prerequisito essenziale per un trattamento conservativo e di restauro di qualità poiché "non è più considerato accettabile intraprendere un trattamento conservativo senza registrare l'oggetto e l'intervento". La documentazione di conservazione dovrebbe includere lo stato delle condizioni dell'oggetto prima, durante e dopo il trattamento. Anche qualsiasi tecnica utilizzata per valutare le condizioni dell'oggetto dovrebbe essere documentata. "La documentazione può anche essere vista come un 'oggetto surrogato' e può quindi far parte di strategie di conservazione preventiva intese a migliorare l'accesso alle informazioni riducendo al contempo la manipolazione degli oggetti". Sebbene i requisiti di documentazione differiscano tra le istituzioni, la maggior parte dei documenti segue lo stesso formato generale, tra cui:
* Dati dell'oggetto, ad esempio posizione, proprietà e record di accesso
* Dati di avanzamento, come la data in cui l'oggetto è stato ricevuto per il trattamento e quando il trattamento è stato completato
* Dati tecnici, come risultati di esami e analisi
* Condizioni dell'oggetto e dati sul trattamento, compresi i materiali e le apparecchiature utilizzate nel trattamento
* Raccomandazioni, come consigli per la conservazione e l'esposizione o il riesame e l'ulteriore cura dell'oggetto
* Riferimenti, fotografie e diagrammi

### Etica e problemi etici nella conservazione dei metalli

Il concetto etico di conservazione degli oggetti metallici è in linea di principio lo stesso di altri campi della conservazione-restauro del patrimonio culturale.
Esistono però diverse problematiche specifiche che si possono riscontrare solo nella conservazione dei metalli; problemi del trattamento termico dei beni archeologici, ma anche il problema del restauro radicale dei beni storici, tecnici e architettonici.
Possono essere incluse anche le problematiche etiche legate alla conservazione degli oggetti del patrimonio metallico sacro.

## Conservazione preventiva

La conservazione preventiva, nota anche come cura delle collezioni o gestione del rischio, comprende tutte le azioni intraprese per prolungare la vita di un oggetto." ed è un elemento importante della politica museale. Ai membri della professione museale è affidato il compito di creare e mantenere un sistema protettivo. La pianificazione di emergenza, la salvaguardia e il monitoraggio ambientale sono tutti tipi di conservazione preventiva. La ricerca scientifica continua a scoprire nuovi modi per salvaguardare le collezioni. Oggi vari dispositivi di monitoraggio aiutano nell'osservazione dei cambiamenti negli agenti di deterioramento e di altri cambiamenti che possono aiutare a diagnosticare un'attività distruttiva prima che si trasformi in un disastro. Gli oggetti del patrimonio metallico sono sensibili alle condizioni ambientali come l'esposizione alla luce e ai raggi ultravioletti, alla temperatura, all'umidità relativa, all'acqua e a vari inquinanti, in particolare i sali di cloruro. È necessario pianificare misure di salvaguardia contro le minacce di disastri naturali come inondazioni o incendi e il mantenimento di un ambiente che mantenga tutti gli agenti di deterioramento entro limiti di sicurezza e il controllo della loro fluttuazione aiuterà nella conservazione dei metalli.
Sia che siano immagazzinati, esposti o in transito, i metalli si conservano meglio in un "clima moderato che eviti fluttuazioni estreme di temperatura e umidità relativa e che escluda la luce del giorno e/o filtri la luce ultravioletta e le radiazioni infrarosse e l'inquinamento atmosferico fornisca l'ambiente appropriato per la conservazione della collezione". Un ambiente controllato può proteggere i metalli dall'aria inquinata, dalla polvere, dalle radiazioni ultraviolette e dall'eccessiva umidità relativa: i valori ideali sono una temperatura compresa tra 16 e 20 °C e fino al 40% (35-55% secondo le raccomandazioni del Canadian Conservation Institute) umidità relativa, tenendo presente che se il metallo è combinato con materiali organici, l'umidità relativa non deve essere inferiore al 45%. È preferibile conservare gli oggetti archeologici in ambienti (o scatole di plastica) con umidità relativa molto bassa, tranne nel caso in cui provengano da paludi o ambienti con acqua alta, nel qual caso è necessario trovare il giusto equilibrio con l'ambiente. Oggetti particolarmente preziosi possono essere collocati in contenitori microclimatici sigillati con un gas inerte come azoto o argon. I metalli con corrosione attiva se la passano meglio con un'umidità relativa inferiore: oggetti in rame o leghe di rame fino al 35% di umidità relativa e oggetti in ferro dal 12 al 15% di umidità relativa.
Le aree di stoccaggio pulite e ben organizzate sono importanti, ma vengono presi in considerazione anche i materiali presenti nell'ambiente. Il legno e i prodotti a base di legno (pannelli truciolari, compensato) possono rilasciare gas e causare il deterioramento dei metalli. Gli scaffali nei magazzini sono migliori se realizzati in acciaio inossidabile o plastica priva di cloro e acetato o acciaio verniciato a polvere. I metalli possono essere danneggiati dall'uso di gomma, feltro, lana o dall'olio sulla pelle umana, quindi si consiglia di indossare guanti di cotone quando si maneggiano oggetti metallici. Altri materiali conservati insieme o come parte di un oggetto metallico possono essere influenzati dall'ambiente. I materiali organici, ad esempio, possono trattenere l'umidità o essere più suscettibili al deterioramento rispetto ai metalli. Ciò potrebbe influire sulla stabilità di essi.
È meglio mantenere i livelli di illuminazione per la conservazione dei metalli al di sotto dei 300 lux (fino a 150 lux in caso di oggetti laccati o dipinti, fino a 50 lux in caso di oggetti con materiali sensibili alla luce). Sono disponibili molte opzioni di illuminazione, comprese luci LED e filtri che bloccano i dannosi raggi ultravioletti.
Il monitoraggio delle condizioni dei metalli aiuta a determinare quando e se sono necessarie altre misure di conservazione, inclusi lavori di conservazione riparativa e/o i servizi di un conservatore qualificato. Che sia scritta, disegnata o fotografata, la documentazione di un oggetto metallico registrerà i cambiamenti dell'oggetto nel tempo. Ciò consente di riconoscere e alleviare un lento deterioramento che potrebbe passare inosservato.

## Conservazione interventistica

| La statua in ottone di Giuseppe I del Portogallo in Piazza del Commercio, Lisbona, con uno strato superficiale di patina verde causato da un'ossidazione avanzata (2011). | La stessa statua nel 2015, dopo la rimozione della patina (2012-2013), che mostra la finitura originale del 1775. Il colore scuro della statua fece sì che i marinai inglesi chiamassero la piazza che la ospita “Black Horse Square”. |
La conservazione o il trattamento interventistico è un'intrusione e un tentativo deliberato di alterare gli aspetti fisici e/o chimici di un oggetto nel tentativo di preservarlo e/o ripristinarlo. "In conformità con le politiche di gestione delle NPS, i trattamenti di conservazione vengono eseguiti come ultima risorsa, ridotti al minimo e dovrebbero essere reversibili." Uno dei principali sostenitori dell’etica della conservazione è non fare nulla. Preservare i materiali originali e ridurre al minimo i trattamenti invasivi riduce "le possibilità di compromettere l'integrità estetica, archeologica, culturale, storica, fisica, religiosa o scientifica degli oggetti". I trattamenti interventistici sono necessari quando un oggetto si sta disintegrando o è fragile e il trattamento proteggerà l'oggetto e/o ne fermerà il decadimento. Anche il restauro di un oggetto per l'esposizione e la presentazione visiva è una possibilità che potrebbe richiedere una riflessione preliminare con discussioni e negoziazioni con le parti coinvolte. La pianificazione aiuterà a prendere la decisione migliore in un trattamento riparativo e interventivo per l'oggetto e la situazione. Similmente a molte altre statue in bronzo, anche la statua di Giuseppe I del Portogallo ha subito un intervento conservativo. La decisione conservativa di rimuovere la patina è avvenuta molto probabilmente per due motivi. Innanzitutto migliora l'impressione visiva della statua; e in secondo luogo, la patina è un processo corrosivo che distrugge lentamente il metallo.

## Notevoli conservatori di metalli e organizzazioni

Ci sono molte persone senza nome associate alla conservazione dei metalli.

### Prima del 1800

Le antiche civiltà usavano sette metalli: ferro, stagno, piombo, rame, mercurio, argento e oro come oggetti di ornamento, manufatti religiosi e armi. I metalli erano importanti e le misure di conservazione protettiva erano già adottate nell'8.700 a.C. I manufatti in oro del 4.450 a.C. provenienti dalla necropoli di Varna erano molto probabilmente lucidati e valutati come metalli preziosi.
Il monumento romano in bronzo di Marco Aurelio presenta diversi segni di restauri conservativi avvenuti sin dalla sua costruzione intorno al 176 d.C.

### 1800 e inizio 1900

Prima della fine del 1800 i trattamenti consistevano nella ricostruzione e riparazione da parte di artigiani che avevano familiarità con i materiali dell'oggetto e si pensava che la corrosione fosse dovuta a un tipo di batteri. Alla fine del 1800, gli scienziati iniziarono a cercare di comprendere le cause del deterioramento e della corrosione. Nel 1888 Flinders Petrie (1853-1942) pubblicò un articolo sullo scavo e la conservazione di piccoli oggetti e il chimico tedesco Friedrich Rathgen (1862-1942), diventò non solo il primo direttore del Laboratorio Chimico dei Musei Reali di Berlino ma il primo scienziato impiegato in un laboratorio museale. Rathgen utilizzò l'elettrolisi per rimuovere la patina corrosiva sulla Collezione di bronzo egiziano del Museo Reale per eliminare i sali di cloruro. All'inizio del secolo il chimico francese Marcellin Berthelot (1827-1907) presentò diversi documenti davanti all'Accademia francese delle Scienze in cui affermava che il deterioramento dei manufatti in bronzo e argento era dovuto a un processo ciclico di sali di cloruro corrosivi. Rathgen continuò la ricerca scientifica sulla malattia del Bronzo per comprendere la conversione chimica del metallo dovuta alla presenza di umidità. Egli applicò un metodo scientifico alla conservazione degli artefatti museali e, continuando a ricercare, sviluppare, applicare e pubblicare le sue scoperte sui suoi metodi fisici e chimici e formulando linee guida per l'applicazione, divenne una forza principale nell'accettazione dello standard. È considerato il fondatore della moderna scienza della conservazione chimica, avendo scritto il primo manuale completo sul trattamento della conservazione ad essere pubblicato. Die Konservierung von Altertumsfunden [La conservazione delle antichità] fu pubblicato per la prima volta nel 1898, tradotto in inglese nel 1905 ed è ancora in stampa.

### Metà del 1900

Durante i bombardamenti della prima guerra mondiale, i musei protessero le loro collezioni spostandole in vari luoghi. Molti entrarono negli umidi tunnel di Londra. Dopo la guerra, il British Museum, abbastanza fortunato da non essere bombardato, ricompose la collezione. Dopo due anni conservati in condizioni di elevata umidità, gli oggetti erano gravemente danneggiati da corrosione dei metalli, muffe ed efflorescenze saline. Il Dipartimento britannico della ricerca scientifica e industriale (DSIR) assunse lo scozzese Alexander Scott (1853-1947), come direttore della ricerca scientifica in quello che divenne il British Research Laboratory nel 1920. Nel 1922, conservatore e archeologo, Harold Plenderleith (1898-1997), divenne il primo chimico a tempo pieno affiliato a un laboratorio museale. Insieme avviarono la prima conservazione scientifica nel Regno Unito studiando l'instabilità del rapido deterioramento. Nel 1934, Harold Plenderleith pubblicò The Preservation of Antiquities, che contiene informazioni vitali sulla conservazione dei metalli e sugli agenti di deterioramento che conosciamo oggi.
Negli anni '30 e '40, le istituzioni dell'Europa occidentale e degli Stati Uniti riconobbero la necessità di prevenire gli artefatti prima della riparazione e condussero studi approfonditi. Diversi grandi musei stavano aggiungendo laboratori di ricerca alle loro istituzioni. Nel 1931, l’International Museums Office of the League of Nations tenne a Roma la prima conferenza sulla conservazione sulle applicazioni del metodo scientifico. Prefigurando l'International Council of Museums (ICOM) nel 1946 con la sua prima conferenza generale tenutasi a Parigi nel 1948.
In preparazione alla seconda guerra mondiale i musei misero nuovamente le opere d'arte nei tunnel sotterranei, ma questa volta le casse furono impilate per consentire la circolazione dell'aria. Il British Museum commissionò un tunnel segreto a clima controllato ad Aberystwyth per conservare le opere d'arte durante la guerra. Lo spostamento e il trasferimento di opere d'arte e manufatti in condizioni ambientali stabili e salubri ha consentito che il deterioramento fosse minimo rispetto alla prima guerra mondiale. Plenderleith che trattò i manufatti dopo la prima guerra mondiale, non trovò danni alla collezione del British Museum quando tornarono dall'ambiente controllato del tunnel.
Gli sforzi di conservazione degli Stati Uniti, dopo il bombardamento di Pearl Harbor, furono disorganizzati e casuali. Diversi direttori di musei credevano nella conservazione. George L. Stout, fondatore del primo laboratorio di conservazione negli Stati Uniti e uno dei Monuments Men in Europa, era determinato a creare uno standard di conservazione a lungo termine. Nel 1949, la sua conferenza per la conferenza dell'American Association of Museums a Chicago, "Conservazione a lungo raggio" sollevò la questione "Perché?" piuttosto che "Cosa? conserviamo". Ciò diede inizio alla diffusione di una coscienza collettiva. Di conseguenza, nel 1950, fu formato l'International Institute for Conservation of Historic and Artistic Works (IIC) e Stout ne divenne il primo presidente. Nel 1958, l'ICC ha pubblicato un'edizione aggiornata di "The Conservation of Antiquities and Works of Art" di HJ Plenderlief, una delle prime spiegazioni sistematiche dei meccanismi di deterioramento dei metalli.

### Fine del 1900

Nel 1951, alla sesta sessione della conferenza generale dell’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Educazione, la Scienza e la Cultura (UNESCO), il governo svizzero propose la creazione di un’istituzione globale per incoraggiare la ricerca e la consapevolezza sulla conservazione. Nel 1959 Plenderleith divenne il primo direttore dell'International Centre for the Study of Preservation and restoration of Cultural Property (ICCROM).
La mentalità collettiva a favore della conservazione ha cambiato il modo in cui i musei e i loro direttori affrontano le collezioni. Altri due conservatori della metallurgia sono:
* Robert M. Organ (1920–2011), uno scienziato conservatore specializzato in metalli presso il British Museum, il cui lavoro sul deterioramento dei metalli, soprattutto nelle aree archeologiche di bronzo e argento corroso, è essenziale per la professione di conservazione moderna.
* Otto Nedbal, orafo, restauratore e conservatore di metalli, ha insegnato all'Università di Vienna fondando il primo corso di restauro di metalli e smalti nel 1964.

### Anni 2000

Come risultato della ricerca scientifica condotta negli ultimi 100 anni, la conservazione si è concentrata maggiormente su: conservazione di una collezione, controllo dell'ambiente e agenti di deterioramento. Le conferenze del gruppo di lavoro sui metalli ICOM-CC del 1995, 1998, 2001, 2004, 2007, 2010, 2013, 2016, 2019 e 2022 sono tutte incentrate sulla conservazione dei metalli. Queste conferenze hanno e continueranno a far luce sul deterioramento dei metalli, fornendo informazioni sulle più recenti innovazioni della ricerca sulla preservazione e sui trattamenti conservativi e sulle interazioni con l'ambiente circostante.
Gli ultimi decenni hanno anche sottolineato misure di conservazione minimaliste, ma questi metodi di trattamento possono spesso entrare in conflitto con l'uso degli oggetti da parte dei visitatori e talvolta dei ricercatori. La cura di una collezione è complessa ed è ormai necessario un approccio interdisciplinare fatto di concessioni e compromessi che tenga conto di tutti i criteri.

## Galleria d'immagini

* Campana post medievale. Altezza: 14,33 mm - diametro: 14,80 mm - peso: 0,8 g. Esempio di danno fisico ad oggetti metallici.
* Frammenti di vasi metallici medievali che presentano possibili macchie di fuliggine (colore nero) e patina corrosa.
* Perseo con la testa di Medusa nella galleria della Loggia dei Lanzi ai margini di Piazza della Signoria a Firenze; foto scattata dopo la pulitura e il restauro della statua.
* Dispositivo per spettroscopia Raman.

## Ulteriori letture

* Marabelli, M. Conservazione e restauro dei metalli d`arte, Roma 1995.
* Catello,C. Argenti antichi. Tecnologia, restauro, conservazione. Rifacimenti e falsificazione,Sorrento 2000.
* Melucca Vaccaro, A.; De Palma, G. I Bronzi di Riace : restauro come conoscenza : 1: archeologia, restauro, conservazione, vol. 1, Roma 2003.
* Letardi, P.; Trentin, I.; Cutugno, G. Monumenti in bronzo all'aperto. Esperienze di conservazione e confronto., Genova 2004.
* Marabelli,M. Conservazione e restauro dei metalli d'arte. Vol. 2,Roma 2007.
* Salvi, A. Meteo e metalli. Conservazione e restauro delle sculture al aperto. Dal Perseo all arte contemporanea, Firenze 2007.
* Siano,S. (a cura di): Pulitura laser di bronzi dorati e argenti,Firenze 2008.
* Catello, D. Il restauro delle opere in argento. Restoration of silver artifacts, Napoli 2008.
* Rossi,S. Il restauro delle oreficerie,Firenze 2020.