I METALLI PREZIOSI

INTRODUZIONE

¢ Il metallo è un materiale che riflette la luce conferendole una particolare tonalità.

¢ E’ un ottimo conduttore di calore e di elettricità.¢ Può essere attaccato dagli acidi e dalle basi, spesso con

buone caratteristiche di resistenza meccanica.¢ I metalli possono dare reazioni di ossidazione per

interazione con l'acqua.¢ Ogni metallo ha una sua temperatura di fusione, durezza e

malleabilità.

¢ I metalli preziosi sono:

LEGHE¢ La lega è il risultato della diluizione di almeno un metallo

in un’altro metallo. Se le sostanze sono due la lega è binaria se sono tre è ternaria etc. Il metallo che predomina da il nome alla lega.

¢ I metalli puri non sono sufficientemente duri per poter essere lavorati, per cui vengono messi in lega con altri metalli che ne aumentano la durezza (per es.: l’aggiunta del Cu all’Au o all’Ag).

Diagramma di fase ternario: rappresentativo delle colorazioni assunte dalle leghe Ag-Au-Cu. Le scale numeriche scritte ai lati del triangolo si riferiscono alle percentuali in peso di oro, argento e rame.

TITOLO E MISURA

Il titolo dei metalli nobili usato dagli orefici è:

Pt 990 millesimi

Ag 925 millesimi

Au 750 millesimi

poiché a titolo più basso diventano fragili.

TITOLO E MISURA¢ Altra unità di misura usata per pietre e metalli preziosi è

il carato (Kt), che identifica le parti di metallo nobile in una lega espressa in ventiquattresimi, come da origini arabe.

¢L’oro puro viene quindi indicato come “oro 24 carati”, ovvero ventiquattro ventiquattresimi (24/24)

¢Nelle leghe d'oro un carato equivale dunque ad una di parte d'oro sul totale delle 24 parti che costituiscono la lega.

¢La definizione “oro a 18 carati” indica che la lega è costituita da 18 parti d'oro puro e 6 parti di altri metalli.

COME PREPARARE CON DUE LEGHE UNA TERZA A TITOLO INTERMEDIO.

¢ Leghe per coniare monete:La lega d’argento a 900% è detta comunemente argento per conio e viene usata per le monete. Si distingue dalla lega 925%o utilizzata per i gioielli.

L’oreficeria è l’arte della lavorazione dell’oro e di altri metallipreziosi, per ottenere oggetti artistici.

L’arte orafa è strettamente correlata con la gioielleria.

STORIA DELL’OREFICERIA.

¢ Il culto antico per i morti ci ha permesso di rinvenire molti

gioielli nelle sepolture.

¢ Gran parte dei gioielli è andata perduta perché, nei

periodi di difficoltà finanziarie, l’aristocrazia, li faceva fondere per ottenerne

metalli da vendere.

¢ Più facilmente si sono salvati gli oggetti religiosi custoditi

dalla casta sacerdotale.Corredo funebre della tomba 43

della necropoli di Varna

¢ Arte Egizia

dominata dalla policromia e dal simbolismo (con scopo non solo decorativo ma anche di contenuto religioso, propiziatorio: le divinità venivano rappresentate da corpo umano e testa d’animale).

¢ Arte etrusca

utilizza il monocromatismo (il colore dell’oro). Il gioiello è vistoso e sfarzoso.

¢ Arte Ionica in Etruria ed in Grecia:

Non ci sono arrivati moltissimi esemplari di gioielli, sia per la difficoltà di reperire la materia prima, almeno fino all'età ellenistica, durante la quale l'espansione verso Oriente favorì l'arrivo di grandi quantità d‘oro e la realizzazione di molti e vari oggetti artistici.

¢ Arte Classica V-IV a.C.:

prevalgono gli amuleti ed oggetti inaugurali.

¢Arte Romana I secolo a.C - I secolo d.C.

l’ornamento più comune per uomini e donne è l’anello.

¢ Alto medioevo

vi fu una fiorente produzione di oggetti artistici d’oro, i cui maggiori esemplari furono prodotti dall’oreficeria carolingia e da quella barbarica.

¢ Oreficeria Barbarica e vichinga

motivi decorativi animali e vegetali.

Le leggi impedivano il passaggio agli eredi degli oggetti personali delmorto e molti sono pervenuti sino a noi nelle sepolture. I popoliguerrieri utilizzano Au e Ag nella decorazioni di scudi e selle.

Le principali produzioni riguardano fibule, diademi, else, fibbie dicinturoni.

¢ Arte Carolingia e romanica

i gioielli vengono lavorati esclusivamente in monasteri ed abazie e rappresentano solo figure religiose e sacre.

Croce di Agilulfo (inizio VII secolo)

¢ Basso Medioevo

Si diffusero nuovi metodi di incastonature e smaltatura.

¢ Oreficeria gotica

si producono oggetti religiosi, di carattere aristocratico e cortigiano con stemmi e sigilli.

¢Il Rinascimento

nei tempi passati i committenti erano sempre stati chiese e corti, ora, con la comparsa della borghesia, l’oreficeria si estende oltre il sacro con la diffusione dei ritratti.

¢ Il barocco

utilizza una decorazione sfarzosa e di movimento (alto e basso rilievo). Committente importante continua ad essere la classe ecclesiastica.

Predomina la lavorazione dell’Ag.

¢ Nell’età moderna

si afferma la coesistenza di tutti gli stili, con imitazione di essi, ed assenza di novità.

CONFRONTO TRA I METALLI

Il Cu viene aggiunto alle leghe preziose

per la sua resistenza all’usura.

DETERIORAMENTO DEI METALLI

¢ In aria o in acqua pura l’Ag è inalterabile a freddo e a caldo. Resiste molto bene alla soda caustica.

¢ L’acido che scioglie più facilmente l’Ag è l’acido nitrico che invece non scioglie l’Au (viene sciolto solo dall’acqua regia), per cui viene usato per separare i due metalli.

¢ I cianuri solubili (di Na e K) sciolgono rapidamente l’Ag in presenza di aria o H2O2 (acqua ossigenata).

¢ A freddo viene ossidato dall’O2 con formazione di ossido di Ag nero, molto resistente.

¢ L’Ag viene facilmente intaccato da prodotti contenenti zolfo con formazione di solfuro nero (un esempio possono essere le monete riportate in figura); questa patina non è dannosa, ma non ha la proprietà di proteggere il metallo sottostante da ulteriore alterazione.

¢ Quest’alterazione costituisce un grave inconveniente, perciòmolti studi sono stati condotti per trovare rimedio. Purtroppoper raggiungere una resistenza completa occorre l’aggiuntaall’Ag di una % rilevante di Au, economicamente nonvantaggiosa.

¢ Con l’avvento dell’epoca industriale si hanno nell’atmosferanotevoli quantità di prodotti solfurei. Secondo le statisticheogni giorno di argento si alterano per la presenza disolfuri.

PROTEZIONE CONTRO L’ALTERAZIONE.

Ø Ridurre il contatto con l’atmosfera (aria/ossigeno/gas).

Ø Protezione degli oggetti in vetrine

Ø Protezioni delle superficie con

Ø pellicole trasparenti

Ø cere

Ø vernici

Ø …..

RIMEDI CONTRO L’ALTERAZIONE.

¢ Aceto

un rimedio semplice e veloce per far splendere l’argenteria èquello di lasciare gli oggetti d’argento a bagno per tre ore inuna soluzione composta da ½ tazza d’aceto bianco e duecucchiai di bicarbonato di sodio. Trascorso il tempoindicato, si lava sotto acqua fredda e si asciuga, con cura,con un panno morbido.

¢ Foglio di alluminio

Per vivacizzare l’argento opaco, si procede alla lucidatura utilizzando un foglio di alluminio.

La lamina d’alluminio costituirà una l’anodo sacrificale della pila.

Si fodera una teglia con un foglio di alluminio e si riempie con acqua fredda. Si aggiungono due cucchiaini di sale.

Infine si mette l’argenteria nella teglia con la soluzione. Viene lasciata agire per qualche minuto, si risciacqua e asciuga.

Se l’Ag è ricoperto da uno strato di ossidazione superficiale,non ha conseguenze importanti, basta un leggero decapaggio(pulitura di superfici metalliche mediante breve immersionein soluzioni acide o basiche diluite per eliminare incrostazionie ossidazioni) o per pulitura (con spazzola e sapone in acquacalda).

Il Cu per azione dell’ossigeno dell’aria si ossida ad ossido rosso o nero.

L’annerimento è tanto maggiore quanto maggiore è il suo contenuto.

Per evitare queste modificazioni di colore, nella produzione di gioielli, si aggiunge borace, acido borico o tripoli, oppure si esegue il riscaldamento in atmosfera inerte.

Nonostante queste precauzioni non sempre si riesce aprevenire l’ossidazione, in tal caso, per allontanare il coloresuperficiale si procede all’imbianchimento medianteimmersione in acido solforico diluito a caldo o in soluzione diallume ferrico.

L’acido scioglie gli ossidi di Zn, Cd, Ni allo stato di solfatisolubili.

¢ Per ripristinare il colore proprio della lega, occorre asportare lo strato a composizione modificata mediante finitura meccanica o lucidatura galvanica.

¢ Quando è necessario ripulire alcuni metalli, prima di un’eventuale lucidatura, vanno eliminate le impurezze e i grassi derivanti dallo sporco.

La sgrassatura viene fatta mediante:

¢ Spazzolatura con soluzioni acquose calde (calce spenta, sapone o carbonato di sodio in polvere, prodotti a base di alcooli solfonati e sali di calcio e magnesio)

¢ Con solventi (alcool, acqua ragia, etere, tricloro etilene), con o senza ultrasuoni.

¢ Per via galvanica.

Per la pulitura e lucidatura vengono usati gli abrasivi:

TECNICHE ORAFE.¢ Incisione:è una tecnica artistica, può essere in cavo o in rilievo. Il disegno

viene reso indelebile per asporto di metallo.Incisione chimica:

lastra Cu incrudita + cera à con punta metallica si disegna asportando la cera

HNO3 diluito per incidere il metallo

asportazione cera à lastra pronta

Preparazione cera solida:

300g cera vergine + 200g bitume giudaico + 200g mastice in lacrime+ 100g colofonia.

Incisione a bulino o con scalpelli.

Impossibile visualizzare l'immagine collegata. È possibile che il file sia stato spostato, rinominato o eliminato. Verificare che il collegamento rimandi al file e al percorso corretti.

l Sbalzo e cesello:

A differenza dell’incisione che asporta il metallo, il cesello, sposta metallo.

Cesello: utensile non tagliente per creare un disegno sotto i colpi di un martello, quindi si genera uno spostamento plastico

Si sbalza con grossi spostamenti dimetallo, sul rovescio (faccia posteriore,in negativo).

Si cesella (finitura, ritocco con piccolospostamento di materiale) sul diritto(parte anteriore, in positivo) preferibilecon Cu.

Uno fra i più celebri creatori di soggetti preziosi a sbalzo fu Benvenuto Cellini, che nel 1500 lavorò per la Signoria dei Medici a Firenze e per il Re di Francia. L’artista riusciva a trattare il metallo con incredibile maestria, in modo da ottenere una raffigurazione naturalistica.

¢ Smaltatura:

Operazione per coprire di smalto una superficie di metallo. Lo smalto viene ottenuto fondendo insieme:

NaOH + silice + borace + ossido di Pb → miscela incolore

Questa operazione si può fare su: Fe, ghisa, Cu, ottone, similoro, alpacca,Ag, Au.

Gli smalti colorati si ottengono per aggiunta di ossidi metallici colorati.

Sono smaltabili tutti i metalli con p.f > del p.f degli smalti. L’Au si smalta tanto meglio quanto < è il contenuto di Cu.

L’Ag si smalta meglio se contiene Pt.

¢ Smaltatura a notte

Incisione ottenuta con bulino o stampatura per creare la sede da riempire di smalto, lasciando tra un colore e l’altro un filo metallico. Si ottengono così delle nicchie a fondo inciso.

¢ Smaltatura a giorno

le cavità non hanno fondo e lo smalto rimane solo agganciato alle pareti interne dei tramezzi, l’effetto somiglia a quello delle vetrate. S’impiegano solo smalti trasparenti.

¢ Raffinazione

ARGENTOsi esegue per coppellazione (a basso titolo) per via elettrolitica

(titolo alto, se l’Ag è sciolto nelle soluzioni come in AgCl,Ag2SO4).

Si esegue con soluzioni di AgNO3 + HNO3, per via chimica (se l’Agè allo stato di sale, si recupera il metallo aggiungendo: NH4Cl oNaCl, il metallo sedimenta e la soluzione diventa limpida).

Dal Cloruro si può ottenere l’Ag:¢ per fusione in presenza di carbonati alcalini¢ per via umida mediante ebollizione¢ sciogliendo il cloruro in Cianuro di Na di K e si elettrolizza.

Metodi per la raffinazione: ¢Con la soda caustica: AgCl + Na2CO3, si riscalda

sino a fusione in crogiolo, si raffredda, si toglie il bottone e si rifonde.

¢Riduzione chimica: 1.H2SO4 + Zn o Fe 2.HCl + Fe , Zn o Al.

Si aggiunge alla poltiglia AgCl + HCl o H2SO4, si lava con H2O, si asciuga e si fonde.

¢ OROper via elettrochimica o chimica. Se l’Au è impuro o solido, si usa solfato ferroso (FeSO4) + H2O +

H2SO4. Se la concentrazione di Au è uguale a quella di AuCl l’aggiunta di H2O regia non basta, bisogna aggiungere FeSO4.

1. Si scaccia l’H2Oregia con eccesso di HNO3

2. Si aggiunge NaCl per impedire la decomposizione dell’AuCl e si scalda

3. Si aggiunge HCl e si lascia raffreddare con HCl + 3H2O4. Si filtra, si lava con H2O e si aggiunge FeSO4. 5. Si forma Au sotto forma di polvere rosso-bruna che si raccoglie

sul fondo del recipiente, 6. Si filtra, si lava, si raccoglie su carta da filtro, si brucia e si

fonde 7. Otteniamo così l’Au al mille.

¢Filigrana :

Tecnica che consistente nella lavorazione ad intreccio di sottili fili d'oro e/o d'argento i quali, dopo la ritorcitura, vengono fissati su un supporto, anch'esso di materiale prezioso, in modo da creare un elegante effetto di struttura traforata.

Il vocabolo di origine latina: filum, filo, e granum, grano.La sua origine viene fatta derivare dalla tecnica orafa

piuttosto che dalla lavorazione industriale. L'effetto finale di una lavorazione in filigrana avrà maggior pregio a seconda del giusto rapporto fra materiale prezioso e altra lega usati.

Le tecniche diagnostiche.

• Non distruttive.

• Paradistruttive.

• Distruttive.

Tecniche diagnostiche non distruttive.o Esame visivo.o Analisi fotografica.o Endoscopia → si basa sulla proprietà delle fibre ottiche di trasportare la

luce mediante successive riflessioni,consentendo si raggiungere luoghi difficilmente accessibili dell’oggetto.

o Spettrometria di fluorescenza di raggi X (XRF) → si basa sull’emissione di radiazioni x emesse dagli elementi costituenti il materiale a seguito dell’eccitazione indotta da radiazioni x e/o γ. La radiazione eccitante penetra l’oggetto provocando l’emissione di radizioni x per fluorescenza.

o Ultrasuoni → si basa sulla trasmissione di onde ultrasonore che percorrendo l’oggetto ad altissima velocità distaccano le eventuali impurezze.

Tecniche diagnostiche paradistruttive.

o Spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS/ESCA).

o Spettrometria elettronica Auger (AES).

o Microscopia ottica.

Tecniche diagnostiche distruttive.o Metallografia → si occupa dello studio della microstruttura dei

metalli e delle leghe. Si asportano patine o prodotti di corrosioni. Da tale analisi si capisce se un metallo deriva direttamente dalla fusione, o se è stato sottoposto a ricottura,tempera,laminatura etc.

o Analisi termica → studia i materiali in funzione della temperatura, registrando i cambiamenti di stato o di struttura che sono caatteristici di ogni materiale.

o Analisi termogravimetrica → studia il comportamento del materiale durante il riscaldamento,seguendo in continuo eventuali variazioni di peso.