Interazione materiale-ambiente: studio del comportamento a corrosione nel suolo di manufatti archeologici in ferro = Material-environment interaction: study of corrosion behavior of archaeological iron artefacts buried in soil

I materiali in ferro interrati vanno incontro a corrosione, cambiando irreversibilmente il loro aspetto estetico e la propria morfologia. I composti e gli elementi cardine di questo processo sono l’acqua, l’ossigeno, l’idrogeno e gli ioni metallo. In ambito artistico-storico, risulta essere molto importante mantenere inalterato l’aspetto estetico del manufatto per conservarne il suo valore nel tempo. Quando un manufatto ferroso è interrato, la velocità di corrosione dipende dalla velocità del processo catodico e quindi dalla diffusione dell’ossigeno nel terreno. La superficie di un manufatto archeologico in ferro estratto dal suolo dopo un lungo periodo si presenta in uno stato di corrosione avanzata. Le analisi stratigrafiche effettuate con la spettroscopia Raman su chiodi rinvenuti dal sito archeologico di Tharros (Sardegna, Italia) sezionati trasversalmente mostrano la presenza di ossidi ed idrossidi di ferro. In particolare, è predominante la presenza di goethite e magnetite, due fasi altamente stabili. In presenza minore sono stati osservati lepidocrocite, akaganéite, ematite ed inclusioni di quarzo. Le analisi di Diffrattometria a Raggi X (XRD) effettuate sul suolo confermano la presenza di alcune fasi ritrovate tramite spettroscopia Raman nei campioni. Le medesime analisi di spettroscopia Raman sono state effettuate su provini realizzati in laboratorio in ferro ARMCO invecchiato artificialmente nel suolo di Tharros, permettendo di confrontare i prodotti di corrosione formati sui campioni archeologici con quelli indotti sul provino invecchiato in laboratorio. I prodotti di corrosione sono i medesimi in entrambi i casi, evidenziando la possibilità di studiare provini artificiali invecchiati al posto di manufatti archeologici che talvolta non è possibile analizzare. Viene successivamente valutata l’efficacia a lungo termine di alcuni protettivi applicati nel 1995 su alcuni chiodi piemontesi di età romana e medievale. All’epoca era stata effettuata una valutazione a breve termine, che mostrava alcuni protettivi più promettenti di altri. A seguito delle analisi di spettroscopia Raman e di Microscopia Elettronica a Scansione (SEM) i protettivi che risultavano efficaci all’epoca sono risultati meno performanti nel tempo. In questo scenario, sarà interessante identificare un protettivo che sia efficace dal punto di vista chimico e che non alteri la superficie del manufatto, rendendo così possibile la conservazione e la fruizione del reperto. In conclusione, la spettroscopia Raman si rivela una valida tecnica di analisi dei prodotti di corrosione su manufatti archeologici, permettendo eventualmente anche analisi direttamente sullo scavo. Le analisi ottenute sottolineano l’importanza di una corretta pulizia e conservazione dei manufatti estratti, per evitare che il processo corrosivo continui nel tempo portando irreversibilmente alla perdita del reperto.