tossicità e interazioni con i materiali

Trattamenti chimici
negli ambienti di conservazione:
tossicità e interazioni con i materiali
Leonardo Borgioli
Materiali d’archivio soggetti a degrado
Carta
Cellulosa ed emicellulose
Cuoio e pergamena Collagene, elastina (proteine)
Adesivi naturali
Amido, caseina, colofonia
Adesivi di sintesi
Acrilici, vinilici
Inchiostri
Tannini, gomma arabica, albume d’uovo,
gelatina
Cellulosa, gelatina, albumina, amido, nitrato di
cellulosa, acetati di cellulosa, poliesteri
Cellulosa ed emicellulose
Fotografie
Legno
Tipologia di attacco
Materiale
Microrganismi
Insetti
Carta
Funghi e batteri
Pesciolini d’argento
Cuoio e
pergamena
Adesivi naturali
Funghi e, meno, batteri
Adesivi di sintesi
Funghi e batteri
Funghi e batteri
Pesciolini d’argento
Inchiostri
Fotografie
Funghi e batteri
Legno
Funghi (caria bianca,
bruna e soffice)
Xilofagi (tarli e termiti)
Microrganismi:
interventi preventivi o curativi
Possiamo intervenire sull’ambiente?
• ottimizzare i valori di umidità relativa e temperatura (attorno ai 20°C
e 45-55% RH);
• ridurre la presenza di inquinanti biologici nell’atmosfera;
• migliorare le condizioni di illuminazione;
• incrementare la ventilazione degli ambienti di conservazione.
Dobbiamo intervenire ad infezione avvenuta? → DISINFEZIONE
Sistemi fisici
Sistemi chimici: molecole biocide che agiscano sui microrganismi
Possiamo impedire una futura infezione?
Attenzione all’ossimoro! Una molecola biocida atossica….
Effetti di alcune sostanze sul materiale librario
Nome
Commenti
Effetto
insetticida
Effetto
microbiocida
Formaldeide
Danneggia i materiali proteici.
Deposita un film biancastro
NO
Solo batteri
Bromuro di
metile
Eliminato*: si formano mercaptani:
cattivo odore per pergamena e cuoio
SI
NO
Ossido di
etilene
Reagisce con le proteine: seta e
pergamena.Indebolisce carta e cotone.
Può ossidare rame e ottone.
SI
SI
Paradicloro
benzolo
Eliminato: causa ingiallimento della
carta, sbiadimento degli inchiostri e dei
pigmenti dei cuoi.
SI
NO
Timolo
Causa ingiallimento della carta e
rammollimento dei cuoi e degli adesivi.
NO
Dati
contrastanti
* Il bromuro di metile fa parte dei prodotti banditi dal Protocollo di Montreal (difesa
dello strato di ozono dell'atmosfera), e dal 18 marzo 2010 è proibito l’utilizzo in Italia.
Classi di tossicità
Non tossico
DL50 (mg/Kg)
TLV (ppm)
>15.000
>200
Poco tossico
Classe IV
5.00015.000
20-200
Moderatamente tossico
Classe III
500-5.000
2-20
Molto tossico
Classe II
50-500
0,2-2
5-50
0,02-0,2
<5
<0,02
Estremamente tossico
Super tossico
Simbolo associato:
tossico per l’ambiente
Classe I
Tutte
conversione tra ppm e mg/m3 e viceversa (P.M. = peso molecolare)
ppm = mg/m3 x 24,45
P.M.
mg/m3 = ppm x P.M.
24,45
Tossicità delle sostanze biocide
Nome
Formula
DL50 ratto Commenti
(mg/Kg)
Formaldeide
CH2O
Biotin N/S, Metatin,
Rocima 110
TBTN (tributilstagno naftenato)
TBTO (ossido di tributilstagno)
Preventol BCM
Carbammati
500
Cancerogeni
Timolo
(CH3)2CHC6H3(CH3)OH
1650
Mutageno
Biotin T - Biotin R
OIT (2-n-ottil 4-isotiazolin-3-one)
248
Biotin R
IPBC (3-iodo-2-propinil-butilcarbammato)
Preventol IR80
Benzalconio cloruro
398
New Des 50
Cloruro di N,N-didecil-N,Ndimetilammonio
645
Atagol sodico
Para-cloro metacresolo
1360
Colorazioni col Fe
Acqua ossigenata
H2O2 in acqua stabilizzata con acidi
n.d.
Forte ossidante!
100
87-277
Cancerogena
Eliminati in base alla
normativa europea
300-500
Sali d’ammonio
quaternario
Intervento sul ciclo vitale del tarlo
LARVA
UOVO
Gas o liquido
(Per-Xil 10)
Fumogeno
(Copyr Smoke)
FARFALLA
PUPA
Tossicità delle sostanze insetticide
Nome
Formula
TLV
(mg/m3)
DL50 ratto Commenti
(mg/Kg)
Lindano
C6H6Cl6 (esaclorocicloesano)
0,5
88
Tossico e cancerogeno
DDT
di(p-clorofenil)tricloroetano
1
87
Tossico e cancerogeno
Bromuro di metile
CH3Br
5 ppm
n.d.
Altamente tossico. S.c.
Ossido di etilene
CH2CH2O
10 ppm
n.d.
Cancerogeno
20 ppm
2000
Carbaryl (Sevin)
Carbammati
Arprocarb (Baygon)
n.d.
500
Permetrina
cis/trans
n.d.
1479
Piperonil butossido 2-(2-butossietossi) etil 6propilpiperoniletere
n.d.
>2250
R 50-53 piretroide
DEET
n.d.
1950
Insetticidi repellenti
Paradiclorobenzolo C6H4Cl2
3-(2,2-diclorovinil)-2-dimetil
ciclopropancarbammato di
3-fenossibenzile
dietiltoluamide
Sosp. cancerogeno
cancerogeno
R 20/22-43-50/53
stesse frasi del piretro
naturale (piretroide)
PRINCIPALI PRODOTTI SUL MERCATO
Nome commerciale P.M.C. Principi attivi (%)
(Distributore)
Per-Xil 10 (CTS)
18496
Permetar (Phase)
Xilores (Antares)
Timpest (Mazzoni)
Xirein (Bresciani)
Sinotar (Sinopia)
Xilamon (ICI)
15806
18709
18744
18719
18765
13816
Permetrina (0,40)
Piperonilbutossido (0,06)
Permetrina (0,38)
Permetrina (0,38)
Permetrina (0,32)
Permetrina (0,25-0,30)
Permetrina (0,25-0,30)
Permetrina (0,25)
Principi att.
totali (%)
0,46
0,38
0,38
0,32
0,25-0,30
0,25-0,30
0,25
Sistemi fisici: radiazioni
Ultravioletti_ Solo gli UVB hanno effetto germicida, e di fatto non si
usano sui materiali di archivio perché non sono penetranti e
possono danneggiare gli inchiostri.
Infrarossi_ Il metodo si basa sull'innalzamento della temperatura
(40°C X 24 H; 60°C X 30 SEC. ), che è però problematico sugli
oggetti più delicati.
Microonde_ Causano l’evaporazione dell’acqua libera e un parziale
auomento della temperatura.
Il sistema è efficace contro gli insetti (le uova risultano più
resistenti), mentre per i microrganismi l’efficacia è limitata alle
sole strutture vegetative (ife) in quanto le spore risultano più
resistenti alle radiazioni.
Può presentarsi il problema degli inserti metallici (chiodi, perni,
cerniere,...).
Sistemi gassosi a bassa tossicità
Anidride carbonica_ Inibisce la glicosi acida degli insetti.
Richiede l'approvvigionamento di gas tramite bombole.
Azoto_ Il sistema si basa sulla riduzione della quantità di ossigeno
sotto certi livelli. Questo può essere ottenuto per separazione con
membrane osmotiche. Punto cruciale il mantenimento delle
condizioni di temperatura ed umidità.
Questo rende problematico l'utilizzo degli assorbitori di ossigeno
(Ageless Mitsubishi, Oxyfree Tianhua), che
sviluppano umidità nel corso della reazione.
Non si attivano sotto i 20°C e raggiungono i 45°C.
Per volumi importanti diventano antieconomici (1m3=100 sacchetti).
Bibliografia
CENTRO DI FOTORIPRODUZIONE LEGATORIA E RESTAURO
DEGLI ARCHIVI DI STATO “Chimica e biologia applicate alla
conservazione degli archivi” Pubblicazioni degli Archivi di Stato Saggi 74
Caneva G., Nugari M. P., Salvadori O.; La biologia vegetale per i
beni culturali / Biodeterioramento e conservazione, Ed. Nardini,
Firenze, 2005.
Liotta G; “Gli insetti e i danni del legno", Ed. Nardini, Firenze,
2004.
Info su insetticidi www.cdc.gov/niosh/