¡Descarga PREVENTIVE CONSERVATION UVA y más Resúmenes en PDF de Conservación y Restauración de Bienes Culturales solo en Docsity!
Clima
🏛 Indoor Climate Risks to Collections Són els riscos que el clima interior T i RH representa per a les col·leccions patrimonials. El clima afecta directament la velocitat de degradació dels materials. Els 3 grans riscos climàtics 🔬 1. Chemical risk Degradació per reaccions químiques: Hidròlisi (paper, tèxtils) Oxidació (paper, pigments) Corrosió (metalls) Reaccions àcid-base Factors clau: Temperatura T Humitat relativa RH pH (en paper) 🦠 2. Biological risk Deteriorament per organismes vius: Fongs Bacteris Insectes Depèn sobretot de: RH elevada 65% Temperatura moderada-alta 🪵 3. Mechanical risk Dany per tensions físiques: Contracció i expansió Esquerdes Deformacions Delaminació Causat per: Fluctuacions de RH Materials higroscòpics 📌 Com es determina el risc climàtic? Segons el model conceptual: Lifetime=f(pH)⋅f(RH)⋅f(T La durabilitat dʼun objecte depèn de: Estat químic inicial (pH) Humitat relativa Temperatura 👉 No és un valor fix: és el resultat combinat dʼaquests factors. 📌 Risc químic i velocitat de reacció Per entendre la degradació química, sʼutilitza lʼequació dʼArrhenius: On: k = velocitat de reacció A = factor pre-exponencial Eₐ = energia dʼactivació R = constant dels gasos T = temperatura absoluta Kelvin 📌 Interpretació de lʼequació dʼArrhenius Quan la temperatura augmenta: ➡ El terme exponent es fa menys negatiu ➡ La velocitat de reacció (k) augmenta
➡ La degradació sʼaccelera 💡 Regla pràctica: Un augment de 10 °C pot duplicar o triplicar la velocitat de degradació. 📌 Aplicació al paper El paper pateix principalment: Hidròlisi àcida Accelerada per: pH baix RH alta T alta Oxidació Accelerada per: O₂ O₃ T alta Per això: Paper àcid + 22 °C 60% RH = degradació ràpida Paper alcalí + 18 °C 45% RH = degradació molt lenta 📌 Interacció RH T Temperatura: Controla velocitat de reacció Humitat: Facilita reaccions (hidròlisi necessita aigua) Influeix en mobilitat molecular 👉 T i RH actuen conjuntament. 📌 Diferència entre els tres riscos Risc Depèn sobretot de Exemple Chemical T RH Paper fràgil Biological RH alta Floridura Mechanical Fluctuacions RH Fissures 📌 Estratègia de conservació preventiva Per reduir riscos: ✔ Temperatura moderada 18 20 °C ✔ RH estable 45 55% ✔ Evitar fluctuacions brusques ✔ Evitar RH 65%
Un augment de temperatura afecta molt el paper. Què ens diu? La degradació total del paper depèn de: Humitat relativa RH Temperatura T Part 1 RH¹·³ La degradació augmenta amb la humitat i ho fa de manera no lineal. RH no actua exponencialment com T, però té un efecte molt fort. Part 2 Arrhenius (temperatura) Temperatura controla la velocitat química. Missatge central de la diapositiva: 👉 Paper degradation = efecte combinat de RH i T 👉 No pots considerar només un factor. 📚 Apunts resum per examen Les isoperms representen línies de permanència constant. Mostren combinacions equivalents de T i RH. La degradació química depèn de la interacció T RH. El model permet flexibilitat en el control climàtic. Només avalua risc químic.
📊 ISOPERMS
Combinations of RH & T show lines of constant permanence 🖼 Què mostra la imatge? El gràfic representa: Eix X → Temperatura (°C) Eix Y → Humitat relativa % La corba indica combinacions de T i RH que donen la mateixa velocitat de degradació química. 👉 Cada punt de la corba té la mateixa permanència (mateixa esperança de vida). 📌 Què significa “Isoperm”? Iso = igual Perm = permanència Una isoperm és una línia que connecta combinacions de temperatura i humitat que produeixen la mateixa taxa de degradació. 🔎 Interpretació de la corba La corba baixa quan augmenta la temperatura. Això vol dir: Si la temperatura puja → per mantenir la mateixa permanència → has de baixar la humitat relativa.
Exemple visual aproximat del gràfic: 15 °C → pot tolerar RH molt alta 20 °C → RH ha de ser més baixa 25 °C → RH encara més baixa 30 °C → RH molt baixa 🎯 Idea clau T i RH es poden compensar parcialment. Si no pots baixar la temperatura, pots reduir RH per mantenir el mateix nivell de risc químic. 📘 Base científica Les isoperms combinen: Equació dʼArrhenius (efecte exponencial de T Dependència de la hidròlisi respecte RH Recordem: ktotal=RH1.3 Ae−Ea/RT ktotal=RH1.3 Ae−Ea/RT Les isoperms representen punts on k_total és constant. 🧠 Aplicació pràctica en conservació En lloc de dir: “Cal 20 °C i 50% RH sempre” El model isoperm diu: 👉 El que importa és la combinació, no el número fix. Exemple conceptual: Temperatura RH equivalent (mateixa permanència) 15 °C 60% 20 °C 50% 25 °C 35% 30 °C 20% Són valors orientatius, no exactes.) 📌 Per què és important? Perquè permet: ✔ Flexibilitat climàtica ✔ Estalvi energètic ✔ Justificar variacions estacionals ✔ Fer gestió basada en risc real
🎯 Interpretació visual La corba vermella 0.5 Alta temperatura Alta degradació Vida útil curta La corba morada 1 Condició estàndard La corba taronja 2 Vida útil doble La turquesa 20 Molt més estable La verda 50 Condicions molt fredes i seques → degradació molt lenta 📌 Missatge científic Aquest gràfic mostra que: ✔ Baixar temperatura té un impacte molt fort ✔ Baixar RH també ajuda ✔ Però la temperatura té un efecte exponencial Per això les corbes no són rectes: són corbes pronunciades. 🧠 Exemple pràctic Condició base: 20 °C 50% RH → isoperm 1 Si baixes a: 10 °C 50% RH → pots estar a isoperm 2 o més → el paper dura el doble. Si puges a: 25 °C 60% RH → pots estar a 0. → el paper dura la meitat. 📚 Què ens ensenya això en conservació? En lloc de dir: “Cal mantenir 20 °C sempre” Podem dir: “Si estem a 22 °C, hem de baixar RH per mantenir la mateixa permanència.”
És un model flexible basat en risc químic. ⚠ IMPORTANT Aquest model només considera: ✔ Risc químic (hidròlisi, oxidació) No considera: ❌ Risc mecànic (fluctuacions RH ❌ Risc biològic 65% RH ❌ Materials mixtos 📌 Regla dels 5 °C Rule of Thumb) 👉 Cada augment de 5 °C → redueix la vida útil aproximadament a la meitat. 👉 Cada reducció de 5 °C → duplica aproximadament la vida útil. Aquesta taula és molt important perquè classifica els materials segons la seva estabilitat química intrínsecaa condicions estàndard: 👉 20 °C i 50 % HR Condició de referència en conservació preventiva) 📊 QUÈ MOSTRA LA TAULA? Divideix els materials en 4 categories segons la seva vida útil química aproximada en condicions estàndard. ⚠ Important: Aquests anys NO són “data de caducitat”, sinó una estimació de quan comencen canvis significatius. 🟢 HIGH CHEMICAL STABILITY ≈ 1000 anys 20 °C / 50 % Materials: Fusta Cola tradicional Lli, cotó Pell Paper de drap (rag paper) Pergamí Pintura a lʼoli Tremp dʼou Aquarel·la Gesso
🎯 IDEA CENTRAL
No tots els materials reaccionen igual al mateix clima. A 20 °C / 50 % HR Fusta pot durar segles. Paper àcid pot deteriorar-se en un segle. Escuma de poliuretà pot fallar en dècades. 🎓 Resum dʼexamen La vida útil química varia segons la composició del material. A 20 °C / 50 % RH hi ha grans diferències entre materials tradicionals i sintètics. Els materials moderns sovint són menys estables químicament. La temperatura té un impacte exponencial en materials de baixa estabilitat.
Cautxú Escumes de poliuretà Alguns acrílics Problemes: Es tornen enganxosos Es desintegren Pèrdua funcional ràpida 👉 Són químicament molt inestables. 🔬 Relació amb Arrhenius Si augmentes 5 °C Material de 1000 anys → passa potser a 500 Material de 100 anys → passa a 50 Material de 30 anys → passa a 15 👉 Els materials inestables pateixen molt més. 🧠 Aplicació pràctica Per materials: 🟢 Alta estabilitat → menys crític baixar T 🟠 Baixa estabilitat → prioritari reduir T 🔴 Molt baixa estabilitat → pot requerir fred o congelació 📚 Missatge clau dʼASHRAE Els estàndards climàtics han dʼadaptar-se al tipus de col·lecció. No té sentit aplicar el mateix control climàtic a: Un retaule medieval Una cinta VHS Una escuma contemporània 📊 Què mostra? Un diagrama psicromètric modificat amb: Eix vertical → Temperatura (°C) Eix horitzontal → Humidity mixing ratio (no RH directa) Corbes inclinades → línies de RH % Corbes gruixudes → LM Lifetime Multiplier 📌 Què és LM? LM Lifetime Multiplier
Indica quant dura un objecte comparat amb una condició de referència. Exemple: LM 1 → vida normal (referència 20 °C / 50% RH LM 2 → vida doble LM 0.5 → vida reduïda a la meitat LM 5 → vida 5 vegades més llarga LM 10 → vida 10 vegades més llarga 📌 Dues línies diferents: Línia contínua → Eₐ = 70 kJ/mol Línia discontínua → Eₐ = 100 kJ/mol 👉 Mostra que diferents materials reaccionen diferent a la temperatura. Materials amb Eₐ alta: Més sensibles als canvis de temperatura Benefici més gran en baixar T 🎯 Missatge clau de la primera imatge LM augmenta molt quan baixes temperatura. RH també importa, però T domina. És una eina per decidir clima segons material. 📊 QUÈ MOSTRA EL GRÀFIC? Eixos: Eix X → Temperatura dʼemmagatzematge (°C) Eix Y → Vida útil relativa respecte a 20 °C (escala logarítmica) 👉 El punt 1 al centre significa: Vida útil a 20 °C = referència LM 1 📌 Interpretació La corba descendeix de forma exponencial. A mesura que: 🔥 Temperatura ↑ → Vida útil ↓ molt ràpidament ❄ Temperatura ↓ → Vida útil ↑ molt ràpidament 🎯 Exemple numèric (aproximat del gràfic) A 20 °C → LM 1 Si puges a: 🎯 Missatge clau La temperatura és el factor més potent en degradació química. Baixar 10 °C pot multiplicar per 4 la vida útil.
→ vida útil augmenta A lʼestiu → LM baixa 0.5 1 → degradació accelerada 👉 Encara que el clima no sigui constant, es pot calcular el risc real. 🏛 CHEMICAL STABILITY OF COLLECTION MATERIALS Condicions de referència: 20 °C i 50 % RH ⚠ Important: Aquests anys són estimacions de vida útil química relativa en condicions estàndard. No són dates de caducitat exactes. 🟢 HIGH CHEMICAL STABILITY 🕰 Vida útil: 300 1000 anys 20 °C / 50 % RH 🔬 Característiques: Materials químicament estables Sense inestabilitat inherent Estructures moleculars resistents Degradació lenta 📚 Exemples: Pergamí, vitel·la Paper de drap (no acidificat) Paper alcalí Fusta Fotografies B/N (gelatina plata) en paper, vidre o polièster Negatius de col·lodió en vidre Pintura sobre suports estables Materials inorgànics: metall, pedra, vidre 🎯 Interpretació: Aquests materials poden durar segles si el clima és correcte. 👉 No són immunes, però tenen alta resistència química. 🟡 MEDIUM CHEMICAL STABILITY 🕰 Vida útil: 100 300 anys 20 °C / 50 % RH Estabilitat Vida útil 20 °C / 50% Tipus material Prio clim Alta 300 1000 anys Tradicionals, inorgànics Mod Mitjana 100 300 anys Papers lleu àcids, fotos Alta Baixa 30 100 anys Color, magnètics, àcids forts Mol Recorda la regla: Cada 5 °C → vida 2 Cada 5 °C → vida 2 Exemple: Material de 50 anys a 20 °C A 25 °C → 25 anys A 10 °C → 200 anys 👉 Materials de baixa estabilitat són els més beneficiats pel fred. 🎯 Missatge central No totes les col·leccions necessiten el mateix control climàtic. Materials moderns sovint: Són menys estables Requereixen més control Poden necessitar fred permanent Materials tradicionals:
🔬 Característiques: Lleugerament inestables Sensibles a acidesa Poden presentar degradació progressiva 📚 Exemples: Paper lleugerament àcid (la majoria de papers moderns) Negatius B/N en acetat o nitrat Fotografies amb albúmina Algunes fotografies en color CDʼs ben fabricats Vidre alcalí inestable 🎯 Interpretació: Poden durar segles, però el risc químic és més elevat que en materials tradicionals. 👉 Beneficien molt de reducció de temperatura. 🟠 LOW CHEMICAL STABILITY 🕰 Vida útil: 30 100 anys 20 °C / 50 % RH 🔬 Característiques: Inestabilitat química inherent Reaccions internes inevitables Degradació accelerada 📚 Exemples: Paper molt àcid (diaris) Pell exposada a contaminació àcida Fotografies mal processades La majoria de fotografies en color Pel·lícules dʼacetat i nitrat inestables Suports magnètics (vídeo, cintes) CDʼs de baixa qualitat 🎯 Interpretació: Aquests materials poden deteriorar-se significativament en dècades. 👉 Són prioritaris per refrigeració o congelació. Més tolerants Menys urgència climàtica BIOLOGICAL
1 any Mostren com el temps mínim baixa molt amb RH alta. 📚 Materials inclosos en lʼestudi 14 espècies de floridura sobre: Pell Formatge Llana Fusta Cotó Fibra de vidre Font: Block, 1953 🎯 Missatge clau biològic La floridura no depèn principalment de la temperatura (com el risc químic), sinó de la humitat disponible. RH és el factor dominant. 📌 Diferència amb risc químic Risc químic Risc biològic Depèn molt de T Depèn molt de RH Exponencial amb T Llindar crític de RH Sempre actiu Només per sobre de 60 65% RH 🔥 Implicació pràctica Per evitar floridura: ✔ Mantenir RH 60% ✔ Evitar RH 70% prolongada ✔ Evitar condensació ✔ Evitar microclimes tancats humits ⚠ Important Encara que la mitjana anual sigui 55%, si hi ha: Episodis de 85% durant una setmana → el risc és real. El temps dʼexposició importa. 🧠 Regla pràctica RH 65% durant períodes prolongats = risc potencial
RH 75% durant dies = risc alt RH 85% durant 1 setmana = molt probable creixement ara estem veient el model més avançat de risc biològic: temps de germinació de floridura en funció de RH + temperatura + tipus de substrat. 🧫 QUÈ MOSTREN ELS GRÀFICS? Eixos: X → Temperatura (°C) Y → Humitat relativa % Les corbes indiquen el temps mínim necessari perquè la floridura germini: 1 dia 2 dies 4 dies 8 dies 16 dies La línia taronja LIM) indica el límit mínim de creixement possible. Per sota dʼaquesta línia: ❌ No hi ha germinació. 📌 SUBSTRATE I vs SUBSTRATE II Hi ha dos gràfics perquè diferents materials tenen diferents susceptibilitats. Substrate I Material més susceptible. Substrate II Material lleugerament més resistent. 👉 Alguns materials permeten creixement a RH més baixa. 🎯 Missatge clau La floridura depèn de: ✔ Humitat (factor principal) ✔ Temperatura (accelerador) ✔ Tipus de material 🔥 Interpretació pràctica
Factor Risc químic Risc biològic Temperatura Dominant Secundari Humitat Important Crític Llindar clar No Sí Temps dʼexposició Sempre actiu Clau 🎯 Regla pràctica de conservació Per evitar floridura: ✔ RH 65% permanentment ✔ Evitar RH 75% durant més de 1 setmana ✔ Controlar superfícies fredes ✔ Evitar condensació Sedlbauer K 2001 Prediction of mould fungus formation on the surface of and inside building components. Dissertation, Fraunhofer Institute for Building Physics, S tuttgart ara passem de germinació a velocitat de creixement (growth rate) de la floridura. Aquest gràfic no mostra quan comença, sinó com de ràpid creix un cop ja ha germinat. 🧫 QUÈ MOSTRA EL GRÀFIC? Eixos: X → Temperatura (°C) Y → Humitat relativa % Corbes negres: Velocitat de creixement en: 1 mm/dia 2 mm/dia 3 mm/dia 4 mm/dia 5 mm/dia Línia taronja LIM Límit mínim per al creixement. Per sota dʼaquesta línia: ❌ No hi ha creixement. 📌 Interpretació Quan: RH augmenta → creixement més ràpid
Temperatura augmenta → creixement més ràpid T i RH altes → creixement explosiu 🎯 Exemple pràctic A 20 °C 80% RH → creixement molt lent o nul 85% RH → potser 1 mm/dia 90% RH → 2 3 mm/dia 95% RH → 4 5 mm/dia A 25 °C Tot sʼaccelera encara més 📌 Substrate I vs Substrate II Substrate I Més favorable al creixement Substrate II Ligerament més resistent Això mostra que el material importa. 🔥 Diferència amb el gràfic anterior (germinació) Germination time Growth rate Quan comença Com de ràpid sʼexpandeix Dies fins aparèixer mm/dia després Controlat per RH + temps Controlat per RH T 🧠 Missatge clau Hi ha dues fases: Germinació Creixement ràpid Si tens: 90% RH durant 10 dies → no només germina → creix ràpidament 📌 Implicació pràctica en museus Si RH arriba a 85 90% No és només risc teòric El creixement pot ser visible en dies La colonització pot ser ràpida ⚠ Punt crític
