Notas del ICC 17/1 - Centro Nacional de Conservación y Restauración

Notas del ICC
17/1
Las versiones en inglés y francés de esta publicación, así como sus modificaciones posteriores realizadas por el
Instituto Canadiense de Conservación (ICC), se consideran las versiones oficiales. El ICC no asume ninguna
responsabilidad por la exactitud o confiabilidad de esta traducción al español.
Prueba de
Beilstein:
Examen de
Materiales Orgánicos
y Poliméricos para
Detectar la Presencia de
Cloro, con Ejemplos de
los Productos Probados
Introducción
Los materiales orgánicos dorados
generalmente se consideran
inadecuados para la conservación
a largo plazo y su uso en el museo,
debido a que pueden producir daño
a los objetos. Dichos materiales se
pueden degradar y producir gases
ácidos, o bien, aditivos tales como los
plastificantes pueden migrar hacia los
objetos. Es posible analizar en detalle
estos productos en el laboratorio, pero
los conservadores pueden utilizar una
prueba simple - la Prueba de Beilstein para examinar sus propios materiales y
detectar la presencia de cloro sin tener
que enviar muestras para análisis de
laboratorio.
La prueba se basa en la reacción del
cloro con compuestos de cobre al
someterlo a las altas temperaturas
alcanzadas por las llamas de un
mechero. En tales condiciones se
producen átomos o iones de cobre
excitados de color verde, que hacen
que la llama normalmente incolora
(o muy levemente azul) arda con un
color verde brillante (o, algunas veces,
verde azulado).
Procedimiento
Use un alambre de cobre de grosor
suficiente como para que no se funda
con demasiada rapidez (por ejemplo,
alambre de cobre de calibre 12 o 14 -
sin su aislación - el que se utiliza en
las casas). Caliente el alambre al rojo
en la llama de un mechero Bunsen o
un soplete de propano.
Continúe calentándolo hasta que
no se vea ningún color (aparte del
azul tenue, casi invisible, de la llama
del soplete). No debe apreciarse
ningún tono verde en la llama. Lave
intermitentemente el alambre con agua
y ácido nítrico diluido (al 10%) para
eliminar los materiales que provocan
una coloración indeseada. Si no resulta
el lavado, intente con un alambre
nuevo. Una vez limpio el alambre,
tenga cuidado de no tocarlo con los
dedos u otros objetos que no sean el
material de prueba. Cuando la llama
no presente color, puede proceder con
la prueba.
Esta última se realiza mejor bajo una
luz suave, de modo que el color de la
llama se puede ver con facilidad. Los
vapores o el humo de la muestra deben
rodear el alambre de cobre caliente
en la llama para que ocurran las
reacciones entre el material sometido
a prueba y el cobre caliente. Ello se
puede efectuar de varias maneras:
1. Caliente el alambre al rojo,
rápidamente tóquelo con un
fragmento de la muestra y de
inmediato póngalo de nuevo en
la llama. Una columna verde
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representa un resultado positivo
con respecto a la presencia de
cloro. No toque toda la muestra
con el alambre caliente. Algunos
plásticos (por ejemplo nitrato
de celulosa, celuloide) pueden
explotar en llamas. (Esta reacción
generalmente se considera como
resultado positivo en el caso del
nitrato de celulosa).
2. Con el alambre calentado al rojo
y todavía al borde de la llama,
acerque a ésta y al alambre un
fragmento de la muestra hasta
que el fragmento se carbonice y el
humo producido rodee el alambre.
Una llama verde representa un
resultado positivo con respecto a
la presencia de cloro.
3. Con el alambre al rojo dentro de
la llama, coloque un fragmento
de la muestra cerca de la llama o
en ella misma hasta que comience
a quemarse. Sitúe rápidamente la
muestra humeante en la toma de
aire de la base del mechero, de
manera que el humo sea arrastrado
hacia adentro por el aire y se mezcle
completamente con los gases de la
llama. Una llama verde alrededor
del alambre de cobre representa un
resultado positivo con respecto a
la presencia de cloro.
En la actualidad los técnicos en
refrigeración usan una prueba muy
similar para detectar y localizar
filtraciones de refrigerante tipo
freón (es decir, hidrocarburos
clorados y fluorados). También se
ha recomendado esta prueba con el
objeto de detectar productos de PVC
destinados a almacenar monedas
(Sharpless, 1980).
La Prueba de Beilstein es bastante
sensible y requiere una muestra
muy pequeña. No obstante, hay
diversas fuentes posibles de error. Los
residuos de huellas dactilares pueden
entregar resultados falsos positivos
débiles. Los materiales clorados
inorgánicos (es decir, pigmentos y
cargas) pueden asimismo arrojar un
resultado falso positivo, pero casi
Ejemplos de resultados de la Prueba de Beilstein de diversos materiales
orgánicos poliméricos
Producto sometido a prueba
(fabricante o proveedor)
Resultado
Resultado de la espectroscopia
infrarroja o de energía de rayos X
Láminas y películas de envolver
Empaque blister con burbujas
pequeñas (Smith Packaging)
+
polietileno con cloruro de
polivinilideno
Empaque blister con burbujas
grandes (Smith Packaging)
-
polietileno
Envoltorio para alimentos de
plástico transparente Alcoa Film
(Alean)
+
cloruro de polivinilo más éster
Saran Wrap (Dow)
+
cloruro de polivinilideno
Stretch n'Seal (ESSO)
+
cloruro de polivinilo
Baggies (Colgate Palmolive)
-
polietileno
Glad Sacs (Union Carbide)
-
polietileno
Mylar, 0,25 mil (Dupont)
-
tereftalato de polietileno
Parafilm "M" (American Can Co.)
-
cera de hidrocarburos
Mangas protectoras (para documentos, fotografías y dinero)
4. Caliente el alambre al rojo. Tóquelo
inmediatamente con un trozo de la
muestra que mantiene al lado de la
toma de aire en la base del mechero
o soplete, de modo que parte de
los vapores producidos sea atraída
hacia la llama. Una llama verde
representa un resultado positivo
con respecto a la presencia de cloro.
DF Snap-in-Page, N°1042, envase
para guardar fotos de tres aros
(Desmarais & Frères)
+
cloruro de polivinilo
DF Snapin Archival Quality,
envase para guardar fotos de
tres aros, N°1042X (Desmarais &
Frères)
-
polipropileno
VIS, envase para guardar fotos de
tres aros
+
cloruro de polivinilo
Document Protector, (DSS Stock
N°7510-21-843-7250)
+
cloruro de polivinilo
El cuarto método descrito es el más
sensible, como también el mejor para
detectar la presencia de un material
clorado volátil, por ejemplo un solvente
como el cloruro de metileno.
Document Protector, Oxford
N°M721 R (Carr McLean)
-
polipropileno
Document Protector (desconocido)
-
acetato de celulosa
Kodak Protective Photograph
Sleeve
-
acetato de celulosa
Coinserts (Canada Wholesale
Supply)
+
cloruro de polivinilo
Safeguard Coin Pages, UniversalPlastifilm Cat. N°64 (Canada
Wholesale Supply)
+
cloruro de polivinilo
Scott Mounts for Stamps (Scott)
-
poliestireno
Análisis
La Prueba de Beilstein se ha utilizado
durante varias décadas para analizar
materiales orgánicos y poliméricos
(Shriner y cols., 1964; Vogel, 1966).
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Notas del ICC 17/1
nunca están presentes de modo que
rara vez interfieren con la prueba. La
principal dificultad es que tal vez la
muestra se volatiliza con demasiada
rapidez, especialmente si se trata de
un solvente. Los elementos volátiles
se pierden tan velozmente que no
tienen tiempo de reaccionar con el
alambre de cobre. Con el fin de evitar
este problema, se recomienda el cuarto
método antes descrito: introducir los
vapores en la toma de aire de la llama.
Además, la prueba resulta adecuada
para examinar una gran variedad
de productos, tales como películas
y láminas de plástico, adhesivos,
cauchos, revestimientos, solventes
y productos elaborados. Entre los
materiales comunes que dan resultados
positivos se cuentan el cloruro de
polivinilo, el cloruro de polivinilideno,
los cauchos clorados, o epóxicos
clorados, los solventes clorados y
todo compuesto que contenga tales
materiales.
Se ha empleado la Prueba de Beilstein
para examinar diversos materiales
en el laboratorio de Servicios de
Investigación Analítica del ICC. La
presencia o ausencia de materiales
orgánicos clorados se confirmó
mediante espectroscopia infrarroja o
espectrometría de emisión de rayos
X excitados por radioisótopos (PIXE),
cuyos resultados se presentan en el
cuadro siguiente.
Ejemplos de resultados de la Prueba de Beilstein de diversos materiales
orgánicos poliméricos
Producto sometido a prueba
(fabricante o proveedor)
Resultado
Resultado de la espectroscopia
infrarroja o de energía de rayos X
Empaquetaduras y burletes de espuma
Neoprene Foam Gasket
+
policloropreno
Shur-Seal Weatherstrip Tape,
+
cloruro de polivinilo más éster
Stanley Quality Self-Stick Closed
Cell Vinyl Foam Weatherstrip
Tape, blanca, N°93-0251 (Stanley)
+
cloruro de polivinilo más éster
Eskimo Polyfoam Heavy Duty
Door Wheatherstrip, blanca,
N°64-2517-8
-
polietileno
Climaloc Weatherstripping Foam
Tape, blanca, N°12001 (RCR
International)
-
poliuretano
Climaloc Weatherstripping Foam
Tape, blanca, N°12005 (RCR
International)
-
polietileno
Tygon Laboratory Tubing,
Formulation R-3603 (Norton
Indusdrial Plastics)
+
cloruro de polivinilo
C-Flex Tubing
-
silicona-hidrocarburo
Adsol 604, emulsión de acetato
de polivinilo (Adhesive Solutions
Ltd.)
+
nada de C1 en adhesivo seco
Magna-tac 1577 XH, emulsión
de acetato de polivinilo (Beacon
Chem. Co. Inc.)
-
algo de C1 (según EEX)
Swifts 2928, emulsión de acetato
de polivinilo (ESCHEM Canada
Ltd.)
+
mucho C1 (según EEX)
Ácido hidroclórico, al 0,05%
+
HC1 reactivo
Revestimiento para muros Mactac
-
lanilla superficial
-
reverso con adhesivo
+
PVC Gloves (Fisher Scientific)
+
blanca, N°2270 (Drummond
MetalProducts)
Tuberías
Adhesivos
Otros materiales
Notas del ICC 17/1
-
cloruro de polivinilo
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Referencias
Sharpless, Thomas W. "Corrosion: The
Problem of Storage". The Numismatist,
octubre de 1980, p. 2453.
Shriner, Ralph L., Reynold C. Fuson
y David Y. Curtin. The Systematic
Identification of Organic Compounds:
A Laboratory Manual. Quinta edición.
Nueva York: John Wiley and Sons Inc.,
1964, p.64.
Vogel, Arthur I. Elementary Practical
Organic Chemistry. Part 2: Qualitative
Organic Analysis. Segunda edición.
Londres: Longmans, Green and Co.
Ltd., 1966, p. 96.
Versión disponible en inglés y
francés en Government of Canada,
Canadian Conservation Institute
www.cci-icc.gc.ca
Versión en español disponible en
www.cncr.cl
Versión en español traducida
e impresa por CNCR- DIBAM.
Traducción financiada por
FUNDACIÓN ANDES.
© Government of Canada,
Canadian Conservation Institute
(CCI), edición en inglés y francés.
© Centro Nacional de Conservación
y Restauración (CNCR), 2ª ed. en
español, 2014.
ISSN 0717-3601
Permitida su reproducción citando
la fuente
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