Eliminacion electrolitica de oxido

[J. M. Roca 'Cockey']

Fallo mío; estamos hablando de química y siempre veo las cosas al revés (¿quien fué, Newton, el que se jugó al 50% el sentido del flujo de electrones y la falló?; a mí esto de que el borne positivo de una batería suelte electrones siempre se me ha hecho difícil). El polo positivo o ánodo es el que "acepta" lo que le quitamos al negativo o cátodo, que es la pieza a restaurar en el proceso de electrólisis de limpieza de oxidaciones (en un baño electrolítico para chapado, la cosa va al revés, la pieza a chapar está en el polo positivo porque queremos que allí se deposite el metal).

Lo de la tubería metálica que propones, Juan de Boadilla, no está mal pensado, de hecho se suele emplear una rejilla metálica que rodea a la pieza en algunas preparaciones de gran tamaño (crea un campo bastante uniforme y al mismo tiempo permite ver bien la pieza a restaurar). En el caso de una espada probablemente baste con una varilla paralela a la hoja; es posible que la rejilla dificulte mucho el montaje y obligue a emplear una cubeta con una mayor cantidad de líquido de la que permitiría la varilla (aunque se podría hacer con un poco de maña y con mucho cuidado de que la espada no toque la rejilla, pues de lo contrario no conseguiremos nada).

Lo de emplear acero inoxidable en el cátodo (creo que esta vez lo he dicho bien) lo digo porque es algo muy estable y así aseguramos que no vaya a contaminar el baño, aunque se puede emplear cualquier objeto conductor (grafito y platino son muy empleados en la industria por su durabilidad, pero son caros y un electrodo de acero inoxidable nos durará mucho si lo cuidamos un poco).

Y voy a poner las cosas sencillas añadiendo un enlace a un post del foro de imágenes de Detectomanía del bueno de pmenut sobre la técnica contada de una forma bastante didáctica y con fotos:
http://www.detectomania.com/foro2/showt ... eadid=5350
(se habla también de la "repatinación", pero esto es algo que solo se hace con monedas para regenerar el aspecto con pátina similar al original yes eso que se critica como "poco natural". De todas formas casi no se describe en este post).

Pensad que está hablando sobre todo de monedas o de piezas de pequeño tamaño y para personas "impacientes" (es broma). Para estimar los valores necesarios con una espada, especialmente para aquellos que no disponen de una fuente regulable en Intensidad (amperaje), yo empezaría con una disolución más diluida (tal vez 5 g de sulfato sódico por litro de agua destilada) y luego iría subiendo para alcanzar la velocidad adecuada.

Se me ocurre que si tuvierámos una fuente de alimentación que trabajara con valores fijos, se podría medir el valor de la intensidad de la corriente circulante por el montaje con un polímetro (midiendo amperios) variando la forma y posiciones relativas de los elctrodos así como la concentración de soluto. Es más engorroso que si empleamos una fuente regulable, pero tenemos un control bastante bueno del proceso y además al tener datos objetivos (gramos/litro de soluto y amperios "reales" que pasan por la espada), a la hora de repetir el proceso podríamos emplearlos como referencia para buscarlos de nuevo y asegurarnos que este método no se hace a "ojo de buen cubero". Pero, vamos, que solo es una idea.

¿Solo es a mí o es general la sensación que me está entrando de querer empezar a experimentar ya?

Un saludo.

[Rohirrim]

¡Cómo las gasta la peña para acabar con la herrumbre!, me parece muy bien y también las explicaciones, no obstante yo soy más de simplificar las cosas como usando sosa cáustica pero también necesito ilustración sobre esto dado que veo que domináis el tema y todo esto me ha asustado un poco pues la química se quedó en la uni hace años. Me asaltan unas dudas, como: ¿temperatura del agua?, ¿vale la del grifo?, ¿qué pasa si no puedes desmontar la pieza dejando solo el acero?, temo por el mango de madera, y la piel que lo envuelve. Ha quedado claro lo de quitar cualquier rastro de grasa, pero y el después, ¿cuánto tiempo debe estar la pieza en el agua con sosa cáustica?, y ¿la cantidad de sosa por litro para no pasarse?, bueno, como veis, casi como que necesito una clase para principiantes, pero supongo que vendrá bien para muchos, o eso espero. Gracias de antemano y agur.

[J. M. Roca 'Cockey']

Ufff...

Me pones en un compromiso, Rohirrim.: lo cierto es que ahora mismo no puedo darte datos sobre el tratamiento con hidróxido sódico solo sin electrólisis. Yo lo empleé (mejor dicho experimenté con él) porque necesitaba un pH concreto más que unos valores de conductividad o de carga iónica, pero solo con el hidróxido sódico sin electrólisis no sabría qué decirte de las diluciones; en principio no deberían ser concentraciones muy altas, pues como comentaba pueden producir reacciones excesivamente rápidas que pondrían en peligro la pieza a tratar (si es fragil especialemnte, pero aunque no lo fuera tal vez podría provocar cambios de color o de brillo superficiales).

Tendré que mirarlo a ver si encuentro esos valores; creo que tengo algo por algún sitio.

El tratamiento que tengo más fresco en la memoria fue uno que se posteó en el foro que comentaba antes. Ya digo que era sobre una pieza muy, muy oxidada y que se pretendía tratar con mucha delicadeza (más como caso de estudio que como procediemtno concreto para el objeto en sí, pues no tenía un valor ni un grado de afectación que justificara el método). Lo curioso de este tratamiento fue la duración: seis meses (sí, 6), lo cual convierte este método en poco atractivo para impacientes (para una oxidación más superficial el tratamiento podría ser mucho más corto, evidentemente).

En mis experimentos y con la documentación que manejaba, los primeros baños se podían hacer con agua del grifo, sustituyéndola más adelante por agua de cisterna o de lluvia (mejor empezar con ésta si la tenemos disponible) y acabando con agua destilada para la retirada de los últimos cloruros. Yo todo lo hice a temperatura ambiente (ya digo que lo mío era un estudio de viabilidad para un caso muy difícil; no es el caso normal de una espada).

Y por lo que dices de las partes con otros materiales "sensibles"... pues ahí sí que está difícil el tema: algunos materiales no pueden ni sumergirse en agua durante largos periodos sin dañarlos, no hablemos de la posibilidad de que adquieran coloraciones indeseadas al estar en contacto con las sales conducturas o con los iones que se retiran de la pieza. No creo que se pueda aplicar el método sin riesgos en una espada donde no se pueda desmontar el mango (tal vez si conseguimos dejarla fuera del baño o aislarla del líquido de alguna forma sí que sería viable).

De todas formas ya adelanto una precaución: es necesario un proceso de SECADO posterior al tratameinto: para piezas muy herrumbradas, con superficies muy deterioradas (muy "porosas"), con grietas o con grandes zonas de pérdidas, puede ser necesario el uso de un proceso de secado. Esto es así porque el agua atrapada bajo el aceite protector (o cera, o lo que empleemos) puede ser una fuente de futuras oxidaciones (recordemos que siempre tendrá oxigeno diluido en ella). En piezas arqueológicas se aplica un proceso de secado a 100 ºC, normalmente por aire calentado, durante periodos de hasta 48 horas, o bien un baño en cera microcristalina cerca de su punto de ebullición todo ello con el fin de evaporar el agua que pueda quedar en los resquicios (y que no se puede apreciar macroscópicamente). Realmente este rara vez será el caso de una espada "normal" donde puede que baste con la precaución de dejarla "reposar" unos días dentro de un recipiento estanco con algún deshumidificador como las famosas "bolas secas" o deshumidificadores para fruta o para cigarros puros una vez acabado el "baño". Y justo antes de aplicarle el aceite protector no estaría de más coger un secador para el pelo y juguetear un buen rato pasándoselo sobre toda la superficie prestando atención a las posibles grietas o juntas (a una temperatura moderada que nos permita manejarlo con la mano no vamos a afectar para nada al templado y siempre ayudará a la preservación).

Un saludo y vamos a ver si de todo esto al final sale algo utilizable. Miraré a ver si encuentro algún dato más sobre el particular (y si véis que en una semana o así no he posteado nada nuevo, recordádmelo, que será un olvido).


PD: Por cierto, he visto un fallo uno de mis posts anteriores (sí, otro más): decía que no recomiendo el uso de sales de arsénico por sus riesgo para la salud; realmente quería decir sales de cianuro, que se emplean en joyería para estos menesteres (sobretodo cianuro potásico y cianuro férrico). Son extraordianariamente peligrosas (el ársenico también, de ahí que tienda siempre a confundirlos). De hecho hace un momento leía un mensaje de un amigo mío en el que se quejaba de lo dificilísimo que era encontrar estas sales desde el tristemente célebre suicidio de Ramón Sanpedro (sobre el que se basa la película "Mar Adentro").

[J. M. Roca 'Cockey']

Como lo prometido es deuda y al fin y al cabo me tenía que poner un día de éstos con el tema, he empezado a documentarme un poquillo, que ya tenía muchas cosas olvidadas: estoy leyendo de distintas fuentes algunas cosas la mar de interesantes acerca de la limpieza de depósitos de oxidación en metales que es más que posible que puedan emplearse en las espadas (o esa sería mi pretensión; ya veremos hasta donde llegaremos).

Por un lado tengo bastante información sobre tratamientos arqueológicos que requieren de un cuidado casi reverencial que a lo mejor está un poco por encima del esfuerzo que estamos dispuestos a dedicarle a una espada "normal" con el grado de corrosión superficial más frecuente, es decir sin afecciones estructurales (no tiende a exfoliarse ni a disgregarse). Nos puede sevir de base aunque habría que adaptarlo para no quedarnos con algo tan exquisito que al final no fuera útil su empleo y lo relegáramos a la curiosidad técnica en favor de otros métodos más agresivos pero también más prácticos (o sea, los de siempre).

Por otro lado he encontrado alguna información de lo más interesante sobre el tratamiento en metales expuestos a condiciones de inmersión en agua marina; allí se dan cifras bastante detalladas acerca de concentraciones y de monitorización del proceso y desde un punto de vista muy práctico. El "problema" es que ahí la prioridad está por el lado de la eliminación de los depósitos de cloruros antes que de la propia oxidación (oxido ferroso principalmente) que en este caso de las espadas será el más frecuente. De todos modos estoy seguro de que es posible hacer una extrapolación prácticamente 1:1 de todo lo que se comenta. A ver si saco un método sencillo con el que empezar a experimentar.

Y antes de que alguien me corrija, ya lo hago yo: dije que tal vez se podría realizar un tratamiento parcial de una pieza con una inmersión no completa en el baño electrolítico: esto NO DEBE HACERSE: la reacción química que se produciría en la zona de cambio de fase agua-aire podría ser muy perjudicial para el metal (sería como acelerar la corrosión en esa zona, para entendernos), así que me temo que para las espadas que no puedan desmontarse o no sean completamente metálicas, es posible que éste no sea el sistema más seguro.

Otra cosa: ya adelanto que el aluminio y la pintura no pueden someterse a un baño electrolítico si no es muy, muy controlado y NUNCA se pueden someter a un baño de hidróxido sódico o carbonato sódico a los valores que manejaremos.

Ah, yo no me seáis malos: si alguien sabe algo sobre el tema, tanto a nivel práctico como teórico, que lo comente aquí, que a mí esto me va a llevar bastante tiempo y sería una tontería repetir lo que ya se sabe o tropezar en algunos puntos ya resueltos por otros.

Y ya que estamos pidiendo refuerzos: si hay un químico o alguien que controle un poco por aquí, que le eche un vistazo de cuando en cuando a lo que voy diciendo y, si quiere y le es posible, que corrija o que amplíe los contenidos teóricos, porque la verdad es que tengo la Química muy oxidada ya y tengo miedo de meter la gamba en algunas explicaciones (mira por donde todo esto va a resultar un proceso anti-corrosión doble: físico y mental)

Bueno, lo dicho: voy a seguir leyendo antes de pasar a la fase experimental, la cual forzosamente traerá mucho tiempo.

Los más ansiosos o quienes deseen experimentar por su cuenta pueden pedirme que adelante los datos. Cualquier experiencia o deseo de compartir el trabajo experimental o de documentación serán más que bienvenidos y al final todos saldremos beneficiados.

¡A las armas mis valientes! (perdón, me he emocionado).

Un saludos.


PD: ¿alguna idea de dónde conseguir carbonato sódico aunque sea de uso industrial?

[J. M. Roca 'Cockey']

Por cierto, que me había olvidado de lo que comentaba midelburgo acerca de la elección del material del ánodo.

No sé si el cromo del acero inoxidable podría resultar perjudicial en este proceso. En principio el óxido de cromo sí que sería susceptible de salir de esa barra y disolverse en el medio; si sustituiría al hierro o si se uniría covalentemente o con otro enlace "fuerte" a la pieza tratada de tal forma que no fuera posible eliminarla con los baños posteriores de agua destilada, la verdad es que no lo sé. Sé que se empleó como alternativa industrial a los elctrodos de platino y de grafito, pero desconozco si traía nuevos problemas.

Lo cierto es que podríamos evitar en lo posible el riesgo empleando acero o hierro "puros", pero... hay que recordar que la mayoría de aleaciones industriales tienen también otros componentes (cromo, manganeso, vanadio, etc.) que, aunque no estén en concentración tan alta como el caso del cromo en el acero inoxidable (empieza a mostrar su efecto protector entorno al 13%), también pueden tener su qué decir en el tema (ya digo que ni idea; tendré que leer un poco más, aunque en mis pruebas no se veía ningún efecto aparente).

[Juan J. Pérez]

Como esto se está acelerando, y veo que muchos querrán pasar a la acción, vaya por delante lo siguiente: no dudo de la cautela de Cockey y Midel, pero con carácter general, la práctica de desmontar una espada antigua es normalmente muy desaconsejable.

Por lo que llevo leído aquí, cualquier tratamiento electrolítico requiere una inmersión completa de la pieza a tratar. Incluso aunque no fuera así, parece claro que es muy difícil aislar de la humedad circundante una guarnición durante las semanas que puede durar el tratamiento.

Salvo en los casos en que el pomo sea roscado, la operación necesaria para desmontar, y volver a montar, siempre supone un riesgo para la pieza: pérdida de material en la punta de la espiga, posibilidad de agrietamientos en pomo, cruz y puño al volver a remachar el extremo de la misma, etc. Además, normalmente el resultado final es evidente, y es difícil no darse cuenta de que la pieza se ha desmontado. Un proceso a evitar, en suma, que comporta un riesgo excesivo en piezas antiguas.

Para los casos más habituales (piezas no halladas enterradas o sumergidas), es preferible recurrir a métodos de limpieza más conservadores que no requieran el desmontado.

JdB

[J. M. Roca 'Cockey']

Muy acertado en esa precaución que comentas, Juan de Boadilla. Muy cierto que las labores de desmontado de una guarnición de espada europea no están al alcance de cualquiera y que por experto que se sea normalmente se dejan marcas en el proceso (para no hablar de la información que se pierde en el proceso: en una hoja remontada ya no puede estudiarse el proceso original, por ejemplo).

De momento y en tanto no contemos con experiencia que pueda decir otra cosa, yo dejaría estas técnicas (ambas, el baño electrolítico o la inmersión en carbonato o hidróxido sódico) exclusivamente para piezas que no precisen de desmontado.

En mi caso es el método ideal ya que mi "colección" está compuesta por katana y tanto, que son facilmente desmontables, un espadín de entreno de finales del XVIII-principios del XIX (me niego a llamarlo "florete") que también es desarmable al tener una espiga de "cola de rata" roscada y un sable de marina inglés modelo 1898 (al final era ése modelo; hice unas cuantas medidas y coincidía al 100% con los catalogados), que es enteramente de metal, empuñadura incluida. Para estas armas y otras de este estilo no hay ningún problema en aplicar estas técnicas, eso sí, cuando sea necesario; lo que se puede retirar con un correcto limpiado suave con aceite y papel o tela de algodón no es necesario hacerlo con estos métodos (por una parte sería matar moscas a cañonazos, y por otra requieren un cierto manejo so pena de incurrir en riesgos para la pieza).

Incluso puede que algún "picado" muy reducido circunscrito a una sola zona pequeña en un espacio uniforme liso también se pueda resolver simplemente con un pequeño tratamiento manual con un producto abrasivo muy suave sin andarnos con toda esta parafernalia (si alguien ha pulido alguna vez un CD rayado será capaz de pulir una hoja de acero sin dejarle marca alguna).

Pero para piezas arqueológicas excavadas o aquellas que hayan estado expuestas a un medio rico en cloruros (medios marinos o suelos salinos) me temo que no va a haber más remedio que emplear alguna de estas técnicas. La alternativa es mantenerlas en un medio similar al que han sido encontradas u otras técnicas que a mí personalmente no me parecen de recibo a estas alturas, ya que, o modifican la pieza o bien la dejan en un estado que hace imposible su estudio.

Y también puede que fuera la única intervención viable en espadas con hojas decoradas con dibujos en otros metales, dibujos al ácido, etc. Ya digo que en estos casos no sé cómo funcionaría ninguno de los dos procesos e imagino que deba adaptarse la metodología al caso concreto. Lo que es seguro es que ahí sí que no es posible ningún tratamiento "clásico" que no suponga un grave daño a la pieza.

De todas maneras mi idea es experimentar, entre otras cosas, con tratamientos parciales a ver si se puede minimizar ese efecto de corrosión de la zona expuesta entre la fase líquida cargada y la gaseosa. Si hubiera alguna manera de hacer eso puede que estuviéramos ante el tratamiento ideal para las espadas que no pueden desmontarse o que simplemente tengan un herrumbrado en una zona concreta, pero de momento esto es ciencia-ficción.

Un saludo y a ver a dónde llegamos.


PD: ya he resuelto el tema del carbonato sódico de tipo industrial: se emplea como regulador del pH en piscinas y lo tienen en casi todos los comercios del ramo (prefería experimentar con productos de pureza industrial en vez de grado químico o farmacológico por hacer el proceso más extrapolable al día a día; luego ya veremos si esto es viable o no).

PPD: ¿un moderador que me pueda borrar el post anterior, que se ve que me había caducado el login con tanta edición?.

[Marc Gener]

PPD: ¿un moderador que me pueda borrar el post anterior, que se ve que me había caducado el login con tanta edición?.

Hecho

[J. M. Roca 'Cockey']

Gracias.

[Rohirrim]

Gracias igualmente a tí Cockey y a los demás por el esfuerzo explicativo.