Pesquisa em Ferrogálica
O MAST possui um acervo arquivístico da História da Ciência no Brasil, sendo que grande parte desses documentos foi redigida com o emprego de tintas ferrogálicas como, por exemplo, alguns documentos do acervo do pesquisador Luiz Cruls.
Imagens de documentos do acervo do pesquisador Luis Cruls redigidos com tinta ferrogálica (Fonte: Lapel)
Umas das linhas de pesquisa do Lapel tem como objetivo compreender o mecanismo de envelhecimento e corrosão da tinta ferrogálica no papel. Essa tinta foi utilizada durante muitos séculos no mundo ocidental, sendo que o auge da sua utilização no Brasil deu-se entre os séculos XIX e começo do século XX.
As receitas históricas de tintas ferrogálicas seguiam uma receita comum, embora fossem observadas pequenas variações no tipo de ingrediente e nas proporções utilizadas. Desta forma, pode-se dizer que a sua formulação clássica possui quatro ingredientes básicos: noz de galha, sulfato ferroso, goma arábica como espessante e um meio aquoso. Os taninos presentes na noz de galha reagem com o ferro do sulfato ferroso e depois de seguidas reações de oxidação dão origem a um pigmento escuro que penetra com facilidade no papel, sendo de difícil remoção. Dependendo das condições em que os documentos contendo tintas ferrogálicas estão armazenados, o processo de envelhecimento natural pode desencadear um processo corrosivo no suporte e causar danos consideráveis e irreversíveis ao papel. Nestes casos, é comum observar perfurações, formação de halos, esmaecimento e migração da tinta.
Uma pesquisa realizada entre os anos de 2011-2012, em parceria com pesquisadores do INT, investigou o comportamento de tiras de papel impregnadas com tintas ferrogálicas preparadas com diferentes fontes de taninos vegetais sujeitas ao envelhecimento natural e envelhecimento acelerado artificialmente. Todas as tintas preparadas (com concentrações crescentes de ferro adicionado) foram suscetíveis ao tratamento com fitato de cálcio (para remover o excesso de ferro) com uma boa correlação entre o ferro removido e as concentrações iniciais deste metal na tinta. A espectroscopia do infravermelho foi útil para elucidar os diferentes perfis de reação entre os taninos vegetais e o ferro adicionado, indicando que existem dois tipos diferentes de taninos nos extratos vegetais: os hidrolisáveis e os condensados. Os taninos hidrolisáveis reagem de maneira mais eficiente com o ferro, ao contrário dos taninos condensados. Desta forma, tintas preparadas com o primeiro tipo de tanino, teoricamente, são menos propensas a degradar o papel em que estão impregnadas com o passar dos anos.
Link para o trabalho:
http://link.springer.com/article/10.2478%2Fs11532-013-0303-7#page-1
Já entre 2012-2013, em parceria com pesquisadores do INT, relacionou como a fonte de tanino vegetal pode impactar na composição da tinta e no seu comportamento ao envelhecer junto ao papel. Como a fonte do tanino é vegetal, está sujeita as variações de composição e concentração inerentes a produtos naturais. Isso pode dar origem a uma tinta ferrogálica mais ou menos corrosiva ao suporte celulósico. Foram utilizados diferentes taninos vegetais no preparo das tintas e através de imagens de microscopia eletrônica de varredura pode-se observar que determinados extratos de taninos vegetais não reagiram em toda a sua extensão com o ferro, permitindo a deposição de cristais de compostos formados por esses íons livres e que podem ao longo dos anos desencadear reações de degradação do papel. Dosagens químicas posteriores confirmaram que estes taninos menos reativos estavam presentes.
![](imagens/whatman.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra em branco de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), evidenciando o entrelaçamento das fibras de celulose.
![](imagens/whatman2.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada com ácido tânico puro.
![](imagens/whatman3.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Castanea sativa.
![](imagens/whatman4.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Caesalpinia spinosa.
![](imagens/whatman5.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Acacia podalyraefolia
Para todas as imagens pode-se observar claramente a formação de depósitos entre as fibras de celulose. Futuramente, esses depósitos poderão iniciar as reações de degradação do papel pela tinta ferrogálica.
Link para o artigo publicado:
http://lp.edu.ua/fileadmin/ICCT/journal/Vol.8/No_4/09.pdf
Entre 2014-2015 em parceria com pesquisadores do INT e da PUC-Rio o andamento das pesquisas relacionou a concentração ideal e o tempo mínimo de contato entre a solução de fitato de cálcio utilizada para remover o excesso de ferro presente nas tintas ferrogálicas preparadas seguindo a composição das receitas históricas. Como resultado obteve-se que não é necessário utilizar a solução de fitato de cálcio na concentração recomendada pela maioria dos trabalhos já publicados (a concentração pode ser reduzida a metade sem comprometer os resultados) e que o banho (com solução aquosa de fitato de calcio) aos quais os documentos devem ser submetidos para a retirada do ferro em excesso não deve exceder 15 - 20 minutos.
Umas das linhas de pesquisa do Lapel tem como objetivo compreender o mecanismo de envelhecimento e corrosão da tinta ferrogálica no papel. Essa tinta foi utilizada durante muitos séculos no mundo ocidental, sendo que o auge da sua utilização no Brasil deu-se entre os séculos XIX e começo do século XX.
As receitas históricas de tintas ferrogálicas seguiam uma receita comum, embora fossem observadas pequenas variações no tipo de ingrediente e nas proporções utilizadas. Desta forma, pode-se dizer que a sua formulação clássica possui quatro ingredientes básicos: noz de galha, sulfato ferroso, goma arábica como espessante e um meio aquoso. Os taninos presentes na noz de galha reagem com o ferro do sulfato ferroso e depois de seguidas reações de oxidação dão origem a um pigmento escuro que penetra com facilidade no papel, sendo de difícil remoção. Dependendo das condições em que os documentos contendo tintas ferrogálicas estão armazenados, o processo de envelhecimento natural pode desencadear um processo corrosivo no suporte e causar danos consideráveis e irreversíveis ao papel. Nestes casos, é comum observar perfurações, formação de halos, esmaecimento e migração da tinta.
Uma pesquisa realizada entre os anos de 2011-2012, em parceria com pesquisadores do INT, investigou o comportamento de tiras de papel impregnadas com tintas ferrogálicas preparadas com diferentes fontes de taninos vegetais sujeitas ao envelhecimento natural e envelhecimento acelerado artificialmente. Todas as tintas preparadas (com concentrações crescentes de ferro adicionado) foram suscetíveis ao tratamento com fitato de cálcio (para remover o excesso de ferro) com uma boa correlação entre o ferro removido e as concentrações iniciais deste metal na tinta. A espectroscopia do infravermelho foi útil para elucidar os diferentes perfis de reação entre os taninos vegetais e o ferro adicionado, indicando que existem dois tipos diferentes de taninos nos extratos vegetais: os hidrolisáveis e os condensados. Os taninos hidrolisáveis reagem de maneira mais eficiente com o ferro, ao contrário dos taninos condensados. Desta forma, tintas preparadas com o primeiro tipo de tanino, teoricamente, são menos propensas a degradar o papel em que estão impregnadas com o passar dos anos.
Link para o trabalho:
http://link.springer.com/article/10.2478%2Fs11532-013-0303-7#page-1
Já entre 2012-2013, em parceria com pesquisadores do INT, relacionou como a fonte de tanino vegetal pode impactar na composição da tinta e no seu comportamento ao envelhecer junto ao papel. Como a fonte do tanino é vegetal, está sujeita as variações de composição e concentração inerentes a produtos naturais. Isso pode dar origem a uma tinta ferrogálica mais ou menos corrosiva ao suporte celulósico. Foram utilizados diferentes taninos vegetais no preparo das tintas e através de imagens de microscopia eletrônica de varredura pode-se observar que determinados extratos de taninos vegetais não reagiram em toda a sua extensão com o ferro, permitindo a deposição de cristais de compostos formados por esses íons livres e que podem ao longo dos anos desencadear reações de degradação do papel. Dosagens químicas posteriores confirmaram que estes taninos menos reativos estavam presentes.
![](imagens/whatman.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra em branco de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), evidenciando o entrelaçamento das fibras de celulose.
![](imagens/whatman2.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada com ácido tânico puro.
![](imagens/whatman3.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Castanea sativa.
![](imagens/whatman4.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Caesalpinia spinosa.
![](imagens/whatman5.png)
Imagem da microscopia eletrônica de varredura de uma amostra de papel Whatman nº 1 (com aumento de 400x), impregnado com tinta ferrogálica preparada taninos da planta Acacia podalyraefolia
Para todas as imagens pode-se observar claramente a formação de depósitos entre as fibras de celulose. Futuramente, esses depósitos poderão iniciar as reações de degradação do papel pela tinta ferrogálica.
Link para o artigo publicado:
http://lp.edu.ua/fileadmin/ICCT/journal/Vol.8/No_4/09.pdf
Entre 2014-2015 em parceria com pesquisadores do INT e da PUC-Rio o andamento das pesquisas relacionou a concentração ideal e o tempo mínimo de contato entre a solução de fitato de cálcio utilizada para remover o excesso de ferro presente nas tintas ferrogálicas preparadas seguindo a composição das receitas históricas. Como resultado obteve-se que não é necessário utilizar a solução de fitato de cálcio na concentração recomendada pela maioria dos trabalhos já publicados (a concentração pode ser reduzida a metade sem comprometer os resultados) e que o banho (com solução aquosa de fitato de calcio) aos quais os documentos devem ser submetidos para a retirada do ferro em excesso não deve exceder 15 - 20 minutos.
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