Introducción a la enseñanza de las ciencias exactas aplicadas a la restauración y conservación del patrimonio cultural tangible

1. Enseñanza de la Ciencias Exactas
licenciatura en restauración
ENCRyM - INAH
La Química en la Restauración
del Patrimonio Cultural
DANIEL R. CAMACHO URIBE
Maestro en ciencias Químicas

2. El patrimonio cultural
El ser humano ha usado todas las sustancias
capaces de trascender en el tiempo y que se
encuentran presentes en su entorno, para
producir objetos de todo tipo: utilitario,
decorativo, para vestir, para trasladarse, para
habitar, para expresar sus estados de ánimo y
comunicar sus apreciaciones, etc.

3. El patrimonio Cultural
Son obras arquitectónicas, esculturas o
pinturas monumentales, elementos,
estructuras o artefactos de uso ceremonial
o cotidiano que tengan un valor universal o
local desde el punto de vista histórico,
etnológico, antropológico, artístico o
científico”
UNESCO 17a Reunión 17 de Octubre a 21 de Noviembre de 1972 París Francia.
El patrimonio cultural

4. El Objeto cultural
Contiene datos: antropológicos,
técnicos, sociales, económicos y
políticos que originaron la manufactura de
un objeto y que, de alguna manera, están
presentes en él.
El objeto cultural

5. El objeto cultural
Para organizar nuestro aprendizaje acerca del objeto cultural y
su conservación-restauración, abordaremos en primer término
los materiales que conforman el patrimonio cultural.
En segundo lugar trataremos acerca de los niveles de
conocimiento o como se abordan esos materiales que
conforman el patrimonio.
En tercer lugar están los procesos que siguen cada uno de
estos materiales a lo largo de su existencia, desde que son
producidos en la naturaleza o en el laboratorio o industria hasta
que se degradan totalmente a elementos básicos que reinician
un nuevo ciclo de compuestos en la naturaleza.

6. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
El Patrimonio Cultural ha sido elaborado sobre una gran
cantidad de materiales a saber:

7. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
En este universo también es necesario tomar en cuenta
todos los materiales de origen natural o sintético que son
utilizados en los procesos de conservación
Objetos
de
cerámica
y vidrio
Desde el punto de vista químico, esta lista, implica el estudio de
casi todos los materiales naturales y sintéticos y muchos de los
procesos naturales o artificiales que se desarrollan en el planeta
tierra.

8. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
Materiales pétreos
como pintura mural,
escultura en piedra,
estucos y aplanados
Como podrás darte cuenta, este es un universo de
estudio que se antoja imposible por abrumador,
dada la cercanía con la que tendríamos que
abordar cada uno de los compuestos con los que
están elaborados loa objetos que conforman el
Patrimonio Cultural.

9. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
Por ejemplo es importante el estudio de la corrosión de metales que altera
y deteriora al patrimonio cultural en metal, pero el estudio de los metales
es en si una carrera y el estudio de la corrosión de metales, que
propiamente interesa al restaurador, conforma por si misma un posgrado
en metalurgia. Este posgrado supone en el químico metalurgista el
dominio en áreas específicas de las llamadas ciencias duras que están
muy lejos de siquiera ser abordadas por los estudiantes de restauración y
que, por otro lado no le son necesarias.
Metales como fierro,
bronce y cobre así
como orfebrería en
oro y plata

10. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
Otro ejemplo son cierto tipo de sustancias llamadas polímeros que son
utilizadas frecuentemente en la restauración para resolver algunos
problemas sobre el patrimonio cultural, pero la química de polímeros es una
especialización de la carrera de químico o de la de Ingeniero químico en la
que se aprenden métodos y técnicas de producción de diversos productos
con características de adhesividad, resistencia, flexibilidad, etc. específicas,
de acuerdo al uso a que se destine. Sin embargo, lo que menos necesitan
saber los estudiantes de restauración son procesos químicos de producción.

11. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural
 Podemos tratar de comprender, abarcar o conocer la problemática
del patrimonio cultural intentando agrupar los materiales constitutivos
en dos grandes grupos: materiales orgánicos y materiales
inorgánicos (ver sig. esquema)
 En este esquema incluimos no solo los materiales que constituyen el
patrimonio cultural sino también los materiales que se utilizan en los
procesos de conservación y restauración como son algunos
polímeros, colorantes, pigmentos y biocidas tanto naturales como
sintéticos.

12. 1.- Materiales que conforman el Patrimonio Cultural

13. 2.- Niveles de conocimiento de los
materiales
Podemos abordar el estudio sistemático de los materiales
constitutivos del patrimonio Cultural desde dos entradas
principalmente, una entrada directa de apreciación
organoléptica, de imagen, forma, color, textura y deterioro.
Y Otra entrada indirecta de experimentación, análisis,
estructura molecular, reactividad y enlace químico. La pregunta
es ¿Cómo relacionar estos dos niveles de conocimiento de tal
manera que puedan ser utilizados por el restaurador?
Escultura sobre madera
policromada, carrizo,
pastas e instrumentos
musicales

14. 2.1- Nivel de conocimiento
Macroscópico
Es el nivel de conocimiento directo y en el que el restaurador
desarrolla su actividad específica, es decir, percibe y describe el
deterioro de los materiales para, posteriormente a su investigación,
proponer y efectuar el proceso de conservación o restauración.
Cuando te enfrentas al deterioro del material de un objeto, te surgen
preguntas acerca de lo que ves ¿es mugre?, ¿Cómo esta la capa
pictórica? ¿Que profundidad tiene la fisura? etc. es decir querrás ver
de cerca, muy de cerca, el deterioro que se observa a nivel
macroscópico y entonces utilizas el microscopio.

15. 2.2- Nivel de conocimiento
Microscópico
Documentos gráficos
sobre papel,
pergamino, cuero y
fibras vegetales
Pintura de
caballete
sobre tela,
tabla y papel
En este segundo nivel es en el que vas a averiguar las
características internas de los fenómenos que se aprecian a
simple vista, es el nivel de investigación del restaurador, donde
analiza los procesos a los que esta sometido el material y que se
desarrollan en él. El nivel donde puedes dar una explicación
científica a aquello que observas.
Es en este nivel de conocimiento de los materiales, donde
analizarás los fenómenos de tipo fisicoquímico que se manifiestan
como efectos visibles a nivel macroscópico.

16. 2.3- Nivel de conocimiento
Submicroscópico
Nivel submicroscópico o de composición química.
Es el nivel de conocimiento de los materiales, el más
profundo e inaccesible a la investigación del
restaurador, donde solo los químicos especialistas en
materiales acceden. Es el nivel submicroscópico o de
estructura química donde se investigan los tipos de
átomos que componen un material, la relación que
mantienen los átomos entre sí, sus posibles reacciones
químicas con impurezas presentes del medio ambiente,
etc.

17. 2.1.2.3 - Niveles de conocimiento

18. Macro
Micro
Composición
química
El restaurador trae sus
observaciones y
preguntas obtenidas en
el microscopio
Investigación del
Restaurador
El especialista químico
trae sus resultados de
análisis solicitados por
el Restaurador
Investigación del
especialista químico

19. PIEDRA POMEZ
MACRO MICRO COMP. QUIMICA
Compuesto de trióxido
de sílice y trióxido de
aluminio, entre otros
componentes:
71% de SiO2, 12.8% de
Al2O3, 1.75% de
Fe2O3, 1.36% de CaO,
3.23% de Na2O, 3.83%
de K2, 3.88% de H2O.
2.1.2.3 - Niveles de conocimiento

20. CABELLO
MACRO MICRO COMP. QUIMICA
28% de proteínas, 2% de
lípidos y 70% de agua; la
proteína más abundante es la
queratina, una proteína
compuesta por cadenas
polipeptídicas muy ricas en
cisteína; los principales
elementos son: carbono,
hidrógeno, oxígeno, nitrógeno
y azufre, en menor cantidad
pueden encontrarse: calcio,
cobre, cadmio, mercurio, zinc,
plomo, hierro, arsénico, silicio,
magnesio, uranio, vanadio,
sodio y potasio.
2.1.2.3 - Niveles de conocimiento

21. 3.- Procesos implicados
 Podemos aproximarnos a los procesos implicados sobre el
material que constituye el patrimonio cultural, también
haciendo generalizaciones.
 Así, se puede hablar de tres grandes tipos de procesos que
están presentes sobre todos los materiales orgánicos e
inorgánicos que constituyen el patrimonio cultural, a saber:
3.1 Procesos de alteración y deterioro
3.2 Procesos de limpieza
3.3 Procesos de adhesividad

22. 3.1 Procesos de alteración y/o
deterioro
 Todos los materiales que constituyen el patrimonio cultural
están sometidos a una serie de procesos de tipo químico,
bioquímico, fisicoquímico y mecánico producidos por el
clima, el medio ambiente natural (aire, sol y agua), agentes
biológicos o el propio ser humano que los alteran y/o
degradan buscando su nivel más bajo de energía para iniciar
un nuevo ciclo natural, cubriendo y/o perdiendo la forma o la
imagen original del objeto.

23. 3.1 Procesos de alteración y/o
deterioro

24. 3.2 Procesos de limpieza
 Todos los materiales cuando se restauran, son limpiados, a
veces en forma mecánica (eliminación de sales o
aditamentos) por procesos bioquímicos con enzimas o por
procesos fisicoquímicos utilizando disolventes orgánicos
como acetona, alcohol, gasolina, etc. o usando disolventes
inorgánicos como agua, disoluciones acuosas ácidas o
básicas o mezclas de algunos de ellos.
 Es el primer proceso al que se somete cualquier objeto
después de asegurarse de la eliminación total de agentes
biológicos presentes.

25. 3.2 Procesos de limpieza

26. 3.3 Procesos de adhesividad
 El deterioro de los materiales que compone el patrimonio
cultural implica frecuentemente ennegrecimiento (oxidación)
de capas de protección que deberán ser sustituidas,
separación entre las capas de pintura y el soporte que
deberán ser consolidadas o la rotura de algunas de sus
partes que deberán ser pegadas.
 Capas de protección, consolidación y pegado son procesos
de adhesividad
 En un sentido general también se puede incluir la mugre que
altera y/o deteriora el patrimonio cultural como procesos de
adhesividad.

27. 3.3 Procesos de adhesividad

28.  Los materiales que constituyen el PC forman parte de ciclos
naturales que buscan llegar a su nivel mas bajo de energía o
estado basal para volver a ser usados en la formación de
materia mediante el suministro de energía. Esto promueve,
desde el punto de vista humano, la alteración y deterioro de
esos materiales. El trabajo del restaurador es limpiar lo que
está provocando la alteración y recuperar en lo posible la
forma, la imagen y/o el uso de ese material. Conformándose
así, un todo del quehacer del restaurador
3.- Procesos implicados

30. El curso de Ciencia Básica
 Este curso te dará las bases para emprender con éxito el
acercamiento científico de los materiales que componen el
patrimonio cultural y el estudio de los procesos que lo
afectan mediante las materias de ciencia a lo largo de tu la
carrera (fisicoquímica de la limpieza, polímeros naturales y
sintéticos, pigmentos y colorantes, climatología y
luminotecnia, etc.)
 También obtendrás los conocimientos necesarios para
estudiar adecuadamente la química descriptiva de los
materiales que componen el patrimonio en los diferentes
talleres a lo largo de tu carrera.

31. Ciencias exactas que intervienen
en el estudio y restauración del PC
 Ciencias químicas:
Q. inorgánica, Q. orgánica, Q. Analítica, etc.
 Ciencias físicas: óptica, mecánica, etc.
 Fisicoquímica:
termodinámica, fisicoquímica de superficies, etc.
 Ciencias biológicas:
botánica, microbiología, toxicología, fisiología vegetal, biocidas,
etc.

32. Alcances y limitaciones
 El ser humano, en su inherente necesidad de explicar y
dominar la creación de la cual forma parte, ha dividido su
estudio, y cada vez más, en áreas que llama ciencias. Es a
partir del siglo XIX que los detalles de este conocimiento se
han multiplicado enormemente y ya no es posible que una
misma persona pretenda dominar diversas áreas.
 La restauración como la concebimos en esta Escuela es una
fascinante aventura intelectual científica y tecnológica donde
confluyen las diversa ciencias exactas mencionadas arriba, y
su aplicación sobre los materiales que conforman el Patrimonio
Cultural. Además de las ciencias antropológicas.

33. Alcances y limitaciones
 El reto para los docentes de las diversas áreas es encontrar los
conceptos, leyes y principios mínimos suficientes y necesarios para
cumplir en el alumno de restauración, este propósito amén de
imaginar la forma más clara y atractiva de entregarte el
conocimiento.
 Los especialistas químicos, físicos, biólogos, historiadores,
arqueólogos, etc. no tienen el conocimiento teórico ni práctico para
resolver adecuadamente un problema de restauración. Sin embargo
es necesaria su colaboración y ayuda para interpretar
adecuadamente lo que observa e investiga el restaurador. En este
sentido es necesario hacer hincapié en que los datos aportados por
los especialistas si bien son muy necesarios, sólo conforman una
parte especifica de la solución del problema y que es tarea del
restaurador integrar todos esos datos y con ellos conformar un
panorama lo más completo posible de cada problema sobre todo es
su responsabilidad tomar decisiones críticas y éticas que confluyan
en la salvaguarda del patrimonio cultural de la nación.

34. El propósito general de la enseñanza
de Ciencias exactas en la ENCRyM es
Tener los conocimientos mínimos, suficientes y necesarios
sobre:
 la estructura química de los materiales que constituyen el
patrimonio cultural,
 los procesos fisicoquímicos de su deterioro y las causas
tanto intrínsecas como extrínsecas que lo generan, y
 el efecto previsible de la aplicación de sustancias sobre
esos materiales,
con el fin, por un lado, de retardar lo más posible su retorno al
estado de energía interna más básica y/o de mayor entropía
y por el otro tener la capacidad de comunicarse
adecuadamente con los especialistas en ciencias exactas.