LA EXPLICACIÓN QUÍMICA

Tras detectar hace años un extraño color violeta, investigadoras de Granada explican por primera vez un proceso de corrosión del oro a lo largo de siglos hasta transformarse en obra de arte.

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Es uno de los monumentos más visitados de España, su belleza cautiva a cualquiera y 800 años después de su construcción todavía guarda sorpresas incluso para quienes han tenido el privilegio de estudiarlo en profundidad. La Alhambra es un conjunto de edificaciones que domina Granada y resulta único en el mundo, en el que destacan los interiores de los palacios nazaríes, con su fascinante decoración. ¿Qué puede haber que no se haya visto y analizado una y mil veces en estas estancias? Aunque parezca mentira, todavía quedan misterios por desvelar, no solo del arte y de la historia, sino incluso de la química. 

La revista ‘Science Advances’ acaba de publicar un trabajo sorprendente que explica por primera vez un proceso de corrosión del oro a lo largo de siglos en una obra de arte. El resultado es un color violeta que fue identificado hace años en las yeserías y mocárabes de los palacios de la Alhambra por las autoras del trabajo. Sin embargo, en aquel momento se desconocía por completo cómo podía haberse formado este color que no correspondía a ningún pigmento aplicado deliberadamente. Esta investigación no solo revela que ese color es debido a la formación de nanopartículas esféricas de oro, sino que explica el proceso electroquímico que lo hace posible.

«Observamos hace años un color violeta difuso en la superficie de las yeserías y, en particular, en algunas zonas donde había un dorado muy alterado, expuesto a la intemperie y a la humedad», comenta en declaraciones a Teknautas Carolina Cardell, investigadora del Departamento de Mineralogía y Petrología de la Universidad de Granada y autora del trabajo junto a su compañera Isabel Guerra, del Centro de Instrumentación Científica (CIC) de la misma institución académica. 

En 2006 publicaron este descubrimiento, pero no pudieron aclarar el origen del extraño fenómeno. Gracias a los microscopios electrónicos de alta resolución que adquirió el CIC de la Universidad de Granada posteriormente, descubrieron que ese color procedía de la formación de nanoesferas de oro. Este hallazgo fue muy sorprendente, porque «estas nanoesferas solo se pueden formar si previamente se ha disuelto el oro», pero en teoría esto, tradicionalmente, se consigue con agua regia (una mezcla de ácido nítrico y ácido clorhídrico concentrados). Evidentemente, nadie había utilizado este compuesto en la Alhambra, así que el misterio estaba servido.

Unos materiales y unas condiciones muy particulares

Para entender lo que había sucedido, hay que conocer los materiales empleados en la decoración. El dorado donde aparece la tonalidad violeta está formado por una lámina de oro muy fina sobre una hoja de estaño.

Aunque el oro es un material noble y, por lo tanto, no reacciona químicamente, en esta unión sí lo hace. ¿Qué sucede exactamente? «Las imágenes obtenidas por microscopía electrónica de barrido de alta resolución nos revelaron una combinación de procesos electroquímicos que han dado lugar a la disolución y precipitación del oro, el cual tuvo lugar en un ambiente de atmósfera natural, pero con abundancia de aerosoles ricos en cloruro», explican las investigadoras.

Ese ambiente ha posibilitado el fenómeno de la corrosión. En primer lugar, la capa de estaño se deteriora por la llamada corrosión galvánica (la sufre un metal en contacto con otro metal más noble cuando ambos están inmersos en un electrolito). 

Al bruñir la lámina de oro sobre la de estaño se originaron pequeñas imperfecciones, fisuras y huecos, de manera que los óxidos del estaño, fruto de la corrosión galvánica, han accedido a la superficie del metal noble, el oro, cubriéndolo. 

Sin embargo, «no es una capa homogénea, así que a su vez tiene lugar otro proceso de corrosión por aireación diferencial, es decir, la corrosión de un único metal sometido a una diferencia de concentración de oxígeno». Así se produce también la disolución del oro.

Detalle en las yeserías del Patio de los Arrayanes. (Cedida)

Debido a que los iones de oro son muy oxidantes, el oro precipita enseguida y lo hace en forma de nanopartículas con forma de esfera que tienen un tamaño extremadamente pequeño, en su mayoría de unos 70 nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro) en este caso de estudio. «Ese tamaño hace que el color que observamos en la superficie sea el púrpura», comentan Cardell y Guerra. 

Sin embargo, nuestros ojos verían otra cosa muy distinta si no fuera por una intervención que tuvo lugar en la Alhambra en el siglo XIX. «Querían embellecer las paredes y las cubrieron con una capa de yeso blanco que ha actuado como un papel revelador del violeta», aclaran. Sin esa última capa, sería difícil ver la tonalidad violeta en superficie y el aspecto sería iridiscente, es decir, con los reflejos del arcoiris, como sucede a veces en las superficies metálicas. 

«Sería difícil apreciar que se ha producido una disolución del oro si no tienes encima una capa blanca que te revela el color púrpura. Hay que saber lo que se busca para encontrarlo», añaden las expertas. El oro tiene muchísimas aplicaciones a nivel industrial y, en concreto, se fabrican nanoesferas de oro que, en función del tamaño de las partículas, pueden tener tonalidades violetas, rojas o marrones, entre otras.

Una lección para la conservación y la restauración

En este trabajo, las investigadoras explican al detalle cómo se ha producido esta combinación de procesos electroquímicos que han ocurrido de forma espontánea en la decoración de las yeserías de la Alhambra y con las condiciones atmosféricas que la rodean. Es decir, un dorado formado por una lámina de oro y otra de estaño y expuesto a la humedad y a aerosoles concretos. 

Las condiciones ambientales podrían sufrirlas otras obras de arte, pero ¿hay algún ejemplo concreto en el que se haya documentado un proceso similar? «Solamente hemos encontrado un trabajo al respecto sobre unas esculturas griegas de mármol en las que el autor observó estas tonalidades de color violeta, pero no visualizó restos de oro, posiblemente porque ya no quedasen, y lo que había eran las nanopartículas de este material», comentan. En aquel caso, el investigador no ofrecía un modelo que explicase lo que podía haber sucedido, por eso este artículo de la Universidad de Granada es tan relevante desde el punto de vista científico.

Imágenes de la corrosión de la Alhambra. (Cedida) 

No obstante, el origen del color púrpura en objetos de arte es un tema estudiado. Por ejemplo, un famoso pigmento medieval conocido como Púrpura de Casio se debe también a las nanopartículas de oro. La novedad es que hasta ahora nadie había presentado un modelo de corrosión electroquímica sufrido por el oro de una obra de arte. 

«Esto puede abrir los ojos a otros expertos que trabajan con obras que tienen dorados y reflejos iridiscentes o morados. Ahora saben que lo que se está produciendo es una corrosión del oro», comentan las investigadoras de la Universidad de Granada. 

En ese sentido, esta investigación tiene utilidad para la conservación y para la restauración. “Hemos revelado el proceso de deterioro del dorado, tanto del estaño como del oro, y ahora le toca a los expertos restauradores de la Alhambra elegir los métodos más adecuados de intervención”, comentan las autoras. Sin duda, siempre queda algo por aprender de uno de los monumentos más impresionantes del mundo.

Imagen de portada: Detalle en las yeserías del Patio de los Arrayanes. (Cedida)

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Por José Pichel. 9 de septiembre 2022.

Granada; España/Universidad de Granada/Química.