En colaboración con el CSIC. Nuestra compañera y secretaria de la sección de Vidrios y Vitrocerámicos de la SECV, Teresa Palomar, nos explica en este artículo porqué las copas “buenas” que guardamos con tanto celo esconden más que brillo: composiciones inestables, ambientes ácidos y viejos errores que explican por qué algunas piezas se vuelven translúcidas, exudan y se craquelan.
Todos tenemos en casa una vitrina con las copas “buenas” de nuestros padres y abuelos que solo se sacaban en ocasiones especiales para que no se rompieran. Sin embargo, no todas estas piezas tienen la misma calidad. Más allá del estilo y la elegancia de la pieza, la composición del vidrio determina su estabilidad química y, por esta razón, debemos conocer bien el material antes de comprarlo y no dejarnos engañar por las apariencias.
¿Copas de vidrio o de cristal?
El vidrio y el cristal son materiales estructuralmente opuestos. Mientras que, en un cristal, los átomos están organizados ordenadamente en las tres direcciones del espacio, en el vidrio, su ordenación es al azar y, por ello, se dice que es un material amorfo. Esta diferente organización estructural entre un vidrio y un cristal hace que sus propiedades físico-químicas sean muy diferentes, incluso cuando puedan tener la misma composición química.
Las copas, jarras, vasos y objetos ornamentales que denominamos “de cristal” en realidad son de vidrio. Esta confusión comenzó cuando, a partir del s. XV, se empezó a fabricar en Venecia un vidrio incoloro de alta calidad que se parecía al cristal de cuarzo o cristal de roca. De ahí que se empezara a llamar Vidrio Cristallo. Años después, otros centros productores de vidrio, como Bohemia, comenzaron a imitar este tipo de vidrio añadiendo pequeñas cantidades de óxido de plomo que aumentaban el brillo, obteniendo así el denominado vidrio Cristal.
Fueron años de gran experimentación para obtener las composiciones perfectas que permitieran la elaboración de objetos de gran calidad. Sin embargo, como ocurre en todo experimento, los resultados no siempre fueron los esperados y, en algunas ocasiones, tardaron incluso años en manifestarse.
¿Cuándo un vidrio es estable?
Los vidrios actuales están formados principalmente por sílice, óxido de sodio y óxido de calcio, que forman una red tridimensional densa que no deja pasar el agua. Sin embargo, si la composición varía y se elabora un vidrio con mucho óxido fundente (sodio) y poco óxido estabilizante (calcio), la red deja de tener una cohesión tridimensional, disminuyendo así la estabilidad química. A ello se suma que los iones alcalinos son intercambiados con mayor facilidad por la humedad ambiental y, por tanto, cuanto mayor es la concentración de estos iones, más rápido se produce la alteración.
Pero no podemos culpar de todo a la composición de los vidrios, también existen factores ambientales capaces de acelerar la degradación de las estructuras menos estables. Los ambientes ácidos disminuyen el pH del agua adsorbida en la superficie del vidrio, dando lugar a una fuente de protones (H+) que acelera el intercambio iónico. Es de sobra conocido que la lluvia ácida afecta a las vidrieras, edificios y demás patrimonio histórico expuesto al exterior; pero no lo es tanto que, en el interior de los edificios, las amenazas a tener en cuenta son los ácidos fórmico (HCOOH) y acético (CH3COOH). Estos compuestos se forman principalmente por la degradación de la madera, así como por la presencia de otros materiales como adhesivos o pinturas. El principal riesgo para las cristalerías de composición menos estable se produce cuando se guardan en armarios y vitrinas cerradas. Se da la paradoja de que se guardan ahí para evitar la entrada de polvo, pero al hacerlo se favorece que los ácidos vayan aumentando lentamente su concentración en el interior de estos muebles, generando un ambiente cada vez más dañino para las piezas.
«Emosido engañado»
Al igual que nosotros, los reyes y reinas tenían sus cristalerías excepcionales guardadas en armarios y vitrinas para momentos especiales. Muchas de ellas fueron compradas en los principales centros de fabricación de vidrio como Bohemia o Venecia. Incluso también se solían adquirir colecciones exclusivas para celebrar una conmemoración especial como una boda o haber ganado una guerra, y esto fue lo que hizo el rey Fernando VII. Para conmemorar la derrota de las tropas Napoleónicas y el fin de la guerra de la Independencia, el monarca encargó una colección de vasos de agua y vino a la Real Fábrica de Cristales de San Ildefonso. Sin embargo, esta colección, que debía ser símbolo de la grandeza del país (y estar a la altura de su coste), resultó presentar una composición poco estable que ha dado lugar a una alteración singular: el exudado y craquelado superficial.
¿Qué les pasa a los vasos de Fernando VII?
La composición química de los vasos de esta colección, con bajo contenido en calcio, los cataloga como vidrios poco estables. Existen diferentes hipótesis para tratar de explicar esta composición. Podría deberse a la falta de materia prima después de la guerra, a un error en la mezcla de la materia prima empleada o, incluso, a una experimentación fallida por parte de los maestros vidrieros.
A partir del s. XV, en Venecia, se comenzaron a purificar las cenizas utilizadas como materia prima del vidrio para eliminar impurezas como el hierro, que da color verdoso. Sin embargo, esta purificación, que incluye el tamizado, filtrado y/o recristalización, disminuye también los elementos alcalinotérreos (calcio y magnesio) necesarios para mantener la estabilidad de la red de vidrio. Una variación de esta técnica podría haber implicado la excesiva disminución del contenido de estabilizantes. Otra posibilidad es que se utilizara una de las recetas elaboradas por Pedro Gutiérrez Bueno, que había supervisado la fábrica en 1796 por Real Orden de Carlos IV, y que publicó en su Manual del Arte de la Vidriería en 1799, un documento que recoge más de 70 recetas en las que no se adiciona calcio.
Independientemente de cuál pueda ser la hipótesis correcta, la carencia de calcio en los vidrios favorece su hidratación, que se ve acelerada por la existencia de elevadas concentraciones de los ácidos acético y fórmico presentes en las vitrinas cerradas. Como consecuencia, se forman unas gotas en la superficie que extraen los iones alcalinos de la red, lo que lleva al aumento del pH de las gotas y, en última instancia, a la destrucción de la red de vidrio. Esto se manifiesta haciendo que las piezas se vuelvan translúcidas y quebradizas.
¿Y qué podemos hacer para su conservación?
Por suerte, en España, las piezas afectadas no están en estados de alteración muy avanzados y, simplemente limpiándolas y sacándolas de los ambientes agresivos como armarios y vitrinas de madera, se ralentizaría el avance de su deterioro. Hay que tener en cuenta que el daño que sufre la pieza no es recuperable, ya que la estructura está afectada. Sin embargo, es frecuente que, en un ambiente más seco, se fisure la zona alterada por la pérdida de humedad. Afortunadamente, la profundidad de dicha capa es comúnmente de unos pocos micrómetros.
En conclusión, puesto que la vulnerabilidad de los vidrios está determinada por su composición química y que los daños sufridos por las piezas son irreversibles, a día de hoy solo podemos confiar en la conservación preventiva para ralentizar la degradación de las piezas afectadas.
Sobre el proyecto EnViCET
La Fundación General CSIC ha financiado diferentes proyectos de investigación a través del programa Comfuturo como el proyecto “La enfermedad del vidrio: causas, efectos y tratamientos”, cuyos resultados se han presentado en este artículo. Estos resultados son la base del proyecto “Estudio de la tecnología de producción para una correcta conservación de los vidrios de la Real Fábrica de Cristales de La Granja (ss. XVIII-XIX)” (Ref. PID2024-157403OA-I00) financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
Referencias
- Palomar, Teresa; García-Patrón, Nayra; Pastor, Paloma. Spanish Royal glasses with crizzling in historical buildings. The importance of environmental monitoring for their conservation. Building and Environment, 2021, vol. 202. doi: 10.1016/j.buildenv.2021.108054
- Arévalo, Rodrigo, et al. The stability of the Ravenscroft’s glass. Influence of the composition and the environment. Journal of Non-Crystalline Solids, 2021, vol. 565. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2021.120854
- Arévalo, Rodrigo, et al. Different low-cost materials to prevent the alteration induced by formic acid on unstable glasses. Heritage Science, 2021, vol. 9, no 1, p. 1-16. doi: 10.1186/s40494-021-00617-x