Colorazione delle monete del Regno d’Italia

[apollonia]

Salve

E’ frequente la formazione di chiazze verdine sulle monete d’argento del Regno d’Italia negli album come questa Lira del 1899 di Umberto I.

Per dimostrarne la causa ho fatto ricorso alla microscopia elettronica a scansione con spettroscopia a dispersione di energia (SEM-EDS) e i risultati hanno dimostrato che nelle zone colorate il rapporto rame/argento è ca.1/4, mentre nelle zone circostanti di colore argenteo tale rapporto è ca.1/40. Si tratta quindi di zone di arricchimento superficiale del rame che viene trasformato in prodotti di ossidazione dai componenti della plastica e dagli agenti atmosferici.

 

[tonycamp1978]

mi congratulo con lei per la dedizione con la quale è riuscito a dimostrare in laboratorio le cause che portano a questi spiacevoli inconvenienti... sarebbe interessante capire anche perché (mi riferisco al processo di formazione della patina naturale) si formano iridescenze di vari colori che vanno dal giallo rosso verde blu e nero. Nell'analisi fatta da lei diciamo che ci si è focalizzati solo sul verde causato dalle plastiche... saprebbe in linea di massima dare una motivazione a questa varietà di colori che si sviluppano nel processo di patina?grazie

[enriMO]

Bellissima osservazione @apollonia, potresti dettagliare ? E’ solo L acetato che favorisce questo fenomeno spiacevole o , alla lunga , anche altre plastiche ? Vale la pena di approfondire 

[Giov60]

Non l’acetato, ma il PVC (polivinilcloruro). Quest’ultimo libera HCl che ossida il rame nella lega d’argento (formando cloruro o ossicloruro di rame). Il cosiddetto acetato (in realtà cellulosa) contiene minime quantità di PVC necessario per consentire le saldature dei bordi delle bustine.

Modificato 10 Aprile, 2019 da Giov60

[apollonia]

23 ore fa, tonycamp1978 dice:

mi congratulo con lei per la dedizione con la quale è riuscito a dimostrare in laboratorio le cause che portano a questi spiacevoli inconvenienti... sarebbe interessante capire anche perché (mi riferisco al processo di formazione della patina naturale) si formano iridescenze di vari colori che vanno dal giallo rosso verde blu e nero. Nell'analisi fatta da lei diciamo che ci si è focalizzati solo sul verde causato dalle plastiche... saprebbe in linea di massima dare una motivazione a questa varietà di colori che si sviluppano nel processo di patina?grazie

Questa patina non è dovuta a composti dell’argento o del rame in lega variamente colorati ma ad un fenomeno fisico che ha come protagonista la luce naturale o bianca la quale, come si sa, è costituita da un fascio di radiazioni di diversa lunghezza d’onda dal rosso al violetto. La superficie di una moneta d’argento appena uscita dal conio riflette totalmente la luce che la illumina e appare di colore bianco dalla tipica lucentezza. E così accade finchè l’argento rimane allo stato metallico. Se però sulla superficie della moneta si formano dei sottilissimi strati trasparenti di composti di ossidazione dell’argento (tipicamente il solfuro), la luce riflessa viene privata di alcune radiazioni che la compongono per interferenza e la moneta si presenta ai nostri occhi del colore complementare delle radiazioni annullate. Se questi sottilissimi strati trasparenti sono di spessore diverso e si sviluppano in modo concentrico sulla superficie della moneta, questa presenta l’iridescenza tipica del fenomeno naturale noto come arcobaleno, dove le goccioline d’acqua sospese nell’atmosfera dopo un temporale hanno nei confronti della luce la stessa funzione dei sottilissimi strati trasparenti. La cosiddetta ‘patina rainbow’ è stata osservata la prima volta sui dollari Morgan conservati per lungo tempo nei depositi in sacchetti caricati di zolfo allo scopo di evitare che fossero rosi dai topi.

 

[Jack04]

Ciao apollonia,

grazie per aver condiviso i risultati di questo tuo esperimento che dimostra come unendo due materie si possano ottenere dei risultati molto interessanti...

Approfitto della tua esperienza in materia per porti una domanda

Io conservo le monete nelle bustine di acetato, sai se sono immuni da questo fenomeno?

grazie

Modificato 10 Aprile, 2019 da Jack04

[cristianaprilia]

A proposito di Morgan, ma credo che valga per tutte le monete in argento, credo che vi possa essere utile a chi ha voglia di capirci di più sui cromatismi delle patine. http://www.bestofyesterdaycollectibles.com/monster_toned_morgans.asp#rarity

 

[apollonia]

2 ore fa, Giov60 dice:

Non l’acetato, ma il PVC (polivinilcloruro). Quest’ultimo libera HCl che ossida il rame nella lega d’argento (formando cloruro o ossicloruro di rame). Il cosiddetto acetato (in realtà cellulosa) contiene minime quantità di PVC necessario per consentire le saldature dei bordi delle bustine.

L’analisi ha permesso anche di calcolare la percentuale in peso di cloro presente in una macchia verdina e nella zona esterna color argento. I valori sono molto bassi, dell’ordine dello 0,1-0,5%, ma in ogni caso le macchie sono relativamente più ricche di questo elemento rispetto all’esterno. Il rapporto delle percentuali Cl(macchia)/Cl(zona esterna) è 1,5/1 per la macchia sul volto del sovrano e 2,8/1 per quella nel campo a sinistra.

[tonycamp1978]

2 ore fa, apollonia dice:

Questa patina non è dovuta a composti dell’argento o del rame in lega variamente colorati ma ad un fenomeno fisico che ha come protagonista la luce naturale o bianca la quale, come si sa, è costituita da un fascio di radiazioni di diversa lunghezza d’onda dal rosso al violetto. La superficie di una moneta d’argento appena uscita dal conio riflette totalmente la luce che la illumina e appare di colore bianco dalla tipica lucentezza. E così accade finchè l’argento rimane allo stato metallico. Se però sulla superficie della moneta si formano dei sottilissimi strati trasparenti di composti di ossidazione dell’argento (tipicamente il solfuro), la luce riflessa viene privata di alcune radiazioni che la compongono per interferenza e la moneta si presenta ai nostri occhi del colore complementare delle radiazioni annullate. Se questi sottilissimi strati trasparenti sono di spessore diverso e si sviluppano in modo concentrico sulla superficie della moneta, questa presenta l’iridescenza tipica del fenomeno naturale noto come arcobaleno, dove le goccioline d’acqua sospese nell’atmosfera dopo un temporale hanno nei confronti della luce la stessa funzione dei sottilissimi strati trasparenti. La cosiddetta ‘patina rainbow’ è stata osservata la prima volta sui dollari Morgan conservati per lungo tempo nei depositi in sacchetti caricati di zolfo allo scopo di evitare che fossero rosi dai topi.

 

la ringrazio.. una spiegazione molto comprensibile a chi come me ha solo conoscenze basilari di chimica.

[apollonia]

48 minuti fa, tonycamp1978 dice:

la ringrazio.. una spiegazione molto comprensibile a chi come me ha solo conoscenze basilari di chimica.

Di nulla. Piuttosto, lascia perdere il 'lei'.

[apollonia]

4 ore fa, Jack04 dice:

Ciao apollonia,

grazie per aver condiviso i risultati di questo tuo esperimento che dimostra come unendo due materie si possano ottenere dei risultati molto interessanti...

Approfitto della tua esperienza in materia per porti una domanda

Io conservo le monete nelle bustine di acetato, sai se sono immuni da questo fenomeno?

grazie

Il colore verdino l’ho trovato sulle monete d’argento di Umberto I a contatto con la plastica dell’album antiquato di famiglia contenente anche le monete del suo predecessore Vittorio Emanuele II. Le monete d’argento greche o romane che colleziono le metto in bustine di cellofan (chimicamente idrato di cellulosa) e non manifestano questo fenomeno.

Penso che “bustine di acetato” sia un termine improprio per “bustine di cellofan”, perché la diacetil (o triacetil) cellulosa ha proprietà fisiche che la rendono adatta ad altri usi (es. fogli di acetato per alimenti, per lucidi per lavagne luminose o stampanti laser).

C’è da dire però che la colorazione verdina può essere facilmente eliminata in vari modi. La moneta analizzata al SEM immersa in acqua deionizzata con aggiunta di qualche goccia di complessante (EDTA sale sodico) e trattamento con ultrasuoni per 5’, si presenta così:

 

[tonycamp1978]

40 minuti fa, apollonia dice:

Il colore verdino l’ho trovato sulle monete d’argento di Umberto I a contatto con la plastica dell’album antiquato di famiglia contenente anche le monete del suo predecessore Vittorio Emanuele II. Le monete d’argento greche o romane che colleziono le metto in bustine di cellofan (chimicamente idrato di cellulosa) e non manifestano questo fenomeno.

Penso che “bustine di acetato” sia un termine improprio per “bustine di cellofan”, perché la diacetil (o triacetil) cellulosa ha proprietà fisiche che la rendono adatta ad altri usi (es. fogli di acetato per alimenti, per lucidi per lavagne luminose o stampanti laser).

C’è da dire però che la colorazione verdina può essere facilmente eliminata in vari modi. La moneta analizzata al SEM immersa in acqua deionizzata con aggiunta di qualche goccia di complessante (EDTA sale sodico) e trattamento con ultrasuoni per 5’, si presenta così:

 

 è plausibile che la permanenza prolungata del verde da pvc sulla moneta in argento possa poi, se non rimosso in un arco di tempo limitato, dar luogo a corrosione?  mi è capitato spesso vedere del verde associato a corrosione sia su argento sia su rame.. quindi la causa principale della corrosione è il verde?

[miza]

Grazie @apollonia per aver chiarito alcuni punti importanti sul verde rame, con dati tecnici.

Spesso leggo che molti, per vari motivi hanno difficoltà a reperire le buste in cellofan che non contengano PVC.

Volevo aggiungere che in alternativa si può utilizzare la pellicola "trasparente e dall'aspetto rigido" che solitamente viene impiegata per confezionare scatole di cioccolatini, the o altri prodotti...

Ed è anche un modo per riciclare...

Modificato 11 Aprile, 2019 da miza

[apollonia]

Il principale ‘nemico’ presente nelle tasche per monete è il polivinilcloruro in quanto fonte di cloro che a lungo andare può interagire con il rame di una moneta di questo metallo o di bronzo o della lega di cui è composta una moneta d’argento, formando cloruro rameoso che in presenza di umidità porta a quel fenomeno distruttivo noto come “cancro del bronzo”. Per questo motivo il PVC è stato bandito da questo uso.

Il polimero ‘amico’ delle monete è la cellulosa, componente delle bustine di cellofan dove è consigliabile introdurre e avvolgere una moneta che va poi inserita in una tasca di materiale più rigido.

Il termine ‘acetato’ si riferisce al materiale ottenuto per acetilazione parziale o totale della cellulosa. Prendo dalla rete queste formule che mostrano la differenza tra la cellulosa, polimero del glucosio con tre gruppi ossidrilici per anello (a sinistra), e il diacetato di cellulosa  ottenuto per acetilazione di due dei tre ossidrili per anello.

Il rame presente in una moneta a diretto contatto con il diacetato potrebbe “attirare” dell’acido acetico proveniente dalla deacetilazione degli ossidrili e formare acetato di rame. Notare che il cosiddetto ‘verderame’ è chimicamente acetato basico di rame, esistente in più varietà azzurro e verde (tralascio le rispettive formule chimiche).

Modificato 11 Aprile, 2019 da apollonia

[apollonia]

Il fenomeno dell’interferenza e riflessione luminosa si manifesta anche nelle bolle di sapone, i cui colori iridescenti sono causati dall'interazione con la luce solare dovuta in particolare alla sottigliezza del film.

Iridescenza della superficie di una bolla di sapone (da wikipedia)

Quando la luce colpisce il film, alcuni raggi sono riflessi dalla superficie esterna di questo, mentre altri penetrano all'interno e vengono riflessi solo dopo aver subito una deviazione. La riflessione che si osserva è generata dall'insieme di queste riflessioni e dalla loro interferenza. Ogni attraversamento del film da parte di un'onda di luce le fa subire uno spostamento di fase proporzionale allo spessore del film e alla frequenza del raggio di luce, e dipendente dall'angolo di osservazione. L'interferenza può essere costruttiva per alcune lunghezze d'onda e distruttiva per altre, dipendentemente dallo spessore del film. Un viraggio del colore visibile sulla superficie può essere osservato quando il film della bolla si assottiglia a causa di fenomeni locali come l'evaporazione.

Ciò significa che una bolla di sapone che flotta nell'atmosfera, poiché l'acqua presente lungo la sua superficie evapora col tempo, riflette e assorbe lunghezze d'onda diverse in diversi momenti. I film più sottili assorbono la luce rossa (maggiore lunghezza d'onda) e riflettono blu-verde (bassa lunghezza d'onda). Film ancora più piccoli assorbono il giallo e riflettono il blu e altri ancora più piccoli assorbono il verde e riflettono magenta e assorbono il blu riflettendo giallo oro. Alla fine, quando il film diventa talmente sottile da essere paragonabile alla lunghezza d'onda del raggio incidente, non vi è alcuna riflessione cosicché la bolla non presenta colorazione. A questo stadio la superficie della bolla è spessa circa 25 nm ed è sul punto di scoppiare. In realtà lo spessore del film varia continuamente perché la gravità sposta il liquido verso il basso. Ecco perché bande di colore sono spesso osservabili sulla parte bassa della bolla.

Siccome l'interferenza dipende dall'angolo di osservazione, anche se la superficie della bolla presenta uno spessore uniforme si possono osservare variazioni di colore dovute al raggio di curvatura o ad eventuali movimenti.

 

[tonycamp1978]

ricordo che all'esame di terza media il professore mi chiese come di formava un arcobaleno a cui io non seppi rispondere... mi diede lui la risposta... però penso di averla compresa in pieno solo ora.. grazie?

Riguardo ai composti di ossidazione dell'argento ( tipicamente solfuro) che si formano sulla moneta.. se ne percepisce anche il tipico odore sgradevole simile alle solfatare 

Modificato 11 Aprile, 2019 da tonycamp1978

[apollonia]

Esemplare della moneta più rara della serie da 1 Lira di Umberto I di Savoia passato nella recente asta Montenegro.

http://www.casadastemontenegro.it/lotti/lotto-552-asta-13/

[apollonia]

Per altri esempi di ‘macchie verdine’ posto alcune monete di Umberto I della mia collezione così come trovate nell’album e ‘smacchiate’ come descritto in precedenza per quella del 1889 analizzata al SEM.

[apollonia]

 

[apollonia]

[apollonia]

Proseguo con qualche moneta da 2 Lire.

 

[tonycamp1978]

@apollonia tempo fa acquistai 1lira di Umberto in buona conservazione.. a mio parere ha subito un lavaggio poiché è praticamente senza patina... però  presenta una evidente macchia nera al rovescio... ipotizzo che dopo il lavaggio non sia andata via... saprebbe dirmi cosa potrebbe aver causato questa macchia che ipotizzo non va via.. e se per caso ci possa essere un sistema per eliminarla? magari più tardi posto una foto... grazie

[apollonia]

Se la macchia scura/nera è dovuta a un prodotto di ossidazione dell’argento, può trattarsi di solfuro d’argento (Ag₂S) che si presenta come un solido cristallino di colore nero-grigiastro o di ossido d’argento (Ag₂O) che si presenta come una polvere nera. Il cloruro d’argento è il sale dell’argento con l’acido cloridrico e ha l’aspetto di un solido cristallino bianco. E’ presente nel minerale cerargirite, detto anche argento corneo perché si presenta spesso in masserelle o in croste di consistenza cerosa e colore grigio verdolino, che per esposizione alla luce diviene bruno violaceo. In ogni caso, per togliere la macchia scura bisogna portare in soluzione il prodotto di ossidazione superficiale ripristinando l’argento metallico sottostante.

Alcune indicazioni sul modo di operare si possono trarre da https://www.wikihow.it/Pulire-le-Monete-d'Argento

Si può sperimentare prima l’immersione in ambiente acquoso acido per acido citrico al 10-15% (succo di limone) e poi in ambiente acquoso basico per ammoniaca (idrato di ammonio) al 10% (in entrambi i casi suggerirei l’azione degli ultrasuoni sulla soluzione in cui è immersa la moneta). Alcuni consigliano anche di strofinare con uno spazzolino a setole morbide o con gomma pane la zona interessata tra un trattamento e il successivo, anzi, i successivi perché può essere necessario ripeterli più volte per avere dei risultati. La regola d'oro da seguire in queste operazioni è: cautela e pazienza.

 

[apollonia]

 

[tonycamp1978]

grazie per le delucidazioni... ecco la moneta con la sua macchia.. la mia idea è che sia già stata lavata nel modo più giusto possibile perché il metallo lo vedo brillante.. e che questa macchia non sia andata via... per cui insistere in altro modo temo di rovinarla.. forse la soluzione migliore è quella che inizi a patinare..  in modo tale da ridurre gli effetti antiestetici della macchia. grazie comunque per le soluzioni proposte.. riguardo la gomma pane.. la escluderei a priori perché rilascia un grasso che lucida la moneta