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I leganti

Vi siete mai chiesti come riesce un pigmento, un colorante o una lacca (che sono sostanze, organiche o inorganiche, naturali o sintetiche, capaci di assorbire in modo selettivo la luce incidente e di riflettere il resto della radiazione luminosa) a rimanere adese ad un supporto per secoli? Gran parte del merito è dei leganti.

I leganti sono delle sostanze utilizzate nell’arte per le loro proprietà coesive e adesive: difatti, se vengono miscelate con pigmenti o coloranti, devono permettere la coesione dei grani di pigmento e la loro adesione sul supporto. I leganti, quindi, riescono a realizzare una miscela che resta fluida durante la fase di stesura, solidifica in tempi rapidi e realizza un film omogeneo e trasparente. Inoltre, un buon legante deve garantire inerzia chimica rispetto al pigmento, oltre a possedere una discreta resistenza agli agenti atmosferici e alla degradazione.

Nella storia dell’arte moltissimi sono stati i leganti utilizzati: in questo articolo vi parleremo di quelli più noti.

Di un legante abbiamo già parlato in passato, riferendoci agli affreschi: si tratta della calce. Nonostante la sua alcalinità (pH ≥ 12) comporti una netta riduzione della tavolozza pittorica dell’artista a causa di una incompatibilità chimica con molti pigmenti (ad esempio l’azzurrite e la biacca), il grande pregio della calce sta nel costituire, con il processo di carbonatazione, una pellicola pittorica stabile e durevole nel tempo: di fatto, negli affreschi il pigmento diventa una vera e propria pietra colorata. Minore, invece, risulta la resistenza del latte di calce per i ritocchi a secco, che con il passare del tempo tendono a crettarsi e a cadere con facilità.

Le tempere sono sostanze che vengono adoperate in soluzioni acquose perché hanno caratteristiche idrofile. Si dividono in proteiche e polisaccaridiche.
Le tempere proteiche sono, per l’appunto, costituite da proteine, ovvero polimeri naturali che derivano dalla condensazione degli amminoacidi, cioè molecole organiche che presentano nella loro formula sia il gruppo funzionale carbossilico che amminico. Le proteine hanno una struttura tridimensionale che si articola in diversi livelli (Fig. 1), quali:
struttura primaria, in cui si ha la sequenza di base degli aminoacidi;
struttura secondaria, dove, grazie alla formazione di legami ad idrogeno, gli aminoacidi si organizzano secondo una conformazione ad elica o a foglietto ripiegato;
struttura terziaria, in cui la forma del polimero comincia ad assumere una conformazione globulare grazie alle forze di Van der Waals;
struttura quaternaria, determinata dall’associazione di più unità peptidiche che si legano fra loro con legami deboli.
Alcuni esempi di materiali proteici sono la colla animale, la caseina e l’uovo, sia intero che solo tuorlo o albume.
Fig. 1: Schema delle diverse strutture che portano alla formazione delle proteine.

Le tempere polisaccaridiche, invece, sono costituite da molecole di carboidrati, che si distinguono in:
monosaccaridi, di cui il rappresentante più abbondante in natura è il glucosio, presente sia in forma α che β;
oligosaccaridi, derivanti dalla condensazione di due molecole monosaccaridiche, come ad esempio il saccarosio;
polisaccaridi, originati dalla policondensazione di monosaccaridi con formazione di legami glucosidici, fra cui ci sono la cellulosa e l’amido (Fig. 2).
Alcuni esempi di materiali polisaccaridici sono le gomme vegetali, quali l’arabica e l’adragante, l’amido e le destrine.

Fig. 2: Immagine di confronto fra le strutture dell'amido e della cellulosa.

Gli oli siccativi sono delle miscele che posseggono come componente principale i trigliceridi, ovvero eteri che si originano dalla condensazione di tre molecole di acidi grassi con una di glicerolo (Fig. 3).
Gli oli principalmente utilizzati nell’arte sono gli quelli siccativi, caratteristici per il processo di polimerizzazione ossidativa che permette la loro trasformazione da liquido a solido. Il processo inizia alla stesura dell’olio in un film sottile: l’ossigeno viene assorbito dall’olio e successivamente si attua una polimerizzazione radicalica naturale. Il processo va avanti per un paio di giorni senza l’ausilio di catalizzatori, ma si riesce ad avere un essiccamento completo solamente dopo alcuni mesi. Gli oli siccativi maggiormente adoperati sono l’olio di lino, di noce e di papavero.
Fig. 3: Formazione dei trigliceridi, a partire da una molecola di glicerolo e tre di acidi grassi, con formazione di molecole d'acqua.


Meno conosciuta ed utilizzata, invece, è la cera. Molto prima di causare non pochi problemi al grande artista Leonardo da Vinci, questa sostanza era adoperata dai Greci con il duplice obbiettivo di decorare e proteggere le navi di legno dall’acqua. Si tratta di una miscela di esteri, costituiti da acidi carbossilici condensati con alcoli alifatici e/o steroli. Le cere naturali possono essere sia di origine animale, come la lanolina e la cera d’api, che vegetale, come la cera carnauba. Il loro stato è sia solido che liquido, a seconda della composizione chimica e/o della temperatura a cui sono sottoposte.
Sperando di avervi incuriositi e tenuti “incollati” allo schermo con questo breve excursus sui leganti antichi, vi aspettiamo al prossimo articolo!



- Botta B., Appendino G. B., Banfi S., Cacchi S., Chiacchio U., Cipolla L. F., D’Auria M. V., Fabrizi G., Nicotra F., Peri F., Pierini M., Riccio R., Taddei M., Zappia G., Chimica organica essenziale, Gessate, Milano, Edi.Ermes, 2012.

- Campanella L., Casoli A., Colombini M. P., Bettolo R. M., Matteini M., Migneco L. M., Montenero A., Nodari L., Piccioli C., Zappalà M. P., Portalone G., Russo U., Sammartino M. P., Chimica per l’arte, Bologna, Zanichelli, 2007.

- Masschelein-Kleiner L., Ancient binding media, varnishes and adhesives, ICCROM, Roma, 1995.

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