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IL Suono della Chimica: il segreto dei violini

Le antiche vernici della liuteria cremonese: gli Stradivarius.

La pratica di verniciatura degli strumenti ad arco ha radici antiche, che affondano in un’alta cultura artigiana con reminiscenze alchemiche e rituali, rappresentando una delle pietre miliari della sapiente cultura del fare. È qui che si insediano le vicende di uno dei misteri più celebri della storia della musica: quello del suono magico e ineguagliabile degli Stradivari. Partendo dallo studio della materia originale, numerose sono state le vie tracciate e seguite per la ricerca di una spiegazione che potesse far luce sulla magia del loro suono. Legno, colla, vernice. Ed è tutta chimica, o quasi.

Figura 1: violino Stradivari “Barrere”. Cremona 1727. Da http://www.stradivarisociety.com/Barrere1727.php

La storia inizia a partire dalla prima metà del 1500, quando la bottega di Antonio Amati divenne capostipite della scuola cremonese ed uno dei più importanti centri nell’arte della liuteria italiana. I suoi insegnamenti raggiunsero l’apice della perfezione con Antonio Stradivari (ca.1647-1737) e Giuseppe Guarneri ‘del Gesù’ (1698-1744). L’unicità dei loro lavori, la bellezza delle forme e del colore degli strumenti, ma soprattutto il carattere deciso del suono, ha affascinato studiosi e liutai per tutto il XIX secolo [1][2][3]. La tradizionale tecnica di verniciatura utilizzata sino alla seconda metà del ‘700, si modifica progressivamente e viene completamente sostituita da nuove pratiche intorno alla fine del secolo [1]. Da qui inizia la perdita della memoria delle antiche ricette che, ancora oggi, nessuno è più riuscito a ricreare. La vernice diviene così l’assediata colpevole, con i suoi ingredienti e le sue proprietà, irriproducibili.

Con il termine “vernice” si identificano uno o più strati di sostanze organiche che hanno la caratteristica, una volta stese in uno strato sottile, di formare una pellicola trasparente, traslucida e compatta [3]. Alla base delle vernici vi sono principalmente le resine naturali, essudati da piante dalla composizione chimica assai complessa, appartenenti alla classe degli idrocarburi terpenici [10]. Miscele di terpenoidi, e non solo, sono quindi gli ingredienti delle antiche miscele dei maestri liutai del ‘700: ambra, cocciniglia, sandracca, copale, colla animale, sangue di drago, trementina veneta, oli siccativi, dammar…[3] A queste potevano essere addizionati pigmenti inorganici come ossidi di ferro (terre e/o ocre), solfuro di mercurio (cinabro) dal caratteristico colore rosso, o sali di alluminio per il fissaggio di lacche o coloranti organici [1][3][8] .

Pioneristiche, nello studio delle tecniche e dei materiali impiegati, sono state le indagini di Simone Sacconi riportati nel libro “I segreti di Stradivari” del 1972 [1]. Lo studioso, a seguito di un approfondito esame visivo delle superfici lucide ed intatte dei violini e delle zone usurate dal tempo, ricostruisce una procedura di verniciatura della cassa armonica degli Stradivari e propone la presenza di tre strati differenziati e sovrapposti. Sacconi ipotizza che venisse applicato un primo strato per preparare il legno alla vernice vera e propria, fondamentale al fine dell’ottimizzazione della resa sonora dello strumento. Tale strato serviva per produrre un inossamento del legno in modo da consentire una maggiore capacità vibrante delle tavole, impedendo alla vernice di penetrare nelle cellule del legno, e fornendo un rivestimento dei pori senza però otturarli [1]. Successivamente il Sacconi suppone la presenza di uno strato di colla dalle proprietà isolanti e atto a ricevere la vernice vera e propria. Gli ingredienti di quest’ultimo strato di vernice potevano essere diversi, dalla propoli alla trementina veneta, dalla sandracca alla radice di robbia e di curcuma. Inoltre, poiché difficili da diluire, alle componenti resinose venivano aggiunti oli ed alcoli come solventi [1].

Sacconi fu così il primo a comprendere che sarebbe stato necessario interrogare la materia dei violini stessi per scoprire i loro segreti indicando, così, la strada da seguire ai moderni studi che si sono susseguiti e che si sono avvalsi di ben più sofisticati mezzi di indagine.

Recentemente, un’equipe di ricercatori francesi, stabile ai laboratori del Museè de la musique di Parigi, ha proposto un approccio analitico ad hoc per lo studio di alcuni violini di Stradivari esposti presso lo stesso museo. L’unicità e l’importanza storica di questi strumenti, infatti, richiedeva prima di tutto un approfondito studio preliminare e l’attuazione di una procedura di indagine mirata [3].

Indagini di tipo non invasivo (che non richiedono, cioè, il prelievo di campioni dalla superficie lignea) sono il primo passo verso una valutazione dello stato di conservazione ed una preliminare caratterizzazione dei componenti presenti. In particolare, l’osservazione del violino in luce visibile e ultravioletta permette la visualizzazione della vernice sull’intera superficie lignea, valutandone la sua distribuzione e localizzando eventuali discontinuità e fenomeni di degrado. Inoltre, proprio grazie alla specifica interazione fra onda elettromagnetica e materia, risulta possibile individuare integrazioni e ritocchi che potevano essere stati realizzati tramite uso di vernici differenti [3][7]. Parallelamente, l’individuazione della componente inorganica, a cui è attribuibile l’intenso colore rosso dei violini stessi [1], può essere effettuata tramite analisi elementare di fluorescenza a raggi  X (XRF). E’ quindi possibile identificare gli elementi chimici correlabili all’uso di specifici pigmenti: ad esempio l’identificazione di mercurio è generalmente indicativo per la presenza del pigmento cinabro, HgS) [6].

Tali indagini non sono sufficienti, però, a rintracciare tutte le informazioni necessarie alla completa caratterizzazione della complessa matrice multistrato [2][5]. Densità della vernice, colore, presenza di componenti diverse (organiche ed inorganiche) risultano, infatti, informazioni apprezzabili solo tramite indagini analitiche mirate e applicate a micro campioni prelevati dalla superficie lignea [3].

Unitamente alle indagini di gascromatografia/spettrometria di massa [4] spesso utilizzate in combinazione alla pirolisi (che comporta una decomposizione termica del campione ad alte temperature in assenza di ossigeno) (Py-GC/MS), tecnica nota ed ampiamente utilizzata per l’identificazione della componente organica, diverse tipologie di analisi sono state applicate ed inserite nel protocollo diagnostico: spettroscopia infrarossa (FTIR), microscopia elettronica a scansione con microsonda a raggi X (SEM-EDX) e spettroscopia Raman [3][9].

La ricerca ha permesso così, di svelare (almeno in parte) il mistero che avvolgeva vernici e tecniche del liutaio cremonese.

L’osservazione al microscopio di alcuni frammenti provenienti da tre violini e una viola Stradivari [5] rivelano la presenza di una stratigrafia complessa costituita da due strati di vernice. Le analisi effettuate hanno permesso di individuare nello strato a diretto contatto con il legno una miscela composta unicamente di oli siccativi sul quale è stata applicata una miscela di olio e resina, quest’ultima appartenente alla famiglia delle Pinaceae [5] (Figura 2, sezione stratigrafica del violino “Provigny”). In particolare nel violino Provigny del 1716 è stata rilevata la presenza di alluminio, indicativo dell’utilizzo di lacche. Differentemente, nel Davidoff 1708 e nella viola d’amore 1720 è stato constatato l’impiego di ocre [5]. D’altro canto le indagini non hanno evidenziato la presenza dello strato intermedio di sola colla, come invece ipotizzato da Sacconi.  È  bene ricordare, inoltre, che i risultati riportati sono relativi ad un numero limitato di violini. La tecnica di verniciatura  rimane così ancora tutta da esplorare.

Inoltre, nonostante la chimica abbia permesso di caratterizzare e ricostruire qualitativamente le componenti delle vernici degli antichi liutai cremonesi, la ricetta per dosare sapientemente questi ingredienti rimane ancora un enigma insoluto ed accresce la considerazione sull’arte della sperimentazione e sull’abilità del Maestro liutaio.

Figura 2: disegno della sezione stratigrafica del violino Provigny: è possibile notare i due differenti strati di vernice (bianco e arancione) stesi sopra le cellule del legno.    Da: J.P.Echard et al., The Nature of the Extraordinary Finishing of Stradivari’s Instruments, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49,197-201

GEMMA

[1]S.F. Sacconi, I segreti di Stradivari, Libreria del convegno,Cremona, 1972

[2]P.Mioli, La musica nella storia, Ed. Calderini , 1997

[3]J.P. Echard et al., Review on the characterization of ancient stringed musical instruments varnishes and implementation an analytical strategy, J. Cult. Heritage, 2008, 9, 420-429

[4]J.P.Echard et al., Gas chromatography/mass spectrometry characterization of historical varnishes of ancient Italian lutes and violin, Analytica Chimica Acta, 2007,584, 172-180

[5]J.P.Echard et al., The Nature of the Extraordinary Finishing of Stradivari’s Insruments, Angew. Chem.Int. Ed.2010, 49,197-201

[6] J. P. Echard, In situ multi-element analyses by energy- dispersive X-ray fluorescence on varnishes of historical violins, Spectrochimica Acta, Part B 59, 2004, 1663-1667

[7]G. Maggi ,Chimica e misteri nelle vernici degli antichi liutai cremonesi, Il Chimico Italiano,2006, n.2, 13-15

[8]A. Von Bohlen, Microanalysis of old violin varnishes by total- reflection X-ray fluorescence, Spectrochimica Acta Part B 52,1997, 1053-1056

[9]J.P.Echard et al., Insights into the varnishes of historical musical instruments using synchrotron micro-analytical methods, Appl. Phys. A92, 2008, 77-81

[10]J.S. Mills et al., The Organic Chemistry of Museum Objects, Butterworth and Heinemann, Oxford, 1994

GioEmMa

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