Soluciones- Atmósfera Controlada- Tratamiento con Nitrógeno/Argón

Breve descripción del tratamiento 

Los gases de nitrógeno (‎N2) y argón (Ar) utilizados en atmósferas controladas son eficaces para erradicar insectos en periodos de 2-6 semanas, como se demuestra en los estudios que miden la respiración de insectos antes y después del tratamiento. Para que los tratamientos con nitrógeno y argón funcionen es necesario que los niveles de oxígeno se reduzcan a 0.1-0.3%. La privación de oxígeno causa un trastorno en la producción de glucosa en el cuerpo de los insectos lo que produce pérdida de peso y eventualmente la muerte. La tasa de mortalidad varía de acuerdo a la temperatura, la humeada relativa, el tiempo de exposición y la especie de insecto. Aumentar la temperatura causa el aumento de respiración y promueve la deshidratación de los insectos, esto ayuda a reducir el tiempo de tratamiento con ambos gases (Valentín 1993). El argón es 25-55% más rápido que el nitrógeno en matar insectos. Adicionalmente, el argón puede erradicar algunos tejidos fúngicos mientras que el nitrógeno permite que sobrevivan al tratamiento bajo anoxia (Koestler, Tavzes, Pohleven 2004).

Por lo general las atmósferas modificadas con nitrógeno y argón utilizan sistemas de flujo continuo dentro de cámaras herméticas hechas con materiales tanto rígidos como flexibles. El flujo continuo del gas permite inicialmente purgar el oxígeno fuera de la cámara y posteriormente mantener niveles bajos de oxígeno para compensar cualquier fuga.

¿Qué materiales de la colección se pueden tratar de esta manera?
 

Casi todas las colecciones pueden ser tratadas con nitrógeno y argón. Las excepciones incluyen:

  • Un estudio mostró que los minerales como el litargirio (PbO), cinabrio (HgS) y siena (por lo general Fe2O3) experimentan cambios de color en la ausencia de oxígeno (Arney, Jacobs, y Newman 1979). Es por esto que se debe prestar atención y cuidado a objetos que puedan tener estos minerales o pigmentos. El azul de Prusia y el azul ultramarino incialmente presentan un cambio de coloración, pero el color regresa posteriormente. No se han notado cambios en las mezclas de pigmentos, por ejemplo, en capas de pintura. Es posible que los textiles cambien de color temporalmente.
  • En el caso de artefactos húmedos existe el potencial de que se reduzca la efectividad del tratamiento debido a la adaptación de los insectos a utilizar respiración anaerobia, aunque generalmente esto es poco probable para plagas que se encuentran en museos y bibliotecas (Selwitz 1998).
Procedimientos generales 
 

Una atmósfera de anoxia requiere una cámara hermética, gas y monitores para verificar los niveles del gas en cuestión. El procedimiento utiliza bajos niveles de oxígeno (menos de 1000ppm de O2). Las cámaras deben ser construidas de materiales herméticos impermeables al vapor por ejemplo acero o películas de polietileno o polipropileno aluminizado. Existen varios tipos de cámaras: con paredes rígidas o flexibles así como cámaras móviles (ver ejemplos disponibles abajo).

Los procedimientos varían dependiendo el tipo de cámara, pero todos incluyen:

  1. Llenar la cámara de modo que los artefactos no se aplasten los unos a los otros, sean aplastados por las paredes de la cámara o que puedan moverse accidentalmente.
  2. Sellar la cámara (utilizar un sellador de calor para cámaras con paredes de materiales flexibles, utilizando el cierre especial para aquellas cámaras comerciales de paredes flexibles o cerrando la puerta en las cámaras de paredes sólidas asegurándose que las juntas estén alineadas y en buenas condiciones para asegurar la hermeticidad)
  3. Purgar el oxígeno del aire fuera de la cámara. A veces este proceso requiere dos pasos; primero, la introducción de nitrógeno para expulsar el oxígeno, seguido de la introducción de el gas elegido para crear condiciones de anoxia ya sea argón o nitrógeno. No obstante, para cámaras grandes este paso adicional no ha probado ser tan necesario ya que muchas de éstas cámaras tienen una presión positiva constante que ayuda a mantener los niveles de oxígeno muy bajos.
  4. Monitorear y mantener un flujo constante del gas durante la duración del tratamiento. La duración del tratamiento depende del tipo de gas que se utilice y la especie de insecto (si es que se cuenta con esta información).
  5. Evacuar el gas que se utilizó para crear condiciones de anoxia y permitir que la cámara se llene del aire del ambiente. Asegurarse de hacer esto cumpliendo protocolos de salud y seguridad para mantener niveles seguros para acceso humano.
  6. Examinar los artefactos seguido de remover residuos de insectos utilizando una aspiradora de baja succión con filtro HEPA (del inglés High Efficiency Particulate Air​) o utilizando pinzas.
Ventajas y Desventajas de Tratamiento con Nitrógeno/Argón
 
Ventajas
  • No deja residuos químicos en los artefactos
  • Apropiado para una gran variedad de materiales y colecciones
  • El argón tiene el beneficio adicional de prevenir el biodeterioro por microorganismos como hongos y bacterias (Valentín 1990)
  • Más eficiente que utilizar gas de dióxido de carbono (CO2)
  • La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos de America (EPA por sus siglas en inglés) no considera al argón ni al nitrógeno como pesticidas registrados de modo que los usuarios deben investigar qué gases son considerados como pesticidas y verificar si su uso requiere licencias. Esto depende del lugar de residencia de las personas que realizan el tratamiento así como la entidad que lo requiere. Por lo general, para obtener la información actualizada favor de referirse al Acto Federal para Insecticidas, Fungicidas y Rodencidas (FIFRA por sus siglas en inglés – Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act) disponible en: http://www.epa.gov/pesticides/regulating/index.htm
Desventajas
  • Generalmente, el tratamiento con argón y nitrógeno es más costoso que el tratamiento con CO2. Esto es variable dependiendo de las tarifas regionales y los costos para adquirir el gas en cuestión.
  • En algunos casos el nitrógeno puede contribuir al crecimiento de microorganismos con enzimas nitrogenasas que ayudan a fijar nitrógeno como una fuente de energía. Se requiere más investigación respecto a esto para aclarar este riesgo potencial.

Materiales, Proveedores y Fabricación de Productos

Cámaras de paredes rígidas:
  • Por lo general éstas cámaras están hechas de acero o son habitaciones con cableado integrado en el sistema eléctrico y de aire acondicionado del edificio, lo que las hace una parte permanente del interior del edificio.
  • Incluyen una puerta que puede cerrarse herméticamente, por la que pueden insertarse repisas o embalajes con materiales infestados en el interior de la cámara. Es importante que las puertas puedan cerrarse de manera segura.

Proveedores:

Cámaras de paredes flexibles:
  • Están construidas de una película impermeable al vapor (también se conocen como películas de barrera) que son termoselladas con calor en las uniones.
  • Aquellas cámaras con paredes flexibles de dimensiones muy grandes pueden tener una estructura interna hecha de madera o tubos de PVC para prevenir que la estructura se colapse sobre los artefactos.
  • Pueden estar hechas a medidas específicas o para acomodarse a un espacio o a una forma in situ, lo cual es muy útil en el caso de tratar objetos de formas irregulares u objetos de gran tamaño.
  • Cámaras de paredes flexibles reutilizables suelen ser cámaras previamente manufacturadas para ser utilizadas en tratamientos de fumigación con químicos que ya no se utilizan o que han dejado de estar permitidos por la ley (como el caso del bromuro de metilo) y se adaptan para ser utilizadas con otros gases como nitrógeno, argón o CO2. Utiliza un suministro de gas externo.

Proveedores:

 
Cámaras móbiles :
Al menos una institución ha investigado la posibilidad de desarrollar una cámara móvil, independiente, hecha a la medida y con un sistema de remolque. El sistema propuesto tendría las siguientes capacidades:
  • Una cámara con remolque y puerta que pueda sellarse herméticamente. Las dimensiones propuestas son: 20.32 x 20.32 x 35.56 cm ( 8’ x 8’ x 14’).
  • Contar con un generador y tener como la capacidad de conectarse a la electricidad de un edificio
  • Sistema de monitoreo de electricidad, temperatura y humedad relativa
  • Rampa para carga
  • Capacidad de auto-inyección y reciclado del gas de argón
  • Capacidad para mantener el nivel de oxígeno entre 0.1-0.5%
  • Paneles para monitoreo externo
 
Suministros adicionales
  • Películas impermeables de barrera para cámaras de tratamiento disponibles en varias compañías, busque los siguientes productos en Internet:
    • Aclar, Marvelseal y Escal están disponibles en varios distribuidores comerciales especializados en preservación.
  • Selladores de calor para películas herméticas de barrera disponibles en varias compañías, busque los siguientes productos en Internet:
    • Selladores de calor constante:
    • Futura Cello Model Sealer, 15.24cm (6″ ) de largo, sellador de calor en la parte superior e inferior con 3 opciones de temperatura.
    • Espátulas calientes
      • 21st Century Tacking Iron
      • Coverite Trim Sealing Iron
    •  
Bibliografía selecta
 
Arney, J. S., A. J. Jacobs, and R. Newman. 1979. Influence of oxygen on the fading of organic colourants. Journal of the American Institute for Conservation 18:108-17. http://cool.conservation-us.org/jaic/articles/jaic18-02-004_indx.html
 

Burke, J. 1996. Anoxic Microenvironments: a simple guide, Society for the Preservation of Natural History Collections (SPNHC) leaflet 1(1): 1-4. Available from www.spnhc.org.

Daniel, V., Hanlon, G., and S. Maekawa, 1993. Eradication of Insect Pests in Museums Using Nitrogen. WAAC Newsletter 15(3):15-19. Western Association for Art Conservation.

Gilberg, Mark, 1991,The Effects of Low Oxygen Atmospheres on Museum Pests, Studies in Conservation (36):93-98.

Hanlon, G. Daniel, V. & Ravenel, N. “Dynamic System for Nitrogen Anoxia of Large Museum Objects: A Pest Eradication Case Study”, Proceedings of the Second International Conference on Biodeterioration of Cultural Property, Oct 5-8, 1992, Yokohama, Japan.

Koestler, R.J., 1992. Practical application of nitrogen and argon fumigation procedures for insect control in museum objects. Toishi, K., Arai, H., Kenjo, T., Yamano, K. (eds.) 2nd International Conference on Biodeterioration of Cultural Property, Yokohama, Japan, 5-8 Oct 1992, preprints pp 94-96.

Koestler, R.J., 1993. Insect eradication using controlled atmospheres, and FTIR measurement for insect activity. ICOM 10th Triennial Meeting, Washington, D.C. Vol. II, 882-886.Koestler, R.J., 1996. Anoxic treatment for insect control in panel paintings and frames with argon gas. American Institute of Conservation Paintings Specialty Group, Postprints. AIC, 1717 K Street, NW, Suite 301, Washington DC 20006, 61-72.

Koestler, R.J., Sardjono, S., and Koestler, D.L., 2000. Detection of insect infestation in museum objects by carbon dioxide measurement using FTIR. International Biodeterioration and Biodegradation, 46, 285-292.

Sardjono, S., Koestler, D.L., and Koestler, R.J., 2000. Detection of hidden insects in museum objects by carbon dioxide measurement using FTIR. Student papers: 26th conference of the Association of North American Graduate Programs in Conservation. Smithsonian Center for Materials Research and Education. Washington, D.C., 72-76.

Koestler, R.J., C. Tavzes, and F. Pohleven, 2004, A New Approach on the Conservation of Wooden Heritage, International Research Group on Wood Preservation, Paper prepared for the 35th Annual Meeting, Ljubljana, Slovenia, 6-10 June, 2004, available through IRG Secretariat, Stockholm, Sweden.

Koestler, R.J., Parreira, E, Santoro, E.D., and Noble, P., 1993. Visual effects of selected biocides on easel painting materials. Studies in Conservation, 38, 265-273.

Suzuki, J., and Koestler, R.J., 2003. Visual assessment of biocide effects on Japanese paint materials. In: Koestler, R.J., Koestler, V.R., Charola, A.E., and Nieto-Fernandez, F.E., (Eds.), Art, Biology, and Conservation: Biodeterioration of Works of Art. The Metropolitan Museum of Art, New York, Yale University Press, New Haven, 410-425.

Met Objectives. 2002. “Biodeterioration in Museum Collections” Sherman Fairchild Center for Objects Conservation. Metropolitan Museum of Art. 3(2).

Selwitz, C. and S. Maekawa 1998. Inert Gases in the Control of Museum Insect Pests. Los Angeles: The Getty Conservation Institute. http://www.getty.edu/conservation/publications/pdf_publications/inertgases.pdf

Valentín, N. 1990. Insect eradication in museums and archives by oxygen replacement, a pilot project. ICOM Committee for Conservation 9th Triennial Meeting, Dresden, German Democratic Republic, 26-31 August 1990, Preprints, vol. 2, ed. K. Grimstad. Los Angeles: ICOM Committee for Conservation. 821-23.

Valentín, N. 1993. Comparative analysis of insect control by nitrogen, argon, and carbon dioxide in museum, archive, and herbarium collections. International Biodeterioration and Biodegradation 32:263-78.

 
Hojas de Salud y Seguridad (MSDS por sus siglas en inglés)
 
 
 
 

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