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Les polluants gazeux
Ils engendrent les dégradations chimiques des matériaux en favorisant les réactions d’ hydrolyse et d’ oxydation ou constituent eux-mêmes des agents d’hydrolyse ou d’oxydation.
Le phénomène d’hydrolyse est une réaction chimique déclenchée par l’humidité en présence d’un acide et conduisant par exemple à la décomposition des composés organiques. Le phénomène d’oxydation, lui, est un processus d’altération naturel au contact de l’oxygène de l’air, qui touche spécialement les matériaux organiques. Ce phénomène est accéléré par la présence de substances polluantes telles que l’ozone, le dioxyde de soufre ou le peroxyde d’azote. Dans le papier, le phénomène entraîne l’éclatement de la structure des fibres de cellulose et une diminution de la résistance.
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Le dioxyde de soufre (SO2) participe à la dégradation des matériaux utilisés dans la construction comme la pierre. Il corrode les métaux (l’argent peut se ternir complètement en quelques mois) et attaque les matériaux calcaire. Le soufre, dans son état élémentaire, est présent dans les dépôts géologiques mais aussi dans une variété de minerais. Si ceux-ci sont conservés dans les collections de spécimens géologiques ou dans des musées avec d’autres types d’objets, ils peuvent représenter une menace car, même si le soufre n’est pas présent en grande quantité, il se transforme rapidement en acide et est très nocif pour les autres matériaux. L’acide sulfurique attaque les textiles synthétiques, les matériaux cellulosiques (papier, coton et protéiques (soie, laine et cuir qui pourrissent puis s’effritent). Les photographies noir et blanc se couvrent de taches brunâtres.
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Le dioxyde d’azote (NO2) réagit avec tous les matériaux organiques causant des cassures au niveau de la structure moléculaire. Il attaque les pigments, le textile, le papier… Il se transforme avec l’humidité en acide nitreux et acide nitrique qui pénètrent les matériaux poreux.
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L’ozone a une courte durée de vie dans l’environnement muséal car il est rapidement absorbé par certaines matières textiles d’ameublement. Mais il constitue en même temps un agent oxydant puissant qui peut affecter beaucoup de matières organiques. Ses principaux effets connus sont la décoloration des colorants organiques, l’altération des photographies et la destruction de la cellulose. Sa présence favorise la corrosion des métaux.
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Le sulfure d’hydrogène ou acide sulfhydrique est très actif vis-à-vis de certains métaux, en particulier l’argent, qu’il transforme en sulfures métalliques. Il est également capable de transformer certains composés du plomb contenus dans les pigments en sulfures de plomb. Ces transformations provoquent une coloration noire sur la surface des objets.
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Les hydrocarbures ou plus largement les composés organiques volatils (COV) dégradent les constituants organiques des matériaux.
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Les acides organiques provoquent, entre autres dégâts, la corrosion des objets en plomb et la formation, sur les objets en cuivre, de taches verdâtres et bleuâtres. Les attaques acides des pigments inorganiques comme le blanc de plomb, le lapis-lazuli, l’azurite, la malachite et le vert-de-gris ont pour conséquence principale la perte ou le ternissement de leur coloration initiale.
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Le peroxyde d’hydrogène se révèle extrêmement corrosif pour les photographies.
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Les sels formés au contact d’acides et d’humidité provoquent des dégâts sur les matériaux inorganiques (les métaux, le verre, les coquillages, la céramique) qui se caractérisent par diverses formes d’efflorescences ou de taches sur la surface des objets. C’est le cas de l’ammoniac qui, une fois transformé en sels ammoniaqués, dégrade la plupart des matériaux.
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L’acide sulfurique et l’acide acétique affectent les textiles. Ces acides provoquent une réduction de la solidité et d’autres propriétés mécaniques des textiles comme sa souplesse.
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Les oxydes d’azote provoquent différents effets sur les textiles comme l’atténuation ou la décoloration de la teinte des colorants fixés sur les fibres textiles et la tendance au jaunissement de différents additifs.
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Les plastiques cellulosiques utilisés pour les films et les négatifs photographiques libèrent des substances polluantes provoquant leur décomposition. L’altération connue sous le nom de « syndrome du vinaigre » (en raison du dégagement d’acide acétique) consiste en un rétrécissement du film ou du négatif. En raison des dégagements acides, la décomposition des supports photographiques est en outre nuisible aux objets se trouvant à proximité.
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La sensibilité du papier aux polluants peut être mise en relation avec les éventuelles impuretés entrant dans sa composition. La présence d’acides va favoriser le jaunissement du papier et fragiliser sa structure.
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