Cianografia: un mondo tinto di blu

LA CIANOGRAFIA: L’ANTENATA DELLA FOTOGRAFIA

La cianografia (detta anche cianotipia o blueprint) è una tecnica molto particolare utilizzata per produrre immagini in diverse tonalità di blu. La relativa metodologia venne sviluppata da John Herschel tra il 1839 e il 1842, in concomitanza con l’invenzione della fotografia vera e propria (operata da W.F. Talbot e L. Daguerre contemporaneamente in Gran Bretagna e in Francia), con cui condivide il principio fisico che ne è alla base. Come si vedrà più avanti, questa tecnica permise a una donna di entrare nella Storia, mostrando come il processo di stampa cianografica (e fotografica) potesse essere utilizzato non soltanto per fini estetici, ma anche scientifici. Oggi, gli appassionati possono usare dei “kit cianotipia” che permettono di riprodurre questa tecnica così come verrà spiegata.

IL PROCESSO DELLA CIANOGRAFIA

La cianografia è un processo molto semplice, veloce ma soprattutto economico per produrre stampe. Essa viene il più delle volte applicata sulla carta, anche se è possibile applicarla anche su legno o su ceramica. Su un foglio di carta bianca (o qualunque materiale assorbente), si spalma una soluzione in cui è disciolto un particolare sale, il citrato d’ammonio ferrico. Dopo averla stesa omogeneamente su tutto il foglio, si applica una pellicola in negativo dell’immagine che si vuole stampare, fissandola saldamente al foglio stesso (basta del semplice adesivo o, in alternativa, si può mettere una lastra di vetro trasparente). A questo punto, si irradiano il foglio e la pellicola negativa con una lampada a raggi ultravioletti (UV) per un certo tempo. Generalmente si utilizza una lampada a UV-A per un tempo tra i 10 e i 40 minuti. Dopo, si spegne la lampada e si rimuove il negativo, immergendo il foglio in un’altra soluzione contenente un altro sale, il ferricianuro di potassio. Estraendo il foglio dall’immersione, vi comparirà l’immagine stampata sul negativo (ma con tonalità opposte) in gradazioni di blu. Tale processo verrà spiegato da un punto di vista molecolare nella prossima sezione. Infine, la cianografia viene sciacquata con acqua per rimuovere i residui delle due soluzioni utilizzate nel processo. È possibile riprodurre il processo in maniera agevolata grazie a kit cianotipia, dove è presente tutto il materiale necessario per operare in autonomia. In realtà, il potenziale di questa tecnica è che non rispetta una procedura prestabilita, ma si possono invece ottenere infinite tonalità di blu diverse cambiando il tempo di esposizione alla luce UV oppure aggiungendo particolari reagenti all’immagine stampata tramite cianografia dopo la sua produzione. In particolare, si può effettuare uno sbiancamento dell’immagine, che consiste nella sua immersione in una soluzione a base di ammoniaca o carbonato di sodio, che produce inizialmente un cambio del colore dal blu al violetto che, poi, inizia a sbiadire. Questo processo può essere fermato in un qualunque momento versando dell’acqua, ottenendo così una tonalità più tenue di blu. In aggiunta, è opportuno effettuare anche un viraggio della cianografia stampa immergendola in una soluzione a base di acido tannico (che si trova nelle bustine di tè nero), ottenendo tinte sul brunetto e giallino. Non farlo, di contro, comporta rendere l’immagine meno stabile nel tempo.

La chimica dietro la cianografia

Il processo sviluppato da Herschel sfrutta una reazione chimica che produce il colore blu tipico di questa tecnica. Sono stati già introdotti i due componenti che ne sono alla base, ossia il citrato d’ammonio ferrico e il ferricianuro di potassio. Il citrato d’ammonio ferrico verde (infatti c’è la variante marrone) è un composto in cui il ferro (Fe) presenta un numero di ossidazione pari a +3 e si indica con Fe³⁺. È bene chiarire cosa sia il numero di ossidazione per poter spiegare meglio questo processo. Il numero di ossidazione è il numero di elettroni che un atomo dà o riceve nella formazione di un legame. Nel caso in cui l’atomo cede elettroni, esso risulta con una carica positiva; se li riceve, la carica è negativa. In questo specifico caso, l’atomo di Fe isolato possiede 26 elettroni, mentre quando si trova nel citrato d’ammonio ferrico perde tre elettroni, rimanendone con 23. Ecco perché il numero di ossidazione è +3. Oltre al ferro, in questo sale sono presenti anche lo ione ammonio NH₄⁺, anch’esso positivo di carica +1, e lo ione citrato, uno ione organico negativo. Per quanto concerne la struttura del sale, in realtà, non la si conosce con esattezza. In ogni caso, la particolarità di questo sale è che quando viene illuminato con luce UV, un elettrone viene eccitato nello ione negativo citrato e ceduto allo ione Fe³⁺, acquistando una carica negativa e diventando Fe²⁺. La struttura dell’altro composto, il ferricianuro di potassio, è K₃[Fe(CN)₆], dove CN^– è chiamato ione cianuro e dal quale deriva il nome di questa tecnica. Anche qui il ferro ha una carica +3. Quando il Fe²⁺ (derivante dal citrato d’ammonio ferrico esposto a luce UV) entra a contatto con il composto al cianuro, avviene una reazione chimica che porta alla formazione del ferrocianuro ferrico. In formule:

\(\)\[Fe^{2+}+[Fe(CN)_6]^{3-} \rightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3 \]\(\)

con Fe²⁺ dentro le parentesi quadre e Fe³⁺ fuori. Quest’ultimo composto, insolubile in acqua, è proprio quello che conferisce alla cianografia le tinte di blu. Siccome veniva usato per tingere le divise del Regno di Prussia, venne rinominato blu di Prussia. Questo colore viene attualmente impiegato anche per tingere le divise della Polizia locale in Puglia e come colore delle penne biro.

Il motivo per cui dopo lo sbiancamento si deve effettuare il viraggio è perché nel primo passaggio si produce idrossido di ferro, instabile alla luce e dà problemi di conservazione dell’immagine. Invece, aggiungendo l’acidotannico si riconverte l’idrossido di ferro in ferrotannato il quale, di contro, è estremamente stabile a sorgenti luminose.

LA CIANOGRAFIA NELLA STORIA

È giusto spendere due parole sull’inventore di questa fantastica tecnica, John Herschel. Herschel nacque in un ambiente intellettuale in cui si discuteva di matematica, fisica, chimica, astronomia, filosofia. Grazie a questa impostazione, aveva molti interessi che lo portarono anche a ricevere parecchi riconoscimenti e medaglie. Dopo l’università, completata brillantemente si dedicò, tra le altre cose, alla chimica. Questo interesse lo portò a scoprire le proprietà dell’iposolfito di sodio, che gli sarebbero servite 20 anni più tardi. Nel 1839, infatti, venne a conoscenza dei lavori di Daguerre tramite la Royal Society, cui entrambi appartenevano. Stava studiando il processo chimico per produrre la fotografia. Il metodo impiegava i sali di cloruro di argento (AgCl) che sono di colore bianco; quando questi sali venivano esposti alla luce, nelle regioni del foglio che venivano irradiate i sali reagivano producendo sali di argento, di colore grigiastro. Veniva così prodotta la ben nota immagine in bianco e nero, che avrebbe rivoluzionato la cultura e la storia dell’intero globo, in positivo e in negativo (si pensi al caso del filosofo Francis Galton che, tramite l’uso della fotografia, creò una teoria secondo la quale poteva riconoscere i tubercolotici e i criminali).

C’era, però, un grande problema in tutto ciò: la fotografia ottenuta non poteva essere esposta così com’era in luoghi illuminati, in quanto tutti i sali di AgCl che non avevano reagito durante il processo, lo facevano in quel momento e quindi tutta la fotografia si anneriva, perdendo ogni informazione riguardante l’immagine. Detto in gergo, l’immagine non si fissava. Herschel, che nonostante non conoscesse tutti i dettagli del processo riuscì comunque a riprodurlo in pochi giorni, risolse il grande problema del fissaggio dell’immagine applicando l’iposolfito di sodio, quel composto studiato 20 anni prima. Infatti l’iposolfito di sodio, Na₂S₂O₃ (viene anche chiamato tiosolfato di sodio), reagisce con i sali di cloruro di argento tramite la seguente reazione:

\(\)\[AgCl+2Na_2S_2O_3 \rightarrow \\ Na_3[Ag(S_2O_3)_2] + NaCl \]\(\)

In tal modo, l’AgCl veniva lavato via e gli veniva impedito di reagire. L’immagine adesso era fissata. Tuttavia, Herschel non si fermò a questo già grande risultato e, anzi, si ingegnò a introdurre il colore nelle fotografie. Fu proprio da questi studi che nacque, nel 1842, la cianografia che permetteva di produrre immagini colorate in tinte di blu così com’è stata descritta precedentemente. Ma la storia non finisce qui.

Il primo libro illustrato

Anna Atkins visse nello stesso periodo di Herschel e Daguerre. Figlia di George Children (appartenente anch’egli alla Royal Society), sin da piccola si dedicò all’arte e alla botanica. Grazie all’appartenenza del padre alla Royal Society, Anna Atkins venne a conoscenza delle scoperte di Herschel relative alla cianografia. Le venne allora in mente che poteva sfruttare questa tecnica per il suo studio, che intitolò “British Algae: Cyanotype impressions”. Infatti, poneva i campioni di alga sul foglio impregnato di citrato d’ammonio ferrico, lo esponeva alla luce UV e, dopo l’immersione nel ferricianato di potassio, le zone del foglio non coperte dal campione si coloravano di blu di Prussia.

Il lavoro di Anna Atkins non soltanto costituisce il primo libro nella Storia in cui il testo è accompagnato da illustrazioni ottenute con un processo fotografico (la cianografia), bensì ha mostrato al mondo che la fotografia può essere sfruttata anche per fini scientifici, oltre che estetici. Esso è un vero e proprio ponte di collegamento tra i due mondi che, lo si ricorda, all’epoca erano indipendenti. Negli anni a seguire, la cianotipia non si è evoluta più di tanto, ed è stata principalmente utilizzata per copiare disegni architettonici e ingegneristici, e venne rinominata blueprint. È stata utilizzata fino agli anni ’70 del secolo scorso, quando è diventata obsoleta per via dell’invenzione e commercializzazione della stampante.