Termoforesi: cos’è e come prevenirla

Una parola elegante che gira in perizie e preventivi, una fisica vera che ha centosettant’anni di esperimenti alle spalle e arriva alla formula d’uso corrente, e una regola che vale più di tutto: quasi sempre, la macchia scura chiamata “termoforesi” è un’altra cosa. Chi ha cominciato a studiarla, quanto pesa davvero, come si riconosce e come si cura.

C’è una parete che ogni tecnico dell’umidità conosce a memoria, anche senza averla mai vista due volte uguale. Sopra il termosifone sale una sfumatura grigia a ventaglio. Nell’angolo verso il soffitto la tinta ha perso luce. E sul soffitto, se la luce arriva radente, si legge in negativo lo scheletro dell’edificio: i travetti del solaio uno per uno, e sulla parete il cordolo, il pilastro, a volte perfino la quadrettatura dei blocchi. Il proprietario ha già la sua parola pronta, l’ha letta in un preventivo o l’ha sentita da un imbianchino: termoforesi.

È una bella parola. Ha dentro il greco, ha dentro la fisica, e ha dentro anche un pezzo di verità: la termoforesi esiste, si misura, ha una letteratura scientifica nobile che parte dal 1856. Ma proprio perché è una parola elegante, è diventata il nome che si dà a quasi tutte le macchie scure che non si sanno spiegare. E qui la bellezza finisce, perché il nome sbagliato porta alla cura sbagliata: si ridipinge dove bisognerebbe isolare, si “tratta” dove bisognerebbe smettere di accendere candele, si incolpa l’aria dove lavora l’acqua.

La regola di questo articolo sta in tre righe. La termoforesi è la migrazione delle particelle sospese in un fluido dal caldo verso il freddo. Negli edifici produce depositi secchi di fuliggine e polvere fine sulle superfici più fredde: è una firma precisa, con condizioni precise. Tutto il resto, ed è la parte più grossa di quello che incontro nei sopralluoghi, è biologia che cresce sull’acqua, non polvere che viaggia sul calore.

Termoforesi: la parola e il fenomeno

Termoforesi viene dal greco: thermos, calore, e phorein, portare. Trasporto per mezzo del calore. Il fenomeno, nella sua forma essenziale, si racconta con gli urti.

Una particella sospesa nell’aria, un granello di fuliggine da un decimo di micron, sta immersa in un bombardamento continuo: le molecole del gas la colpiscono da ogni lato, decine di migliaia di miliardi di volte al secondo. Finché l’aria attorno ha ovunque la stessa temperatura, gli urti si compensano e la particella se ne va a zonzo senza una direzione (è il moto browniano). Ma se da un lato c’è una superficie calda e dall’altro una fredda, l’aria non è più uguale dappertutto: le molecole del lato caldo arrivano più veloci, quelle del lato freddo più lente. La particella incassa colpi più energici dal lato caldo e colpi più deboli dal lato freddo. Il bilancio non è più pari: la particella viene sospinta, urto dopo urto, verso il freddo.

Questa spinta ha un nome, forza termoforetica, e una conseguenza pratica che riguarda le case: le superfici più calde dell’aria si tengono pulite, le superfici più fredde dell’aria raccolgono. Vale nei gas per le particelle sospese; un fenomeno cugino, la termodiffusione, fa qualcosa di simile nelle soluzioni liquide, dove il sale disciolto migra verso il lato freddo. La storia li ha scoperti insieme, ma è bene tenerli distinti: quello che sporca le pareti è il primo.

Due avvertenze prima della storia. La forza termoforetica è debole e lavora su particelle molto piccole, con gradienti di temperatura concentrati in poco spazio; una corrente d’aria decisa non spegne la spinta, ma impedisce al deposito di costruirsi, perché diluisce le particelle e stempera il salto di temperatura alla parete. E la spinta lavora in compagnia: sulle particelle agiscono anche la gravità, l’inerzia nelle curve dei flussi, le cariche elettrostatiche, la diffusione browniana. Nel bilancio finale di una parete vera c’è quasi sempre più di un meccanismo. Vedremo più avanti quando è lei a firmare il deposito e quando invece firma soltanto il posto dove il deposito si mette.

Chi ha cominciato a studiarla

La storia di questo fenomeno è una piccola lezione su come lavora la scienza: un’osservazione giusta con la spiegazione sbagliata, un controesperimento che la smonta, e un signore con una scatola di sigari che mette ordine. Vale la pena raccontarla con le date giuste, perché in giro circolano date e attribuzioni sbagliate.

1856, Vienna: una pagina sui liquidi. Il primo documento è una nota di una sola pagina negli atti dell’Accademia delle scienze di Vienna, presentata l’8 maggio 1856. L’autore non è un fisico: è Carl Ludwig, uno dei grandi fisiologi dell’Ottocento. Ludwig riempie un tubo di vetro con una soluzione all’8,98 per cento di solfato di sodio, immerge una gamba del tubo in acqua bollente e l’altra in ghiaccio fondente, e aspetta una settimana. Poi separa le due metà e le analizza: dal lato caldo la concentrazione è scesa al 4,31 per cento, dal lato freddo è al 4,75, e sul freddo si è pure formata una crosta di cristalli. Il sale, lentamente, è migrato verso il freddo. Ludwig registra il fatto in tre capoversi, lo chiama “idrodiffusione”, non propone alcun meccanismo e passa oltre. (Nella prima versione di questo articolo avevo scritto che Ludwig osservò particelle sospese nell’aria: non è così, il suo esperimento riguarda i liquidi, e la precisione qui è dovuta.)

1879-1881, Ginevra: la legge di Soret. Ventitré anni dopo, il fisico ginevrino Charles Soret riprende la questione in modo sistematico, senza citare, almeno nei testi che ho potuto leggere, la paginetta di Ludwig, e si fa la domanda pulita: una soluzione omogenea in un tubo verticale, scaldata in alto e fredda in basso, resterà omogenea? Il dettaglio che decide, scaldata in alto, è il colpo da maestro: con il caldo sopra, l’acqua stratifica stabile e la convezione tace; resta al lavoro solo la diffusione. Soret aspetta cinquanta, cinquantasei giorni per tubo, e trova sempre la stessa cosa: la parte fredda si concentra a spese della calda, e lo scarto cresce con la concentrazione di partenza e con il peso molecolare del sale. Fa anche il controesperimento, tubi identici senza riscaldamento: l’effetto sparisce. Dalle sue note (la prima nel 1879 sugli Archives ginevrini, la seconda ripresa nel 1881 dagli Annales de chimie et de physique) nasce il “coefficiente di Soret” che si usa ancora oggi, un secondo coefficiente di diffusione che sta alla temperatura come quello ordinario sta alla concentrazione. Da allora la termodiffusione nei liquidi si chiama effetto Ludwig-Soret. (E una curiosità che dice il livello del personaggio: alla licence di matematica alla Sorbona, nel 1876, i promossi furono due; l’altro si chiamava Henri Poincaré.)

1870, Londra: la lama d’aria nera. Intanto, per l’aria, la prima osservazione era già arrivata, ed era arrivata per caso, dentro una conferenza che parlava d’altro. Il 21 gennaio 1870, alla Royal Institution, John Tyndall tiene il discorso “Dust and Disease”: il tema è il pulviscolo atmosferico e i germi, la sanità dell’aria, non il calore. Ma per mostrare la polvere Tyndall usa un fascio di luce in camera oscura, e dentro quel fascio vede cose strane: sopra una lampada accesa, e perfino sopra un attizzatoio rovente, salgono “volute di oscurità” che sembrano fumo nero e fumo non sono. Sono aria senza polvere: nera come “lo spazio stellare”, scrive lui, perché non c’è nulla che diffonda la luce. Poi tende un filo di platino attraverso il fascio, lo scalda con una corrente regolabile, e ben prima dell’incandescenza vede alzarsi dal filo una lama d’aria piatta e scura, “più scura e più netta di una delle righe più nere di Fraunhofer nello spettro solare”. Il pulviscolo sale ai due lati e la lama resta vuota. Nota anche, ed è il dettaglio che riguarda le nostre case, che non serve il calor rosso: una palla di rame scesa sotto i 100 gradi, o una beuta d’acqua calda, producono ancora l’effetto. Il fenomeno vive alle temperature domestiche.

La spiegazione di Tyndall però è tutta convettiva: il filo caldo alleggerisce l’aria ma non le particelle, e la corrente ascendente di aria “pulita” si fa strada nel pulviscolo trascinandolo ai lati. Osservazione magnifica, meccanismo sbagliato.

1882, il controesperimento di Rayleigh. A metterla in crisi è Lord Rayleigh, che rifà gli esperimenti, li estende, e fa la mossa che taglia la testa al toro: infila in aria fumosa una bacchetta di vetro fredda e vede formarsi un piano scuro che scende dalla bacchetta, netto e persistente. Il freddo produce lo stesso vuoto di polvere del caldo, solo verso il basso. La convezione non basta più: c’è una forza che allontana le particelle dal caldo e, simmetricamente, le accompagna verso il freddo.

1884, Edimburgo: la scatola di sigari di Aitken. L’ordine lo mette John Aitken, fisico scozzese, con una memoria letta alla Royal Society di Edimburgo il 21 gennaio 1884: “On the Formation of Small Clear Spaces in Dusty Air”, sulla formazione dei piccoli spazi limpidi nell’aria polverosa. L’apparato, lo scrive lui stesso, è “del tipo più semplice ed economico”: una scatola di sigari col coperchio sostituito da una lastra di vetro, due becchi a gas per l’illuminazione, due lenti d’ingrandimento, tubi scaldati o raffreddati con acqua e vapore. Dentro quella scatola Aitken fa tutto quello che serve.

Prima la pulizia del problema: a temperatura uniforme, aspettando che ogni corrente si spenga, la polvere tocca i corpi sui fianchi e sopra; nessun “guscio senza polvere” attorno agli oggetti, come pure si era ipotizzato. Poi il fenomeno: basta il minimo scarto di temperatura, scrive, e lo spazio limpido attorno al corpo caldo compare, sottilissimo, e si ispessisce al crescere dello scarto. Poi la simmetria, con l’esperimento delle due lastre affacciate: scalda una faccia e la polvere migra all’altra; raffreddala, e la polvere si affolla verso la faccia più fredda. E infine il meccanismo, descritto con un’immagine che i fisici dell’aerosol usano in sostanza ancora oggi: vicino al corpo caldo l’aria non è più omogenea, le molecole che se ne allontanano portano più energia di quelle che vi tornano, e una particella sospesa lì in mezzo “sarà bombardata da un lato da un numero maggiore di molecole calde che dall’altro”: il risultato è la spinta verso il freddo. Aitken non usa la parola termoforesi, che arriverà dopo: chiama le due facce del fenomeno “repulsione dovuta al calore” e “attrazione dovuta al freddo”, e annota che l’intensità dipende da quanto sono fitte le isoterme, cioè dal gradiente.

Nella stessa memoria c’è già tutta l’edilizia di questo articolo, con centoquarant’anni di anticipo. C’è l’esperimento dei due vasi: due cilindri porosi coperti di carta bianca bagnata, uno pieno d’acqua appena scaldata e uno d’acqua fredda, esposti a turno alle volute di fumo nero in cima a un camino; mezzo minuto, e il vaso caldo esce pulito, “non un granello di fuliggine”, mentre il freddo ne è coperto. C’è la frase sui camini: se tanta fuliggine si raccoglie lì, è perché i gas sono più caldi delle pareti. E c’è perfino la proposta di usare l’attrazione del freddo per abbattere i fumi delle fabbriche. In una digressione a metà memoria, con l’understatement scozzese, anche una passeggiata in montagna: nelle stazioni alpine l’aria è fredda e il corpo è caldo, e la termoforesi lavora da guardiana respingendo la polvere dalle pareti dei bronchi.

Il mulino a luce, e il pentimento di Crookes. In parallelo alla scatola di sigari corre una storia più famosa e più fraintesa, quella del radiometro: la si racconta male spesso, e in buona compagnia. Vale la pena rimetterla in fila.

William Crookes non stava cercando un mulino a luce: stava pesando il tallio. Per le sue misure di chimica aveva costruito una bilancia sotto vuoto, e nel 1872 aveva notato una stranezza: i corpi caldi sembravano pesare meno. Inseguendo quella stranezza costruì strumenti sempre più sensibili, fino al celebre bulbo con le quattro palette di midollo di sambuco, nere da un lato e bianche dall’altro, che girano quando le illumini. Mostrò quegli strumenti in pubblico al ricevimento della Royal Society il 7 aprile 1875 e nella memoria dell’anno dopo diede loro il nome: radiometro, “e si può chiamare anche mulino a luce”. La sua spiegazione, però, era sbagliata, e la scrisse a chiare lettere: nel vuoto, sosteneva, “il calore radiante è libero di esercitare la sua piena azione repellente”; l’aria residua era per lui solo un disturbo che maschera la forza vera della radiazione.

A smontarla bastarono due anni e due colpi. Il primo lo diede un fisico di Manchester, Arthur Schuster, nel 1876, con un esperimento di eleganza definitiva: appese l’intero radiometro a una fibra e guardò dove andava il contraccolpo. Se a spingere le palette fosse stata la radiazione, la reazione sarebbe stata sulla sorgente di luce, fuori dal bulbo; invece era tutta fra le palette e il bulbo di vetro. “Non abbiamo perciò al presente prova alcuna di una forza direttamente riferibile alla radiazione”, scrisse: il motore del mulino sta dentro, nel gas residuo. Il secondo colpo se lo diede Crookes da solo, e gli va reso onore: nel poscritto del gennaio 1877 alla sua stessa memoria ammise che “dodici mesi di ricerca” avevano rovesciato il quadro, che la presenza del gas residuo “è la causa del movimento del radiometro”, con effetto massimo attorno a cinquanta milionesimi di atmosfera. Lo scienziato che corregge pubblicamente sé stesso: un genere che non va mai di moda quanto meriterebbe.

Restava da capire il meccanismo, e qui entrano i due nomi grossi. Osborne Reynolds, quello del numero di Reynolds, arrivò al fenomeno da ingegnere: capì che la forza dipende dal rapporto fra il cammino libero delle molecole e la dimensione dell’ostacolo, e fece il ragionamento a specchio che vale un trattato: se le palette sono fisse, sarà il gas a muoversi. Nei suoi esperimenti del 1879 un setto poroso con le due facce a temperature diverse pompava davvero il gas dal lato freddo a quello caldo (con l’idrogeno, 89 gradi di differenza tenevano in piedi in permanenza un dislivello di pressione di un pollice di mercurio); battezzò il fenomeno traspirazione termica. E fece la controprova sul mulino: sostituì le palette con fibre di seta e fili di ragnatela, oggetti piccolissimi, e ottenne la repulsione non più nel vuoto spinto ma a mezza atmosfera. Teniamo da parte questo numero: è il ponte che ci riporterà alle pareti di casa.

James Clerk Maxwell, nello stesso 1879, mise il fenomeno in equazioni nella sua ultima grande memoria, sugli sforzi nei gas rarefatti. Due cose vanno dette con precisione, perché la versione 2021 di questo articolo sbagliava entrambe. Primo: Maxwell non fu mai presidente della Royal Society, ne era socio (Fellow) dal 1861; nel 1879 il presidente era William Spottiswoode. Secondo: la parte oggi più citata di quella memoria, l’appendice sullo scorrimento termico alla parete, Maxwell l’aggiunse nel maggio 1879 perché “uno dei referee fece notare che era desiderabile tentare”: la scrisse cioè su richiesta di un revisore anonimo, sei mesi prima di morire, e vi riconobbe a Reynolds la scoperta con una frase che è un monumento di onestà scientifica: la traspirazione termica “è stata scoperta interamente da lui”. Il risultato di Maxwell è il tassello finale: lungo una superficie con temperatura disuguale il gas striscia dal freddo verso il caldo (il “thermal creep”), e nel radiometro la spinta nasce ai bordi delle palette, non sulle facce. Il mulino gira per un fenomeno di bordo; e la costante di scorrimento che Maxwell calcolò allora, tre quarti, vive ancora, corretta nel valore (da 0,75 a 1,17) dalla teoria cinetica quasi un secolo dopo, dentro la formula che si usa oggi.

Il Novecento mette i numeri. Il resto è la scala quantitativa, e la riassumo come la riassume la fonte moderna che ho letto per questo articolo: Paul Epstein nel 1929 dà la teoria per le particelle grandi rispetto al cammino libero delle molecole; Ludwig Waldmann nel 1959 risolve il caso opposto, le particelle piccolissime nel regime molecolare libero; James Brock nel 1962 dà l’analisi completa del regime intermedio, con gli scorrimenti alla parete; e nel 1980 Talbot, Cheng, Schefer e Willis, lavorando sulla deposizione della fuliggine negli strati limite riscaldati, scoprono che la formula di Brock, col coefficiente giusto, copre l’intero campo, e la propongono come formula d’uso generale, con un’accuratezza dichiarata del 20-25 per cento. Con una confessione d’autore che merita di essere ricordata: quella copertura totale nasce da una coincidenza numerica che loro stessi definiscono fortuita, e l’operazione, ammettono, non ha giustificazione teorica; funziona, e lo dicono. È la formula d’uso corrente ancora oggi, ed è quella con cui, fra poco, faremo i conti di casa.

Quanto pesa davvero: i numeri del fenomeno

La prima domanda è: perché una particella di fumo sente l’aria in modo così diverso da come la sentiamo noi? La risposta sta in un numero che si chiama numero di Knudsen: il rapporto fra il cammino libero medio delle molecole (quanto viaggia in media una molecola d’aria fra un urto e l’altro: nell’aria di una stanza, circa 65 milionesimi di millimetro) e la dimensione dell’oggetto. Per una mano, per una paletta di radiometro, quel rapporto è infinitesimo: l’aria è un fluido continuo. Per una particella di fumo da un decimo di micron, il cammino libero delle molecole è confrontabile col suo raggio: la particella non sente un fluido, sente i singoli urti. È l’osservazione di Reynolds portata alle estreme conseguenze: rimpicciolisci l’oggetto e il “vuoto” non serve più. Una particella da un decimo di micron vede l’aria del salotto come una paletta di radiometro vede il vuoto spinto. Per questo il fenomeno che nel bulbo di Crookes chiedeva cinquanta milionesimi di atmosfera lavora tranquillamente alla pressione ambiente, sulle particelle giuste.

La seconda domanda è: quanto corre? Ho fatto il conto con la formula di Talbot e colleghi, e lo dichiaro per quello che è: un ordine di grandezza, con le assunzioni messe in fila nel registro delle fonti e in uno script, conservato con questo articolo, che chiunque può far girare da sé. Per le particelle fini la formula si comprime in una regola tascabile: la velocità termoforetica è circa 0,55 volte la viscosità cinematica dell’aria per il gradiente di temperatura, diviso la temperatura assoluta. Portata su una parete vera: presa una superficie interna più fredda dell’aria di 2-5 gradi, con il salto concentrato nel centimetro scarso d’aria a ridosso della parete, viene una velocità di deriva fra 6 e 29 milionesimi di metro al secondo. Dieci, quindici micron al secondo: cinque centimetri in un’ora. Sembra niente. Ma lo spessore da attraversare non è la stanza: è lo strato limite. Una particella che entra nello strato d’aria a ridosso della parete fredda la raggiunge in pochi minuti, al più mezz’ora nei casi più blandi. E la deriva ha una proprietà che il moto browniano non ha: un verso solo, sempre acceso, finché la parete resta più fredda dell’aria. Il moto browniano agita avanti e indietro, la termoforesi accompagna sempre di là. Su una stagione di riscaldamento, vince chi ha un verso.

Il conto consegna anche due sorprese, e sono le firme che ritroveremo sulle pareti. Primo: nel fine vero e proprio, fino a un paio di decimi di micron, la velocità non dipende quasi per nulla dalla taglia (fra un centesimo e un decimo di micron cambia di meno di due punti percentuali: un fattore mille in massa, praticamente la stessa velocità). La termoforesi non seleziona il fine: lo deposita tutto insieme, ed è per questo che le sue macchie sono veli uniformi e netti, non sfumature sgranate. Secondo: sempre nel fine, non dipende quasi per nulla dal materiale (fuliggine, sale, minerale: differenze sotto il punto percentuale). La parete fredda non fa la difficile: prende tutto. E il confronto con gli altri trasporti chiude il quadro: a un decimo di micron, al caso centrale del conto, la termoforesi batte la gravità di un fattore dieci; a un micron la gravità rivince e il grosso si posa per terra. Ecco perché il pavimento raccoglie la polvere e la parete fredda raccoglie il fumo: la macchia termoforetica è fatta di particolato fine, quello delle combustioni, non della polvere che vedi controluce.

La parete fredda e il fumo

quanto corre il particolato fine verso una superficie: il dimostratore dell’ordine di grandezza

Renzo-ArtHometavola interattiva

deriva verso la parete

~15 µm/s

attraversa lo strato in

~11 minuti

chi comanda a questa taglia

termoforesi ~11x

Quattro casi pronti

Il ponte termico d’invernoparete perimetrale poco isolata, stanza scaldataSopra il radiatoreil pennacchio scalda l’aria, il sottofinestra sottile resta freddoLa stessa parete d’estatemuro tiepido, aria appena più frescaLa polvere grossastesso ponte termico, particella da un micron

I casi pronti sono esempi costruiti, con temperature di comodo: i numeri veri sono quelli misurati sul posto.

Le due temperature (termoigrometro per l’aria, termometro a contatto o a infrarossi per la parete)

Aria a ridosso della superficie 20,0 °C

l’aria della stanza; sopra un radiatore, l’aria del pennacchio

Superficie 15,0 °C

la faccia interna della parete, il travetto, il ponte termico

Taglia della particella
0,05 µm · fumo molto fine0,1 µm · la taglia del conto (fumo fine)0,2 µm · ancora fine, al limite0,5 µm · mezzo micron1 µm · polvere grossa2 µm · polvere ancora più grossa

il decimo di micron è la taglia del fumo fine usata nel conto dell’articolo

Strato d’aria a ridosso della parete
10 mm · zona calma (assunzione)5 mm · zona viva (assunzione)

dove si concentra il salto di temperatura: assunzione dell’articolo

LA PARETE RACCOGLIE IL FINE

Più fredda dell’aria di 5,0 gradi: la deriva punta alla parete, e la particella attraversa lo strato in circa 11 minuti. Perché il velo si scriva servono anche le altre condizioni: aria che consegna, niente acqua che lava, e una sorgente di particelle accesa; il velo visibile si costruisce in settimane e mesi di viaggi come questo (giorni solo nei casi estremi).

Prima di ogni conto, la sicurezza: se il deposito nero è comparso in fretta e in casa c’è un apparecchio a fiamma (caldaia a camera aperta, scaldabagno a gas, stufa, camino), la prima chiamata è al tecnico del gas o allo spazzacamino. Una combustione che sporca può anche riempire la stanza di monossido.

Che cosa fa questo dimostratore, e che cosa no. Applica la formula della velocità termoforetica di Talbot, Cheng, Schefer e Willis (1980, eq. 17a, accuratezza dichiarata dagli autori 20-25 per cento) e la confronta con la sedimentazione (particella da 1.500 kg/m³, correzione di Cunningham), con le stesse assunzioni dichiarate nell’articolo: proprietà dell’aria a 20 gradi, salto concentrato in uno strato di 5-10 mm, conducibilità della particella ininfluente nel fine. È un ordine di grandezza, buono a un fattore due: non una previsione, e non una diagnosi. Se la macchia c’è già, le firme per distinguere il deposito secco dalla muffa sono nell’articolo, insieme alle altre condizioni che il velo richiede (aria che consegna, niente acqua che lava, una sorgente accesa). Il motore è lo stesso dello script calcoli.py conservato con l’articolo, e i collaudi che li confrontano sono nella cartella di lavoro.

Tutte le tavole interattive: I calcolatori.

Il calcolatore qui sopra rifà il conto di questo capitolo su una parete vera: si inseriscono la temperatura dell’aria e quella della superficie (bastano un termoigrometro e un termometro a contatto o a infrarossi), si scelgono la taglia della particella e lo spessore assunto per lo strato d’aria a ridosso della parete; restituisce la velocità di deriva, il tempo di attraversamento dello strato e il confronto con la sedimentazione, dicendo quale trasporto comanda a quella taglia. Se la superficie sta più calda dell’aria lo dice senza giri: quella parete si tiene pulita dal fine, come il vaso caldo di Aitken. Sopra un radiatore, dove il salto locale è il più alto di casa, il conto esce sopra la fascia della Tavola 3: è uno dei casi pronti che il calcolatore porta con sé. E i suoi limiti, che sono quelli del testo, li porta scritti dentro.

Tutto questo con l’onestà dovuta ai numeri: la formula stessa dichiara un’incertezza del 20-25 per cento, e le mie assunzioni sullo strato limite valgono come ordine di grandezza, buono a un fattore due, non come previsione. Ma per capire il fenomeno basta e avanza, e conferma i tre fatti che l’Ottocento aveva già messo in fila: il fenomeno esiste a temperature domestiche (la palla di rame di Tyndall sotto i 100 gradi); comincia con scarti minimi e cresce col gradiente (Aitken); ed è un trasporto gentile, che non compete col vento: dove l’aria corre, il deposito non si costruisce. Da qui discendono le condizioni che decidono tutto negli edifici.

Le tre condizioni (e perché sono rare insieme)

Perché la termoforesi lasci una firma visibile su una parete servono tre condizioni contemporanee.

Prima: la superficie deve stare più fredda dell’aria che la tocca, a lungo. Il singolo viaggio della particella dura minuti, ma il velo si costruisce strato su strato: il ritmo lo detta quanta polvere fine c’è nell’aria, moltiplicata per la durata. Nei casi estremi documentati, con l’aria carica, bastano giorni; con sorgenti ordinarie servono settimane e mesi. Dentro casa, d’inverno, la condizione della parete fredda è la norma: l’aria è scaldata, le pareti perimetrali sono più fredde, e i punti dove la parete disperde di più (i ponti termici: travi, pilastri, spallette, e sul soffitto i travetti) sono i più freddi di tutti. Fuori casa è l’eccezione: la superficie esterna di un muro disperdente d’inverno sta più calda dell’aria, sia pure di frazioni di grado, e il flusso termoforetico semmai allontana le particelle. Le eccezioni esterne esistono: nelle notti serene il cielo è radiativamente molto più freddo dell’aria, e una superficie ben isolata da dietro (il rivestimento di un cappotto, il manto di una copertura fredda) può scendere sotto la temperatura dell’aria per solo scambio radiativo. Gli inglesi lo hanno messo in norma da tempo: la BS 5250, il codice sul controllo della condensa negli edifici (dal 2021 allargato alla gestione dell’umidità in genere), lo elenca fra i fattori di progetto, con le coperture che nelle notti serene arrivano alla condensa sull’intradosso del manto. Ma sono finestre di ore, non stagioni: la notte serena carica la superficie di rugiada, non di fuliggine.

Seconda: aria calma dove il velo deve restare. La deposizione è secca: polvere appoggiata, e nel fine tenuta anche saldamente (il velo non riparte da solo: per toglierlo bisogna strofinare). Ma perché il velo si scriva serve che l’aria a ridosso della superficie consegni più di quanto porta via: le correnti decise diluiscono le particelle e stemperano il salto di temperatura, e la firma non si costruisce. Per questo le zone morte del movimento d’aria sono terreno buono: dietro gli armadi accostati alle pareti fredde, negli angoli alti. La fascia sopra i radiatori è un caso a parte, e lavora al contrario: lì non c’è calma, c’è il pennacchio convettivo, il flusso più vivo della stanza; ma quel flusso consegna senza sosta aria calda e carica di particelle a una parete che resta più fredda, il salto locale aria-superficie è il più alto di casa, e la deriva termoforetica, che spinge perpendicolare alla parete, non viene cancellata dal moto che le scorre parallelo. Sopra il termosifone la firma nasce per rifornimento, non per calma.

Terza: niente acqua che lava. Basta una pioggia battente, o anche solo lo scorrimento episodico dell’acqua su una facciata, per portarsi via mesi di deposito. La firma termoforetica sopravvive dove l’acqua liquida non passa: dentro casa quasi sempre, fuori quasi mai.

Tre condizioni insieme: dentro casa, d’inverno, nei punti freddi, con una sorgente di particelle fini nell’aria. Fuori, praticamente mai. Già da qui si capisce dove andrà a parare la diagnosi differenziale: le macchie scure delle facciate hanno quasi sempre un’altra storia.

Quando è vera: il fantasma dentro casa

Quando le tre condizioni ci sono, la termoforesi disegna. E disegna con una precisione che è la sua firma: riproduce sulla finitura la mappa termica di quello che c’è sotto.

I casi documentati meglio vengono da due letterature parallele, che negli stessi anni Novanta si accorsero dello stesso fenomeno su due continenti. Una precisazione dovuta prima di raccontarle: le agenzie che le hanno scritte documentano il dove, i punti freddi, senza pronunciarsi sul meccanismo; il come, per la parte termoforetica, è la fisica di Aitken che abbiamo visto, e il bilancio di Camuffo che vedremo.

Le “case nere” tedesche. A metà degli anni Novanta l’agenzia federale tedesca per l’ambiente, l’Umweltbundesamt, cominciò a ricevere segnalazioni di un fenomeno che non aveva ancora un nome: appartamenti che si coprivano di una patina grigio-nera, untuosa, simile a fuliggine, su pareti, soffitti e arredi; talvolta in pochi giorni, per lo più in qualche settimana. Quasi sempre in stagione di riscaldamento. Le segnalazioni diventarono migliaia, in tutti i Länder, e l’agenzia ci fece sopra due campagne di questionari: 287 casi valutati entro il 2001. Il ritratto che ne uscì è istruttivo: il 68 per cento delle case colpite era stato ristrutturato da poco e un altro 24 per cento era nuovo; nel 67 per cento dei casi si era tinteggiato di fresco, quasi sempre con pitture all’acqua “ecologiche”; in più di metà delle famiglie si bruciavano candele. E i depositi non si mettevano a caso: sopra i radiatori, su tende e telai, sugli apparecchi elettrici, e sulle facce interne delle pareti esterne; i ponti termici e le “pareti fredde” compaiono nell’elenco dei fattori dell’agenzia fra ciò che localizza e aggrava il fenomeno. Il meccanismo ricostruito: le pitture e i materiali nuovi, riformulati senza i vecchi solventi volatili, contenevano composti semivolatili (plastificanti, ftalati, esteri) che esalano piano, anche per un paio d’anni; nell’aria questi composti si legano al particolato fine formando particelle più grandi, che si depositano come patine untuose; e la casa moderna, ermetica, li concentra invece di diluirli. La ristrutturazione fatta d’estate presentava il conto al primo inverno, quando si scalda e si arieggia poco: e il conto veniva recapitato ai punti freddi. I tedeschi lo chiamarono Fogging-Effekt, e il rapporto dell’agenzia, che si intitola senza giri di parole “L’attacco della polvere nera”, mise fra i rimedi anche la voce che ci riguarda: eliminare i difetti costruttivi, i ponti termici, contribuisce a far sì che i depositi non si concentrino più lì.

Il “ghosting” americano. Negli stessi anni, dall’altra parte dell’oceano, ispettori e restauratori davano la caccia allo stesso fantasma con altri nomi: ghosting, black soot deposition, carbon tracking, fino alla pittoresca “sindrome della casa sporca”. I reclami crescevano dal 1992. La descrizione d’epoca di Frank Vigil (1998) è un catalogo di firme: segni scuri che possono essere sbavature casuali oppure “disegni geometrici netti che seguono le linee dell’orditura dietro la superficie”, montanti e travetti che affiorano in negativo sul cartongesso perché più conduttivi dell’isolante che li affianca, e quindi più freddi; la posa scadente dell’isolante esaspera il contrasto, non lo crea, e sulle contropareti con orditura metallica il disegno viene ancora più netto. Un professionista del ripristino post-danno, Chris Cole, descrisse il meccanismo senza nominarlo, e con una precisione che Aitken avrebbe firmato: le particelle vicine a una superficie fredda ricevono più energia dal lato dell’aria calda che dal lato freddo, e il moto browniano finisce per spingerle contro la superficie; nel suo mestiere, scrive, si vede da anni la fuliggine che ricalca i montanti freddi “e perfino le teste delle viti del cartongesso”. Ogni vite, un puntino freddo; ogni puntino freddo, un puntino grigio. Cole riporta anche una soglia storica, misurata dalla U.S. Steel nei primi anni Settanta e da prendere con la catena di custodia dichiarata (lui la cita da una rivista tecnica del 1995): il disegno comincerebbe già con un grado e mezzo, due, di differenza sulla superficie, e oltre i quattro gradi e mezzo lo scolorimento si fa severo. Numeri di terza mano, che qui restano nel testo e fuori dalle tavole; ma l’ordine di grandezza torna con tutto il resto: per disegnare un travetto sul soffitto bastano le differenze di temperatura di un normale ponte termico.

E la sorgente? Qui la letteratura americana è categorica, e ha un colpevole preferito: le candele, soprattutto quelle profumate. Il rapporto dell’EPA del 2001 raccolse i dati: una candela può emettere fino a cento volte la fuliggine di un’altra; le misure andavano da meno di 40 fino a 3.370 microgrammi di carbonio elementare per grammo di cera bruciata; le profumate sono le peggiori perché gli oli di fragranza sono idrocarburi insaturi che bruciano sporco, le candele in barattolo aggravano le cose perché il vetro rende instabile la fiamma, e spegnere soffiando regala un’ultima nuvola di particelle. Un test sul campo citato da Vigil rende l’idea meglio dei microgrammi: in una casa campione, quattro candele accese per quindici ore complessive produssero depositi su pareti, tende ed elettrodomestici tali da far interrompere la prova. E c’è la frase che ogni tecnico dovrebbe tenere in tasca per i sopralluoghi, perché i clienti la dicono davvero: “Mia madre brucia le stesse candele senza problemi!”. Già: in una casa vecchia e spifferosa la fuliggine se ne va col ricambio d’aria; nella casa nuova ed ermetica resta, si concentra, e va a cercarsi i punti freddi.

Il quadro moderno, dunque, conferma l’Ottocento e gli dà i numeri: serve una sorgente di particelle fini (candele, lumini, incensi, camini, cucina, fumo, e i semivolatili delle ristrutturazioni recenti) e serve la mappa fredda che decide dove il deposito si scrive. La termoforesi è il postino: non produce la fuliggine, la recapita all’indirizzo più freddo.

Le chiese riscaldate: il laboratorio in scala reale. C’è un luogo dove tutto questo succede in grande, con secoli di pareti fredde e una sorgente di fuliggine benedetta dalla liturgia: le chiese. Dario Camuffo, il fisico del CNR che ha scritto i testi di riferimento sul microclima dei monumenti, lo scrive in un contributo per il Getty Conservation Institute sul riscaldamento delle chiese: quando si immette aria calda in un volume dalle murature fredde, “si genera un moto convettivo senza fine, con forte deposizione del fumo di candela e degli altri inquinanti”, e le correnti fredde discendenti lungo le pareti “aumentano l’annerimento”. Perfino il pavimento radiante, che pare la soluzione gentile, “genera moti convettivi dell’aria e annerimento delle superfici”; e il riscaldamento continuo, nei climi freddi, fa procedere l’annerimento “a ritmo accelerato per l’intera stagione fredda”. La scelta dell’impianto, scrive, si fa anche su questo: quale meccanismo di danno si è disposti ad accettare, e l’annerimento delle superfici sta nell’elenco accanto a fessure, sali e condense. In un lavoro precedente sui murali (1991, qui letto nel solo riassunto, e lo dichiaro) Camuffo aveva fatto il bilancio dei meccanismi che ci serve. Parete più fredda dell’aria: termoforesi verso la parete più convezione discendente con l’impatto delle particelle, il pacchetto completo che sporca. Parete più calda: la termoforesi contrasta in parte la deposizione delle particelle fini, ma il flusso ascendente che nasce lungo la parete fa impattare le grosse, dove sta la massa; l’effetto netto può essere comunque un forte insudiciamento. Tradotto per le case: la fascia grigia sopra il termosifone non è un’ingiustizia della fisica, è il bilancio di Camuffo in miniatura, convezione che solleva e superfici che raccolgono, ciascuna secondo la propria temperatura.

Quando non lo è: la maggior parte delle volte

E le facciate? I prospetti che anneriscono a chiazze, la struttura che si disegna fuori, la quadrettatura dei mattoni che affiora sull’intonaco? Qui la parola “termoforesi” viene usata più spesso, e qui è quasi sempre fuori posto. Rileggiamo le tre condizioni: fuori, d’inverno, la superficie di un muro disperdente sta più calda dell’aria, non più fredda; il vento non manca quasi mai; e la pioggia lava. Tutte e tre le condizioni mancano insieme.

Eppure le facciate si scrivono, ed è vero che il disegno segue spesso la struttura. Ma il meccanismo va cercato nell’acqua, e lo dico qui come lettura di campo, maturata in anni di prospetti e già messa in fila nella versione 2021 di questo articolo, di cui conservo le osservazioni buone. Dove il muro disperde di più (il ponte termico) la superficie esterna sta un filo più calda e asciuga prima; dove il muro è isolato la superficie esterna resta fredda e umida più a lungo, fra pioggia assorbita e raffreddamento notturno. E dove una superficie porosa resta umida abbastanza a lungo, la biologia parte: muffe scure capaci di vivere nei pori e di attraversare i periodi asciutti, alghe verdi dove l’acqua è più generosa. Il risultato è il paradosso che confonde tutti: fuori anneriscono le campiture isolate, cioè le più fredde e umide, mentre i ponti termici restano chiari; sui cappotti anneriti si leggono perfino i tasselli, puntini chiari sulla campitura scura, perché sono i punti più caldi e asciutti della parete. Dentro, sullo stesso disegno geometrico, i firmatari possibili sono due: la muffa dove il freddo fa acqua, la polvere dove il freddo resta asciutto; e si distinguono con le firme del capitolo che segue.

Attenzione però a non fare della lettura biologica una chiave universale: i prospetti si sporcano anche d’altro. Sulle facciate urbane cariche di particolato da traffico la geometria si legge spesso all’opposto: le zone battute dalla pioggia si dilavano (pulite, o rigate dal ruscellamento), e le zone riparate, sotto cornicioni e davanzali, conservano il deposito e anneriscono. Tre letture, per non sbagliare mappa: il bagnato che nutre (biologia), il riparato che conserva (deposito atmosferico), il dilavato che pulisce o riga (ruscellamento). E due controprove che si incontrano di continuo: le baffate scure sotto i davanzali senza gocciolatoio, che sono acqua sporca incanalata, non termoforesi; e il camino, dove la fuliggine vera esiste anche all’esterno, ma arriva dai fumi del comignolo, sporca dall’alto e non disegna i giunti. Sul fusto del camino, semmai, si vede l’opposto: i giunti di malta chiari, perché la canna calda e i giunti disperdenti asciugano prima, e le fasce protette dagli aggetti che restano pulite dalla biologia perché non si bagnano. Sono letture d’acqua, non di polvere.

La linea di confine fisica, del resto, è netta e sta nei numeri già raccontati nell’articolo sulla muffa: la muffa pretende un’umidità alla superficie sopra la sua soglia (l’ordine del 75-85 per cento secondo materiale e temperatura, dalla tesi di Sedlbauer) mantenuta nel tempo; vicino alla saturazione germina in un giorno o due, e farsi macchia visibile è il passo successivo. La deposizione secca non chiede acqua: chiede soltanto tempo, e una superficie più fredda dell’aria. Per questo termocamera e igrometro, usati insieme e usati bene, chiudono quasi sempre la partita.

C’è infine il caso ibrido, ed è doppio. La cattura sul velo di condensa: quando una superficie interna fredda arriva alla condensa, le particelle vengono catturate anche dall’acqua, e su quel velo, se dura, la muffa trova pronto il banchetto. E la staffetta più subdola: la polvere depositata è dispensa per le muffe. Il particolato che si accumula contiene anche una quota biologica (pollini, spore, residui organici: così la letteratura professionale che ho usato per l’articolo sulla muffa), e una superficie di per sé inerte, un intonaco nuovo, una pittura, una volta sporca diventa colonizzabile: nella classificazione di Sedlbauer è il salto di categoria del substrato per contaminazione. Prima la parete fredda raccoglie la polvere, poi, alla prima stagione umida, sulla polvere cresce la muffa. In quel caso la macchia comincia grigia e finisce viva, e la perizia deve raccontare tutte e due le puntate. Il confine vero, in una diagnosi, non è mai una parola: è il meccanismo dominante, e si accerta.

La diagnosi sul campo: le firme a confronto

Prima di ogni firma, una regola di sicurezza che viene prima dell’estetica. Se il deposito nero è comparso in fretta e in casa c’è un apparecchio a fiamma, caldaia a camera aperta, scaldabagno a gas, stufa, camino, la prima chiamata non è all’imbianchino: è al tecnico del gas o allo spazzacamino. Una fiamma che fa nerofumo è una fiamma che brucia male, e una combustione che sporca le pareti può anche riempire la stanza di monossido. Prima si mette in sicurezza l’apparecchio e il tiraggio, poi si ragiona di candele, ftalati e ponti termici.

Fatto questo, distinguere il deposito termoforetico dalla muffa non richiede un laboratorio, nella maggior parte dei casi: richiede di leggere quattro firme.

Dove sta. La fuliggine ricalca la geometria fredda: sul soffitto i travetti in negativo, sulla parete il cordolo e il pilastro, le teste delle viti, la fascia sopra i radiatori, la parete dietro l’armadio, gli angoli alti delle pareti perimetrali. La muffa cerca l’acqua: angoli freddi sì, ma anche perimetri di finestre, giunzioni col soffitto, zone di condensa. Se il disegno riproduce lo scheletro costruttivo con precisione da lastra radiografica, la polvere è indiziata; se segue le zone umide e sfuma dove si asciuga, è biologia. E attenzione agli indirizzi condivisi: dietro un quadro appeso a una parete perimetrale poco isolata la superficie sta più fredda di tre gradi buoni (3,2 nella termografia tedesca che ho già usato nell’articolo sulla muffa): quel rettangolo freddo è un recapito buono sia per la fuliggine sia per la colonia, e il quadro tolto rivela quale delle due ha firmato.

Com’è fatta. Il deposito da fogging o da fuliggine è un velo continuo, da grigio a nero, spesso untuoso al tatto. La muffa è punteggiata: colonie, puntini che si fondono in chiazze, spesso con rilievo, a volte con odore di terra. La prova casalinga si fa così, e con giudizio: si sceglie un angolino piccolo e nascosto della macchia, si tampona con un panno bianco asciutto, senza strofinare. Se il panno si unge di grigio uniforme, come il vetro di un lumino, è deposito. Se sul muro restano puntini in rilievo, ciuffetti, chiazze che sotto una lente mostrano corpo, e magari sale odore di terra, è roba viva: e lì ci si ferma, niente sfregature a secco su superfici grandi, il panno va nel sacchetto e le mani lavate.

Quando è nata. Il fogging compare ed esplode in stagione di riscaldamento, spesso al primo inverno dopo una ristrutturazione o un trasloco, e nel giro di giorni o settimane. La muffa segue le stagioni dell’umidità e di regola cresce più piano. D’estate il fogging di regola tace (gli americani l’hanno visto anche d’estate, ma con aria molto secca); la macchia biologica su una parete umida, d’estate, non si ferma.

Che cosa dicono gli strumenti. La termocamera è l’attrezzo giusto per entrambi i casi, usata nelle condizioni giuste: serve un salto vero fra dentro e fuori (stagione fredda, mattina presto, niente sole sulla parete), altrimenti la mappa non parla. Sul deposito secco le macchie coincidono con i punti freddi della mappa termica, e l’aria non racconta anomalie: nelle indagini tedesche temperatura e umidità delle case colpite erano normali. Sulla muffa serve anche l’acqua, ma attenzione alla scorciatoia che inganna: l’umidità che conta non è quella in mezzo alla stanza, è quella a ridosso della superficie fredda, e si ricava da temperatura superficiale e igrometro. Con aria a 20 gradi e 55 per cento, una parete a 12-13 gradi sta già sopra l’80 per cento di umidità relativa alla sua superficie: la muffa resta in gioco anche con l’igrometro “in regola”. Se invece la parete è fredda ma la sua umidità superficiale resta bassa, e la macchia c’è lo stesso, allora pensa alla polvere. La checklist d’epoca di Vigil dice la stessa cosa dal lato costruttivo: macchie dal disegno geometrico, sospetta dell’isolamento, e termografia per cercare l’anomalia dietro la macchia.

E una domanda da fare sempre, prima di ogni strumento: che cosa brucia in questa casa? Candele profumate, lumini, incensi, camino, stufa, cucina senza cappa che scarica fuori. Senza sorgente non c’è deposito; trovata la sorgente, spesso la perizia è a metà.

La cura: togliere la sorgente, scaldare la parete

La terapia discende dalla diagnosi, e ha due gambe, perché due sono i colpevoli: la sorgente e la mappa fredda.

Prima gamba: chiudere la fabbrica di particelle. Meno candele, e mai profumate o in barattolo se il problema c’è già. I gesti contano: stoppino accorciato a mezzo centimetro prima di ogni accensione, fiamma lontana dalle correnti, e si spegne con lo spegnitoio o affogando lo stoppino nella cera, non a soffio; una fiamma che balla o che allunga la punta arancione sta già sporcando. Lumini a olio con parsimonia; camini e stufe mantenuti e spazzati; in cucina una cappa che scarica all’esterno dove possibile, perché quella a ricircolo coi filtri esausti è solo un ventilatore che rimescola. Dopo una ristrutturazione: prodotti a bassa emissione con etichetta verificabile (i marchi tipo Blauer Engel o Ecolabel, e per colle e rasanti la classe EMICODE EC1 Plus), e la scheda tecnica chiesta all’applicatore. Qui va sciolto un nodo che i casi tedeschi hanno lasciato aperto: il problema non era l'”ecologico” in sé, erano i semivolatili messi al posto dei vecchi solventi; i marchi seri di oggi misurano proprio quelli. E nei primi mesi dopo i lavori, come raccomandavano i tedeschi, ventilazione intensa per settimane: arieggiare spesso e breve, a finestre spalancate e correnti incrociate, non lo spiffero perenne in vasistas che gela le spallette. Infine il riscaldamento: continuità non vuol dire venti gradi giorno e notte, vuol dire abbassare invece di spegnere, perché il regime a strappi, spento in assenza e sparato al rientro, è fra i fattori che le indagini tedesche associano al fenomeno.

Seconda gamba: cancellare l’indirizzo freddo. Se il deposito disegna il ponte termico, il ponte termico va corretto: è la stessa medicina della muffa da condensa, per la stessa ragione fisica, alzare la temperatura superficiale interna. Ma è una medicina da dosare con progetto, non da banco: la correzione va dimensionata e verificata (la temperatura superficiale del nodo corretto e, se si isola dall’interno, la condensa fra gli strati), perché l’isolamento dall’interno, spesso l’unico possibile in appartamento, è anche il più delicato della lista: bordi dove il pannello si interrompe, rischio di condensa nascosta dietro. E una correzione fatta a metà sposta il recapito sul punto freddo successivo, esattamente come una sorgente lasciata accesa. Vale anche il rovescio del paradosso di facciata: isolando, il fronte freddo trasloca all’esterno, e la superficie nuova del cappotto diventa la candidata all’annerimento biologico visto due capitoli fa; si governa con gli aggetti, con le finiture pensate per restare asciutte, con la manutenzione. Infine, se la riqualificazione sigilla (serramenti nuovi, casa più ermetica), il ricambio d’aria va progettato insieme, perché la casa stretta che concentra è esattamente il paziente tipo del fogging tedesco. L’agenzia lo mette fra i rimedi: eliminare i difetti costruttivi contribuisce a far sì che i depositi non abbiano più un punto dove concentrarsi. Con l’avvertimento onesto: se la sorgente resta accesa, la casa troverà il prossimo punto più freddo. Le due gambe camminano insieme, e per fortuna la prima costa quasi zero mentre la seconda costa: si comincia sempre dalla prima.

E la pulizia. Il deposito secco si pulisce, ma quello da fogging è untuoso, e il muro non è un piano cottura. Prima una prova in un angolo nascosto. Sulle pitture non lavabili (la maggior parte dei soffitti) acqua e sgrassante spalmano: meglio il passaggio a secco con la spugna di gomma da restauro, quella che cattura senza strisciare. Sulle superfici lavabili, sgrassante neutro tamponando dal basso verso l’alto, per non lasciare colature che restano. E il finale onesto: nei casi veri di fogging il muro raramente torna come prima; si pulisce per togliere il grasso, poi si passa un fondo isolante antimacchia e si ridipinge, altrimenti l’untuoso riaffiora attraverso la pittura nuova. La candeggina, sul deposito secco, non serve a niente: non è roba viva, e rovina solo la tinta. Ridipingere senza pulire e senza togliere le cause, invece, è un appuntamento preso con la stessa macchia per l’anno prossimo. Se la macchia torna in poche settimane, o il disegno copre più stanze, è il momento della telefonata al tecnico: lì non serve un pennello, serve una diagnosi. Le muffe sono un’altra partita, con altre regole, e si gioca nell’articolo sulle muffe indoor.

Domande e risposte

La termoforesi danneggia la salute? Il deposito in sé, secondo l’agenzia tedesca per l’ambiente, non costituisce un pericolo sanitario immediato; il discorso cambia se contiene fuliggine da combustione o idrocarburi policiclici, e comunque una casa che accumula nerofumo sta raccontando un problema di sorgenti e di ricambio d’aria che merita correzione. E se in casa c’è un apparecchio a fiamma, vale la regola di sicurezza del capitolo sulla diagnosi: prima il controllo di combustione e tiraggio. La muffa è un’altra faccenda, e più seria: asma e sintomi respiratori sono documentati (le fonti sono nell’articolo sulla muffa).

Ho macchie scure sulla facciata: è termoforesi? Quasi certamente no. Fuori mancano le condizioni (superficie più calda dell’aria, vento, pioggia che lava), e i prospetti che rilievo raccontano quasi sempre storie d’acqua: biologia dove il muro resta umido, deposito conservato dove la pioggia non batte, dilavamenti dove scorre. La spia della biologia: anneriscono le campiture isolate e i ponti termici restano chiari, coi tasselli del cappotto che spuntano come puntini chiari.

Il muro dietro l’armadio è grigio: polvere o muffa? Il posto è lo stesso, il meccanismo si distingue con le firme: velo continuo untuoso e uniforme, polvere recapitata dal freddo; punteggiato che si fonde a chiazze, con odore, muffa. Nel dubbio, la prova del panno fatta come descritto sopra: un tampone leggero in un angolino nascosto, senza strofinare. E in entrambi i casi l’armadio accostato alla parete fredda è complice: scostarlo di 5-10 centimetri, meglio se su piedini e senza zoccolo chiuso, cambia il microclima di quella fascia.

Basta ridipingere? No, mai. Sul deposito secco: pulizia con giudizio, fondo isolante, poi sorgenti e ponte termico, poi la pittura. Sulla muffa: prima l’acqua, poi tutto il resto. La pittura da sola è la ricevuta di un lavoro rimandato.

Perché la mia casa nuova si sporca e quella vecchia di mia madre no? Perché la casa vecchia respira per spifferi e diluisce; quella nuova, ermetica, concentra. A parità di candele, la differenza la fa il ricambio d’aria: nella casa nuova la ventilazione va governata (aperture programmate o ventilazione meccanica), non lasciata al caso.

Un purificatore d’aria risolve? Riduce il particolato sospeso, quindi aiuta, ma è una stampella, non una cura: se la sorgente resta e la parete resta fredda, il recapito continua, solo più lento. Prima le cause, poi, se serve, il filtro.

Prima la diagnosi, poi il nome

La termoforesi è una parola che merita rispetto: dentro ci sono Ludwig con la sua pagina del 1856, Soret coi suoi tubi pazienti, Tyndall con la lama d’aria nera, Rayleigh con la bacchetta fredda, Aitken con la scatola di sigari, Crookes col suo mulino e col coraggio di correggersi, Reynolds e Maxwell con lo scorrimento termico messo in equazioni, la fila del Novecento fino alla formula di Talbot, e due letterature moderne che hanno dato al fenomeno numeri e casistica. Proprio per questo non va spesa a vanvera. Quando una parete si scrive, la domanda giusta non è “come si chiama questa macchia”, ma “che cosa l’ha portata qui”: l’aria calda che consegna polvere al freddo, o l’acqua che dà da bere a qualcosa di vivo. Sono due storie diverse, con due cure diverse. Il nome, quello giusto, arriva alla fine della diagnosi, non al posto suo.

Le fonti di questo articolo

(Qui la sostanza, con lo stato di lettura dichiarato come d’uso; il registro di lavorazione completo, coi dossier di lettura fonte per fonte, resta in archivio con l’articolo.)

• ✅ C. Ludwig, “Diffusion zwischen ungleich erwärmten Orten gleich zusammengesetzter Lösungen”, Sitzungsberichte della kaiserliche Akademie der Wissenschaften di Vienna, vol. 20, p. 539, seduta dell’8 maggio 1856: letta integralmente (è una pagina) sulla copia del volume originale.
• ✅ Ch. Soret, seconda nota, Annales de chimie et de physique, 5ª serie, t. 22, pp. 293-297, 1881: letta integralmente su Gallica; la prima nota (Archives de Genève, 15 luglio 1879, t. II, p. 48) non è digitalizzata e la conosco dalla recensione d’epoca di Bouty (Journal de Physique, 1880) e dai rimandi dello stesso Soret: lo dichiaro. La sequenza delle note e la curiosità su Poincaré vengono dal necrologio di Duparc (1904), letto a stralci.
• ✅ J. Tyndall, “Dust and Disease”, discorso alla Royal Institution del 21 gennaio 1870, letto nelle due edizioni d’autore (Fragments of Science, 1871, pp. 279-282; Essays on the Floating-Matter of the Air, 1881); la sede originaria nei Proceedings della Royal Institution non l’ho aperta.
• ✅ J. Aitken, “On the Formation of Small Clear Spaces in Dusty Air”, Transactions of the Royal Society of Edinburgh, vol. 32, pp. 239-272, 1884: letto ampiamente sull’originale (le pagine citate una a una nel registro). Il controesperimento di Rayleigh (1882) è riportato da Aitken con citazione testuale.
• ✅ W. Crookes, “On Attraction and Repulsion resulting from Radiation”, Phil. Trans. 164, 1874, pp. 501-527: letti apertura e sezione interpretativa (con la spiegazione sbagliata in bocca all’autore); 🟡 della memoria del 1876 (Phil. Trans. 166, pp. 325-376) ho letto le parti sul battesimo del radiometro e, integrale, il poscritto del 17 gennaio 1877 con la ritrattazione.
• ✅ A. Schuster, “On the Nature of the Force producing the Motion of a Body exposed to Rays of Heat and Light”, Phil. Trans. 166, 1876, pp. 715-724: letti l’impostazione e le conclusioni (la reazione sta sul bulbo).
• 🟡 O. Reynolds, “On certain dimensional properties of matter in the gaseous state”, Phil. Trans. 170, 1879, pp. 727-845: della memoria monumentale ho letto introduzione, battesimo della traspirazione termica e i passi sull’inversione concettuale e sulle fibre di seta; il resto no, e lo dichiaro.
• ✅ J.C. Maxwell, “On stresses in rarified gases arising from inequalities of temperature”, Phil. Trans. 170, 1879, pp. 231-256: letto integralmente l’abstract del 1878; della memoria, l’apertura e, dell’appendice del maggio 1879, l’avvio e la sezione sullo scorrimento alla parete (nella ristampa degli Scientific Papers); non il corpo matematico centrale. Maxwell era Fellow della Royal Society dal 1861, non presidente: nel 1879 presiedeva William Spottiswoode.
• ✅ L. Talbot, R.K. Cheng, R.W. Schefer, D.R. Willis, “Thermophoresis of particles in a heated boundary layer”, J. Fluid Mech. 101, 1980, pp. 737-758: letto sul preprint libero LBL-10113 (abstract, tutta la parte teorica con le equazioni lette sulle scansioni, bibliografia). Epstein 1929, Waldmann 1959 e Brock 1962 non li ho letti in originale: li cito per il ruolo che la stessa fonte assegna loro, con gli estremi verificati sui cataloghi.
• Il conto dell’ordine di grandezza è mio, fatto con la formula di Talbot e assunzioni dichiarate (aria a 20 gradi; salto di 2-5 gradi su 5-10 millimetri; per il confronto con la gravità, particelle da 1.500 chili al metro cubo con la correzione di Cunningham): riproducibile con lo script calcoli.py conservato con questo articolo. La controprova è sul limite molecolare libero come riportato dalla stessa fonte (equazioni lette): scarto del 2,5 per cento.
• ✅ Umweltbundesamt, “Attacke des schwarzen Staubes. Das Phänomen Schwarze Wohnungen” (2006, 17 pp.) e pagina tematica “Schwarze Wohnungen, Fogging-Effekt” (agg. 2013): letti integralmente.
• ✅ F. Vigil, “Black Stains in Houses: Soot, Dust, or Ghosts?”, Home Energy, gen-feb 1998: letto integralmente.
• 🟡 EPA, “Candles and Incense as Potential Sources of Indoor Air Pollution” (EPA-600/R-01-001, 2001): letta la sezione sulla fuliggine delle candele e le conclusioni; il fattore cento e la crescita dei reclami dal 1992 risalgono a Krause (1999), i valori di emissione a Fine, Cass e Simoneit (1999): citati entrambi attraverso l’EPA, non letti in originale.
• ✅ C. Cole, “Candle Soot Deposition and its Impacts on Restorers” (Restoration Industry Association, 1998-99): letto integralmente; le soglie U.S. Steel che riporta vengono da Energy Design Update (aprile 1995) e le do con la catena dichiarata.
• ✅ D. Camuffo, A. della Valle, “Church Heating: A Balance between Conservation and Thermal Comfort”, tavola rotonda di Tenerife, aprile 2007, ospitato dal Getty Conservation Institute: letto integralmente (23 pagine).
• 🟡 D. Camuffo, “Wall temperature and the soiling of murals”, Museum Management and Curatorship, 10(4), 1991, pp. 373-383: letto il solo riassunto (il testo completo è a pagamento), e da lì il bilancio dei meccanismi; lo dichiaro.
• ✅ BS 5250:2011, clausola 4.4 b) sulla radiazione verso il cielo notturno: letta testualmente; l’edizione oggi vigente è la BS 5250:2021 (con corrigendum ottobre 2021), che non ho letto e cito per estremi e stato di vigenza verificati sulle schede BSI e NBS.
• ✅ K. Sedlbauer, soglie e tempi di germinazione delle muffe (LIM, isopleti, Fig. 34) e ✅ la termografia del quadro (3,2 gradi in meno dietro un quadro, progetto tedesco sul risanamento): letture fatte e verificate per l’articolo sulla muffa (post del 9 agosto 2026), registro conservato in quel dossier; qui riusate senza rileggere, come da registro. La composizione biologica del particolato viene dalla letteratura professionale usata là (Argiolas), dichiarata come tale.
• Le letture di campo su facciate, camini, aggetti, davanzali e tasselli sono esperienza di sopralluogo dell’autore, dichiarate come tali nel testo; le osservazioni buone della versione 2021 di questo articolo sono conservate nella cartella di lavoro.
• Le sette fotografie sono di Marco Argiolas, dalla versione 2021 di questo articolo (post del 2 febbraio 2021), riusate qui con il credito in ogni didascalia. Le letture riportate nelle didascalie (la fuliggine del soffitto, l’acqua di facciate, camino e capannone) sono i rilievi della versione 2021, dichiarati come tali.
• Le sei tavole sono disegnate per questa riscrittura e si rigenerano da gen_figs.py; ogni tavola porta scritte dentro le proprie fonti, come d’uso. Le curve della tavola 3 escono dallo stesso calcoli.py dell’articolo, con le assunzioni dichiarate qui sopra.
• Il calcolatore della versione web usa il motore di calcoli.py trasposto in JavaScript e collaudato contro i valori del motore originale (verbale dei collaudi conservato nella cartella widget); dichiara nel riquadro assunzioni e limiti, gli stessi del testo.

L’autore

Specialista in risanamenti di interrati, umidità di risalita, muffe e condense, circa trent’anni di esperienza di cantiere e venti come imprenditore. Autore di “Murature umide: cause e rimedi” (Grafill, 2026).

Il volume è disponibile su Amazon e su Grafill.

Ditta Renzo-ArtHome di Spedicato Oronzo Specialista in risanamenti di interrati e umidità di risalita Web: www.renzo-arthome.com E-mail: renzo.spedicato@gmail.com  ·  PEC: renzoarthome@pec.it Cell.: +39 335 844 2978  ·  Ufficio: +39 371 775 4189 P.IVA 02475540304 Chiedi un preventivo →

Murature umide: cause e rimedi Grafill, 2026 Vai al libro →