出土青銅器怎么除銹正確方法解析
中國的青銅時代是以奴隸占有制為主導(dǎo)生產(chǎn)方式的時代,前后共持續(xù)了十五個世紀之久。剛出土的青銅器難免會有銹跡,出土青銅器怎么除銹呢?接下來就和小編一起來了解一下關(guān)于出土青銅器除銹正確方法,歡迎閱讀!
出土青銅器的機械除銹法
分為手工操作和機械操作。手工操作:多用于已暴露在青銅器表面上的粉狀銹。可以用各種工具,如不銹鋼針、錘子雕刻刀、鑿子、鏨子、不銹鋼手術(shù)刀、多功能刻字筆、潔牙機等,直接在器物上操作,細心地將粉狀銹剔除。在粉狀銹去除后,往往會發(fā)現(xiàn)一層很薄的銅,這并不 青銅器的銅體,而是氯化銅水解過程中產(chǎn)生的銅。它的下面常掩蓋著許多灰白色的氯化亞銅,因此,用鋼針刺穿薄層銅質(zhì)后,發(fā)現(xiàn)確系氯化物可將其去除,直至見到銅體為止。機械方法包括:挖剔、削切、刮磨、鋸解、掃刷、吹掃、打磨等。機械操作有:噴砂機:可用于清除金屬表面上的銹蝕和腐蝕產(chǎn)生,它的去銹原理是利用氣壓噴射金屬微粒,銹會被迅速去除。該方法一是快速,二方便,三去銹面積可大可小,這一點比激光器去銹、超聲波去銹有更大優(yōu)勢,四有些洞隙深處的銹也能去除。激光去銹:采用激光對青銅器孔洞狀深部病灶中氯化物的去除具有準(zhǔn)確、易行的特點。主要利用激勵出的巨大光能,瞬時作用在表面銹層上,使表面溫度迅速上升,利用激光束同物質(zhì)相互作用時產(chǎn)生的光熱、光化、光壓等光學(xué)效應(yīng)。
由于銹層結(jié)構(gòu)疏松,對該能量的吸收能力強,因而將銹蝕層迅速燒熔,汽化與本體分離,他能夠快速、高效、無污染地清除掉青銅器表面的綠色有害粉狀銹,從而達到延長青銅器壽命、有效保護文物的目的。這種方法不適用于大面積有害銹的去除。超聲波去銹法:超聲波清洗器,是采用超聲波微機械振蕩波,無論在固相、還是氣相介質(zhì)中均可以波的方式傳播。其機理:借空泡作用,而發(fā)生高頻沖擊及振動液體,在超聲波的一個周期中的某個時間受到負壓,液體在液固界面被引開使那里成為真空,產(chǎn)生空化氣泡,在另一時期,又因承受正壓而空泡形成至破裂過程,以高頻反復(fù)進行,對被清洗物品上的污垢進行周期性的強力沖擊,而使之脫離物品,而污垢物品表面的空化氣泡的劇烈振蕩作用,更促使污垢自物品剝離,故超聲波能達到極好的清洗效果。也可加入倍半碳酸鈉溶液浸泡通過超聲波加速反應(yīng),在很短的時間內(nèi)達到長時間的浸泡處理效果。另外,還可以用超聲波潔牙機、刻字筆等。
出土青銅器的化學(xué)除銹法
化學(xué)法用化學(xué)試劑配制除銹液,除銹液配方較多。
1、 用5%-10%檸檬酸、5%-10%氫氧化銨、堿性酒石酸鉀鈉,可直接將青銅器置于除銹液中浸泡,也可以用脫脂棉蘸除銹液,再敷于生銹的部位。
2、倍半碳酸鈉法:倍半碳酸鈉亦稱堿浴浸泡法,所用化學(xué)劑為碳酸鈉和碳酸氫鈉,配制成碳酸氫三鈉溶液,將含氯化物的青銅器浸入1%或5%的倍半碳酸鈉(Na2C03·NaHC03·2H20)溶液中浸泡,浸泡時最好加熱,使液溫白天保持在40℃左右。晚上自行冷卻。溶液中,至該浸液中無氯離子出現(xiàn)為止。然后再將器物用蒸餾水浸泡沖洗,將銹蝕的青銅器放入溶液開始每周換一次,幾周后可半個月或更長一點時間換,浸泡至少要三個月,直至氯離子濃度達4PPm以下為止,這是一種沿用很久的方法,缺點是極其費時。這種方法,通過浸泡腐蝕產(chǎn)物與倍半碳酸納發(fā)生作用,而使氯離子進入溶液中,對保存綠色的銅銹有利,當(dāng)需要保留銘文、花紋和古斑時,用本法比較合適,所以直至今日還被廣泛采用。但是從除去氯離子的效率來看,它不是特別好,這是因為青銅器表面腐蝕層受許多因素的影響,是一個由擴散控制的動力學(xué)過程。只有多次更換浸泡液,才能使氯離子繼續(xù)擴散出來。為了提高除銹的效果,需要延長浸泡的時間。如果倍半碳酸鈉的濃度采用5%。不但釋放出的氯離子多,而且速度也快,但是對銅的消耗也相應(yīng)增加,故不宜采用過濃的倍半碳酸鈉溶液。
3、苯并三氮唑(BTA)法:BTA法系國內(nèi)外用來保護銅及銅合金常用的很有效的青銅緩蝕劑,用于古青銅器的保護,取得了良好的效果。苯駢三氮唑是白色到奶油色的粉末結(jié)晶,能溶于乙醇、苯等有機溶劑中,關(guān)于BTA抑制銅腐蝕的機理主要有兩種,即吸附理論和成膜理論。吸附理論認為,BTA吸附于銅器表面后,改變了金屬與溶液的界面結(jié)構(gòu),并使陽極反應(yīng)的活化能顯著升高,從而降低了銅本身的反應(yīng)能力。而成膜理論認為,BTA對銅的保護與Cu20膜的存在有關(guān),能形成Cu(I)—BTA配合物保護膜,也能在Cu0表面上形成Cu(I)—BTA配合物保護膜,這種膜覆蓋性能良好;緊貼在金屬的外部,把金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔開,形或不溶于水及部分有機溶劑的透明覆蓋膜,生成膜比較牢固,使金屬的溶解或離子化程度大大降低,起到了保護金屬的作用。例如BTA與芐胺混合,不僅加快了成膜速度,而且也提高了緩蝕能力。BTA與鉬酸鹽混合使用,其緩蝕效果加倍。
4、過氧化氫法:用過氧化氫作為氧化劑將氯離子氧化除去,所用的濃度,視銹蝕情況而定,剩余的過氧化氫稍為加熱即可全部分解,對器物不會產(chǎn)生任何影響。本法與倍半碳酸鈉浸泡法比較:處理的時間短,除去氯離子比較徹底。與局部電蝕法、氧化銀封閉法比較,過氧化氫法對面積大小不同的粉狀銹,對深淺不同的粉狀銹都可清除,使用面寬而且處理比較簡便。
5、乙睛法:用50%、5%乙腈、5%乙醇加水至10O%。這種溶液中的乙腈與亞銅離子形成穩(wěn)定的堿式氯化銅,這種溶液效果較差,不能在短時間內(nèi)起作用。本法的不足之處在于浸泡時間長了會導(dǎo)致綠色銅銹變黑,而且因乙睛蒸氣有中等程度的毒性,浸泡時需要良好的通風(fēng)環(huán)境或密封措施。
6、氧化銀保護法:此法適用于斑點狀“粉狀銹”局部腐蝕的器物。它是利用氧化銀與氯化亞銅接觸后,在空氣中水蒸氣的作用下,形成角銀膜的辦法,封閉氯化亞銅的暴露面,以達到控制青銅器腐蝕的目的。首先用機械方法將產(chǎn)生“粉狀銹”的根源一灰白色臘狀物的氯化亞銅剔除,直到看見新鮮銅質(zhì)為止,用丙酮將腐蝕區(qū)擦干凈,然后用乙醇將氧化銀調(diào)成糊狀填充剔除部分,使未剔凈的氯化亞銅與氧化銀接觸進行反應(yīng),形成角銀膜而阻止氯離子的作用,使銅器趨于穩(wěn)定。但此法經(jīng)填充后的凹坑表面形成棕褐色斑點,還要作隨色處理。
7、去離子水法:對于一般青銅器的清洗可采用40℃一60℃的去離子水或蒸餾水反復(fù)多次漂洗腐蝕的青銅器,可以洗去氯離子而不會改變青銅器的綠銹。
8、檸檬酸和硫脲混合溶液法:5%檸檬酸、1%硫脲的水溶液(PH=O.95)清除局部有害銹,然后用l%NaHco3水溶液中和殘留試劑。本法對大件青銅文物,特別是需要揭示表面銘文和花紋圖案時,可顯出很好的效果。
9、堿性連二亞硫酸鈉法:將器物用5%連二亞硫酸鈉水溶液浸泡24小時,再運用堿性連二亞硫酸鈉溶液去除硫酸根。在運用堿性連二硫酸鈉溶液去除氯化物時,應(yīng)注意控制溶液的PH值于13以下。用此法處理后,還要在蒸餾水中清洗48小時,以除去殘留的腐蝕性溶液。連二亞硫酸鈉具有強烈的刺激性惡臭氣味,處理必須在密閉容器中進行。
出土青銅器的去銹與保護
青銅器大多數(shù)曾經(jīng)地下埋藏,因而受到不同程度的腐蝕。作為腐蝕介質(zhì)土壤的毛細管及孔隙被空氣、水和電解液充滿。青銅器埋于地下,在空氣、水、電解液的作用下,自然形成各種不同色彩的腐蝕覆蓋層,有黑色的氧化銅(CuO)、紅色的氧化亞銅(Cu2O)、靛藍色的硫酸銅(CuSO4)、藍色的硫酸銅(CuSO4·5H2O)、綠色的堿式硫酸銅(CuSO4+3Ca(OH)2)、白色的氯化亞銅礦(CuCl)、白色的氧化錫(SnO2)等不同色彩。絕大多數(shù)屬腐蝕產(chǎn)物,不僅沒有破壞古代藝術(shù)作品,反而更增添了青銅器藝術(shù)效果。古色的腐蝕層,成為青銅器莊嚴古樸、年代久遠的象征,銹層一般并未改變青銅器物的形態(tài),而且銅銹的性質(zhì)也較穩(wěn)定,不致使器物破壞。所以這類腐蝕層應(yīng)保留。但鑒于大多數(shù)出土青銅器基本上都是有土及銹包著,如要露出底色、花紋、圖案、銘文,就必須除銹。但除銹又不能損傷銅器本胎,并要保留好的銹色。
與基本除銹不同的是“粉狀銹”的去除,青銅器銹蝕機理主要為氯離子的存在對青銅器的銹蝕影響最大,是產(chǎn)生“粉狀銹”使青銅器遭到破壞的主要原因。要保護好青銅器,關(guān)鍵在于如何處理氯離子,怎樣將氯離子從器物里層移出來加以除去,或者是把氯離子封閉、穩(wěn)定在器物的內(nèi)部,使之與氧氣和水分隔絕,免受外界環(huán)境因素的影響。去除多余銅銹及“粉狀銹”方法很多,采用何種方法除要視每件文物的具體情況而定,但總的有一條原則,必須保持器物的原貌,特別不能傷害器物的銘文、花紋和古斑。
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