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出土青銅器除銹是關鍵

青銅器大多數曾經地下埋藏,因而受到不同程度的腐蝕。作為腐蝕介質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。絕大多數屬腐蝕產物,不僅沒有破壞古代藝術作品,反而更增添了青銅器藝術效果。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,而且銅銹的性質也較穩定,不致使器物破壞。所以這類腐蝕層應保留。但鑒于大多數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

青銅器的除銹處理方法有三類:即機械法、化學法和電化還原法。三類方法上相互配合使用。

機械方法: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,往往會發現一層很薄的銅,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后,發現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,利用激光束同物質相互作用時產生的光熱、光化、光壓等光學效應。由于銹層結構疏松,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、還是氣相介質中均可以波的方式傳播。其機理:借空泡作用,而發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,在很短的時間內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。

學法用化學試劑配制除銹液,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,通過浸泡腐蝕產物與倍半碳酸納發生作用,而使氯離子進入溶液中,對保存綠色的銅銹有利,當需要保留銘文、花紋和古斑時,用本法比較合適,所以直至目前還被廣泛采用。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過程。只有多次更換浸泡液,才能使氯離子繼續擴散出來。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晶,能溶于乙醇、苯等有機溶劑中,關于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構,并使陽極反應的活化能顯著升高,從而降低了銅本身的反應能力。而成膜理論認為,BTA對銅的保護與Cu20膜的存在有關,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定的堿式氯化銅,這種溶液效果較差,不能在短時間內起作用。本法的不足之處在于浸泡時間長了會導致綠色銅銹變黑,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環境或密封措施。

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,直到看見新鮮銅質為止,用丙酮將腐蝕區擦干凈,然后用乙醇將氧化銀調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,形成角銀膜而阻止氯離子的作用,使銅器趨于穩定。但此法經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。唐縣圣靈工藝品廠坐落于河北保定的唐縣田家莊,我們有優越的地理位置,離107國道10公里,離京石高速15公里,離北京200公里,離石家莊100公里,離石家莊機場80公里,離天津海港260公里,交通及其便利。

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