1. 고고학 청동 유물의 부식 손상에 영향을 미치는 요인
고고학 청동기의 표면 부식은 매우 복잡하다. XPS 분석을 통해 산화물과 염화물이 발견됐는데, 이 부식면은 지하에 수천 년 동안 묻혀 있는 환경에서 형성되었다. 그 구조는 푸석푸석하고, 구멍 틈은 광범위하게 분포되어 있으며, 물과 가스에 흡착 작용을 한다. 유물이 출토되면 녹이 대기 환경에 노출되고 공기 중의 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 물, 이산화황, 질소산화물은 표면에 강한 부착력을 가지고 있기 때문에 표면에는 전기화학뿐만 아니라 화학부식과 광부식도 있다. 위의 분석에서 청동 문화재의 부식은 문화재 재료의 특성과 문화재가 있는 환경의 두 가지 요인에 달려 있다. 고고학 청동 유물의 보존은 어느 정도 내식성과 환경에 달려 있다. 환경에는 온도, 습도, 기체산, 알칼리, 소금, 생물, 빛 등 고고학 청동 유물의 부식에 영향을 줄 수 있는 몇 가지 요인이 있다. 각종 환경 요인이 공존할 때 부식은 왕왕 일종의 시너지 효과이다.
(1) 온도 및 습도. 문화재는 자연환경에서 화학반응이 일어난다. 즉 문화재가 파괴된 것이다. 화학반응의 속도는 온도와 관련이 있다. 아렝니우스 경험공식, 활성화에너지 관련 온도와 반응속도로는 로그10r1/R2 = 52e (1/T2//Kloc) 로 표시됩니다. E 는 활성화에너지: KJ/mol 온도가10 C 상승할 때마다 반응속도가 기하급수적으로 증가한다. 습도와' 청동기병': 청동기 잠복' 녹슨' 의 임계 상태는 상대 습도가 42% RH-46% RH 이고 상대 습도가 55%RH 를 넘는다. 염화 구리는 공기 중에 물과 빠르게 반응한다: CuCl+H2O←→Cu2O+HCl. 습도가 증가함에 따라 반응 속도가 빨라진다. 상대 습도가 다른 실험 결과에 따르면 염화 구리는 97%, 78%, 58%RH 환경에서 2, 4, 24 시간 반응하여 염기성 염화구리를 생성하는 것으로 나타났다. 이 35% 의 상대 습도 하에서 염화물은 무한히 안정적이다. 실험은 또한 상대 습도 RH 가 55% 일 때 염화 아시아 구리가 곧 반응한다는 것을 증명했다. 하지만 습한 공기의 수분 함량은 80 ~ 90% 에 달하며, 물은 흔히' 만능 촉매' 라고 불리며, 많은 화학반응을 촉진할 뿐만 아니라 생물을 번식시킬 수 있다.
(2) 가스: 산소는 대기 함량의 265,438+0% 를 차지한다. 산소는 기체로서 주로 고고학 청동기가 보관된 환경에 존재한다. 출토된 고고학 청동기는 균형이 깨지면 불안정한 염화 아시아구리가 습한 공기 중의 물과 산소에 즉시 반응하여 흰색 가루 모양의 녹 [CUCL2 3CU (OH) 2] 을 생성합니다. 반응식: 4 CuCl (s)+4h2o+O2 (g) → cucl2 3cu (oh) 2 (s)+2 HCl (AQ). 백색 녹색 분말 녹 cucl23cu (oh) 2 는 흔히' 청동병',' 가루 녹' 으로 불린다. 분말 녹이 형성되기 시작했을 때, 그 경로는 매우 작았고, 약간 구형인 녹의 경로는 약 0.8- 1.2 nm 로 비교적 균일했다. 이 작은 입자는 기본적으로 중력장의 영향에서 벗어나 공기 흐름에 따라 이동한다는 두 가지 두드러진 특징을 가지고 있습니다. 적절한 조건에서 다른 청동기에 떨어져 다음과 같이 반응할 수 있다. 2 cuu2 (oh) 3cl+Cu+6h+→ 2 CuCl+3cu+6h2o (산성 환경), 4 CuCl+O2+4
이산화탄소, 산소, H2O 및 사용 가능한 미량 원소를 이용하여 미생물 세포를 증식하다. 이 과정에서 그 대사 산물은 점차 방출되어 청동기 표면에 축적되었다. 대사물은 미세산성을 띠어 시간이 지남에 따라 청동기를 부식시켜 녹을 형성할 수 있다. 건조한 환경에서 미생물 세포는 일반적으로 포자 상태로 존재한다. 일단 조건이 적당하면, 특히 환경 습도가 증가하면 미생물은 공기와 함께 떠다니며 청동기에 번식하기 쉽다. 이것은' 청동병' 감염과 전파의 또 다른 원인일 수 있다.
질소 산화물: 질소 산화물은 주로 자동차에서 배출되는 배기가스에서 나온다. 엔진이 고속으로 작동할 때 NOX 함량이 높다. NO2 가스는 공기 중이나 물체 표면에 질산, 아질산염, 질산염을 형성한다. 청동의 부식을 가속화하다.
이산화황: 이산화황 가스는 적당한 온도와 습도 조건 하에서 청동기를 부식시킬 수 있다. 실험에 따르면 Rh 가 75%-96% 일 때 청동의 부식 속도가 크게 증가한 것은 SO2 가 음극 탈극화에 참여해 느슨한 부식 산물의 흡습을 가속화했기 때문이다.
(3) 빛: 산화아동은 고고학 청동기가 기저 근처에 있는 표면에 존재하며, 빛의 조사 하에 광공공과 광생전자를 생산한다. 높은 에너지를 가진 광생혈은 금속 원자로부터 전자를 얻고 부식시킬 수 있다. 동시에, 빛의 조사 하에서, 일산화탄소는 산소를 흡착할 수 있고, 활성성이 높은 흡착산소는 푸석한 구멍을 따라 구리 합금 기체에 접근하여, 합금 성분을 부식시켜 표면 녹을 지속적으로 두껍게 한다.
둘째, 고고학 청동 녹 식별
고고학 청동기 시대가 다르고, 주조 공예가 다르고, 환경이 다르므로, 형성된 녹은 매우 복잡하다. 흔히 볼 수 있는 것은 흑산화동: CuO (흑동광) 입니다. 적색 일산화탄소: Cu2O (칼 코파 라이트); 인디고 황화 구리: CuS (인디고 구리, 블루 구리); 블랙 황화 구리: CU2S (휘동 광산); 기본 탄산 구리 (3 가지): 짙은 녹색 CuCO3 Cu(OH)2 (말라카이트, 청록색); 블루 2CuCO3 Cu(OH)2 (kyanite, 석청); 블루 2 cuco 3 3cu (oh) 2; 염기성 염화 구리 (두 가지 이성질체): 녹색에서 진한 녹색까지의 Cu2(OH)3Cl (황동광); 연두색의 Cu2(OH)3Cl (트리클로로 페놀); 블루 황산 구리 CuSO4 5H2O (담석); 녹색 염기성 황산구리: CuSO4 3Cu(OH)2 (황산동수화물); 백색 염화 제 1 구리: CuCl (염화 제 1 구리); 백색 산화 주석: SnO2 (주석) 등. 이 성분들이 다른 청동녹은 유해녹과 무해녹으로 나눌 수 있다. 무해한 녹은 원소 녹이나 타성 녹이라고도 하는데, 주로 산화구리와 염기성 탄산구리이다. 이 녹슬어 무해하고 고색고향은 시대의 상징이다. 유해녹은' 가루 녹' 이라고도 하며 염기성 염화구리, 염화아구리, 산화연, 이산화석의 혼합물이다.
셋째, 고고학 청동기의 보호
1. 고고학 청동기의 현장 보호
들판 고고학 유적지의 문화재 보호가 갈수록 중시되고 있다. 고고학 청동기는 비교적 안정된 환경에서 수천 년 동안 지하에 매장되어 있으며, 그 부식 과정은 이미 균형을 이루고 있다. 청동기가 출토된 후 이런 균형이 깨지고 각종 부식이 나타났다. 고고학 현장의 일은 각종 부식을 막기 위해 노력하는 것이다. 그 결과, 출토된 청동기는 현장에서 꼼꼼히 세척하고 탈수한 후 폐쇄된 포장 봉투에 보관해 실내로 운반했다. 깨진 청동기, 특히 얇은 청동기의 경우, 출토할 때 종종 낡고, 이미 조각이 되어 흙이 섞여 있는 것을 발견하기 때문에 유적지 유물 보호에서 상황에 따라 다르게 대해야 한다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)
(1) 흙이 섞인 청동 단편의 경우 컨테이너의 기본 모양은 대부분의 경우 그대로 유지됩니다. 세척할 때는 먼저 죽칼이나 각칼로 바깥의 흙을 제거한다 (용기 안의 흙을 유지함). 용기의 모양이 완전히 나오면 청동 단편의 표면에 젖은 면지 한 겹 (면지는 방금 물에 적신 것) 을 바르고 마른 면지 한 층을 붙입니다. 면지 바깥에 얇은 복숭아를 한 겹 칠하여 보강하다. 면종이가 마르면 쟁반으로 청동 조각 (파편의 흙과 함께) 을 가져가서 실내로 운반해 청소한다.
실내 청결이든 실외 청결이든 가능한 한 빨리 진행해야 한다. 청소하기 전에 외부 치수 (복부 지름, 구경, 높이 등) 를 측정하고 기록합니다. ) 나중에 정리하고 수리할 수 있도록 각 구리 조각의 위치 관계.
(2) 무기와 도구의 청동기. 검, 칼 등. 출토할 때, 왕왕 몇 조각으로 부서지거나 썩어 가루가 된다. 특히 기물 태체가 얇을 때는 죽칼이나 우각칼로 기물 표면의 흙을 조심스럽게 제거한 다음 청동 단편 표면에 1-2 층의 젖은 면지를 붙이고 면지에 약 0.5cm 두께의 깁스를 만들어야 한다. 석고가 기본적으로 경화된 후에는 그릇 주위의 흙과 석고층을 함께 묶은 다음 포장하여 실내로 돌려보내 세척해야 한다.
(3) 금무늬가 있는 청동기. 금무늬가 있는 청동기가 출토될 때 금무늬가 대부분 벗겨지지만 청동기에 흔적이 남아 있다. 이 금도금 패턴은 금박으로 부분 패턴을 조각한 다음 청동기 표면에 붙여 완전한 패턴을 형성한다. 이런 문화재의 현장 보호 원칙은 접촉을 최소화해 무덤에서 꺼낼 때 문화재 바닥에서 들어올리고 큰 문화재는 트레이를 사용하는 것이다. 청동기 주변에서 떨어진 금박은 방향을 나누어 주워 청동기의 방향에 맞게 각종 기록을 만들어야 한다. 제거한 금박은 가는 브러시로 증류수로 가볍게 씻은 다음 금박을 두 겹의 면지 사이에 끼우고 세 부목으로 보관하여 실내 정리 재활용을 용이하게 한다. 이런 청동기의 표면은 현장에서 부분적인 흙만 치우고, 도안과 흔적도 보통 처리하지 않아 흔적이 지워지는 것을 방지한다. 구체적인 방법은 나무 막대기로 틀을 만들어 그릇의 밑부분과 입가를 고정시켜 비닐봉지에 넣어 실내로 운반하는 것이다.
(4) 고대에는 검은 페인트와 녹색 페인트 보호층이 있는 청동기가 있었다. 청칠 골동품과 흑색 골동품은 골동품상이 출토된 청동기 표면에 특수한 검은색이나 녹색 페인트 부식층을 지칭하는 호칭이다. 이런 부식층은 촘촘하고 매끄럽고 왁스 모양으로 청동기에 좋은 보호 작용을 한다. 이런 표면은 전국과 한당의 구리 거울에 많이 등장한다. 춘추전국 병기, 할로겐, 주전자, 등 선진기물, 전국진한의 동인에도 가끔 비슷한 현상이 나타난다. 이런 녹은 층이 아름답고 소박하여 고대의 상징이어서 사람들의 사랑을 받고 있다. 국내외 학자들은 캄캄하고 청칠고의 형성 원인에 대해 광범위하고 심층적인 연구를 진행하였으며, 공인된 연구 성과는 묘지 환경과 관련이 있다. 수천 년 동안 지하 부식산의 장기적 작용은 청동기 표면의 초록칠고와 흑칠고가 형성된 주요 원인이다. 청칠고와 흑칠고의 주성분은 산화석과 일정량의 산화구리이다. 산화 주석은 결정화 상태의 청동 표면에 촘촘한 녹층을 형성한다.
검은 청동기와 녹색 청동기 표면의 산화물 경도가 낮기 때문에 대나무 칼로 그 위에 스크래치를 남길 수 있다. 따라서 현장에서 청소할 때, 부드러운 브러시를 증류수에 담그고, 더러움과 기타 오염물을 천천히 씻어낸다. 95% 에탄올로 탈수한 후 면화나 면지 등 부드러운 재료로 감싸 날카로운 물체와의 접촉과 충돌을 피한다.
고고학 청동기의 실내 보호
청동기 보호의 형태는 기계 녹 제거 보호, 화학제 녹 제거 보호, 화학제 통제, 표면 구조 개선 보호의 세 가지 범주로 요약할 수 있다. 이제 각종 보호 방법의 대상, 장단점 분석을 아래와 같이 비교한다.
(1) 기계적 녹 제거
기계적 녹 제거: 기계적 녹 제거는 일반적으로 부분적으로 녹슨 청동기를 겨냥한 것이다. 방법은 돋보기나 체시현미경으로 관찰하고 메스, 강침, 끌 등으로 관찰하는 것이다. 녹슬어야 하는 부분을 청소하기 위해서요. 청동기 표면에 흠집을 남기지 않도록 주의해라. 초음파 진동법은 유해한 녹을 제거한다: 초음파 녹 제거의 가장 큰 특징은 분말 녹을 완전히 제거하고 다른 구리 녹을 손상시키지 않는 것이다. 레이저 녹 제거 청동 분말 녹: 레이저 녹 제거는 주로 레이저를 이용하여 자극된 거대한 빛 에너지를 이용하여 순식간에 표면 녹층에 작용하여 표면 온도를 빠르게 높인다. 녹층 구조가 푸석하여 흡수력이 강하기 때문에 녹이 빠르게 녹아 기화되어 신체와 분리되었다. 레이저 작용 과정에서 청동 표면도 상전이 경화되어 치밀한 경화 보호층을 형성하여 청동이 계속 부식되는 외부 조건에 어느 정도 보호 작용을 한다. 기계적 녹 제거는 간단하고 빠르게 녹을 제거할 수 있지만 금속 부분은 대기에 직접 노출되어 녹이 슬는 것은 불가피하다.
(2) 화학적 녹 제거 보호
대면적으로 부식된 고고학 청동기의 경우 화학순탄산나트륨 (Na2CO3) 과 탄산수소 나트륨 (NaHCO3) 을 같은 몰수에 섞은 다음 증류수에 용해해 10%-20% 의 시리즈 용액으로 만드는 방법을 사용한다 탄산구리는 일반적으로 결정수를 함유하고 있는데, 용액을 준비할 때 이 점을 고려해야 한다. 청동기가 이 용액에 담그면 유해한 녹 (염화 아동) 이 탄산동으로 점차 전환되는데, 그 작용 과정은 용액 중의 Na2CO3 가수 분해가 알칼리성: CO-3+H2O→HCO3 1-+HO- 이중 탄산나트륨 침수액에 있다
Ksp(CuCO3) Ksp(CuCl) 때문에 이 교체 과정은 쉽게 발생할 수 있습니다. 용액 중 CO2-3 과 HCO-3 이 소비됨에 따라 유해한 녹 (CuCl) 이 점차 안정적인 CuCO3 으로 전환되었다. 이때 Cl- 용액으로 교체되어 용액에서 염소 이온이 검출되지 않을 때까지 신선한 용액으로 그릇을 담갔다. 그런 다음 증류수로 그릇을 담그고 남아 있는 탄산나트륨과 탄산수소나트륨을 씻어낸다. 때때로 세탁 속도를 높이기 위해 침수액은 50 도 정도로 조절할 수 있으며, 온도 상승으로 이온 확산과 반응 속도가 촉진된다. 이 방법은 안정적이지만 시간이 오래 걸리며 때로는 물체를 청소하는 데 1 ~ 2 년이 걸릴 수 있습니다. 또한 불용성 탄산구리는 기물 표면에 붙어 있어 처리 후 외관이 이전보다 더 깊고 푸르게 되어 기물의 외관이 바뀌었다.
유해녹의 작은 면적 물체, 즉 고고학 청동기 중 유해녹이 작은 반점밖에 없는 물체에 대해서는 강철 바늘이나 작은 메스로 녹슨 반점을 제거하고 가루 녹슨보다 약간 큰 범위를 제거할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 건강명언) 특히' 청동병' 을 일으키는 유해한 녹은 신선한 청동이 보일 때까지 깨끗이 씻고 아세톤 용액으로 구멍을 닦아야 한다. 건조 후 산화은 (분석순) 분말을 에탄올이나 이소프로판올과 섞어 반죽을 만들어 조심스럽게 구멍에 바른다. 그런 다음 포화증기나 습한 환경에서 밤낮으로 그릇을 보관하여 산화은과 산화구리가 충분히 작용하여 보호막을 형성하고 밀봉성을 테스트하는 데도 사용할 수 있다. 새로운 녹색 점이 발견되면 포화 증기에 낮과 밤을 배치한 후 새로운 녹색 점이 생성되지 않을 때까지 작업을 반복할 수 있습니다. 그 화학반응식: Ag20+2 CuCl→2 AgCl+Cu2O. 산화은으로 처리한 반점의 외관은 갈색으로 청동기의 다른 구리 녹과 조화를 이룬다.
(3) 화학 시약 제어 및 표면 구조 보호 개선.
화학 시약 제어와 표면 구조 보호 개선의 원리는 부식이다. 이 기술은 고고학 청동기 보호 연구에서 중요한 연구 대상이자 금속 유물 보호 기술의 발전 추세이다. 방법은 다음과 같습니다: 1. 완화제의 종류, 완화제와 금속 간의 상호 작용 유형, 관능단 또는 분자 취향을 결정합니다. 2. 완화제의 부식 과정과 성능, 다른 완화제 간의 시너지 효과와 경쟁 흡착을 고찰한다. 3. 부식성 이온의 금속 표면에서의 행동 특성과 부식에 미치는 영향을 연구한다.
최근 몇 년 동안 청동 녹이 부식된 색깔을 바꾸지 않기 위해 점점 더 많은 금속 완화제가 청동 문화재에 사용되었다. 벤조 트리아졸은 매우 효과적인 청동 완화제로, BTA 로 축약된다. 유백색 분말 결정체를 위해 에탄올 등 유기용액에 용해된다. 벤조 트리아졸은 구리와 구리 합금과 함께 물과 일부 유기 용제에 용해되지 않는 투명 커버막을 형성할 수 있으며, 그 결과 막은 상대적으로 견고하다. 청동의 구리와 벤조 트리졸이 번갈아 결합하여 Cu-BTA 형 금속 배위 중합체 복합체를 형성한다. 또한 이 녹색 불용성 중합체 복합체는 청동 패턴의 세부 사항을 덮을 수 있습니다. 동전이나 조각상과 같은 작은 장식품을 보호하는 데는 적합하지 않습니다. 유기 헤테로 사이 클릭 화합물 5- 아미노 -2- 메르 캅토-1, 3,4-티아 디아 졸 (AMT), 밝은 노란색 결정질 고체로 패턴이 정교하고 부식이 심하며 구리 코어가 적은 물건을 보호하는 데 사용됩니다. 238 C 에서 녹고 불을 붙이고 뜨거운 물과 알코올에 녹는다. 방법은 세척한 물체를 0.0 1M AMT 수용액에 담그는 것이다. 반응 속도를 높이기 위해 질산 몇 방울을 넣는다 (1: 1). 그런 다음 용액을 60 C 로 가열합니다. 이때 그릇의 부식 영역에 황록색 응고상 침전이 있는 것을 관찰할 수 있다. 65438 0 시간 후에 그릇을 꺼내서 증류수로 세탁하고 침전이 발생하지 않을 때까지 이 과정을 반복합니다. 실험에 따르면 청동병에서 AMT 화합물은 이온화된 구리와 복합체를 형성한다. 이 복합체는 황록색 침전의 형태로 청동지역에 나타난다. 그래서 청동기는 청동기에서 제거할 수 있다. 이 과정은 청동병이 부식산물과 하층 금속의 미공에서 완전히 제거될 때까지 계속되었다. 청동을 제거한 후 AMT 는 금속 표면에 균일하고 얇은 다원합물 보호막을 형성한다.
고고학 청동기에 묻혀 있는 토양은 각종 미네랄과 유기산의 부식 산물로 이루어져 있으며, 이온 전도성을 지닌 다상 다공성 모세관 콜로이드 체계이다. 소프트 산-염기 이론에 따르면: "전자쌍을 줄 수 있는 분자, 이온, 원자단은 알칼리라고 하고, 전자쌍을 받아들일 수 있는 분자, 이온, 원자단은 산이라고 한다." 고고학 청동기의 녹은 경산 Cu++ 와 연산 CU+로 나눌 수 있다. 로씨염 착화제는 경질 알칼리에 속하며, 경산 양이온과 안정된 복합체를 형성할 수 있다. 황우레아는 약염기 착화제로 약산 양이온 Cu+ 와 쉽게 결합되어 안정적이다. EDTA 는 아미노 디 아세트산에 기초한 유기 착물로, 두 개의 친핵성이 강한 배위 원자 질소와 수산기를 가지고 있으며, 착화 능력이 강하여 다양한 금속 이온과 안정된 복합체를 형성할 수 있다. 완화제 연구에서 이 원리에 따르면 복합 완화제를 사용하는 것이 훨씬 좋으며, 그 완화율은 단순 첨가보다 훨씬 높다. 각 조의 기능을 발휘하는 이런 효과를 완화제의' 시너지' 효과라고 한다.
10% 티오우레아+10%EDTA+ 10% 로씨염을 사용하면 녹동 녹, 산화동, 토양에 섞인 녹층을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 0.5% BTA+0.5 MOL/NNA 2M0D4+5% NAHCO3 의 복합 배합표는 부식 억제 효과가 우수합니다. 몰리브덴 산 나트륨 용액은 금속 패시베이션 막의 염화물 이온 내성을 향상시키고 특정 금속 피팅 기공에서 염화물 이온의 농축을 감소시킬 수 있으며 몰리브덴 산 나트륨이 증가함에 따라 효과가 더욱 두드러집니다.
정량법으로 벤조 삼질소에 조제 요오드화 칼륨이나 아미노페닐산을 첨가하는 것은 좋은 청동 완화제이다. 그것의 분자식은 BTA0.2mol/L, APA0.005mol/l, PH=4 입니다. 또는 BTA 0.2 mol/L, KI 0.0 1 mol/L, pH = 6.3 1, 용액 온도 60℃, 용제는 에탄올 (95%)/ 표면 폐쇄제는 실리콘 유리 수지와 벤조 트리아졸의 혼합물로, BTA 의 농도는 0. 1 mol/L 로 벤조 트리아졸에 소량의 요오드화 칼륨을 첨가한다. 요오드 이온이 청동 표면에 우선적으로 흡착되어 초기 전위가 낮아져 벤조 트리아졸의 흡착 용량이 증가하고 여분의 KI 도 공기를 통과할 수 있기 때문이다. 벤조 트리아졸에 소량의 p-아미노 페닐산을 첨가 한 후, 벤조 트리아 졸은 구리 점을 우선적으로 흡착하고, p-아미노 벤젠산은 주석 및 납 점을 우선적으로 흡착하여 청동 표면에 조밀 한 보호 층을 형성하여 부식 억제율을 증가시킨다.
요컨대, 모든 고고학 청동기에 대한 보호 방안을 반드시 현지 여건에 맞게 마련해야 하며, 한쪽이 만병을 치료하지 않도록 해야 한다. (윌리엄 셰익스피어, 고고학, 고고학, 청동기, 청동기, 청동기)
내가 너를 도울 수 있기를 바란다.