Odsalanie żelaza. Renowacja i konserwacja wyrobów żelaznych znalezionych podczas prac archeologicznych. Alternatywna metoda czyszczenia żelazka

Smirnova D.I.

Wszystkie wyroby metalowe, z wyjątkiem złota i platyny, w pewnym stopniu korodują. Korozja to zniszczenie metalu spowodowane działaniem środowisko. Zniszczenie zwykle zaczyna się na powierzchni metalu i stopniowo rozprzestrzenia się do wewnątrz. W tym przypadku metal zmienia swój wygląd: traci połysk, gładka powierzchnia staje się szorstka i pokryta związkami chemicznymi, zwykle składającymi się z metalu i tlenu, metalu i chloru itp. Charakter i szybkość korozji zależy od składu ( stop) metalu oraz fizyczne i chemiczne warunki środowiska. W glebie, w obecności chlorku sodu, którego jon chloru, zwłaszcza w obecności wody, dwutlenku węgla i kwasów humusowych (bardzo często występujących w glebie) itp., szybko prowadzi do zniszczenia żelaza, chloru najpierw powstają związki z żelazem, które z kolei w obecności powietrza i wilgoci ponownie dają nowe związki z wodorotlenkami żelaza. Ten proces w glebie zachodzi dość szybko i może być kontynuowany w warunkach muzealnych.

Na przedmiotach żelaznych dostarczanych do renowacji obserwuje się różne rodzaje korozji: jednorodną powierzchnię, wżerową i międzykrystaliczną między kryształami.

Korozja jednolita powierzchniowa powstaje pod wpływem złożonych odczynników chemicznych, w większości przypadków na metalu na wolnym powietrzu i rozprzestrzenia się równomiernie na całej powierzchni przedmiotu metalowego w postaci warstewki tlenku. Jeśli ta folia, zwana patyną, pokrywa przedmiot równą, gładką warstwą, to zapobiega dalszemu wnikaniu gazów i cieczy w metal, a tym samym zapobiega dalszemu niszczeniu. Patyna na przedmiotach z brązu dobrze chroni te przedmioty przed dalszym zniszczeniem. Patyna pokrywająca żelazne przedmioty nie ma wspomnianych wcześniej właściwości ochronnych. Zawiera liczne pory i pęknięcia, przez które stosunkowo łatwo przenikają gazy i ciecze, powodując ciągłą korozję.

Zdarzają się przypadki korozji wżerowej, gdy zniszczeniu ulega nie cała powierzchnia metalowego przedmiotu, a jedynie oddzielają niewielkie obszary. W tym przypadku z reguły zniszczenie wnika głęboko w metal, tworząc głębokie wrzody, które prowadzą do powstawania ataków o ostro zarysowanych krawędziach.

W przypadku korozji międzykrystalicznej zniszczenie metalu następuje z powodu naruszenia wiązania między kryształami metalu i rozprzestrzenia się głęboko w środku. Przedmioty dotknięte taką korozją stają się kruche i rozpadają się na kawałki przy uderzeniu. Ten rodzaj korozji jest niewątpliwie jednym z najgroźniejszych.

Bardzo często na jednym obiekcie można jednocześnie zaobserwować działanie kilku rodzajów korozji.

Przedmioty żelazne znalezione podczas wykopalisk archeologicznych są w większości przypadków zniszczone. Do usuwania takich przedmiotów z ziemi należy podchodzić z dużą ostrożnością. Jeśli metal jest tak zniszczony, że się kruszy, to przede wszystkim należy go jak najdokładniej wyczyścić nożem, miękką szczotką lub szczotką i naprawić. Dopiero po utrwaleniu (impregnacji i całkowitym odparowaniu rozpuszczalnika) przedmiot można usunąć na powierzchnię. Do mocowania należy użyć 2-3% roztworu poliwinylobutyralu. Roztwór butyralu przygotowuje się w następujący sposób: 2 g proszku poliwinylobutyralu rozpuszcza się w 100 cu. patrz mieszaniny równych ilości alkoholu i benzenu. Metoda została zaproponowana przez badacza Ermitażu E. A. Rumyantseva i przetestowana w warunkach laboratoryjnych i polowych podczas wykopalisk w ekspedycji Karmir-Blur. Mocowanie za pomocą butyralu wykonuje się wielokrotnie, za pomocą miękkiego pędzla lub natrysku z butelki z rozpylaczem.

Jeśli przedmioty są w dość dobrym stanie, należy je na miejscu oczyścić z obcych substancji i wszelkiego rodzaju narośli zniekształcających przedmiot, a następnie utrwalić tym samym roztworem butyralu. Stosowane wcześniej w pracach archeologicznych metody wypełniania silnie uszkodzonych obiektów żelaznych parafiną, gipsem itp. należy uznać za mało przydatne, ponieważ cienka warstwa parafiny ze względu na swoją kruchość nie może trwale naprawić zniszczonego obiektu, a dodatkowo parafina zakłóca dalszą obróbkę obiektu podczas renowacji.

Wszystkie żelazne przedmioty otrzymane przez muzeum muszą zostać poddane renowacji i konserwacji. Jak już wspomniano powyżej, w warunkach muzealnych trwa proces powstawania związków jonu chloru z żelazem, który powoduje niszczenie metalu, który rozpoczął się w glebie. Aby zatrzymać ten proces, konieczne jest usunięcie jonu chloru, co uzyskuje się poprzez wielokrotne mycie i gotowanie w wodzie destylowanej. Obecność związków chloru w przedmiotach można łatwo wykryć umieszczając przedmioty w wilgotnej komorze. Po 10-12 godzinach takie obiekty są pokrywane małymi kropelkami wody, następnie kropelki te powiększają się. Dzięki analizie chemicznej tych kropli łatwo jest wykryć w nich obecność jonu chloru.

Przed przystąpieniem do renowacji konkretnego przedmiotu żelaznego należy wziąć pod uwagę bezpieczeństwo, obecność metalowego rdzenia, po czym należy zastosować tę lub inną metodę czyszczenia. Poniższe metody są zalecane na podstawie eksperymentalnych prac praktycznych, przetestowanych na licznych i różnorodnych materiałach w warsztatach konserwatorskich Ermitażu. Ze względu na stopień zachowania wszystkie przedmioty żelazne wchodzące do restauracji można zasadniczo podzielić na trzy grupy:

1. Przedmioty zniszczone korozją, bez metalowej podstawy, o zniekształconym kształcie i zwiększonej oryginalnej objętości.

2. Przedmioty, których powierzchnia została poważnie uszkodzona grubą warstwą tzw. „rdzy”, ale zachował się metalowy rdzeń. Ta korozja powierzchniowa zniekształca pierwotny kształt i objętość obiektów.

3. Przedmioty, w których metal i forma są prawie całkowicie zachowane, ale powierzchnia pokryta jest cienką warstwą „rdzy”.

Aby wyczyścić przedmioty z pierwszej grupy, konieczne jest wielokrotne mycie w gorącej wodzie destylowanej lub deszczowej, a także mechaniczne czyszczenie skalpelem w celu usunięcia gęstych narośli, a następnie dokładne wysuszenie. Aby sprawdzić obecność jonów chloru, należy po tych operacjach umieścić przedmioty, jak już wspomniano powyżej, w wilgotnej komorze. Jeśli po 10-12 godzinach na przedmiotach pojawią się niewyraźne krople wody, mycie należy powtórzyć jeszcze kilka razy. Dopiero po całkowitym usunięciu jonu chloru można przystąpić do konserwacji i montażu obiektów. W takich przypadkach nie należy stosować czyszczenia chemicznego, ponieważ pod wpływem odczynników chemicznych powstające podczas korozji związki solne ulegają rozpuszczeniu, wiązanie pomiędzy poszczególnymi fragmentami staje się słabe, a przedmiot może się kruszyć na drobne kawałki. Może to doprowadzić do ostatecznego zniszczenia przedmiotu. Podczas mycia dużych przedmiotów i przy braku wody destylowanej mycie można również przeprowadzić w zwykłej przegotowanej wodzie.

Konserwację (utrwalenie powierzchni) można wykonać 3% roztworem butyralu. Jeśli obiekt składa się z kilku fragmentów, wówczas oddzielne części są najpierw pokrywane roztworem butyralu, a następnie te części są sklejane ze sobą. Do klejenia przedmiotów żelaznych można użyć kleju BF-2 lub kleju przygotowanego z tego samego butyralu (8-9 g żywicy na 100 g rozpuszczalnika [alkohol-benzen]).

Obiekty z drugiej grupy, jak potwierdziły eksperymenty, zaleca się czyścić odczynnikami chemicznymi. Przed czyszczeniem przedmioty myje się gorącą wodą w celu usunięcia ziemi i innych zanieczyszczeń, po czym umieszcza się je w 5-10% roztworze sody kaustycznej na 10-12 godzin, aby zmiękczyć skorodowaną warstwę, usunąć tłuszcze i inne zanieczyszczenia. Po obróbce sodą kaustyczną przedmioty podlegają obowiązkowemu myciu pod bieżącą wodą, a następnie za pomocą skalpela są częściowo oczyszczane z narośli „rdzawych”. Po tej operacji przedmioty umieszcza się w 5% roztworze kwasu siarkowego, do którego dodaje się 1-2% gliceryny. Przedmiot umieszczony w kwasie należy co 10-15 minut wyjmować z kwasu, myć pod bieżącą wodą i czyścić miękką szczotką i skalpelem. Operacje te pozwalają na kontrolowanie działania kwasu i przyspieszenie czyszczenia, co jest uzależnione od grubości warstwy i charakteru „rdzy”. Po oczyszczeniu kwasem przedmiot ponownie myje się wodą i ponownie umieszcza w 5-10% roztworze sody kaustycznej, gdzie pozostawia się na 10-12 godzin. Oczyszczanie przeprowadza się przed usunięciem brązowych tlenków żelaza. Ciemne tlenki (podtlenek azotu i żelaza) często stanowią większość przedmiotu i najlepiej pozostawić je bez obróbki.

Przy czyszczeniu przedmiotów wykonanych z żelaza trzeciej grupy najlepsze efekty uzyskuje się stosując 10% roztwór kwasu cytrynowego. W tym przypadku przedmiot jest również myty gorącą wodą przed czyszczeniem i umieszczany w 5-10% roztworze sody kaustycznej na 10-12 godzin. Następnie przedmiot umyty pod bieżącą wodą umieszcza się w 10% roztworze kwasu cytrynowego. Po 5-10 minutach przedmiot wyjmuje się z kwasu, myje wodą za pomocą miękkiej szczoteczki i ponownie zanurza w kwasie. Operację powtarza się, aż plamy rdzy zostaną całkowicie usunięte. Jeśli „rdza” leży w cienkiej warstwie, to zamiast kwasu cytrynowego lepiej jest wziąć cytrynian amonu. W tym celu do 10% roztworu kwasu cytrynowego dodaje się amoniak, aż kropla fenoloftaleiny da lekko różowy kolor. Do przygotowanego w ten sposób roztworu zanurzany jest przedmiot do czyszczenia. Technika czyszczenia jest taka sama jak w kwasie cytrynowym.

Zamiast kwasu cytrynowego i siarkowego możesz użyć 0,5-2% roztworu kwasu fosforowego, ale pamiętaj, że kwas fosforowy ma bardziej aktywny wpływ na żelazo, więc pozostawianie przedmiotu w kwasie przez długi czas jest niedopuszczalne. W takim przypadku konieczne jest ciągłe monitorowanie postępu procesu czyszczenia. Sposób działania jest taki sam jak w przypadku powyższych kwasów.

Aby zneutralizować kwasy, czyszczenie we wszystkich przypadkach musi być zakończone poprzez umieszczenie przedmiotów w 5% roztworze wodorotlenku sodu, następnie spłukanie w gorącej wodzie destylowanej i odpowiednie wysuszenie w termostacie. Po tych wszystkich operacjach obiekt musi być obrabiany na obrotowej żelaznej (stalowej) szczotce.

Jako środek konserwujący, który chroni przedmioty przed dalszym zniszczeniem, stosuje się 3-5% roztwór butyralu lub 3-5% roztwór poli(metakrylanu butylu).

W celu zachowania obiektów żelaznych w muzeum konieczne jest wyeliminowanie przyczyn, które przyczyniają się do szybkiego powstawania korozji.

1. Wilgotność względna w pomieszczeniach, w których znajdują się te przedmioty, nie powinna przekraczać 55%.

2. Pomieszczenie musi być czyste, ponieważ kurz osadzający się na przedmiotach zatrzymuje wilgoć i tym samym przyczynia się do powstawania „rdzy”.

3. Podczas przenoszenia przedmiotów ręce powinny być zawsze w rękawiczkach, ponieważ kwasy obecne na skórze rąk w kontakcie z żelazem działają na metal i przyczyniają się do powstawania „rdzy”.

Renowacja i konserwacja wyrobów żelaznych znalezionych podczas prac archeologicznych

Wszystkie wyroby metalowe, z wyjątkiem złota i platyny, w pewnym stopniu korodują. Korozja to niszczenie metalu spowodowane działaniem środowiska. Zniszczenie zwykle zaczyna się na powierzchni metalu i stopniowo rozprzestrzenia się do wewnątrz. W tym przypadku metal zmienia swój wygląd: traci połysk, gładka powierzchnia staje się szorstka i pokryta związkami chemicznymi, zwykle składającymi się z metalu i tlenu, metalu i chloru itp. Charakter i szybkość korozji zależy od składu ( stop) metalu oraz fizyczne i chemiczne warunki środowiska. W glebie, w obecności chlorku sodu, którego jon chloru, zwłaszcza w obecności wody, dwutlenku węgla i kwasów humusowych (bardzo często występujących w glebie) itp., szybko prowadzi do zniszczenia żelaza, chloru najpierw powstają związki z żelazem, które z kolei w obecności powietrza i wilgoci ponownie dają nowe związki z wodorotlenkami żelaza. Ten proces w glebie zachodzi dość szybko i może być kontynuowany w warunkach muzealnych.

Na przedmiotach żelaznych dostarczanych do renowacji obserwuje się różne rodzaje korozji: jednorodną powierzchnię, wżerową oraz korozję międzykrystaliczną między kryształami.

Bardzo często na jednym obiekcie można jednocześnie zaobserwować działanie kilku rodzajów korozji.

1. Przedmioty zniszczone korozją, bez metalowej podstawy, o zniekształconym kształcie i zwiększonej oryginalnej objętości.
2. Przedmioty, których powierzchnia jest mocno uszkodzona przez grubą warstwę tzw. „rdzy”, ale metalowy rdzeń jest zachowany. Ta korozja powierzchniowa zniekształca pierwotny kształt i objętość obiektów.
3. Przedmioty, w których metal i kształt są prawie całkowicie zachowane, ale powierzchnia pokryta jest cienką warstwą „rdzy”.

Obiekty z drugiej grupy, jak potwierdziły eksperymenty, zaleca się czyścić odczynnikami chemicznymi. Przed czyszczeniem przedmioty myje się gorącą wodą w celu usunięcia ziemi i innych zanieczyszczeń, po czym umieszcza się je w 5-10% roztworze wodorotlenku sodu na 10-12 godzin, aby zmiękczyć skorodowaną warstwę, usunąć tłuszcze i inne zanieczyszczenia. Po obróbce sodą kaustyczną przedmioty podlegają obowiązkowemu myciu pod bieżącą wodą, a następnie za pomocą skalpela są częściowo oczyszczane z narośli „rdzawych”. Po tej operacji przedmioty umieszcza się w 5% roztworze kwasu siarkowego, do którego dodaje się 1-2% gliceryny. Przedmiot umieszczony w kwasie należy co 10-15 minut wyjmować z kwasu, myć pod bieżącą wodą i czyścić miękką szczotką i skalpelem. Operacje te pozwalają na kontrolowanie działania kwasu i przyspieszenie czyszczenia, co jest uzależnione od grubości warstwy i charakteru „rdzy”. Po oczyszczeniu kwasem przedmiot ponownie myje się wodą i ponownie umieszcza w 5-10% roztworze sody kaustycznej, gdzie pozostawia się na 10-12 godzin. Oczyszczanie przeprowadza się przed usunięciem brązowych tlenków żelaza. Ciemne tlenki (podtlenek azotu i żelaza) często stanowią większość przedmiotu i najlepiej pozostawić je bez obróbki.

Przy czyszczeniu przedmiotów wykonanych z żelaza trzeciej grupy najlepsze efekty uzyskuje się stosując 10% roztwór kwasu cytrynowego. W tym przypadku przedmiot jest również myty gorącą wodą przed czyszczeniem i umieszczany w 5-10% roztworze wodorotlenku sodu na 10-12 godzin. Następnie przedmiot umyty pod bieżącą wodą umieszcza się w 10% roztworze kwasu cytrynowego. Po 5-10 minutach przedmiot wyjmuje się z kwasu, myje wodą za pomocą miękkiej szczoteczki i ponownie zanurza w kwasie. Operację powtarza się, aż plamy „rdzy” zostaną całkowicie usunięte. Jeśli „rdza” leży w cienkiej warstwie, to zamiast kwasu cytrynowego lepiej jest wziąć cytrynian amonu. W tym celu do 10% roztworu kwasu cytrynowego dodaje się amoniak, aż kropla fenoloftaleiny da lekko różowy kolor. Do przygotowanego w ten sposób roztworu zanurzany jest przedmiot do czyszczenia. Technika czyszczenia jest taka sama jak w kwasie cytrynowym.

Zamiast kwasu cytrynowego i siarkowego można użyć 0,5-2% roztworu kwasu fosforowego, należy jednak pamiętać, że kwas fosforowy działa bardziej aktywnie na żelazo, dlatego niedopuszczalne jest pozostawianie przedmiotu w kwasie na dłuższy czas . W takim przypadku konieczne jest ciągłe monitorowanie postępu procesu czyszczenia. Sposób działania jest taki sam jak w przypadku powyższych kwasów.

Jako środek konserwujący, który chroni przedmioty przed dalszym zniszczeniem, stosuje się 3-5% roztwór butyralu lub 3-5% roztwór poli(metakrylanu butylu).

W celu zachowania obiektów żelaznych w muzeum konieczne jest wyeliminowanie przyczyn, które przyczyniają się do szybkiego powstawania korozji. renowacja muzeum korozji metali

1. Wilgotność względna w pomieszczeniach, w których znajdują się te przedmioty, nie powinna przekraczać 55%.
2. Pomieszczenie musi być czyste, ponieważ kurz osadzający się na przedmiotach zatrzymuje wilgoć i tym samym przyczynia się do powstawania „rdzy”.
3. Podczas przenoszenia przedmiotów ręce powinny być zawsze w rękawiczkach, ponieważ kwasy obecne na skórze rąk w kontakcie z żelazem działają na metal i przyczyniają się do powstawania „rdzy”

Ponieważ osoba badająca życie minionych pokoleń zwróciła się do poważnego badania starożytnych zabytków, zawsze pojawiało się przed nim pytanie: które z cech badanego zabytku należy uznać za jego początkowe cechy, a które z nich są wynikiem późniejsze wpływy przyczyn fizycznych i chemicznych, w szerokim znaczeniu tego porządku, czy wynik działalności człowieka w późniejszych czasach?

Zaklasyfikowanie znaków do tych kategorii zawsze poprzedzało jakiekolwiek inne naukowe ich pogrupowanie, które ma za zadanie wyprowadzić określone wnioski i wnioski. Wykopując np. pozostałości antycznej budowli, archeolog stara się rozpoznać formy architektoniczne, ustalić ich naruszenia pod wpływem czynników naturalnych, rozpoznać części, które zostały później dodane i przebudowane.

Pytania, które pojawiają się przy określaniu najstarszych znaków, często należą do najtrudniejszych, czasem nawet całkowicie nierozwiązywalnych ze względu na brak zachowanych materiałów. Czy można na przykład mówić z całkowitą pewnością o kolorze tych obrazów, których kolorystyka z biegiem czasu oczywiście bardzo się zmieniła?

Spośród całego zestawu cech obiektu archeologicznego najcenniejsze dla nauki są zwykle cechy pierwotnie w nim tkwiące. Stąd nieustanne dążenie do ich rozpoznania, a w przypadku ich częściowej lub całkowitej utraty, przywrócenia lub przywrócenia obiektu w jego pierwotnej postaci.

Bez względu na to, jak szanowane jest to zadanie samo w sobie, trzeba jednak powiedzieć, że bardzo często prowadziło ono do katastrofalnych skutków – zniekształcenia, a nawet całkowitego zniszczenia odnawianego obiektu. Przyczyny tego są dwojakie: po pierwsze, powyższe trudności w ustaleniu rzeczywistego charakteru pierwotnych cech, ich niejasności, prowadzące do nieuzasadnionych założeń, w ramach których konserwator stara się dopasować obiekt, nad którym pracuje; po drugie, infantylny stan nauki o metodach usuwania późniejszych nawarstwień i przygotowania obiektów do nowego, muzealnego okresu ich istnienia.

Sztuka restauracyjna do ostatnich czasów opierała się w najlepszym razie na kilku tradycyjnie zachowanych, często dość ryzykownych technikach, ale w przeważającej części była wytworem kreatywności i wynikiem barbarzyńskich eksperymentów profesjonalnych konserwatorów, którzy nie byli do tego naukowo przygotowani. Wszystko.

W tej sytuacji restauracja i ochrona zabytków jest nadal dość często i nadal ma miejsce w krajach Europy Zachodniej i Ameryki. Jednak zwrot w stronę naukowego ujęcia kwestii restauracji zarysował się już: w Anglii, Francji, Niemczech, Danii, Włoszech, w Ameryka północna istnieją specjalne laboratoria naukowe i warsztaty, które publikują raporty ze swojej pracy.

W ZSRR prace restauracyjne są zdecydowanie skierowane na nową ścieżkę: w wielu muzeach (Państwowy Ermitaż, Państwowa Galeria Tretiakowska itp.) Warsztaty z laboratoriami są wyposażone, a dla rozwoju teoretycznej strony restauracji i poszukiwanie nowych naukowo sprawdzonych metod, Instytut Techniki Historycznej Państwa. Akademia Historii Kultury Materialnej. N. Ya Marra prowadzi rozległe prace eksperymentalne w swoich laboratoriach i ma specjalny dział i laboratorium restauracji i konserwacji. Jednak konserwator rękodzieła nadal pozostaje mistrzem sytuacji w wielu muzeach, nie mówiąc już o tym, że wiele pytań, które pojawiają się w praktyce archeologicznej, jest dalekich od rozwiązania. Co więcej, prace wymienionego Instytutu nie są znane wszystkim pracownikom branży restauracyjnej. Dlatego wciąż trzeba krążyć wokół kwestii celów, sposobów i metod restauracji.

W walce z niewłaściwym rzemieślniczym porządkiem prac restauratorskich, ze złem, które doprowadziło do zniszczenia wielu ocalonych przez czas cennych zabytków starożytności, konieczne jest zatem przede wszystkim wyjaśnienie wszystkiego, co dotyczy właśnie zadań i celów, które naukowo działający konserwator musi zapewnić. Na przykład należy zadecydować, czy rzeczywiście należy za wszelką cenę dążyć do nadania przedmiotowi „pierwotnej formy”, czy też słuszniej byłoby ograniczyć się jedynie do troski o eliminację czynników, które są nadal mu szkodzi, a także przeszkadza mu w badaniu warstw, aby pozostawić go w takiej formie, w jakiej do nas dotarł. Podając konkretny przykład, pytamy: czy należy usuwać patynę z przedmiotów ze srebra, miedzi, brązu, jeśli taka patyna nie budzi troski o zachowanie przedmiotu? Czy konieczne jest usunięcie nieszkodliwego czerwonawego nalotu, który często znajduje się na wyrobach ze złota, które znajdowały się w ziemi, jeśli rozpuszczające je kwasy mogą rozpuścić część ligatury z powierzchni i tym samym trwale zmienić kolor samego metalu? Czy nie byłoby bardziej słuszne, wręcz przeciwnie, utrwalać wszelkiego rodzaju naturalne patyny i blaszki, które nie zagrażają zniszczeniu obiektu, uznając je za niezależne cechy, których badanie może w końcu doprowadzić do wartościowych wyników?

Nie ma jeszcze jednolitości w rozwiązywaniu takich problemów. W niektórych muzeach zwyczajowo czyści się przedmioty do ostatniej skrajności, w innych trzyma się je jak najbliżej. do naturalnego wyglądu.

Drugim i na pewno najistotniejszym i najistotniejszym aspektem sprawy jest naukowo poprawne sformułowanie i uzasadnienie techniki restauracji i konserwacji. Nauka dopiero niedawno zaczęła zajmować się tego rodzaju pytaniami i do tej pory osiągnęła bardzo niewiele. Powodem tego jest to, że archeologia i praca muzealna były do tej pory prawie wyłącznie w rękach ludzi, którzy przeszli szkołę humanistyczną i nie są dostatecznie zaznajomieni z metodami nauk przyrodniczych i sprzętem laboratoryjnym, a co za tym idzie , są dalekie od wszystkiego, co dotyczyło materialnej istoty przedmiotów chronionych i badanych. Na szczęście obecnie znaleziono już właściwy sposób na badanie tej konkretnej strony. Badanie materiałów obiektów archeologicznych, procesów zachodzących w nich pod wpływem różnych warunków ich istnienia oraz późniejszych formacji wtórnych stało się przedmiotem badań naukowych opartych na połączeniu metod nauk przyrodniczych, w szczególności technologii z jednej strony, a z drugiej metody nauk historycznych. Jednak prace w zakresie restauracji, która ma głównie charakter praktyczny, były dotychczas prowadzone raczej niesystematycznie, do tej pory prawie brak sprawozdań z poszczególnych obszarów i tylko w nielicznych przypadkach może być wykorzystany przez muzealnika i archeologa, mimo fakt, że oboje teraz bezwzględnie muszą zapoznać się ze stanem tej młodej, ale bardzo obiecującej gałęzi wiedzy. Biorąc to pod uwagę, Państwowa Akademia Historii Kultury Materialnej im. N. Ya Marra i publikuje prawdziwe eseje na temat metod restauracji i konserwacji zabytków archeologicznych wykonanych z metali.

Eseje te są rewizją, z niezbędnymi uzupełnieniami i zmianami, „Instrukcji” wydanych przez Akademię w latach 1924-1927, które od dawna nie są drukowane. Ta rewizja, zwłaszcza w pierwszym rozdziale - "Wyroby żelazne", jest taka, że przedstawia zasadniczo istotne kwestie przepracowane z udziałem nowego materiału, wyniki eksperymentalnych i praktyczna praca Instytutu Techniki Historycznej Akademii w ostatnich latach oraz omówienie niektórych zagadnień teoretycznych. W rozdziale „Wyroby z żelaza” prace te wykonali S. A. Zaitsev i N. P. Tichonow. Rozdział 2 „Wyroby wykonane z brązu, miedzi i stopów miedzi” i 4 „Wyroby ze złota, srebra i ołowiu”, opracowane według prac N. N. Kurnakowa i. V. A. Unkovskaya z poprzednich „Instrukcji”, a także rozdział 3 „Wyroby z cyny i blaszki cynowej”, skompilowany w tym samym czasie dla tej samej „Instrukcji” przez I. A. Galnbeka, uzupełniony i ponownie zredagowany przez V. P. Danilewskiego , NP Tichonow i MV Farmakowski.

W tym samym celu Państwowa Akademia Historii Kultury Materialnej opublikowała właśnie tłumaczenie „Czyszczenia i renowacji eksponatów muzealnych” A. Scotta oraz „Esejów o historii techniki malarskiej i technologii malowania w starożytnej Rosji” autorstwa VA Shchavinsky'ego .

W tym samym planie planuje się opublikowanie szeregu prac IIT w innych obszarach prac restauratorskich i konserwatorskich (tkaniny, rozpuszczalniki do suszenia olejów itp.).

Trzeba jednak zastrzec, że przy tym wszystkim nie ma na celu oddanie w ręce ludzi mało przygotowanych do precyzyjnej pracy laboratoryjnej zbiorów przepisów bezwarunkowo mających zastosowanie w praktyce. Takie wykorzystanie opublikowanych materiałów może prowadzić tylko do smutnych rezultatów. Obiekty archeologiczne są zbyt różnorodne, aby nawet w przyszłości można było oczekiwać opracowania ogólnych schematów szablonów do ich obsługi. Dlatego oprócz ogólnej znajomości właściwości danego materiału, w każdym indywidualnym przypadku, konieczne jest również dokładne przestudiowanie indywidualnych cech każdego przedmiotu, do których dostęp mają tylko gruntownie przeszkoleni teoretycznie i praktycznie pracownicy laboratoryjni. ogólny problem konieczności wzniesienia się na nowy, wyższy poziom - do fundacje naukowe- zorganizowanie zadania restaurowania i konserwacji kolosalnych skarbów muzealnych ZSRR w interesie lepszej ochrony radzieckiego socjalistycznego mienia muzealnego i lepszego ich badania jako zabytków kultury materialnej, w celu odtworzenia historycznej przeszłości w ogólnym interesie budowy socjalizmu.

W zależności od rodzaju metali użytych do produkcji wyrobów metalowych można je podzielić na trzy grupy archeologiczne o wyraźnych cechach morfologicznych.
1 - wyroby wykonane z żelaza, żeliwa, stali i ich składy - obiekt archeologiczny ma powierzchnię o charakterystycznym czerwono-brązowym zabarwieniu, składający się głównie z wodorotlenków żelaza, limonitu, getytu itp., charakteryzujących się obecnością tych minerałów i skały osadowe /piaski, gliny, wtrącenia organiczne i konkrecje mineralogiczne/ na zmodyfikowanej, przeobrażonej powierzchni samego obiektu, z rdzeniem krystalicznym żelaza lub bez. Substancja archeologiczna może powtarzać się w powiększonej skali /wzrost epitaksjalny/formę typologicznie zbliżoną do obiektu lub tworzyć z nim nieopisany konglomerat.
2 - wyroby z miedzi i metali zawierających miedź /brąz, mosiądz, tompak itp./ - obiekt archeologiczny ma charakterystyczną zielono-niebieską powierzchnię barwną, składającą się z podstawowych tlenków miedzi i minerałów azurytu, lapis lazuli, atakamitu itp. , zmineralizowane powierzchnie i warstwy skorupy mają z reguły, w porównaniu z żelaznymi obiektami archeologicznymi, bardziej rozpoznawalny kształt i wymiary zbliżone do pierwotnych.
3 - wyroby wykonane z wysokogatunkowego srebra i stopów zawierających srebro - obiekt archeologiczny wykonany z wysokiej jakości srebra wysokiej jakości ma lekko zmineralizowaną powierzchnię w kolorze ciemnoszarym lub jasnoszarym, składającą się z siarczku i chlorku srebra. W przedmiotach ze srebra niskiej jakości z dużą zawartością miedzi, cyny i innych dodatków stopowych w zmineralizowanej powierzchni występują minerały miedzionośne i chlorargeryt, przedmioty takie mają duże zniekształcenia pierwotnego kształtu i z reguły duże zmiany strukturalne (1).
W specjalnej grupie należy wyróżnić metale stosunkowo odporne na korozję, takie jak złoto szlachetne i jego stopy (elektrum). Platyna i metale z grupy platynowców.
Ze względu na specyfikę procesów korozyjnych – cyna, cynk, ołów i ich stopy.
W przypadku wszystkich metali, pomimo różnicy w chemii, dynamice i oryginalności procesów korozyjnych, należy zwrócić uwagę na ogólne właściwości fizyczne i technologiczne materiałów, które decydują o ich wytrzymałości strukturalnej i odporności na korozję: Uszczelnienie mechaniczne sieci krystalicznej podczas kucia, walcowania, rysowania. Uszczelnianie zewnętrznych warstw metalu, a co za tym idzie najlepsza odporność korozyjna grubościennych wyrobów odlewniczych, pomimo korozji selektywnej i wieloskładnikowego składu metalu. Istnieje bezpośredni związek między szybkością degradacji strukturalnej materiału a gęstością upakowania atomów warstwy powierzchniowej metalu, jednorodnością i obecnością dyslokacji w strukturze krystalicznej metalu, stopniem jego polerowania, chropowatość /warstwa wrząca/. Dla słowiańskiej archeologii i srebrnych skarbów interesujący jest fakt naturalnej kruchości i starzenia się układu srebro-miedź poza warunkami korozyjnymi (1)
i wiele innych czynników.
Etapy badań i rozwoju
prace konserwatorskie

1. Naukowe i przygotowawcze. Szacowany. Ze względu na złożoną morfologię zarówno samego stanowiska archeologicznego, jak i złożoną stratygrafię zmineralizowanych powierzchni, konieczne jest zastosowanie metody badawcze wyjaśnić typologię obiektu i jego cechy strukturalne, obecność litego rdzenia metalowego i jego granice, charakter i właściwości korozji i mineralizacji, obecność kompozytów (najbardziej reprezentatywnym typem badań jest interpretacja wyników badań elektronowych mikroskopia (SEM) połączona ze spektrometrią próbek archeologicznych (XES) oraz Auger - mikroskopia itp. Czasami jedyną metodą dającą wiarygodny obraz cech strukturalnych badanych próbek są badania metalograficzne, mikrostrukturalne z wykorzystaniem mikroskopu metalograficznego. Należy zauważyć, że w tej naukowej i praktycznej dziedzinie badań zgromadzono ogromne doświadczenie, a badacze mają do dyspozycji kolosalny wachlarz informacji.
2. Dokumentacja naukowa. Sporządzenie schematu topograficznego i planu - mapy prac konserwatorskich: spłukiwania i usuwania warstw zmineralizowanych, brodawek i inkluzji; stabilizacja zabytków; pełne ujawnienie rdzenia metalowego lub częściowych do stabilnych tlenków ochronnych, takich jak na przykład „szlachetna patyna” na miedzi; pasywacja, inhibicja, powłoki ochronne lub impregnacje oraz ewentualnie głęboka konserwacja całego zmineralizowanego lub przeobrażonego obiektu bez wnikania w niego.
Brak pełnego zrozumienia przedmiotu archeologicznego, charakteru jego zniszczenia lub wspólnej ekspertyzy archeologa, badacza specjalisty i konserwatora zabytków, co do stanu obiektu i możliwych metod pracy, wystarcza do nie przeprowadzenia konserwacji i prace konserwatorskie.
Praktyczne prace konserwatorskie
1- Czyszczenie - mycie w wodzie. Przeprowadza się go w wodzie destylowanej w temperaturze pokojowej z dodatkiem środka zwilżającego (3-5% metanolu lub etanolu) w celu przygotowania do dekapitacji, sprzyja opóźnieniu lekkich osadów korozyjnych i wtrąceń biologicznych. Osady wapnia są usuwane w 5-10% roztworze heksametafosforanu sodu za pomocą pędzelków lub wacików. Aktywność chemiczna wody podczas długotrwałego moczenia przez 1-2 dni wystarcza do zniszczenia wiązań adhezyjnych i usunięcia wtrąceń organicznych (wtrącenia) i słabych warstw mineralnych, 10% dodatek winianu potasu, sodu lub soli kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA, Trilon-B , Helaton). Istnieje możliwość kilkukrotnego powtórzenia mycia z naprzemiennym usuwaniem osłabionych produktów mineralizacji za pomocą pędzla lub stosu, ze szczególnym uwzględnieniem przedmiotów cienkościennych i kruchych. Uwaga: - mycie w wodzie lub wodnych roztworach soli nie jest możliwe przy całkowitym lub częściowym zniszczeniu metalu, zwłaszcza cienkościennego, w wyniku korozji selektywnej lub międzykrystalicznej oraz innych rodzajów ze względu na możliwość utraty autorskiej warstwy biżuterii oraz szczególnie drobne zdobienia (złocenia, niello, notch, filigran, emalie, lakiery), a czasem sam metal nieszlachetny. W takich przypadkach mycie poprzedza etap konsolidacji lub fragmentarycznego wzmocnienia obiektu. 2- spłukiwanie jest trudne, jeśli obiekt archeologiczny został poddany konserwacji terenowej z użyciem wosków syntetycznych i naturalnych, polimerowych żywic syntetycznych nierozpuszczalnych lub częściowo rozpuszczalnych w wodzie, lakierów lub innych materiałów utrudniających wykorzystanie wody jako rozpuszczalnika. W takich przypadkach stosuje się rozpuszczalniki odpowiadające usuwanym konserwantom: rafinowana benzyna i nafta (węglowodory nasycone i nienasycone) w przypadku powłok zawierających parafinę i wosk, aceton, toluen, etanol (ketony, alkohole, etery) itp. w przypadku żywic , żywice syntetyczne, kleje, lakiery, a także organiczne konserwanty i kleje, takie jak szelak, dammar, kopal. Przy stosowaniu wszystkich rodzajów rozpuszczalników, zwłaszcza lotnych, pożądane jest stopniowe oddziaływanie na środek konserwujący, od lekkiego testu rozpuszczalności, wystawienia na działanie par rozpuszczalnika w zamkniętym pojemniku lub „opakowaniu Petenkofera”, po zanurzenie w rozpuszczalniku i moczenie przez długi czas. Konieczna jest praca na próbkach naturalnych i uzyskanie skali dynamiki rozpuszczalności materiałów polimerowych lub organicznych ze szczególnym uwzględnieniem możliwości „pęcznienia” (7), a nie całkowitej rozpuszczalności niektórych materiałów polimerowych, zwłaszcza zdegradowanych .
2- We wszystkich przypadkach użycia rozpuszczalników do usunięcia konserwantów, należy postępować od bezpieczeństwa tych operacji dla zachowania samego obiektu, jako jednej całości duchowej, historycznej, naukowej lub artystycznej. Wszystkie etapy prac porządkowych lub remontowych są dokładnie dokumentowane(4).
3- Stabilizacja obiektu archeologicznego – oznacza to przeprowadzenie różnych prac przygotowawczych przed faktyczną konserwacją, których celem jest stworzenie warunków fizykochemicznych w strukturze i na powierzchni obiektu archeologicznego sprzyjających konserwacji z jego niezawodnością . Często działania stabilizacyjne zależą bezpośrednio od wybranej lub istniejącej metodyki prac konserwatorskich i ich parametrów technologicznych. Należy zwrócić uwagę na bezwzględnie obowiązkowe badanie pH na kwasowość lub obojętność chemiczną wszystkich materiałów i powierzchni roboczych, na wszystkich etapach prac konserwatorskich, stosowanie certyfikowanych materiałów konserwatorskich Zawsze istnieje niebezpieczeństwo, że prace przygotowawcze (suszenie, wygrzewanie, odtłuszczanie, itp.) na właściwości wytrzymałościowe obiektu (5). Stworzenie warunków do przyspieszonego starzenia materiałów, zarówno samego obiektu archeologicznego, jak i przyspieszenia procesów korozyjnych zmieniających morfologię powierzchni (np. wzrost epitaksjalny z powodu przyspieszonego tworzenia się wodorotlenków w warunkach wysokiej wilgotności lub nawracającej korozji pod warstwą powłoki ( 6) Możliwość degradacji konstrukcji należy również wziąć pod uwagę materiały użyte wcześniej do konserwacji, jeśli w ogóle, w konstrukcji obiektu.Gdy wszelkiego rodzaju czynniki ryzyka podczas stabilizacji są trudne do kontrolowania, metody płynnej zmiany parametrów ze kontrola właściwości. Do odwodnienia stosuje się buforowe materiały hydrofilowe (masa papiernicza, kationit, anionit, żel krzemionkowy itp.). Do nawilżania stosuje się metodę zdalnego nawilżania. Do regeneracji np. , lakier, stosowana jest długotrwała ekspozycja obiektu w oparach rozpuszczalnika (pakiet Petenkofera). Metody specjalne: nagrzewanie próżniowe, zamrażanie, dejonizacja w gazie komora wizyjna (jonizator plazmy niskotemperaturowej), technologie laserowe itp. są stosowane w obecności ścisłych danych laboratoryjnych wstępnych badań na korzyść zastosowania takich metod i z reguły są zatwierdzane przez rady konserwatorskie z udziałem czołowi eksperci - konserwatorzy, archeolodzy, badacze. Prowadząc prace konserwatorskie ostatniego etapu – archeolog lub konserwator prowadzący prace konserwatorskie powinien zawsze pamiętać o Głównych Zasadach działalności restauratorskiej: „Ratuj” i „Nie szkodź”, które wiążą się z główną zasadą metodyczną działalności restauratorskiej i konserwatorskiej – „wszelkie prace z przedmiotem praktyki konserwatorskiej i konserwatorskiej powinny być zakończone działaniami konserwatorskimi. Zasada ta stanowiła podstawę działań konserwatorskich ze względu na istnienie drugiej zasady termodynamiki (SLT) i zjawiska entropii. Jakiekolwiek oddziaływanie na system otwarty, jakim jest dowolny przedmiot kultury materialnej, powoduje wahania w możliwej równowadze systemu, a ostatecznie wzrost entropii lub stopnia nieuporządkowania systemu. Ostatecznie następuje przyspieszona degradacja strukturalna lub starzenie się materiałów obiektu, osłabienie wiązań molekularnych i międzyatomowych, prowadzące do jego całkowitego zniszczenia. Dlatego stopień izolacji obiektu od środowiska zewnętrznego, wraz z wewnętrzną dynamiczną składową procesów starzenia, są głównymi mierzalnymi czynnikami pozwalającymi na kontrolowanie procesu starzenia, a ściślej nie przyspieszanie go. Właściwie zadaniem praktyki konserwatorskiej jest odizolowanie układu od zewnętrznych wpływów negaentropii i osiągnięcie stanu równowagi w układzie za pomocą powłok izolacyjnych wystarczająco nieprzepuszczalnych dla gazów, wilgoci i energii. Takimi powłokami może być film polimerowy, film organiczny: film olejowy, wosk, krzemoorganiczny aż do czystego dwutlenku krzemu na powierzchni itp. Wybór zależy od cech strukturalnych obiektu i stopnia nasilenia skutków negentropii środowiska. Ogólnie przyjmuje się, że warunki o niskiej wilgotności do 35-40% i możliwych wahaniach wilgotności nie większych niż 10% są odpowiednie do długotrwałego przechowywania metalowego obiektu archeologicznego.

Badania naukowe ostatnie lata pokazują, że stworzenie optymalnych warunków klimatycznych podczas przechowywania, ekspozycji i transportu nie jest wystarczającym środkiem do utrzymania stabilności obiektów archeologicznych w przypadkach samorzutnych niekontrolowanych procesów degradacji, których kulminacją jest samoniszczenie - całkowite zniszczenie konstrukcji. W takich przypadkach stosuje się wyjątkowe środki ochronne:
umieszczenie przedmiotu w środowisku gazu obojętnego, stworzenie wewnętrznej ramy wzmacniającej konstrukcję przedmiotu poprzez impregnację ciekłymi roztworami polimerów, a następnie ich utwardzanie lub roztwory polimerów krzemoorganicznych, aż do wytworzenia przezroczystych monobloków. Te wyjątkowe środki w żaden sposób nie anulują jednej z najważniejszych zasad restauracji i konserwacji - odwracalności wszystkich procesów restauracji, podyktowanej względną kruchością samych materiałów restauracyjnych. Konieczność zabezpieczenia obiektu o szczególnym znaczeniu duchowym, naukowym, kulturowym i historycznym, zabezpieczenia go przed negatywnymi skutkami ewentualnych błędów konserwatorskich. Z powodu niedoskonałości ludzkiej wiedzy i jej rzekomego ciągłego rozwoju naukowego. To, co robi się dobrze dzisiaj, jutro może być zrobione lepiej.
UWAGA:
1 Z obliczeń ekstrapolacyjnych wynika, że szybkość uwalniania miedzi wzdłuż granic ziaren wynosi 10 mikronów na rok w temperaturze pokojowej (Schweizer i Meyers, 1978), biorąc pod uwagę dynamikę korozji stopu Ag-Cu, można mówić o kruchości tlenowej wszystkie zawierające miedź artefakty srebra jako główne problemy archeologicznego srebra, oprócz dobrze znanego problemu korozyjnego działania chlorków.
2 Historyczny los znaleziska archeologicznego jest złożony i często determinowany jest realną wartością zabytku, który staje się obiektem pożądania zarówno zdobywcy, jak i kolekcjonera. Nie daj Boże być w niewłaściwym miejscu w niewłaściwym czasie. Jest to bardzo ważne dla przetrwania zarówno ludzi, jak i ich dzieł stworzonych przez człowieka. Na przykład archeologia słowiańska i staroruska od dawna odnotowuje obfitość wysoce artystycznych znalezisk w skarbach z XI-XIII wieku. na całym terytorium Starożytna Rosja, zwłaszcza w warstwach osad miejskich północno-wschodniej i południowo-zachodniej. Na wielu zabytkach znajdują się ślady pożarów, zmian konstrukcyjnych i związanych z nimi zniszczeń, co doskonale potwierdza w materiale archeologicznym specyfikę okresu wojen wewnętrznych i podbojów tatarsko-mongolskich (patrz N.P. Kondakov „Skarby rosyjskie”). Niezwykły jest los „Skarbów króla Priama”, znalezionych przez Heinricha Schliemanna w 1873 r. podczas wykopalisk w Troi w Grecji. Ogromny pod względem liczby znalezisk skarb i bezcenny pod względem naukowym, w którym oprócz dwóch diademów, jednego złotego pierścienia, znajdowało się ponad osiem tysięcy. Nie trafił do Grecji i na wiele lat zaginął dla światowej społeczności naukowej. Choć bardzo rozdrobniony i niekompletny, skarb nie pojawił się w Rosji Sowieckiej, w Muzeum Puszkina. Tylko dzięki trwałości głównego materiału wyrobów - wysokogatunkowego złota, przyszło nam ono w dobrym stanie zachowania. W tym miejscu należy wspomnieć o szczęśliwym losie znalezisk. Metropolita Kijowa i Wszechrusi św. Aleksy (1292-1378), jak podają źródła kronikowe, znalazł fragmenty emalii w szczątkach św.
3 dr. Scott David A. Scott. Starożytne metalowe artefakty, metalografia i mikrostruktura, 1986, CAL, Smithsonian Institution, Waszyngton, DC, USA.; Plenderleith H.J. i Werner AEA Konserwacja zabytków i dzieł sztuki, 1971, Londyn, Oxford; Dowmann E. Conservation in Field Archeology, 1970, M & Co. itp.

4 Najbardziej kompleksowe wymagania państwowe dotyczące zasad konserwacji obiektów i kolekcji archeologicznych znajdują odzwierciedlenie w Standardach Brytyjskich (Standards in the Museum Care of Archaeological Collections. 1992, Museums & Galleries Commission) oraz zaleceniach UKIC (British Institute for Conservation, Guidance praktyki konserwatorskiej, 1983).
5 Utrwalanie lub wzmacnianie, wzmacnianie konstrukcji obiektu w oddzielnych częściach lub jako całości jest bezwzględnie konieczne w przypadku potencjalnego niebezpieczeństwa utraty przez obiekt archeologiczny pól informacyjnych: części wystroju, napisów lub innych cech paleograficznych.
Co może się wydarzyć zarówno w procesie dekapitacji (usuwanie warstwa po warstwie produktów korozji i mineralizacji), jak i w procesie naturalnej degradacji strukturalnej obiektu podczas składowania, przed i po zabiegach konserwatorskich i restauratorskich. W ścisłym tego słowa znaczeniu jest to główne wydarzenie w zakresie konserwacji terenowej obiektu. Zobacz konserwację - konsolidację

6 Powłoki konserwujące z reguły wymagają wysuszonej i nagrzanej powierzchni, odpowiedniej szorstkości do kontaktu z klejem, obojętnej chemicznie. Struktura obiektu nie powinna zawierać nadmiaru niezwiązanej wody, być elektrochemicznie pasywna, nie przyczyniać się do oderwania powłoki izolacyjnej na skutek niepełnej odwróconej osmozy podczas tworzenia się gazów i nawracających procesów korozyjnych – tj. stabilny.
7 Podczas konserwacji w terenie do konsolidacji często stosowano roztwory impregnacyjne butylofenolu, polioctan winylu, akryl, krzemoorganiczny. Jednocześnie trudno jest określić ich obecność w konstrukcji po ogólnym wyglądzie powierzchni obiektu. Dlatego konieczne jest ścisłe dokumentowanie postępu wszystkich prac konserwatorskich podczas konserwacji terenowej in situ.

8 Na mocy VNT entropia Si układu zamkniętego nie może się zmniejszać (prawo nie malejącej entropii) dSi > lub = 0, gdzie i jest entropią wewnętrzną odpowiadającą układowi zamkniętemu. W stacjonarnych (równowagowych) układach dSo< 0 т.е. изменение энтропии отрицательно, нет её оттока из системы. Но есть приток в систему так наз. "негэнтропии", обратной величины. Если постоянно dS >0, a wzrost entropii wewnętrznej nie jest kompensowany przez „nie-entropię” z zewnątrz, to cały układ przesuwa się do najbliższego stanu równowagi układu stacjonarnego, gdy
dS = 0 przy zachowaniu dynamicznej składowej entropii wewnętrznej. Osiągnięcie takiego stanu równowagi systemu jest głównym zadaniem wszelkich naukowych i praktycznych działań konserwatorskich i restauracyjnych.
Całkowita zmiana entropii układu otwartego wynosi dS+dSi+dSo.

9 W światowej praktyce konserwatorskiej przy stabilizowaniu obiektów archeologicznych wykonanych z żelaza stosowanie wodnych i alkoholowych roztworów garbników do wytworzenia obojętnej i stabilnej warstwy taniny żelaza na powierzchni, pasywacja chemiczna i elektrochemiczna powierzchni, inhibicja itp. sprawdził się dobrze.Patrz - "Renowacja praktycznych kursów akademickich".
Tak więc trwałość techniczna powłok polimerowych, z wyłączeniem niektórych krzemoorganicznych, wynosi od czterech do pięciu lat, po czym przeprowadzana jest powtórna konserwacja - usunięcie starych i nałożenie nowych powłok ochronnych.
Premia czytelnika: http://wn.com/bainite

Dużym problemem podczas renowacji jest zachowanie odnalezionych starożytnych przedmiotów żelaznych. Wszyscy wiedzą, że żelazo dość szybko się utlenia, rdzewieje i rozkłada się warstwami. Jak uratować znaleziony starożytny przedmiot?

Alternatywna metoda czyszczenia żelazka

Dzisiaj rozważymy alternatywną metodę, która nie ma jeszcze wyników eksperymentalnych, które zostały przetestowane przez czas. Fakt restauracji i konserwacji obiektu żelaznego jest oczywisty, ale nie wiadomo, co stanie się z obiektem za 5-10 lat. Muszę powiedzieć: dynamika i jakość restauracji i konserwacji żelaza są dość duże i obiecujące.

Główne etapy restauracji starożytnych metalowych przedmiotów

Trzeba powiedzieć, że główną ideą tej metody odbudowy jest zastosowanie polimeru Anacrol lub Anatherma. Czyli przedmiot impregnujemy w komorze próżniowej.

Początkowo żelazny przedmiot należy odsolić. Jak to robimy? Przedmiot umieszcza się w pojemniku z wodą destylowaną na kilka dni w celu odsalania i poluzowania płatków rdzy.
Następnie przedmiot suszy się w temperaturze 100 stopni. Autor technologii proponuje suszenie przedmiotów w piekarnikach z uchylonymi drzwiami.
Impregnacja polimerem w próżni. Jak to się stało? Bierzemy zardzewiały starożytny przedmiot znaleziony w ziemi i całkowicie umieszczamy go w komorze wypełnionej polimerem. Następnie zaczynamy wysysać powietrze z komory, podczas tego procesu niejako wrzenia, bulgotania. Po wypompowaniu powietrza polimer wypełnia wszystkie wnęki w zardzewiałym żelaznym korpusie.
Następnie przedmiot ponownie umieszcza się w piekarniku na 1 godzinę w temperaturze 120 stopni w celu wysuszenia (w temperaturze 90-100 stopni polimer zestala się w szklistą konsystencję).
Ostatnim krokiem jest czyszczenie mechaniczne.

Więcej szczegółów na temat technologii i pomysłów na tego typu renowację można obejrzeć w załączonym filmie.

Ciekawe materiały na stronie

Właściciele patentu RU 2487194:

Wynalazek dotyczy dziedziny konserwacji wyrobów metalowych, w szczególności znalezisk archeologicznych wykonanych z żelaza i jego stopów i może być wykorzystywany w pracach archeologicznych i muzealnych. Metoda obejmuje czyszczenie obiektu archeologicznego, jego obróbkę hydrotermiczną w rozcieńczonym roztworze alkalicznym w temperaturze 100-250°C i ciśnieniu 10-30 atm przez co najmniej 1 godzinę, mycie go do całkowitego oczyszczenia z jonów chloru oraz suszenie, a następnie nałożenie powłoki ochronnej. Jednocześnie w metodzie po płukaniu monitorowana jest obecność jonów chloru w przygotowanym obiekcie archeologicznym. EFEKT: wynalazek umożliwia zwiększenie bezpieczeństwa znalezisk archeologicznych wykonanych z żelaza i jego stopów oraz zawartych w nich informacji, przy jednoczesnym uproszczeniu i obniżeniu kosztów metody. 1 z.p. mucha, 2 os.

Prawie wszystkie metale, z którymi trzeba się zmagać w archeologii, ulegają korozji, w wyniku długiego przebywania w ziemi ulegają różnym stopniom mineralizacji. Szczególnej uwagi wymagają znaleziska archeologiczne wykonane z żelaza i jego stopów, ponieważ żelazo archeologiczne w porównaniu z innymi metalami jest bardziej zniszczalne, a jednocześnie posiada złożony mechanizm niszczenia. Najpopularniejszym niszczycielem jest chlorek sodu, który zwykle znajduje się w dużych ilościach w ziemi. Metalowy obiekt archeologiczny akumuluje dużą zawartość jonów Cl - w porach i kanałach warstwy metalu i korozji. W takim przypadku stężenie chlorków w porach obiektu może być wyższe niż w otaczającym gruncie, ze względu na ich przemieszczanie się do metalu w procesie korozji elektrochemicznej.

Złożoność pracy ze znaleziskami archeologicznymi wykonanymi z metalu wynika z różnego stopnia zachowania znalezisk, złożoności systemu korozyjnego, jakim jest metal archeologiczny, a także dużej odpowiedzialności za pracę z unikatowymi eksponatami i koniecznością zachowaj informacje zawarte w starożytnym obiekcie tak bardzo, jak to możliwe.

Oprócz konieczności konserwacji znalezisk archeologicznych w momencie ich bezpośredniego wydobywania z ziemi podczas wykopalisk, pojawia się problem z konserwacją eksponatów muzealnych lub przechowywanych w archiwach.

Trwające prace w zakresie konserwacji znalezisk archeologicznych w postaci dawnych wyrobów metalowych mają głównie charakter użytkowy, a istniejące technologie konserwatorskie opierają się na różnorodnych empirycznie opracowanych technikach, często dość ryzykownych, więc żadna ze znanych i można polecić obecnie stosowane metody. Stosowane obecnie pasywne zabiegi konserwatorskie (powłoki ochronne, impregnacja) nie zapewniają długotrwałej ochrony obiektu. Różnorodność obiektów archeologicznych implikuje badanie indywidualnych cech każdego obiektu w połączeniu z rozwojem naukowych podejść do jego konserwacji.

Trudność w przeprowadzeniu zabiegów konserwatorskich polega również na tym, że jednocześnie z nadaniem odporności korozyjnej konieczne jest zachowanie integralności i kształtu obiektu archeologicznego, poszczególnych detali jego powierzchni, cech znaleziska, w razie potrzeby na powierzchni musi być zachowana specyficzna warstwa korozji.

Obecnie znanych jest wiele sposobów konserwacji wyrobów metalowych, w szczególności znalezisk archeologicznych.

Znany jest sposób długotrwałej ochrony powierzchni metalowych zabytków przed korozją atmosferyczną (RU 2201473, wyd. 27.03.2003), który polega na natryskiwaniu proszku metalowego w postaci porowatej warstwy na zabezpieczaną powierzchnię i impregnowanie tej warstwy inhibitorem korozji. Znana metoda jest nieskuteczna w przypadku znalezisk archeologicznych wykonanych z metalu, w szczególności żelaza, gdyż nie zatrzymuje niszczących procesów korozyjnych w warstwach wewnętrznych obiektu. Ponadto nałożenie na znalezisko archeologiczne warstwy ochronnej z innego metalu (np. cynku do ochrony obiektów ze stali i żeliwa) zmienia właściwości konserwowanego obiektu, jego wygląd; po takim przetworzeniu znalezisko nie może być dokumentem historycznym zawierającym osadzone w nim informacje, a znana metoda jest nieodwracalna.

Istnieje metoda obróbki żelaznych obiektów archeologicznych (RU 2213161, wyd. 27.09.2003), która polega na tym, że obiekty po wstępnym oczyszczeniu poddaje się miedziowaniu, a następnie trawieniu roztworami kwasów. Wadą znanej metody jest prawdopodobieństwo zniszczenia metalu obiektu archeologicznego, zmiana jego koloru po wytrawieniu kwasem azotowym, a także konieczność uprzedniego usunięcia korozyjnych warstw powtarzających relief znaleziska. Ponadto znana metoda nie ma zastosowania do stanowisk archeologicznych o wysokim stopniu mineralizacji.

Znana metoda konserwacji wyrobów metalowych, w szczególności znalezisk archeologicznych, do długotrwałego przechowywania (RU 2280512, wyd. 27.07.2006), która obejmuje wstępne przygotowanie produktu poprzez odgazowanie próżniowe, a następnie nałożenie powłoki ochronnej z roztwór lub stop polimeru organicznego. Znany sposób nie zapewnia wystarczająco skutecznej ochrony ze względu na małą penetrację roztworów polimeru lub wtopienie się w pory i ubytki powierzchni, a także ze względu na utrudnione usuwanie użytego rozpuszczalnika z porów, co może inicjować korozję produktu.

Najbliżej zastrzeżonego rozwiązania technicznego jest sposób otrzymywania powłok ochronnych na powierzchni, w trudno dostępnych porach i ubytkach wyrobów metalowych, który daje możliwość obróbki metalu archeologicznego o różnym stopniu mineralizacji (RU 2348737, wyd. 10.03.2009), która obejmuje obróbkę wstępną poprzez odgazowanie próżniowe produktów powierzchniowych w temperaturze od 200 do 600°C, nasycenie powierzchni substancjami gazowymi, ich polimeryzację w plazmie jarzeniowej prądu stałego lub przemiennego bez dostępu powietrza, a następnie nałożenie powłoki ochronnej z roztworu lub stopu polimeru organicznego.

Znana metoda nie zapewnia jednak wystarczająco wysokiego stopnia zachowania obiektów archeologicznych, gdyż niekontrolowalność procesów odgazowania próżniowego i polimeryzacji w plazmie wyładowania jarzeniowego oraz narażenia na wysoką (do 600°C) temperaturę (nawet krótkoterminowe) może prowadzić do metalograficznych zmian w strukturze metalu archeologicznego, przy czym znalezisko archeologiczne traci zawartą w nim informację, na przykład o metodzie wytwarzania, technologii jego obróbki, i nie może już być dokumentem historycznym. Ponadto technologia znanej metody jest dość złożona i wymaga drogiego sprzętu.

Celem wynalazku jest stworzenie metody konserwacji znalezisk archeologicznych z żelaza i jego stopów o różnym stopniu mineralizacji, zapewniającej ich maksymalne bezpieczeństwo podczas obróbki oraz skuteczną ochronę przed dalszym niszczeniem.

Rezultatem technicznym metody jest zwiększenie bezpieczeństwa znalezisk archeologicznych i zawartych w nich informacji podczas ich przetwarzania, przy jednoczesnym uproszczeniu i obniżeniu kosztów metody.

Wyspecyfikowany efekt techniczny osiąga się metodą konserwacji znalezisk archeologicznych z żelaza i jego stopów, obejmującą oczyszczenie i przygotowanie obiektu archeologicznego, a następnie nałożenie powłoki ochronnej, w której w przeciwieństwie do znanego przygotowania obiektu archeologicznego, przeprowadza się metodą hydrotermiczną w rozcieńczonym roztworze alkalicznym w temperaturze 100-250 °C i ciśnieniu 10-30 atm, a następnie przemywa i suszy, natomiast po umyciu, obecność jonów chloru w przygotowanym obiekt archeologiczny jest monitorowany.

Korzystnie jako roztwór alkaliczny stosuje się 0,01-0,1 M roztwór wodorotlenku sodu NaOH, co przy założonych parametrach obróbki hydrotermalnej pozwala na zachowanie struktury obiektu archeologicznego i zawartych w nim informacji przy minimalnych stratach.

Jak wiadomo, jednym z głównych czynników utrudniających konserwację znalezisk archeologicznych z żelaza i jego stopów jest obecność oksowodorotlenku żelaza β-FeOOH (akagenit), który w swojej strukturze krystalicznej wiąże jony chlorkowe (LSSelwyn, PJSirois, V.Argyropoulos Korozja wykopanego żelaza archeologicznego ze szczegółami dotyczącymi płaczu i akaganeitu // „Studia konserwatorskie” nr 44, 1999. P.217-232).

W związku z tym w celu nadania stabilności chemicznej i wytrzymałości mechanicznej znaleziskom archeologicznym (obiektom archeologicznym) wykonanym z żelaza i jego stopów na okres długotrwałego przechowywania, konieczne jest zniszczenie struktury oksowodorotlenku β-FeOOH, a następnie całkowite uwolnienie obiekt archeologiczny z soli zawierających chlor, bez którego przetwarzanie jest niewystarczające. W przeciwnym razie po nałożeniu powłoki ochronnej pod wpływem jonów Cl - niszczenie obiektu może postępować w szybszym tempie.

W proponowanej metodzie stabilizacja znaleziska archeologicznego wykonanego z żelaza lub jego stopu realizowana jest podczas operacji przygotowawczej poprzez obróbkę hydrotermiczną obiektu w roztworze alkalicznym, co zapewnia realizację przemian fazowych w produktach korozji żelaza archeologicznego ( zniszczenie struktury β-FeOOH) i jednocześnie całkowite usunięcie jonów chloru Cl - z porów i kanałów warstwy metalowej i korozyjnej określonego obiektu.

Metoda jest realizowana w następujący sposób.

Najpierw przeprowadza się czyszczenie i mycie znaleziska archeologicznego. Czyszczenie obejmuje czyszczenie mechaniczne w celu usunięcia ciał obcych, piasku, ziemi, nagromadzeń z gleby z obiektu oraz, w razie potrzeby, późniejsze czyszczenie chemiczne lub elektrochemiczne, które dobiera się w zależności od stanu i materiału znaleziska, biorąc pod uwagę wymagania dotyczące jego wygląd. Oczyszczony przedmiot myje się w wodzie destylowanej.

Następnie znalezisko archeologiczne umieszczane jest w reaktorze do obróbki hydrotermalnej. Reaktor jest urządzeniem działającym na zasadzie autoklawu, z czynnikiem roboczym w postaci rozcieńczonego roztworu alkalicznego, głównie 0,01-0,1 M roztwór wodny wodorotlenek sodu NaOH. Ogrzewanie prowadzi się do temperatury 100-250°C pod ciśnieniem 10-30 atm i utrzymuje na określonych parametrach przez co najmniej 1 godzinę, po czym następuje chłodzenie razem z reaktorem. Warunek konieczny przetwarzanie to obecność ciśnienia wytworzonego przez rozszerzanie się roztworu roboczego po podgrzaniu. Tryb obróbki hydrotermicznej w temperaturze 100-250°C i podwyższonym ciśnieniu zapewnia stabilizację żelaza archeologicznego i jego stopów w wyniku przemian fazowych w produktach korozji, w wyniku czego następuje zniszczenie struktury oksowodorotlenku β-FeOOH, co towarzyszy uwalnianie jonów chloru Cl - z jego sieci krystalicznej i ich późniejsze usuwanie do roztworu roboczego wodorotlenku sodu.

Po obróbce hydrotermicznej i schłodzeniu obiektu archeologicznego jest on myty w wodzie destylowanej w temperaturze pokojowej do całkowitego uwolnienia od jonów chloru, aby zapobiec ewentualnym procesom korozyjnym w przyszłości. Kontrolę obecności jonów chloru w obiekcie archeologicznym przeprowadza się poprzez oznaczenie ich stężenia w popłuczynach metodą miareczkowania lub chromatografii.

Po całkowitym uwolnieniu znaleziska archeologicznego z jonów chloru jest ono suszone w temperaturze nieprzekraczającej 100°C, a następnie na jego powierzchnię nakładana jest powłoka ochronna za pomocą jednej z możliwych metod: impregnacji roztworami, impregnacji stopioną substancją , adsorpcja związków węglowodorowych z fazy gazowej, możliwe jest również zastosowanie metod kombinowanych.

Proponowana metoda pozwala zatem na zachowanie do długotrwałego przechowywania wyrobów metalowych wykonanych ze stopów żelaza o różnym stopniu mineralizacji, przy jak największym zachowaniu ich pierwotnej struktury oraz zawartej w nich informacji, przy minimalnych stratach, co jest bardzo ważne dla archeologii.

Poniżej znajdują się konkretne przykłady implementacji metody.

Konserwacja znaleziska archeologicznego „Strzałka”, wydobytego podczas wykopalisk osady Gorbatka na Terytorium Nadmorskim, szacowany wiek znaleziska to 800-900 lat. Obiekt posiadał metalowy rdzeń i niejednorodne warstwy korozji na powierzchni z dużą liczbą porów i defektów.

Wcześniej obiekt był poddawany czyszczeniu mechanicznemu i myciu w wodzie destylowanej w celu usunięcia z gleby obcych zanieczyszczeń i nagromadzeń. Następnie zanurzono go w reaktorze do stabilizacji obróbki hydrotermalnej czynnikiem roboczym w postaci 0,1 M roztworu NaOH. Reaktor ogrzewano z szybkością 10°C/min do temperatury roboczej 250°C, podczas gdy reaktor poddawano działaniu ciśnienia około 30 atm. Był utrzymywany w trybie pracy przez 1 godzinę, po czym został schłodzony.

Po obróbce w reaktorze hydrotermalnym i schłodzeniu obiekt archeologiczny płukano w wodzie destylowanej w normalnych warunkach aż do całkowitego usunięcia jonów chloru. Obecność jonów chloru w wodzie płuczącej monitorowano metodą chromatografii gazowo-cieczowej.

Następnie obiekt archeologiczny suszono w temperaturze 85°C przez 1 godzinę.

Analizę fazową próbki otrzymanej z powierzchni próbki przeprowadzono na automatycznym dyfraktometrze rentgenowskim D8 Advance (promieniowanie Cu K α) przed i po obróbce hydrotermalnej. Przed przetworzeniem znaleziska archeologicznego w produktach korozji stwierdzono obecność α-FeOOH (getyt) i β-FeOOH (akagenit) jako głównych faz. Po obróbce faza β-FeOOH była całkowicie nieobecna, główną fazą w produktach korozji był getyt.

Powłokę wykonano na bazie żywicy akrylowej Paraloid B-72 metodą impregnacji 5% roztworem określonej żywicy akrylowej w acetonie.

Konserwacja fragmentu znaleziska archeologicznego „Metalowa płyta”, odzyskanego podczas wykopalisk osady Lazovsky na Terytorium Nadmorskim, szacowany wiek znaleziska to 800 lat. Obiekt jest silnie zmineralizowany, ale rdzeń metalowy jest zachowany, warstwy korozji są bardzo znaczne, luźne, z dużą ilością porów i ubytków. Po odpowiednim oczyszczeniu znalezisko zanurzono w reaktorze do stabilizacji obróbki hydrotermalnej, czynnikiem roboczym w reaktorze był 0,01 M roztwór NaOH. Reaktor ogrzewano z szybkością 10°C/min do temperatury trybu pracy 100°C, przy czym w reaktorze wytworzyło się ciśnienie ~10 atm, utrzymywane w trybie pracy przez 1 godzinę, po czym przeprowadzono chłodzenie . Po obróbce w reaktorze luźna warstwa produktów korozji uległa znacznemu zagęszczeniu. Analiza fazowa próbki otrzymanej z powierzchni obiektu archeologicznego po obróbce w reaktorze hydrotermalnym i płukaniu w wodzie destylowanej wykazała brak oksowodorotlenku β-FeOOH w produktach korozji, natomiast fazą główną w próbce był getyt α-FeOOH . Ponadto znalezisko archeologiczne zostało przetworzone zgodnie z przykładem 1.

1. Sposób konserwacji wyrobów z żelaza i jego stopów w postaci obiektów archeologicznych, obejmujący oczyszczenie i przygotowanie obiektu archeologicznego, a następnie nałożenie powłoki ochronnej, charakteryzujący się tym, że przygotowanie obiektu archeologicznego jest przeprowadzana przez obróbkę hydrotermiczną w rozcieńczonym roztworze alkalicznym w temperaturze 100-250°C i pod ciśnieniem 10-30 atm przez co najmniej 1 godzinę, a następnie płukanie do całkowitego uwolnienia od jonów chloru i suszenie, natomiast po przemyciu obecność jonów chloru w przygotowanym obiekcie archeologicznym.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako roztwór alkaliczny stosuje się 0,01-0,1 M roztwór wodorotlenku sodu.

Podobne patenty:

Wynalazek dotyczy niepalnych kompozycji zawierających związek fluorowany, którym jest 1,1,1,3,3-pentafluorobutan, 1,2-dichloroetylen oraz skuteczną ilość stabilizatora związku fluorowanego lub 1,2-dichloroetylenu, gdzie ilość stabilizatora jest mniejsza niż 0,5% wag.

Wynalazek dotyczy obróbki drutu lub taśmy metalowej w celu usunięcia zgorzeliny, rdzy, warstw tlenków, smarów organicznych, różnych zanieczyszczeń i wtrąceń powierzchniowych z ich powierzchni za pomocą wyładowania łukiem elektrycznym w próżni ze wstępną obróbką mechaniczną, chemiczną lub mechanochemiczną.

Wynalazek dotyczy czyszczenia powierzchni metalowych ze smaru i może być stosowany w inżynierii mechanicznej, oprzyrządowaniu i innych gałęziach przemysłu do przygotowania powierzchni metalowych przed nałożeniem farb i lakierów.