Знесолювання заліза. Реставрація та консервація виробів із заліза, знайдених при археологічних роботах. Альтернативний метод чищення заліза

Смирнова Д.І.

Усі вироби з металу, крім золота і платини, тією чи іншою мірою піддаються корозії. Корозією називається руйнування металу, спричинене дією довкілля. Руйнування зазвичай починається з поверхні металу і поступово поширюється вглиб. При цьому метал змінює свій зовнішній вигляд: він втрачає блиск, гладка поверхня стає шорсткою і покривається хімічними сполуками, які зазвичай складаються з металу і кисню, з металу і хлору і т. д. Характер і швидкість появи корозії залежать від складу (сплаву) металу і фізико-хімічних умов середовища. У ґрунті за наявності хлористого натру, хлор-іон якого, особливо у присутності води, вуглекислоти та гумінових кислот (що знаходяться дуже часто у ґрунті) тощо, швидко веде до руйнування заліза, спочатку утворюються сполуки хлору із залізом, які у присутності повітря та вологи у свою чергу знову дають нові сполуки з гідроокисами заліза. Цей процес у ґрунті відбувається досить швидко і потім може продовжуватись у музейних умовах.

На предметах із заліза, що у реставрацію, спостерігаються різні види корозії: поверхнева рівномірна, точкова і интеркристалитная — між кристалами.

Поверхнева рівномірна корозія утворюється під дією складних хімічних реагентів, здебільшого на металі, що знаходиться на відкритому повітрі, і поширюється рівномірно по всій поверхні металевого предмета як плівки окислів. Якщо ця плівка, звана патиною, покриває предмет рівним гладким шаром, вона перешкоджає подальшому проникненню газів і рідин усередину металу і цим перешкоджає подальшому руйнуванню. Патина на бронзових предметах добре оберігає ці предмети від подальшої руйнації. Патина, що покриває предмети із заліза, не має щойно зазначених захисних властивостей. Вона містить численні пори та тріщини, крізь які порівняно легко проникають гази та рідини, що викликають продовження корозії.

Спостерігаються випадки точкової корозії, коли руйнується не вся поверхня металевого предмета, лише окремі невеликі ділянки. При цьому, як правило, руйнування йде вглиб металу, утворюючи глибокі виразки, що призводять до утворення випадів із різко окресленими краями.

При інтеркристалітній корозії руйнування металу відбувається за рахунок порушення зв'язку між кристалами металу та поширюється глибоко всередину. Предмети, уражені такою корозією, стають крихкими та при ударі розсипаються на шматки. Такий вид корозії безперечно є одним із найнебезпечніших.

Дуже часто на одному об'єкті можна спостерігати одночасно дію кількох видів корозії.

Залізні предмети, виявлені при археологічних розкопках, здебільшого перебувають у напівзруйнованому стані. До вилучення із землі таких предметів необхідно підходити з великою обережністю. Якщо метал такий зруйнований, що він розсипається, то насамперед його необхідно по можливості розчистити дуже обережно за допомогою ножа, м'якої щітки або кисті та закріпити. Тільки після закріплення (просочення та повного випаровування розчинника) можна витягувати предмет на поверхню. Для закріплення слід використовувати 2-3-процентний розчин полівінілбутиралі. Розчин бутиралі готується так: 2 г порошку полівінілбутиралі розчиняються в 100 куб. см суміші з рівних кількостей спирту та бензолу. Спосіб запропонований науковим співробітником Ермітажу Є. А. Румянцевим та перевірений у лабораторних та польових умовах при розкопках у Кармір-Блурській експедиції. Закріплення бутираллю проводиться неодноразово за допомогою м'якого кисті або обприскування з пульверизатора.

Якщо ж предмети перебувають у досить хорошому стані, їх необхідно дома очистити від сторонніх речовин і спотворюють предмет всіляких наростів, та був закріпити тим самим розчином бутирали. Застосовувані раніше при археологічних роботах способи заливання сильно зруйнованих залізних предметів парафіном, гіпсом тощо слід вважати мало придатними, тому що тонкий шар парафіну завдяки своїй крихкості не може міцно закріпити зруйнований предмет і, крім того, парафін заважає подальшій обробці предмета при реставрації. .

Всі предмети із заліза, що надійшли в музей, необхідно піддати реставрації та консервації. Як уже зазначалося вище, процес утворення сполук хлор-іону із залізом, що викликає руйнування металу, що розпочався у ґрунті, продовжується і в музейних умовах. Щоб зупинити цей процес, необхідно видалити хлор-іон, що досягається неодноразовим промиванням та кип'ятінням у дистильованій воді. Наявність сполук хлору в об'єктах можна легко виявити, помістивши предмети у вологу камеру. Через 10-12 годин такі предмети покриваються дрібними крапельками води, потім ці краплі збільшуються у розмірах. Хімічним аналізом цих крапель легко виявити у них присутність хлор-іона.

Перш ніж приступити до реставрації того чи іншого предмета із заліза, необхідно врахувати безпеку, наявність металевого ядра, після чого застосовувати той чи інший спосіб очищення. Нижченаведені способи рекомендуються на підставі досвідчених практичних робіт, перевірених на численному та різноманітному матеріалі в реставраційних майстернях Ермітажу. За рівнем безпеки всі предмети із заліза, які у реставрацію, переважно можна розділити втричі групи:

1. Предмети, зруйновані корозією, без металевої основи, зі спотвореною формою та збільшеним початковим обсягом.

2. Предмети, у яких сильно зруйнована поверхня товстим шаром так званої «іржі», але збереглося металеве ядро. Ця поверхнева корозія спотворює первинну форму та обсяг предметів.

3. Предмети, у яких метал та форма збереглися майже повністю, але поверхня вкрилася тонким шаром «іржі».

Для очищення предметів першої групи необхідне неодноразове промивання в гарячій дистильованій або дощовій воді, а також механічне очищення скальпелем для видалення щільних наростів, з подальшим ретельним просушуванням. Для перевірки присутності хлор-іону необхідно після цих операцій предмети, як зазначалося вище, поміщати у вологу камеру. Якщо через 10-12 годин на предметах з'являються розпливчасті краплі води, промивку необхідно повторити ще кілька разів. Тільки після повного видалення хлор-іону можна приступити до консервації та монтування предметів. Хімічне очищення в таких випадках застосовувати не слід, тому що під дією хімічних реактивів солеподібні сполуки, що утворилися при корозії, розчиняються, зв'язок між окремими фрагментами стає слабким і предмет може розсипатися на дрібні частини. Це може призвести до остаточної загибелі предмета. При промиванні великих предметів та за відсутності дистильованої води промивання може вестись і у звичайній кип'яченій воді.

Консервацію (поверхневе закріплення) можна проводити 3-відсотковим розчином бутиралі. Якщо предмет складається з декількох фрагментів, то спочатку покриваються розчином бутиралі окремі частини, а потім ці частини вже склеюються. Для склеювання предметів із заліза можна користуватися клеєм БФ-2 або клеєм, приготованим з тієї ж бутиралі (8-9 г смоли на 100 г розчинника [спирт-бензол]).

Предмети другої групи, як підтвердили досліди, рекомендується очищати реактивами хімічними. Перед очищенням предмети промиваються гарячою водою для видалення землі та інших забруднень, після чого вони містяться в 5-10-відсотковий розчин їдкого натру на 10-12 годин для розм'якшення корозійного шару, видалення жирів та інших забруднень. Після обробки їдким натром предмети підлягають обов'язковому промиванню під струменем води, потім за допомогою скальпеля частково очищаються від наростів «іржі». Після цієї операції предмети поміщаються в 5-відсотковий розчин сірчаної кислоти, до якої додається 1-2% гліцерину. Предмет, поміщений у кислоту, необхідно через кожні 10-15 хвилин виймати з кислоти, промивати у проточній воді та прочищати м'якою щіткою та скальпелем. Ці операції дають можливість контролювати дію кислоти та прискорити очищення, що залежить від товщини шару та характеру «іржі». Після очищення в кислоті предмет знову промивається водою і знову поміщається в 5-10-відсотковий розчин їдкого натру, де і залишається на 10-12 годин. Очищення проводиться до видалення бурих оксидів заліза. Темні оксиди (закис і закис-окис заліза) часто становлять основну частину предмета, тому їх краще не видаляти.

При очищенні предметів із заліза третьої групи найкращі результати виходять при застосуванні 10% розчину лимонної кислоти. У цьому випадку предмет перед очищенням також промивається гарячою водою і міститься в 5-10-процентний розчин їдкого натру на 10-12 годин. Після цього промитий у проточній воді предмет міститься у 10-процентний розчин лимонної кислоти. Через 5-10 хвилин предмет витягається з кислоти, промивається водою за допомогою м'якої щітки і знову занурюється в кислоту. Операція повторюється до видалення плям «іржі». Якщо «іржа» лежить тонким шаром, замість лимонної кислоти краще взяти лимоннокислий амоній. Для цього в 10-відсотковий розчин лимонної кислоти додається аміак доти, поки крапля фенолфталеїну не дасть трохи рожевого забарвлення. У приготовлений таким чином розчин опускається предмет, що очищається. Техніка очищення така сама, як і в лимонній кислоті.

Замість лимонної та сірчаної кислот можна користуватися 0,5-2-процентним розчином фосфорної кислоти, але слід враховувати, що фосфорна кислота активніше діє на залізо, тому залишати предмет у кислоті на тривалий час неприпустимо. В цьому випадку необхідно постійно стежити за ходом процесу очищення. Метод роботи такий самий, як і з вищевказаними кислотами.

Для нейтралізації кислот чистку у всіх випадках необхідно закінчувати поміщенням предметів у 5-відсотковий розчин їдкого натру, з подальшим промиванням у гарячій дистильованій воді та відповідним просушуванням у термостаті. Після всіх зазначених операцій предмет необхідно обробити на залізній (сталевій) щітці, що обертається.

Як консервуюча речовина, що оберігає предмети від подальшого руйнування, застосовується 3-5% розчин бутиралі або 3-5% розчин полібутилметакрилату.

Для збереження залізних предметів у музеї необхідно усунути причини, що сприяють швидкому утворенню корозії.

1. Відносна вологість у приміщеннях, у яких перебувають ці предмети, має перевищувати 55%.

2. Приміщення має бути чистим, тому що пил, що осідає на предметах, затримує вологу і тим самим сприяє утворенню «іржі».

3. При переміщенні предметів руки повинні бути завжди в рукавичках, тому що наявні на шкірі рук кислоти при зіткненні із залізом діють на метал та сприяють утворенню «іржі».

Реставрація та консервація виробів із заліза, знайдених при археологічних роботах

На предметах із заліза, що у реставрацію, спостерігаються різні види корозії: поверхнева рівномірна, точкова і интеркристалитная - між кристалами.

Дуже часто на одному об'єкті можна спостерігати одночасно дію кількох видів корозії.

1. Предмети, зруйновані корозією, без металевої основи, зі спотвореною формою та збільшеним початковим обсягом.
2. Предмети, у яких сильно зруйнована поверхня товстим шаром так званої "іржі", але збереглося металеве ядро. Ця поверхнева корозія спотворює первинну форму та обсяг предметів.
3. Предмети, у яких метал та форма збереглися майже повністю, але поверхня вкрилася тонким шаром "іржі".

Предмети другої групи, як підтвердили досліди, рекомендується очищати реактивами хімічними. Перед очищенням предмети промиваються гарячою водою для видалення землі та інших забруднень, після чого вони поміщаються в 5-10-відсотковий розчин їдкого натру на 10-12 годин для розм'якшення корозійного шару, видалення жирів та інших забруднень. Після обробки їдким натром предмети підлягають обов'язковому промиванню під струменем води, потім за допомогою скальпеля частково очищаються від наростів "іржі". Після цієї операції предмети поміщаються в 5-процентний розчин сірчаної кислоти, в яку додається 1-2% гліцерину. Предмет, поміщений у кислоту, необхідно через кожні 10-15 хвилин виймати з кислоти, промивати у проточній воді та прочищати м'якою щіткою та скальпелем. Ці операції дають можливість контролювати дію кислоти та прискорити очищення, що залежить від товщини шару та характеру "іржі". Після очищення в кислоті предмет знову промивається водою і поміщається знову в 5-10-процентний розчин їдкого натру, де і залишається на 10-12 годин. Очищення проводиться до видалення бурих оксидів заліза. Темні оксиди (закис і закис-окис заліза) часто становлять основну частину предмета, тому їх краще не видаляти.

При очищенні предметів із заліза третьої групи найкращі результати виходять при застосуванні 10% розчину лимонної кислоти. У цьому випадку предмет перед очищенням також промивається гарячою водою і поміщається в 5-10-процентний розчин їдкого натру на 10-12 годин. Після цього промитий у проточній воді предмет міститься у 10-процентний розчин лимонної кислоти. Через 5-10 хвилин предмет витягається з кислоти, промивається водою за допомогою м'якої щітки і знову занурюється в кислоту. Операція повторюється до видалення плям "іржі". Якщо іржа лежить тонким шаром, то замість лимонної кислоти краще взяти лимоннокислий амоній. Для цього в 10-відсотковий розчин лимонної кислоти додається аміак доти, поки крапля фенолфталеїну не дасть трохи рожевого забарвлення. У приготовлений таким чином розчин опускається предмет, що очищається. Техніка очищення така сама, як і в лимонній кислоті.

Для збереження залізних предметів у музеї необхідно усунути причини, що сприяють швидкому утворенню корозії. корозія метал музейна реставрація

1. Відносна вологість у приміщеннях, у яких перебувають ці предмети, має перевищувати 55%.
2. Приміщення має бути чистим, оскільки пил, що осідає на предметах, затримує вологу і тим самим сприяє утворенню "іржі".
3. При переміщенні предметів руки повинні бути завжди в рукавичках, тому що наявні на шкірі рук кислоти при зіткненні із залізом діють на метал та сприяють утворенню "іржі"

З того часу, як людина, вивчаючи життя минулих поколінь, звернулася до серйозного дослідження пам'яток старовини, перед ним завжди виникало питання: які власне з ознак пам'ятника, що вивчається, повинні вважатися його первісними ознаками і які з них є результатом пізніших впливів причин фізико-хімічного, в широкому сенс цього словами порядку або результатом діяльності людини пізніших часів?

Класифікація ознак по цих категоріях завжди передувала будь-якому іншому науковому угрупованню їх, що має завдання певні висновки та висновки. Розкопуючи, наприклад, залишки стародавньої споруди, археолог прагне розпізнати архітектурні форми, визначити порушення під впливом природних чинників, розпізнати частини, прибудовані і перебудовані пізніше.

Виникаючі щодо найдавніших ознак питання належать найчастіше до найважчих, іноді ж і зовсім нерозв'язним за нестачею збережених матеріалів. Чи можна, наприклад, з певністю говорити про колориті тих мальовничих творів, фарби яких згодом свідомо сильно змінилися?

Зі всієї сукупності ознак археологічного об'єкта для науки найбільш цінними є звичайно ознаки, спочатку йому притаманні. Звідси виникає неухильне прагнення розпізнавання їх і, у разі часткової чи повної їх втрати, до відновлення чи реставрації предмета у його первісному вигляді.

Як не поважно саме собою подібне завдання, треба, однак, сказати, що воно дуже часто вело до згубних наслідків - спотворення або навіть повної загибелі самого об'єкта, що реставрується. Причини цього двоякого роду: по-перше, зазначені вище труднощі при встановленні дійсного характеру початкових ознак, неясність їх, що веде до безпідставних припущень, під які реставрує і намагається підігнати предмет, що обробляється; по-друге, стан дитини науки про методи усунення пізніших нашарувань та підготовки предметів до нового, музейного періоду їх існування.

Реставраторське мистецтво до найновішого часу базувалося в кращому разі на небагатьох традиційно збережених, часто досить ризикованих прийомах, здебільшого було продуктом творчості і результатом варварського експериментування науково зовсім не підготовлених до цього професійних реставраторів.

У такому становищі справа відновлення та охорони пам'яток старовини ще досить часто й досі в країнах західної Європи та в Америці. Однак поворот до наукової постановки справи реставрації вже намітився: в Англії, Франції, Німеччині, Данії, Італії, Північній Америціз'являються спеціальні науково працюючі лабораторії та майстерні, що видають звіти про свої роботи.

У нас у СРСР справа реставрації рішуче спрямована новим шляхом: у багатьох музеях (Держ. Ермітаж, Держ. Третьяковська галерея та ін.) обладнані майстерні з лабораторіями, а для розробки теоретичної сторони реставрації та дослідження нових методів, науково перевірених, Інститут історичної технології Держ. Академії історії матеріальної культури ім. Н. Я. Марра веде великі експериментальні роботи у своїх лабораторіях та має спеціальну кафедру та лабораторію реставрації та консервації. Проте реставратор-кустар ще залишається в багатьох музеях господарем становища, не кажучи вже про те, що багато питань, що виникають в археологічній практиці, далеко не вирішено. Роботи названого Інституту також відомі не всім працівникам реставраційної справи. Ось чому все ще доводиться обертатися навколо питання про цілі, шляхи та методи реставрації.

У боротьбі з неправильною кустарного порядку постановкою реставраторської справи, злом, що призвело до загибелі безлічі пощаджених часом цінних пам'яток старовини, необхідно, отже, насамперед з'ясувати все те, що стосується самих завдань і цілей, які має забезпечити науково працюючий реставратор. Так, наприклад, необхідно вирішити, чи дійсно потрібно прагнути будь-що до того, щоб повідомити предмету його "первісний вигляд", або ж правильніше було б, обмежуючись лише турботою про усунення факторів, що шкідливо діють на нього, а також заважають його вивченню нашарувань, залишати його в такому вигляді, як він дійшов до нас. Беручи конкретний приклад, ми запитуємо: чи слід видаляти зі срібних, мідних або бронзових предметів патину, якщо така не викликає побоювань за збереження предмета? Чи слід видаляти часто зустрічається на виробах із золота, що знаходилися в землі, нешкідливий червонуватий наліт, якщо кислоти, що його розчиняють, можуть разом з ним розчинити з поверхні частину лігатури і цим назавжди змінити колір самого металу? Чи не правильніше було б, навпаки, берегти всякого роду натуральні, що не загрожують руйнуванням об'єкта патини та нальоти, розглядаючи їх як самостійні ознаки, вивчення яких може призвести з часом до цінних результатів?

Одноманітності у вирішенні подібних питань поки що немає. У деяких музеях прийнято розчищати предмети до останньої крайності, в інших - зберігати їх наскільки можна в близькому. до природного вигляду.

Друга і, безумовно, найактуальніша і найважливіша сторона справи – це науково-правильна постановка та обґрунтування техніки реставрації та консервації. Питаннями цього роду наука почала займатися лише зовсім недавно і досягла поки що дуже небагато. Причиною цього є те, що археологічна наука і музейна справа знаходилися досі майже виключно в руках людей, які пройшли школу гуманітарних наук і недостатньо знайомі з методикою природничих наук та лабораторною технікою, а отже, і далеких від усього, що стосувалося матеріальної сутності охоронюваних і предметів, що вивчаються. На щастя, нині правильний шлях до вивчення саме цієї їхньої сторони вже знайдено. Дослідження матеріалів археологічних об'єктів, процесів, що відбуваються в них під впливом різних умов їх існування, та вторинних утворень пізнішого походження стали об'єктом наукових досліджень на основі поєднання методів природничо-історичних наук, зокрема технології, з одного боку, і, з іншого, методів науки історичної. Але роботи в області реставрації, що носять переважно практичний характер, велися досі досить не систематично, зведення їх по окремих областях поки що майже відсутні і лише в деяких випадках можуть бути використані музеєзнавцем і археологом, незважаючи на те, що як тому, так і іншому тепер уже зовсім необхідне знайомство зі станом цієї молодої, але багато обіцяючої галузі знання. З огляду на це Державна Академія історії матеріальної культури ім. Н. Я. Марра і випускає справжні нариси за методикою реставрації та консервації археологічних пам'яток із металів.

Ці нариси є переробкою з необхідними доповненнями та змінами "Інструкцій", випущених Академією в період з 1924 по 1927 рік, що вже давно розійшлися. Ця переробка, особливо в 1-му розділі--"Вироби із заліза", така, що є по суті відповідні питання заново опрацьованими із залученням нового матеріалу, результатів експериментальної та практичної роботиІнститут історичної технології Академії за останні роки, і висвітлення деяких теоретичних питань. У розділі "Вироби із заліза" ця робота проведена С. А. Зайцевим та Н. П. Тихоновим. Глави 2-а "Вироби із бронзи, міді та мідних сплавів" та 4-а "Вироби із золота, срібла та свинцю", складені по роботах Н. Н. Курнакова і. В. А. Унковської з колишніх "Інструкцій", а також глава 3-а "Вироби з олова та олов'яна чума", складена, свого часу для тих же "Інструкцій" І. А. Гальнбеком, доповнені та заново проредаговані В. П. . Данилевським, Н. П. Тихоновим та М. В. Фармаковським.

З цими ж цілями щойно випущено Державною Академією історії матеріальної культури переклад роботи А. Скотта "Очищення та реставрація музейних експонатів" та "Нариси з історії техніки живопису та технології фарб у давній Русі" В. А. Щавінського.

У цьому ж плані мається на увазі випустити ще ряд робіт ІТТ по інших областях реставраційної та консерваційної справи (тканини, розчинники для оліфу тощо).

Необхідно, однак, обмовитися, що при цьому немає на увазі дати в руки людям, мало підготовленим до точної лабораторної роботи, збірники рецептів, безумовно застосовних на практиці. Таке користування матеріалами, що публікуються, могло б призвести лише до сумних результатів. Археологічні об'єкти занадто різноманітні, щоб можна було очікувати навіть у майбутньому вироблення будь-яких загальних шаблонних схем поводження з ними. Тому, крім загального знайомства з властивостями даного матеріалу, в кожному окремому випадку необхідно ще уважне вивчення індивідуальних особливостей кожного предмета, доступне лише ґрунтовно теоретично і практично підготовленим лабораторним працівникам. при вирішенні загального завдання необхідності підняття на новий, вищий ступінь - на наукових засадах- постановки справи реставрації та консервації колосальних музейних цінностей СРСР на користь кращої охорони радянської музейної соціалістичної власності та кращого вивчення їх як пам'яток матеріальної культури для відтворення історичного минулого у спільних інтересах будівництва соціалізму.

За типом використаних при виробництві виробів металів, їх можна умовно поділити на три археологічні групи з чіткими морфологічними ознаками.
1 – вироби із заліза, чавуну, сталі та їх композицій – археологічний об'єкт має поверхню характерного червоного, бурого кольору, що складається в основному з гідроокислів заліза, лимоніту, гетиту та ін. характеризується присутністю цих мінералів та осадових порід та мінералогічні конкреції/ на видозміненій, метаморфізованій поверхні самого об'єкта, що має залізне кристалічне ядро або без нього. Археологічна субстанція може повторювати у збільшеному масштабі/ епітаксійне зростання/ типологічно подібну з об'єктом форму або складати з ним конгломерат, що важко описується.
2 - вироби з міді та медовмісних металів / бронза, латунь, томпак та ін. мають у порівнянні із залізними археологічними об'єктами, як правило, більш ідентифіковану форму та розміри близькі до вихідних.
3 – вироби з високопробного срібла та срібломістких сплавів – археологічний об'єкт із стерлінгового, високопробного срібла має слабо мінералізовану поверхню темно-сірого або світло-сірого кольору, що складається з сульфіду та хлориду срібла. У низькопробних виробах із срібла з підвищеним вмістом міді, олова та інших добавок, що лігують, в мінералізованій поверхні присутні медовмісні мінерали і хлораргерит, такі об'єкти мають великі спотворення початкової форми і як правило великі структурні зміни(1).
В особливу групу потрібно виділити метали відносно корозійно - стійкі, такі як високопробне золото та його сплави (електрум). Платину та метали платинової групи.
З огляду на специфіку корозійних процесів - олово, цинк, свинець та його сплави.
Для всіх металів, незважаючи на різницю хімізму, динаміки та своєрідності корозійних процесів слід відзначити загальні фізико-технологічні властивості матеріалів, що визначають їх структурну міцність та корозійну стійкість: Механічне ущільнення кристалічних ґратпри проковуванні, прокаті, волоченні. Ущільнення зовнішніх шарів металу та звідси найкраща корозійна стійкість товстостінних ливарних виробів, незважаючи на селективну корозію та багатокомпонентний склад металу. Існує пряма залежність між швидкістю структурної деградації матеріалу та щільністю упаковки атомів поверхневого шару металу, однорідністю та наявністю дислокацій у кристалічній структурі металу, ступенем його полірування, шорсткості /шар Бойлбі/. Для слов'янської археології та срібних скарбів цікавий факт природного охрущування та старіння системи срібло-мідь поза корозійними умовами(1)
та багато інших факторів.
Етапи науково-дослідних та науково-
консерваційних робіт

1. Науково-підготовчий. Оцінний. Зважаючи на складну морфологію, як самого археологічного об'єкта, так і складну стратиграфію мінералізованих поверхонь необхідно за допомогою дослідних методівуточнити типологію об'єкта та його структурні особливості, наявність твердо-металевого ядра та його межі, характер та особливості корозії та мінералізації, наявність композитів (найбільш представницьким видом досліджень є інтерпретація результатів електронної мікроскопії (SEM), поєднана зі спектрометрією археологічних зразків (XES) та - мікроскопією та ін. Іноді єдиним методом, що дає достовірну картину структурних особливостей досліджуваних зразків, є металографічні, мікроструктурні дослідження з використанням металографічного мікроскопа.
2. Наукове документування. Складання топографічної схеми та плану - карти робіт з консерваційних заходів: промивання та видалення мінералізованих шарів, конкрецій та інклюзій; стабілізації пам'ятника; повне розкриття до металевого ядра або часткове до стабільних захисних окислів, як, наприклад, «благородної патини» на міді; пасивації, інгібуванню, захисним покриттям або просоченням, а можливо глибокої консервації всього мінералізованого або метаморфізованого об'єкта без впровадження в нього.
Відсутність повного уявлення про археологічний об'єкт, характер його руйнувань або спільного експертного висновку археолога, спеціаліста-дослідника та реставратора щодо стану об'єкта та можливих методик проведення робіт, є достатньою для не проведення консерваційно-реставраційних робіт
Практичні консерваційні роботи
1- Очищення - промивання у воді. Здійснюється в дистильованій воді кімнатної температури з додаванням змочує агента (3-5% метанолу або етанолу) з метою підготовки до декапування, сприяє відставанню легких корозійних нашарувань та біологічних інклюзій. Кальцієві осадження видаляються в 5-10% розчині гексаметафосфату натрію з допомогою кистей або тампонами. Хімічної активності води при тривалому замочуванні на 1-2 доби буває достатньо для руйнування адгезійних зв'язків і видалення органічних інклюзій (включень) і слабких мінеральних нашарувань, дуже сприяє цьому 10% добавки калію, натрію тартрату або солі етилендіамінтетрауксусної кислоти Хелатон). Можливе повторення промивання кілька разів із поперемінним видаленням ослаблених продуктів мінералізації пензлем або стеком з дотриманням особливої обережності для тонкостінних та захищених об'єктів. Примітка: - промивання у воді або водних розчинах солей неможливе при повній або частковій деструкції металу, особливо тонкостінного, як результату селективної або міжкристалітної та ін. , філігрань, емалі, лаки), а часом і самого металу основи. У цих випадках промивання передує етап консолідації чи фрагментарного зміцнення об'єкта. 2- промивання важко здійснити, якщо археологічний об'єкт пройшов польову консервацію із застосуванням синтетичних і натуральних восків, полімерних синтетичних водонерозчинних або частково розчинних смол, лаків або інших матеріалів, що ускладнюють застосування води як розчинник. У цих випадках застосовують розчинники, відповідні консервантам, що видаляються: очищений бензин і гас (граничні і ненасичені вуглеводні) для парафін і віск містять покриттів, ацетон, толуол, етанол (кетонові, алкоголі, ефіри) та ін. для смол, синтетичних смол, клеїв, лаків, а також органічних консервантів і клеїв, типу шелаку, дамари, копалів. При застосуванні всіх типів розчинників, особливо летких, бажано використання ступінчастої методики впливу на консервант, - від легкої проби на розчинність, впливу парами розчинника в закритій ємності або «пакеті Петенкофера», до занурення в розчинник та замочування на тривалий термін. Необхідно відпрацювати на натурних зразках і отримати шкалу динаміки розчинності полімерних або органічних матеріалів, особливо враховуючи можливість набухання (7), а не повної розчинності деяких полімерних, особливо деградованих матеріалів.
2- У всіх випадках застосування розчинників для видалення консервантів, слід виходити з безпеки цих операцій для збереження самого об'єкта як єдиного духовного, історичного, наукового або художнього цілого. Усі етапи робіт з очищення чи реконсервації ретельно документуються(4).
3- Стабілізація археологічного об'єкта - під цим розуміється проведення різноманітних підготовчих робіт до власне консервації, мета яких - створення у структурі та поверхні археологічного об'єкта фізико-хімічних умов сприятливих проведенню консервації за її надійності. Часто стабілізаційні заходи безпосередньо залежить від обраної чи існуючої методики проведення консерваційних робіт та його технологічних параметрів. Слід зазначити суворо обов'язкове PH-тестування на хімічну безкислотність або нейтральність всіх матеріалів і робочих поверхонь, на всіх етапах консерваційних робіт, використання сертифікованих реставраційних матеріалів. на характеристики міцності об'єкта(5). Створити передумови для прискореного старіння матеріалів, як самого археологічного об'єкта, так і прискорити корозійні процеси, що змінюють морфологію поверхні (напр. епітаксійне зростання за рахунок прискореного утворення гідрооксидів при підвищеній вологості або рецидивна корозія під плівковим покриттям. 6). коли використовувалися для консервації матеріалів, якщо такі є в структурі об'єкта.Коли всілякі фактори ризику при проведенні стабілізації важко контролювати, застосовують методи плавного зміни параметрів зі ступінчастим контролем характеристик.Дегідратації використовують буферні гідрофільні матеріали (паперова пульпа, катіоніт, аніоніт, силіка .) Для зволоження використовують метод віддаленого зволоження Для регенерації, наприклад, лаку, використовують тривале витримування об'єкта в парах розчинника (пакет Петенкофера). Зрядної камери (низькотемпературний плазмовий іонізатор), лазерні технології та ін. використовуються за наявності строгих лабораторних даних попередніх досліджень на користь застосування подібних методик і, як правило, затверджуються реставраційними порадами за участю провідних фахівців – реставраторів, археологів, дослідників. Проведення консерваційних робіт завершального етапу - археологу або реставратору, який проводить консерваційні роботи, завжди треба пам'ятати про Головні правила реставраційної діяльності: "Збережи" та "Не нашкодь", які пов'язані з основним методичним принципом реставраційно-консерваційної діяльності - "будь-яка робота з об'єктом реставраційно- Консерваційна практика повинна завершуватися консерваційними заходами. Цей принцип ліг в основу консерваційної діяльності через існування другого початку термодинаміки (ВНТ) та явища ентропії. Будь-які на відкриту систему, якою є будь-який об'єкт матеріальної культури - викликають коливання можливого рівноваги системи й у результаті зростання ентропії чи ступеня розпорядкованості системи. Зрештою, відбувається прискорена структурна деградація або старіння матеріалів об'єкта, ослаблення молекулярних і міжатомних зв'язків, що веде до його повного руйнування. Тому ступінь ізольованості об'єкта від зовнішнього середовища, поряд з внутрішньою динамічною складовою процесів старіння і є основними факторами, що дозволяють контролювати процес старіння або точніше, не прискорювати його. Що власне і є завданням консерваційної практики - ізолювати систему від зовнішніх впливів негаентропії і домогтися в системі стану рівноваги. за допомогою ізолюючих покриттів достатньо газо, волого та енерго непроникних. Подібні покриття можуть бути плівковими полімерними, плівковими органічними: плівковими масляними, восковими, кремнійорганічними аж до чистого двоокису кремнію на поверхні та ін. Вважають, що з тривалого зберігання металевого археологічного об'єкта підходять умови зі зниженою вологістю до 35-40% і можливими коливаннями вологості трохи більше10% .

Наукові дослідження останніх роківпоказують, що створення оптимальних кліматичних умов при зберіганні, експонуванні, транспортуванні – недостатні заходи для підтримки стабільності археологічних об'єктів у випадках зі спонтанними неконтрольованими процесами деградації, що завершуються саморозпадом – тотальним руйнуванням структури. У цих випадках застосовуються виняткові консерваційні заходи:
приміщення об'єкта в середу з інертним газом, створення внутрішнього каркасу, що зміцнює структуру об'єкта, за допомогою просочення рідкими полімерними розчинами з подальшим затвердінням або кремнійорганічними полімерними розчинами, аж до створення прозорих моноблоків. Ці виняткові заходи в жодному разі не скасовують один з найважливіших реставраційно-консерваційних принципів - оборотності всіх реставраційних процесів, що диктується відносною недовговічністю самих реставраційних матеріалів. Необхідність убезпечити об'єкт особливої духовної, наукової, культурно-історичної значущості, захистити від негативних наслідків можливих реставраційних помилок. Через недосконалість людського знання та його передбачуваного постійного наукового розвитку. Що сьогодні зроблено добре - завтра, можливо, зроблять краще.
ПРИМІТКА:
1 Екстраполяційний розрахунок показує, що швидкість виділення міді по межах зерен становить 10 мікрон на рік в умовах кімнатних температур (Schweizer and Meyers, 1978), з урахуванням корозійної динаміки сплаву Ag-Cu, можна говорити про кисневе окрихливість всіх медовмісних срібних проблеми археологічного срібла, крім всіх відомих проблем корозійної активності хлоридів.
2 Історична доля археологічної знахідки складна і часто визначається реальною цінністю пам'ятника, який перетворюється на предмет бажання, як завойовника, так і колекціонера. Не дай Бог опинитися не там і не в той час. Це дуже важливо для виживання як людей, так і їх рукотворних творів. Так, наприклад, слов'янська та давньоруська археологія давно відзначила велику кількість високохудожніх знахідок у скарбах 11 - 13 ст. по всій території Стародавню Русь, особливо у верствах міських поселень Північно-Сходу та Південного Заходу. На багатьох пам'ятниках сліди пожеж, пов'язаних з ними структурних змін та пошкоджень, що чудово підтверджує в археологічному матеріалі особливість періоду міжусобних воєн та татаро-монгольських завоювань (див. Н.П. Кондаков «Руські Клади»). Дуже примітна доля "Скарбів царя Пріама", знайдених Генріхом Шліманом в 1873 при розкопках Трої, в Греції. Величезний, за кількістю знахідок, скарб, і безцінний, за науковою значимістю, в якому, крім двох діадем, одних золотих кілець, було понад вісім тисяч. Він не дістався Греції, і був втрачений на довгі роки для світової вченої спільноти. Поки що дуже розрізненим і неповним, скарб, не з'явився у Радянській Росії, у Пушкінському Музеї. Тільки завдяки стійкості основного матеріалу виробів – високопробного золота, він дійшов до нас у стані безпеки. Тут слід згадати про щасливу долю знахідок. Митрополит Київський і всієї Русі Св. Алексій (1292-1378), як згадують літописні джерела, знайшов в останках Свято-Михайлівського Золотоверхого Монастиря емалеві дробниці, деякі з них стали частиною прикрас його майбутнього саккосу, ТК-1, Палата зброї Московського Кремля.
3 Dr. Скотт David A. Скотт. Старовинні металеві artifacts, металографії та мікроструктури, 1986, CAL, Smithsonian Institution, Washington, DC, USA.; Plenderleith HJ. and Werner A.E.A. The Conservation of Antiquities and Works of Art, 1971, London, Oxford; Dowmann E. Conservation in Field Archaeology, 1970, M&Co. etc.

4 Найбільш повно єдині державні вимоги до принципів збереження археологічних об'єктів та колекцій відображені в Британських стандартах (Standards in the Museum Care of Archaeological Collections. 1992, Museums & Galleries Commission) та рекомендаціях UKIC (Britanian Institute Conservation, Guidance8, 9).
5 Консолідація або зміцнення, зміцнення структури об'єкта в окремих частинах або цілком, суворо необхідне за умови потенційної небезпеки втрати археологічним об'єктом інформаційних полів: частини декору, написів або інших палеографічних ознак.
Що може статися як у процесі декапірування (пошарового видалення продуктів корозії та мінералізації), так і в процесі природної структурної деградації об'єкта в період зберігання, до та після проведення консерваційно-реставраційних заходів. У строгому сенсі є основним заходом при польовій консервації об'єкта. консервація - консолідація

6 Плівкові консервуючі покриття, як правило, вимагають наявності осушеної та прогрітої поверхні, шорсткості достатньої для адгезійного контакту, хімічно нейтральної. Структура об'єкта не повинна містити надлишків не пов'язаної води, бути електро-хімічно пасивною, не сприяти відриву плівкового ізолюючого покриття за рахунок неповного зворотного осмосу при газоутворенні та рецидивних корозійних процесах - тобто. стабільною.
7 При польовій консервації часто використовувалися для консолідації бутил-фенолові розчини, що просочують, полівінілацетатні, акрилові, кремнійорганічні. При цьому за загальним виглядом поверхні об'єкта важко визначити їх наявність у структурі. Саме це змушує мати строгу документацію про перебіг усіх консерваційних робіт під час польової консервації in situ.

8 З огляду на ВНТ ентропія Si замкнутої системи неспроможна зменшуватися (закон невтрати ентропії) dSi > чи = 0, де i - внутрішня ентропія, відповідна замкнутої системі. У стаціонарних (рівноважних) системах 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, і зростання внутрішньої ентропії не компенсується "негоентропією" з-за, то вся система рухається до найближчого рівноважного стану стаціонарної системи, коли
dS = 0 за збереження динамічної складової внутрішньої ентропії. Досягнення такого рівноважного стану системи є головне завдання всієї консерваційно-реставраційної науково-практичної діяльності.
Сумарна зміна ентропії відкритої системи дорівнює dS+dSi+dSo.

9 У світовій консерваційній практиці при стабілізації археологічних предметів із заліза добре зарекомендувало себе використання водних та спиртових розчинів таніну для створення на поверхні інертного та стабільного шару таннату заліза, хімічна та електро-хімічна пасивація поверхонь, інгібування та ін. реставрації".
Так технічний термін придатності полімерних плівкових покриттів, крім деяких кремнійорганічних, чотири-п'ять років, після чого проводиться реконсервація - видалення колишніх і нанесення нових захисних покриттів.
Бонус для тих, хто прочитав: http://wn.com/bainite

Велика проблема при реставрації – це збереження знайдених стародавніх предметів із заліза. Всім відомо, що залізо швидко окислюється, покривається іржею і руйнується шарами. Як зберегти знайдений давній предмет?

Альтернативний метод чищення заліза

Сьогодні ми розглянемо альтернативний метод, який поки що не має досвідчених результатів перевірених часом. Факт відновлення та консервації предмета із заліза в наявності, але невідомо що з предметом станеться через 5-10 років. Треба сказати: динаміка та якість відновлення та консервація заліза досить великі та перспективні.

Основні фази реставрування стародавніх предметів із металу

Треба сказати, що основна ідея цього методу реставрації полягає у використанні полімеру Анакролу або Анатерму. Тобто предмет ми просочуємо у вакуумній камері.

Спочатку залізний предмет слід знесолити. Як ми це робимо? Предмет поміщаємо в ємність із дистильованою водою на кілька діб для знесолення та розпушування лусочок іржі.
Далі предмет висушується при температурі 100 градусів. Автор технології пропонує сушити предмети в духовці з прочиненими дверцятами.
Просочення полімером у вакуумі. Як це відбувається? Беремо знайдений у землі іржавий древній предмет і повністю поміщаємо камеру, наповнену полімером. Далі починаємо висмоктувати повітря з камери, під час цього процесу, як би відбувається процес кипіння, вирування. Після завершення викачування повітря полімер заповнює всі порожнини в тілі іржавого заліза.
Після цього предмет знову поміщається в духовку на 1 годину з температурою 120 градусів для сушіння (при 90-100 градусів полімер застигає, в склоподібну консистенцію).
Завершальний пункт це механічне чищення.

Докладніше технології та ідеї даного виду реставрації можна переглянути у прикріпленому відео.

Цікаві матеріали сайту

Власники патенту RU 2487194:

Винахід відноситься до галузі консервації металевих виробів, зокрема археологічних знахідок із заліза та його сплавів, та може бути використане в археології та музейній справі. Спосіб включає очищення археологічного об'єкта, його гідротермальну обробку в розведеному лужному розчині при температурі 100-250°C та тиску 10-30 атм протягом не менше 1 години, його промивання до повного звільнення від іонів хлору та сушіння з подальшим нанесенням. При цьому способі після промивання здійснюють контроль наявності іонів хлору в минулому підготовку археологічному об'єкті. Винахід дозволяє підвищити збереження археологічних знахідок із заліза та його сплавів та закладеної в них інформації при одночасному спрощенні та здешевленні способу. 1 з.п. ф-ли, 2 ін.

Практично всі метали, з якими доводиться мати справу в археології, схильні до корозії, в результаті тривалого перебування в землі вони піддаються різного ступеня мінералізації. Особливої уваги вимагають археологічні знахідки із заліза та його сплавів, оскільки, порівняно з іншими металами, археологічне залізо сильніше руйнується, при цьому має складний механізм руйнування. Найпоширенішим руйнівником є хлористий натрій, що зазвичай міститься у землі у великій кількості. Металевий археологічний об'єкт накопичує великий вміст іонів Cl - у порах та каналах металу та корозійних шарів. При цьому концентрація хлоридів у порах предмета може бути вищою, ніж у навколишньому ґрунті, внаслідок їх пересування до металу в процесі електрохімічної корозії.

Складність роботи з археологічними знахідками з металу обумовлена різним ступенем збереження знахідок, складністю корозійної системи, яку є археологічний метал, а також високою відповідальністю за роботу з унікальними експонатами та необхідністю максимально зберегти інформацію, закладену в стародавньому предметі.

Окрім необхідності консервації археологічних знахідок у момент їх безпосереднього вилучення із землі під час проведення розкопок, існує проблема реконсервації музейних експонатів або об'єктів, що зберігаються в архівах.

Роботи, що проводяться в області збереження археологічних знахідок у вигляді стародавніх металевих виробів, носять переважно прикладний характер, а існуючі технології консервації засновані на різноманітних емпірично вироблених прийомах, часто досить ризикованих, тому жоден з відомих і використовуваних в даний час способів не може бути рекомендований. однозначно. Пасивні заходи консервації (захисні покриття, просочення), що застосовуються на даний момент, не забезпечують тривалого збереження об'єкта. Розмаїття археологічних об'єктів передбачає вивчення індивідуальних особливостей кожного предмета у комплексі з розробкою науково обґрунтованих підходів для його збереження.

Труднощі при проведенні консервуючої обробки полягає ще й у тому, що одночасно з наданням стійкості проти корозії необхідно зберегти цілісність та форму археологічного об'єкта, окремі деталі його поверхні, особливості знахідки, при необхідності на поверхні повинен бути збережений специфічний корозійний шар.

В даний час відома низка способів збереження металевих виробів, зокрема археологічних знахідок.

Відомий спосіб довготривалого захисту металевої поверхні монументів від атмосферної корозії (UA 2201473, опубл. 27.03.2003), який полягає в напиленні на металеву поверхню металевого порошку, що захищається, у вигляді пористого шару і просочення цього шару інгібітором корозії. Відомий спосіб є малоефективним для археологічних знахідок із металу, зокрема заліза, тому що не зупиняє руйнівних корозійних процесів у внутрішніх шарах об'єкта. Крім того, нанесення на археологічну знахідку захисного шару з іншого металу (наприклад, цинку для захисту об'єктів із сталі та чавуну) змінює властивості об'єкта консервації, його зовнішній вигляд; після такої обробки знахідка не може бути історичним документом, що несе закладену в неї інформацію, причому відомий спосіб є незворотнім.

Існує спосіб обробки залізних археологічних предметів (UA 2213161, опубл. 27.09.2003), який полягає в тому, що об'єкти після попереднього очищення зазнають міднення з подальшим травленням розчинами кислот. Недоліком відомого способу є ймовірність руйнування металу археологічного об'єкта, зміна його кольору при травленні азотною кислотою, а також необхідність попереднього видалення корозійних шарів знахідки, що повторюють рельєф. Крім того, відомий спосіб не застосовується для археологічних об'єктів з високим ступенем мінералізації.

Відомий спосіб консервації металевих виробів, зокрема археологічних знахідок, для тривалого зберігання (UA 2280512, опубл. 27.07.2006), який включає попередню підготовку виробу методом вакуумного знегажування та подальше нанесення захисного покриття розчином або розплавом органічного полімеру. Відомий спосіб не забезпечує достатньо ефективного захисту через низьку проникаючу здатність розчинів або розплавів полімерів у пори і дефекти поверхні, а також внаслідок утрудненого видалення з пор використовуваного розчинника, який може ініціювати корозію виробу.

Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є спосіб отримання захисних покриттів на поверхні, у важкодоступних порах і дефектах металевих виробів, що забезпечує можливість обробки археологічного металу з різним ступенем мінералізації (UA 2348737, опубл. 10.03.2009), який включає попередню обробку шляхом вакууму вироби при температурі від 200 до 600°C, насичення поверхні газоподібними речовинами, їх полімеризації в плазмі розряду тліючого постійного або змінного струму без доступу повітря з подальшим нанесенням захисного покриття з розчину або розплаву органічного полімеру.

Однак відомий спосіб не забезпечує досить високого ступеня безпеки археологічних об'єктів, оскільки неконтрольованість процесів вакуумного знегажування і полімеризації в плазмі тліючого розряду, а також вплив високої (до 600°C) температури (навіть короткочасне) здатні призвести до металографічних змін у структурі археологічного металу, При цьому археологічна знахідка втрачає закладену в неї інформацію, наприклад про спосіб виготовлення, технологію її обробки, і не може вже бути історичним документом. Крім того, технологія відомого способу досить складна і вимагає дорогого апаратурного оснащення.

Завданням винаходу є створення способу консервації археологічних знахідок із заліза та його сплавів з різним ступенем мінералізації, що забезпечує їх максимальну безпеку при обробці та ефективний захист від подальшого руйнування.

Технічний результат способу полягає у підвищенні збереження археологічних знахідок та закладеної в них інформації в ході їх обробки при одночасному спрощенні та здешевленні способу.

Зазначений технічний результат досягається способом консервації археологічних знахідок із заліза та його сплавів, що включає очищення та підготовку археологічного об'єкта з подальшим нанесенням захисного покриття, в якому на відміну від відомого підготовку археологічного об'єкта здійснюють шляхом гідротермальної обробки в розведеному лужному розчині0 і тиск 10-30 атм з подальшим промиванням і сушінням, при цьому після промивання здійснюють контроль наявності іонів хлору в минулому підготовку археологічному об'єкті.

Переважно як лужний розчин використовують 0,01-0,1М розчин гідроксиду натрію NaOH, що при параметрах гідротермальної обробки, що заявляються, дозволяє зберегти структуру археологічного об'єкта і закладену в ньому інформацію з мінімальними втратами.

Як відомо, одним з основних факторів, що ускладнюють проведення консервуючої обробки археологічних знахідок із заліза та його сплавів, є присутність оксогідроксіду заліза β-FeOOH (акагеніту), який пов'язує іони хлору у своїй кристалічній структурі (LSSelwyn, PJSirois, V.Argy). Коросія розбитої археологічної іронії з details on weeping and akaganeite // "Studies in Conservation" №44, 1999. P.217-232).

Таким чином, для надання археологічним знахідкам (археологічним об'єктам) із заліза та його сплавів хімічної стійкості та механічної міцності на період тривалого зберігання необхідно руйнування структури оксогідроксіду β-FeOOH і подальше повне звільнення археологічного об'єкта від солей, що містять хлор, без чого обробка є недостатньою. В іншому випадку після нанесення захисного покриття під впливом іонів Cl - руйнування об'єкта може тривати з більшою швидкістю.

У запропонованому способі стабілізація археологічної знахідки із заліза або його сплаву здійснюється в ході підготовчої операції шляхом гідротермальної обробки об'єкта в лужному розчині, яка забезпечує здійснення фазових перетворень у продуктах корозії археологічного заліза (руйнування структури β-FeOOH) і одночасно повне видалення іонів хлору пор та каналів металу та корозійних шарів зазначеного об'єкта.

Спосіб реалізують в такий спосіб.

Спочатку здійснюють очищення та промивання археологічної знахідки. Очищення включає механічну очистку з метою видалення з об'єкта сторонніх речовин, піску, землі, накопичень з ґрунту і, при необхідності, подальше хімічне або електрохімічне очищення, які вибирають залежно від стану і матеріалу знахідки, з урахуванням вимог до її зовнішнього вигляду. Очищений об'єкт промивають у дистильованій воді.

Потім археологічну знахідку поміщають у реактор для проведення гідротермальної обробки. Реактор являє собою пристрій, що діє за принципом автоклава, з робочим середовищем у вигляді лужного розчину розведеного, переважно, 0,01-0,1М водного розчинугідроксиду натрію NaOH. Нагрів виробляють до температури 100-250°C при тиску 10-30 атм і витримують при заданих параметрах протягом не менше 1 години з охолодженням разом з реактором. Необхідною умовоюобробки є наявність тиску, що створюється розширенням робочого розчину при нагріванні. Режим гідротермальної обробки при температурі 100-250°C та підвищеному тиску забезпечує стабілізацію археологічного заліза та його сплавів за рахунок фазових перетворень у продуктах корозії, в результаті яких руйнується структура оксогідроксіду β-FeOOH, що супроводжується звільненням іонів хлору Cl подальшим їх виведенням у робочий розчин гідроксиду натрію.

Після гідротермальної обробки та охолодження археологічного об'єкта проводиться його промивання в дистильованій воді при кімнатній температурі до звільнення від іонів хлору для запобігання надалі можливим корозійним процесам. Контроль наявності іонів хлору в археологічному об'єкті здійснюють шляхом визначення їх концентрації у промивних водах методом титрування або хроматографічно.

Після повного звільнення археологічної знахідки від іонів хлору її просушують при температурі, що не перевищує 100°C, а потім наносять на її поверхню захисне покриття одним з можливих способів: просоченням розчинами, просоченням розплавленим речовиною, адсорбцією вуглеводневих сполук з газової фази, можливе також застосування ком методів.

Таким чином, пропонований спосіб дозволяє консервувати для тривалого зберігання металеві вироби із залізних сплавів різного ступеня мінералізації, зберігаючи при цьому з максимальною можливістю їхню початкову структуру, а також закладену в них інформацію при мінімальних втратах, що дуже важливо для археології.

Нижче наведено конкретні приклади здійснення способу.

Консервація археологічної знахідки «Наконечник стріли», витягнутої під час розкопок городища Горбатка в Приморському краї, передбачуваний вік знахідки 800-900 років. Об'єкт мав металеву серцевину та неоднорідні корозійні нашарування на поверхні з великою кількістю пор та дефектів.

Попередньо об'єкт піддали механічному очищенню та промиванню в дистильованій воді з метою видалення сторонніх забруднень та накопичень із ґрунту. Після чого його занурили в реактор для гідротермальної стабілізуючої обробки з робочим середовищем у вигляді 0,1М розчину NaOH. Реактор нагрівали зі швидкістю 10°C/хв до температури робочого режиму 250°C, у реакторі створився тиск близько 30 атм. Витримували в робочому режимі 1 годину, після чого охолоджували.

Після обробки в гідротермальному реакторі та охолодження проводили промивання археологічного об'єкта в дистильованій воді за нормальних умов до повного видалення іонів хлору. Контроль наявності іонів хлору в промивних водах здійснювали методом газорідинної хроматографії.

Потім археологічний об'єкт висушували при температурі 85°C протягом 1 години.

Фазовий аналіз проби, отриманої з поверхні зразка, проводили на автоматичному рентгенівському дифрактометрі D8 Advance (Cu K -випромінювання) до і після гідротермальної обробки. До обробки археологічної знахідки в продуктах корозії було виявлено наявність α-FeOOH (гетиту) та β-FeOOH (акагеніту) як основні фази. Після проведеної обробки фаза β-FeOOH повністю була відсутня, основну фазу в продуктах корозії представляв гетит.

Нанесення покриття здійснювали на основі акрилової смоли Paraloid-72 методом просочення з використанням 5% розчину зазначеної акрилової смоли в ацетоні.

Консервація фрагмента археологічної знахідки «Металева пластина», витягнутої під час розкопок Лазовського городища у Приморському краї, передбачуваний вік знахідки 800 років. Об'єкт сильно мінералізований, але металева серцевина збереглася, корозійні нашарування дуже значні, пухкі, з великою кількістю пор та дефектів. Після відповідного очищення знахідку занурили в реактор для стабілізуючої гідротермальної обробки, робоче середовище в реакторі - 0,01 М розчин NaOH. Реактор нагрівали зі швидкістю 10°C/хв до температури робочого режиму 100°C, при цьому в реакторі створювалося тиск ~10 атм, витримували при робочому режимі 1 годину, після чого охолоджували. Після обробки у реакторі пухкий шар продуктів корозії значно ущільнився. Фазовий аналіз отриманої з поверхні археологічного об'єкта проби після його обробки в гідротермальному реакторі та промивання у дистильованій воді показав відсутність оксогідроксіду β-FeOOH у продуктах корозії, при цьому основну фазу у пробі становив гетит α-FeOOH. Далі археологічну знахідку обробляли відповідно до прикладу 1.

1. Спосіб консервації виробів із заліза та його сплавів у вигляді археологічних об'єктів, що включає очищення та підготовку археологічного об'єкта з подальшим нанесенням захисного покриття, який відрізняється тим, що підготовку археологічного об'єкта здійснюють шляхом гідротермальної обробки в розведеному лужному розчині при температурі 0°C тиск 10-30 атм протягом не менше 1 год з подальшим промиванням до повного звільнення від іонів хлору і сушінням, при цьому після промивання здійснюють контроль наявності іонів хлору в минулому підготовку археологічному об'єкті.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як лужний розчин використовують 0,01-0,1 М розчин гідроксиду натрію.

Схожі патенти:

Винахід відноситься до незаймистих композицій, що включають фторовану сполуку, що являє собою 1,1,1,3,3-пентафторбутан, 1,2-дихлоретилен і ефективну кількість стабілізатора фторованої сполуки або 1,2-дихлоретилену, де кількість стабілізатора становить менше ніж 0, 5% мас.

Винахід відноситься до обробки металевого дроту або стрічки для видалення з поверхні окалини, іржі, оксидних плівок, органічних мастил, різних забруднень і поверхневих вкраплень за допомогою електродугового розряду у вакуумі з попередньою механічною, хімічною або механохімічною обробкою поверхні.

Винахід відноситься до очищення металевих поверхонь від жирових забруднень і може бути використане в машинобудуванні, приладобудуванні та інших галузях промисловості під час підготовки поверхні металу перед нанесенням лакофарбових матеріалів.