出土青铜器怎么除锈正确方法解析

出土青铜器的机械除锈法 分为手工操作和机械操作。手工操作：多用于已暴露在青铜器表面上的 粉状锈。可以用各种工具，如不锈钢针、锤子雕刻刀、凿子、錾子、不锈钢 手术刀、多功能刻字笔、洁牙机等，直接在器物上操作，细心地将粉状锈剔 除。在粉状锈去除后，往往会发现一层很薄的铜，这并不 青铜器的铜体，而 是氯化铜水解过程中产生的铜。它的下面常掩盖着许多灰白色的氯化亚铜， 因此，用钢针刺穿薄层铜质后，发现确系氯化物可将其去除，直至见到铜体 为止。机械方法包括：挖剔、削切、刮磨、锯解、扫刷、吹扫、打磨等。机 械操作有：喷砂机：可用于清除金属表面上的锈蚀和腐蚀产生，它的去锈原 理是利用气压喷射金属微粒，锈会被迅速去除。该方法一是快速，二方便， 三去锈面积可大可小，这一点比激光器去锈、超声波去锈有更大优势，四有 些洞隙深处的锈也能去除。激光去锈：采用激光对青铜器孔洞状深部病灶中 氯化物的去除具有准确、易行的特点。主要利用激励出的巨大光能，瞬时作 用在表面锈层上，使表面温度迅速上升，利用激光束同物质相互作用时产生 的光热、光化、光压等光学效应。 由于锈层结构疏松，对该能量的吸收能力强，因而将锈蚀层迅速烧熔， 汽化与本体分离，他能够快速、高效、无污染地清除掉青铜器表面的绿色有 害粉状锈，从而达到延长青铜器寿命、有效保护文物的目的。这种方法不适 用于大面积有害锈的去除。超声波去锈法：超声波清洗器，是采用超声波微 机械振荡波，无论在固相、还是气相介质中均可以波的方式传播。其机理： 借空泡作用，而发生高频冲击及振动液体，在超声波的一个周期中的某个时 间受到负压，液体在液固界面被引开使那里成为真空，产生空化气泡，在另 一时期，又因承受正压而空泡形成至破裂过程，以高频反复进行，对被清洗 物品上的污垢进行周期性的强力冲击，而使之脱离物品，而污垢物品表面的 空化气泡的剧烈振荡作用，更促使污垢自物品剥离，故超声波能达到极好的 清洗效果。也可加入倍半碳酸钠溶液浸泡通过超声波加速反应，在很短的时 间内达到长时间的浸泡处理效果。另外，还可以用超声波洁牙机、刻字笔等。 出土青铜器的化学除锈法 化学法用化学试剂配制除锈液，除锈液配方较多。 1、 用 5%-10%柠檬酸、5%-10%氢氧化铵、碱性酒石酸钾钠，可直接将 青铜器置于除锈液中浸泡，也可以用脱脂棉蘸除锈液，再敷于生锈的部位。 2、倍半碳酸钠法：倍半碳酸钠亦称碱浴浸泡法，所用化学剂为碳酸钠 和碳酸氢钠，配制成碳酸氢三钠溶液，将含氯化物的青铜器浸入 1%或 5%的 倍半碳酸钠(Na2C03·NaHC03·2H20)Na2C03·NaHC03·2H20)溶液中浸泡，浸泡时最好加热，使液温 白天保持在 40℃左右。晚上自行冷却。溶液中，至该浸液中无氯离子出现为 止。然后再将器物用蒸馏水浸泡冲洗，将锈蚀的青铜器放入溶液开始每周换 一次，几周后可半个月或更长一点时间换，浸泡至少要三个月，直至氯离子 浓度达 4PPm 以下为止，这是一种沿用很久的方法，缺点是极其费时。这种 方法，通过浸泡腐蚀产物与倍半碳酸纳发生作用，而使氯离子进入溶液中， 对保存绿色的铜锈有利，当需要保留铭文、花纹和古斑时，用本法比较合适， 所以直至今日还被广泛采用。但是从除去氯离子的效率来看，它不是特别好， 这是因为青铜器表面腐蚀层受许多因素的影响，是一个由扩散控制的动力学 过程。只有多次更换浸泡液，才能使氯离子继续扩散出来。为了提高除锈的 效果，需要延长浸泡的时间。如果倍半碳酸钠的浓度采用 5%。不但释放出 的氯离子多，而且速度也快，但是对铜的消耗也相应增加，故不宜采用过浓 的倍半碳酸钠溶液。 3、苯并三氮唑(Na2C03·NaHC03·2H20)BTA))法：BTA) 法系国内外用来保护铜及铜合金常用的很 有效的青铜缓蚀剂，用于古青铜器的保护，取得了良好的效果。苯骈三氮唑 是白色到奶油色的粉末结晶，能溶于乙醇、苯等有机溶剂中，关于 BTA) 抑制 铜腐蚀的机理主要有两种，即吸附理论和成膜理论。吸附理论认为，BTA) 吸 附于铜器表面后，改变了金属与溶液的界面结构，并使阳极反应的活化能显 著升高，从而降低了铜本身的反应能力。而成膜理论认为，BTA) 对铜的保护 与 Cu20 膜的存在有关，能形成 Cu(Na2C03·NaHC03·2H20)I)—BTA) 配合物保护膜，也能在 Cu0 表面 上形成 Cu(Na2C03·NaHC03·2H20)I)—BTA) 配合物保护膜，这种膜覆盖性能良好;紧贴在金属的外部， 把金属表面与腐蚀介质隔开，形或不溶于水及部分有机溶剂的透明覆盖膜， 生成膜比较牢固，使金属的溶解或离子化程度大大降低，起到了保护金属的 作用。例如 BTA) 与芐胺混合，不仅加快了成膜速度，而且也提高了缓蚀能力。 BTA) 与钼酸盐混合使用，其缓蚀效果加倍。 4、过氧化氢法：用过氧化氢作为氧化剂将氯离子氧化除去，所用的浓 度，视锈蚀情况而定，剩余的过氧化氢稍为加热即可全部分解，对器物不会 产生任何影响。本法与倍半碳酸钠浸泡法比较：处理的时间短，除去氯离子 比较彻底。与局部电蚀法、氧化银封闭法比较，过氧化氢法对面积大小不同 的粉状锈，对深浅不同的粉状锈都可清除，使用面宽而且处理比较简便。 5、乙睛法：用 50%、5%乙腈、5%乙醇加水至 10O%。这种溶液中的乙 腈与亚铜离子形成稳定的碱式氯化铜，这种溶液效果较差，不能在短时间内 起作用。本法的不足之处在于浸泡时间长了会导致绿色铜锈变黑，而且因乙 睛蒸气有中等程度的毒性，浸泡时需要良好的通风环境或密封措施。 6、氧化银保护法：此法适用于斑点状“粉状锈”局部腐蚀的器物。它是利 用氧化银与氯化亚铜接触后，在空气中水蒸气的作用下，形成角银膜的办法， 封闭氯化亚铜的暴露面，以达到控制青铜器腐蚀的目的。首先用机械方法将 产生“粉状锈”的根源一灰白色腊状物的氯化亚铜剔除，直到看见新鲜铜质为 止，用丙酮将腐蚀区擦干净，然后用乙醇将氧化银调成糊状填充剔除部分， 使未剔净的氯化亚铜与氧化银接触进行反应，形成角银膜而阻止氯离子的作 用，使铜器趋于稳定。但此法经填充后的凹坑表面形成棕褐色斑点，还要作 随色处理。 7、去离子水法：对于一般青铜器的清洗可采用 40℃一 60℃的去离子水 或蒸馏水反复多次漂洗腐蚀的青铜器，可以洗去氯离子而不会改变青铜器的 绿锈。 8、柠檬酸和硫脲混合溶液法：5%柠檬酸、1%硫脲的水溶液(Na2C03·NaHC03·2H20)PH=O.95) 清除局部有害锈，然后用 l%NaHco3 水溶液中和残留试剂。本法对大件青铜 文物，特别是需要揭示表面铭文和花纹图案时，可显出很好的效果。 9、碱性连二亚硫酸钠法：将器物用 5%连二亚硫酸钠水溶液浸泡 24 小 时，再运用碱性连二亚硫酸钠溶液去除硫酸根。在运用碱性连二硫酸钠溶液 去除氯化物时，应注意控制溶液的 PH 值于 13 以下。用此法处理后，还要在 蒸馏水中清洗 48 小时，以除去残留的腐蚀性溶液。连二亚硫酸钠具有强烈 的刺激性恶臭气味，处理必须在密闭容器中进行。 出土青铜器的去锈与保护 青铜器大多数曾经地下埋藏，因而受到不同程度的腐蚀。作为腐蚀介质 土壤的毛细管及孔隙被空气、水和电解液充满。青铜器埋于地下，在空气、 水、电解液的作用下，自然形成各种不同色彩的腐蚀覆盖层，有黑色的氧化 铜(Na2C03·NaHC03·2H20)CuO)、红色的氧化亚铜(Na2C03·NaHC03·2H20)Cu2O)、靛蓝色的硫酸铜(Na2C03·NaHC03·2H20)CuSO4)、蓝色的硫酸铜 (Na2C03·NaHC03·2H20)CuSO4·5H2O)、绿色的碱式硫酸铜(Na2C03·NaHC03·2H20)CuSO4+3Ca(Na2C03·NaHC03·2H20)OH)2)、白色的氯化亚铜矿 (Na2C03·NaHC03·2H20)CuCl)、白色的氧化锡(Na2C03·NaHC03·2H20)SnO2)等不同色彩。绝大多数属腐蚀产物，不仅没有 破坏古代艺术作品，反而更增添了青铜器艺术效果。古色的腐蚀层，成为青 铜器庄严古朴、年代久远的象征，锈层一般并未改变青铜器物的形态，而且 铜锈的性质也较稳定，不致使器物破坏。所以这类腐蚀层应保留。但鉴于大 多数出土青铜器基本上都是有土及锈包着，如要露出底色、花纹、图案、铭 文，就必须除锈。但除锈又不能损伤铜器本胎，并要保留好的锈色。 与基本除锈不同的是“粉状锈”的去除，青铜器锈蚀机理主要为氯离子的 存在对青铜器的锈蚀影响最大，是产生“粉状锈”使青铜器遭到破坏的主要原 因。要保护好青铜器，关键在于如何处理氯离子，怎样将氯离子从器物里层 移出来加以除去，或者是把氯离子封闭、稳定在器物的内部，使之与氧气和 水分隔绝，免受外界环境因素的影响。去除多余铜锈及“粉状锈”方法很多， 采用何种方法除要视每件文物的具体情况而定，但总的有一条原则，必须保 持器物的原貌，特别不能伤害器物的铭文、花纹和古斑。