发布时间：2020-01-09所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘 要 ：本文阐述了铜器的除锈清洗方法。首先将铜器分为古代的青铜器和当代的铜像，阐明了铜器清洗的基本原则 ;其次，按照铜器锈蚀的化学成分，介绍其形成原因，确定不同的除锈方法，同时，论述了不同除锈法的综合运用，以达到最佳的修复及保护效果。 关键词
摘 要 ：本文阐述了铜器的除锈清洗方法。首先将铜器分为古代的青铜器和当代的铜像，阐明了铜器清洗的基本原则 ;其次，按照铜器锈蚀的化学成分，介绍其形成原因，确定不同的除锈方法，同时，论述了不同除锈法的综合运用，以达到最佳的修复及保护效果。
关键词 ：铜器 ;青铜器 ;铜像 ;保护 ;原则 ;机械法 ;化学法
随着全球经济和科技的迅猛发展，人类文明的不断地进步，对铜器保护的重要性也有愈来愈深刻的认识，无论是当代铜器，还是古代青铜器，对于它们的保护工作也越来越受到格外的关注。铜器保护工作不光是一项业务性、政策性和社会性很强的工作，并且是一项持久而艰巨的任务，保护好、保存好铜器是时代赋予我们的责任和使命。对古代青铜器做好保护、修复工作，其目的是为了保存人类文明的见证物，为解读我国上下五千年的文明史提供科学的依据 ;对当代铜器保护工作的目的，则是在对古代文明理解的基础上，对中华民族悠久而深远的历史文化做进一步阐述和再创造。是以，对铜器进行科学的保护具有非常重要的历史意义和教育意义。
铜器保护的工作内容丰富，包括清洗、保养、修复、科学管理和保存等等，其中最重要的方法之一就是清洗。
我国的铜器分为两类，分别是古代制作并保存至今的青铜器和当代创作的各式各样的铜质器物。无论是青铜器经过埋藏或收藏环境的影响，还是当代铜质器物经过时间的洗涤和自然环境的侵蚀，这些铜器都需要定期及时地进行清洗。
清洗去锈是铜器修复步骤的第一步。铜器清洗与铜器保护工作一样，都要遵循以下原则 ：
(1)最小化干预原则 ：在满足博物馆陈展需求及考古学研究要求的前提下，尽可能少地对器物施行干预，尽量减少对器物物质层面造成的破坏，最大限度地保存器物上的信息。
(2)可再处理性原则 ：清洗不应该只能是一次性的，清洗过的器物通过一定的技术处理，应该能够最大限度地靠近于器物的原始状态，清洗行为不能使得再次清洗的行为变得不可能。
(3)历史真实性原则 ：清洗过的器物造型应该最大限度地与其原始状态保持一致，尽量做到有据可依，无据可循的情况下则要宁缺毋滥，尽量少改动。
依据以上这三个原则，在对铜器进行清洗之前，我们应该对铜器表面附着着的物质进行化学成分试验测试，针对附着物的不同化学组成采取不同的清洗方法。
在一定的环境中，铜器表面的锈分为有害锈和无害锈两种。 “无害锈”，往往表现为绿色的古斑，在日常环境中，无害锈不会进一步侵入青铜本体，化学本质稳定。而青铜器表面的无害锈蚀往往是其历史久远的象征，增添了该青铜器的神秘气息及独特魅力。故此，原则上，对于无害锈我们应予以保存，需要去除的只是对铜器有害且有可能会继续损坏器物本身的有害锈。我们去锈前，应该对有害锈的成分进行分析测定，再选择合适的去锈方法实施去锈。
常见的去锈方法包括两种，一种是机械法去锈，另外一种是化学法去锈。现实操作中往往会将两类方法配合使用，相辅相成，以达到最好的除锈效应。常见的除锈法主要分为以下二类。
1 机械法去锈
即借助一些金属工具(凿、刀、锤、錾 ) 或特制的电钻、砂纸等，进行剔磨处理，使得锈蚀物脱离器物表面。对于暴露在铜器外表的粉末状有害锈适宜采用手术刀刮、砂纸打磨等手工去锈方法实施去除 ;对于大面积的锈蚀，可通过喷砂机去除，该方法快速有效、操作简便。对于深藏缝隙处的锈，可采用激光法去除，该方法虽快速有效，但对大面积锈的去除工作并不适合 ;对于铜器表面硬质物，可以用超声波去除。
2 化学法去锈
化学法去锈往往并非单独使用，而是与机械法相互协作进行，一般都是先用化学试剂对锈蚀物进行软化处理，接着再使用机械法进行彻底除锈。
化学去锈法是针对不同的化学锈蚀物使用不同的化学试剂和方法去除，其中化学锈蚀物分为坚硬的钙质沉积物、碱式氯化铜和碱式碳酸铜三类。(1)六偏磷酸钠软化钙质沉积 ：对于器表具有厚实坚硬的钙质沉积及泥沙的器物，难以用机械方法直接除锈的，不妨在机械去锈前利用六偏磷酸钠这一化学试剂对其进行软化。处理方法是将脱脂棉沾满浓度为 5%-15% 的六偏磷酸钠溶液，继而将其紧紧敷裹在需要去除的钙质沉积物表面，静待几小时，期间沉积物则开始慢慢软化。接着再用手术刀等机械工具去除已被软化的沉积物。
如遇到器物表面存在大面积的钙质沉积及坚硬泥土需要去除，在进行大面积处理之前，最好首先要在器物表面不明显的位置选取清洗试验区。之后用浸满 5% 的六偏磷酸钠的脱脂棉紧裹于试验区上。等待过程中，每隔半小时缓慢揭开脱脂棉，查看试验区内沉积物的变色情况和软化程度。如果在过程中发现六偏磷酸钠挥发导致脱脂棉变得干燥，可再次滴加这一试剂，使脱脂棉一直保持湿润。如果经过数个小时的等待，发觉沉积物依旧坚硬难以软化，就要调高六偏磷酸钠浓度，换取新的脱脂棉，滴加浓度稍高的试剂，重复以上操作，反复试验直至试剂浓度合适，可以将此坚硬钙质沉积软化为止。在清洗试验过程中，如若器物变色严重，则说明药剂浓度过高，不宜大面积使用，应该改用较低浓度的试剂重新试验。清洗试验结束后，选取适合的试剂浓度，制备足量的六偏磷酸钠溶液，再使用脱脂棉浸泡透药液，贴敷软化坚硬锈蚀，进而使用机械工具清除被软化的锈蚀物。
(2)氯离子去除 ：在铜器锈蚀过程时常还会产生一种带有传播性质的有害锈，形似绿色粉末，是一种被称为“青铜病”的绿色粉状锈。其主要成份为碱式氯化铜 CuCl2·3Cu(OH)2，它的形成原因是 ：完好的青铜器一旦在湿润的空气中接触了氯离子，铜器的侵蚀就开始了。
铜单质先水解为一价铜离子，接着与氯离子反应生成穿透力极强的氯化物，最后生成粉末锈，反应化学式为 ：
Cu → Cu+ +e ;
Cu+ +Cl+→ CuCl ;
CuCl+H2O+O2→ CuCl2·3Cu(OH)2。
器体表面锈层的一些虚弱部位，若存在过多的水和氧气，则会长驱直入到青铜的内部与氯化亚铜层接触，反应形成蓬松的碱式氯化铜。这类腐蚀作用会不断地深入下去，直到器物腐败和穿孔，甚至彻底瓦解粉粹为止。所以，氯离子对于铜器尤其是青铜器是极其有害的，一旦发现，我们应立即将其与其他器体隔离，并使用一定的措施加以去除。
首先可以采用化学定性分析的方法对锈蚀物的成分进行简便快速的初步鉴定，判定其是否存在氯离子。操作时，从器物上取出些许锈样，滴入浓度为 5% 的硝酸溶液加以溶解，锈样一部分完全溶解、还剩下部分沉淀不溶物，取适量上层澄清溶液并滴加浓度为 1% 的硝酸银溶液，若生成白色沉淀即氯化银，则说明检测到锈蚀物里存在氯离子。如果经过化学定性分析，并没有检测到氯离子，则说明该锈块不属于有害锈，它的保存状况并不是非常恶劣，基于清洗的最小干预原则，可以对其不进行清洗处理，保持现状即可。
期刊推荐：《中国金属通报》(月刊)创刊于1993年，由中国有色金属工业协会主管，有色金属技术经济研究院主办。主要报道内容为国内外有色金属投资、开发、生产、经营、贸易、市场、价格、消费、管理、技术及相关产业政策等，范围覆盖全部有色金属品种及铁合金和不锈钢、钢材，信息丰富、快捷、准确、权威，分析客观、深入、独立、独到。有投稿需求的，可以咨询期刊天空在线编辑。
倘若存在有害锈氯离子，我们可以使用马清林等人提倡使用过的锌粉和氢氧化钠溶液处理锈蚀物。这一方法也称电化还原法。具体操作如下 ：首先用锌粉和氢氧化钠溶液对选定的锈块进行清洗试验。操作时，使用锌粉和浓度为 5% 的氢氧化钠溶液，第一步先取下一小块锈样，将此碎片放置入玻璃器皿中，其次将锌粉敷洒于试验块的表面，再用滴管将浓度为 5% 氢氧化钠溶液加到锌粉之上，使锌粉化为糊状，为了避免处理过程中因药剂干燥速度过快而影响试验效果，可以在玻璃培养皿底部滴加少量蒸馏水，并盖好盖子进行封闭保湿。经过半小时处理后，再次滴加蒸馏水，重复以上操作两至三次后，将药剂清洗用蒸馏水干净。再用手术刀检验锈层硬度，若锈层依旧没有被软化，则再将上述除锈操作重复进行直至软化为止。若试验块经过这样处理后已经软化，则可以继续用手术刀及洁牙机等机械方法将已软化的锈蚀物处理干净。经过对这一碎片的清洗试验，表明所选方法去锈效果较好且基本保持了器物表面的原有色泽，因此，可以加以推广，对器物整体采取如上的去锈方法。(3)铜绿的去除 ：铜绿在化学上也称碱式碳酸铜。它是铜在空气中与氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应生成的物质，颜色呈翠绿。在空气中受热会分解为氧化铜、水和二氧化碳。溶于酸则生成相应的铜盐。一般情况下，附着在青铜器表面的碱式碳酸铜属于无害锈，可以保存下来，不用去除，以见证其悠久的历史。有时，它附着在铜像或者铜钱等铜质器物的表面，十分影响美观，所以也需要将它除去。我们可以利用它的化学性质，取适量的醋酸，将稍小的器物例如铜钱等浸泡其中，将表面一层反应物缓慢擦除，如若是较大的器物如铜像等，则可以将醋酸涂抹于铜绿处擦洗，直至铜绿完全消失。最后，用抹布将器物表面擦拭干净即可。反应化学式如下 ：
Cu2(OH)2CO3+4CH3COOH → 2Cu(CH3COO)2+3H2O+CO2↑
综上所述，对于铜器的清洗除锈主要分为机械法和化学法去锈两大类，化学法又依据锈蚀物的化学成分不同而分为三类，在实际应用中，我们应该根据不同的组成成分选取适宜的清洗方法，具体问题具体分析，只有这样，才能最大程度地保存铜器的完整程度以及古铜器的科研价值。
SCISSCIAHCI
