硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、锡氧化物、铅氧化物及其他(深蓝色的铜矾、玻璃绿色的水胆矾、透明绿色的铜硝石)

硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、锡氧化物、铅氧化物及其他(深蓝色的铜矾、玻璃绿色的水胆矾、透明绿色的铜硝石)

水胆矾是单斜晶系,呈玻璃绿色,是室外青铜器表面形成的最稳定和最常见的腐蚀产物之一。在大气环境中,铜器与二氧化硫、二氧化氮、臭氧等腐蚀性气体接触会产生五水合硫酸铜,即水胆矾。铜器的表面先生成赤铜矿,主要呈现出的颜色为棕黑色,而后颜色逐渐变暗,形成暗黑色的硫酸铜晶体。硫酸铜晶体与空气中的水、氧气、硫等发生反应后就会产生绿色的锈蚀产物,即碱式硫酸铜和硫化铜。青铜器中普遍含有锡元素,锡元素在有水的条件下,容易与氧气发生反应生成“水锈”,这种“水锈”是一种氧化锡,主要呈现出灰色的物质形态。氧化锡在铜器上分布的位置不一样,所产生的作用也不一样。氧化锡是一种无害锈,在青铜含锡量较多的部位会形成一层坚硬、致密且不溶于水的保护膜,呈现出淡绿色的结构形态;而在青铜器含锡量较为贫瘠的部位,便会破坏青铜器原有的结构。

综上所述,青铜器的腐蚀产物主要有氧化物、硫化物、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硝酸盐、氯化物等。其中,有些腐蚀产物对青铜本体有一定的保护作用,如氧化亚铜、氧化铜、孔雀石、蓝铜矿等,应尽可能保留;有些腐蚀产物在一定条件下会对青铜本体进一步腐蚀,如“粉状锈”(能形成点蚀或孔蚀并蔓延,危害最大,主要为含氯的锈蚀物,包括氯化亚铜、氯铜矿、副氯铜矿等),应尽可能去除或转化;另外一些青铜器由于铅锡成分比例高,也常含有铅锡的腐蚀产物,甚至为主要成分,如二氧化锡、氧化铅、碳酸铅等,大多数结构疏松,易受物理侵害,应及时采取加固保护措施。因此,我们需要仔细甄别青铜腐蚀产物的特性,从而开展适宜的保护修复工作。

【注释】

[1]刘岿:青铜器的化学除锈和保护方法探讨,晋城职业技术学院学报,2008年第2期。

[2]孙淑云:土壤中腐殖酸对铜镜表面“黑漆古”形成的影响,文物,1992年第12期。

[3]陆金生:契丹族女尸身穿金属网套上锈蚀物的研究,钢铁研究总院学报,1984年第4期。

[4]陈元生:博物馆文物保存环境质量标准研究,文物保护与考古科学,2002年第14卷增刊。

[5]国家文物局博物馆与社会文物司:博物馆其他文物保护技术手册,文物出版社,2014年。