舌觚上的“吉金”本色
商代晚期(公元前13世纪―前1046年)
2006年荥阳小胡村墓地出土
河南省文物考古研究院藏
另外,青铜器在展览和保存过程中依然会受到环境影响,如湿度、大气污染物、氧气含量等。事实上,大量青铜器自埋藏环境中重见天日后,能够顺利来到观众面前,是经过了文物保护工作者无微不至的悉心照顾。
至此,我们可以发现影响金属腐蚀的因素分为内因和外因。内因主要包括金属本身、合金化、制造工艺;外因则包括土壤环境、湿度、大气污染物、氧气。
锈蚀物是什么
展览中,青铜器上呈现绿色、蓝色、黑色、红色等多种多样的锈蚀产物,令人不禁好奇这些锈蚀物究竟是什么?
研究发现,大部分青铜样品均存在紧贴合金本体、结构致密的氧化亚铜层,这是因为青铜合金中的铜金属暴露在干燥空气中会逐渐生成红色的氧化亚铜(又名赤铜矿),随着时间推移,氧化亚铜在湿空气中会继续氧化成黑色的氧化铜。
亚长方斝上的红锈与黑锈
商代晚期(公元前13世纪―前1046年)
2001年安阳花园庄东地M54出土
中国社会科学院考古研究所藏
如果环境中有水、氧、二氧化碳的存在,在酸性环境下,氧化亚铜会继续反应生成绿色的碱式碳酸铜(孔雀石的主要成分,又名铜锈、铜绿),或者是蓝色的碱式铜碳酸盐(又名蓝铜矿)等物质。一般来说,如果埋藏的环境较为潮湿、土壤中铜含量较高,则容易生成蓝绿色结晶状的铜锈。
虎纹鼎上的绿锈与蓝锈
有些时候,红色的氧化亚铜、黑色的氧化铜、绿色和蓝色的碱式碳酸铜会同时出现在一件青铜器上,前者一般在最里层,后者在最外层。由于这几种锈蚀物一般结构都相对致密,就像青铜器覆盖了一层保护层,因此称之为“无害锈”。
但是,青铜器上绿色的呈粉状的锈则是有害锈,需要去除掉。“青铜病”的原理是,如果环境中含有氯离子,则铜金属会与氯离子生成氯化亚铜。在潮湿、有氧的环境下,两者会继续反应生成绿色的碱式氯化铜(又名氯铜矿)和酸。酸在适合的环境下又会继续与铜金属反应,如此循环反复,直至将金属完全消耗。而且,即使青铜表面形成了一层致密的氧化亚铜,但在潮湿有氧的酸性气氛下(含氯离子),依然会继续反应形成氯铜矿。
动手去除有害锈
在文物保护工作中,会通过显微镜观察锈蚀物的结构状态、利用XRF等仪器分析青铜的锈蚀物成分。如果是无害锈、且不影响研究铭文、纹饰的情况下,会尽量保留,因为这些斑驳的锈迹在经历千年后也成为了文物的历史感与美感的重要组成部分;如果是有害锈、且需要去除的情况下,再探索具体的除锈方法。
而在日常生活中则不需要如此复杂,只要主人觉得有必要,便可以将物品上的锈迹全部去除。让我们在除锈过程中,共同感受文物保护工作者在处理锈蚀物时的细心、耐心和决心。
注:以下步骤中使用的生锈金属片,是借虎年之机,以杜虎符为灵感专门制作的。演示目的是将老虎纹样周围的酥松锈蚀层使用物理、化学方法除去,让老虎的模样清晰起来。
步骤:
01 准备材料
主要材料:生锈金属、磨砂棒、草酸、凡士林;
简单工具:水、美工刀、棉签、棉片、标签纸、100ml烧杯及玻璃搅拌棒(或替代品);
其他设备:电子天平、手套、口罩。
02 美工刀除浮锈
手握美工刀,适当用力,让刀尖刮去结构松散的浮锈。
03 配制5%草酸溶液
使用电子秤称取1g的草酸,置于烧杯中;