To Top

Перейти к содержимому


Свернуть чат Чат форума Реликвия Открыть чат во всплывающем окне

@  Gena : (08 Март 2024 - 19:20 ) карты Иркутской оюласти
@  АЛЕКСАНДР В : (29 Февраль 2024 - 20:32 ) Отличный продавец! Всё чётко
@  Viktor078 : (20 Февраль 2024 - 23:49 ) Всем привет! Кто знает подскажите, стоит ли брать катушку FoxMD 13"DD для Garrett ACE(у меня Ася 400i)?
@  -=игорь=- : (03 Февраль 2024 - 21:01 ) чугун ссср
@  малахай : (03 Февраль 2024 - 18:39 ) отличный покупатель
@  VORoff : (31 Январь 2024 - 18:15 ) В правом нижнем углу есть треугольник из трех полосок. Нажимаю никакой реакции. Как то надо загрузить в мои файлы? В медиа-библиотеку?
@  VORoff : (31 Январь 2024 - 18:08 ) Спасибо
@  Dariy_61 : (31 Январь 2024 - 16:38 ) Здравствуйте! что-то никто Вам не отвечает. В теме, когда пишите, в правом нижнем углу есть: "расширенная форма".Кликаете на нее и выходит: "выберите файлы". вам туда.
@  VORoff : (31 Январь 2024 - 0:08 ) Здравствуйте. Я тут впервые, подскажите как загрузить фото находки?
@  Silverstiletto : (29 Январь 2024 - 14:50 ) жетоны метро
@  малахай : (27 Январь 2024 - 16:49 ) отличный покупатель
@  КрасноСолнышко : (13 Январь 2024 - 16:44 ) Привет. Может было у кого. Подскажите что делали. Старая карта в профиле была на жену так как своей не было. Сейчас обзавёлся но на карте не выбито фамилии и имени. Только номер карты. Соответственно не могу доказать что карта моя. Соответственно и торговать.
@  Александр555 : (11 Январь 2024 - 10:10 ) фибула
@  дедфедот : (01 Январь 2024 - 13:56 ) С Новым годом камрады, всем здоровья и кладуху под катушку
@  Godvip : (21 Декабрь 2023 - 6:21 ) перстень рогатый
@  ФЕЛИКС371 : (12 Декабрь 2023 - 22:02 ) Как создать галерею фото своих находок?
@  ИКОН : (03 Декабрь 2023 - 21:14 ) В правилах написано .
@  СарматКочевник : (03 Декабрь 2023 - 14:47 ) привет. как создать тему?
@  korall : (19 Ноябрь 2023 - 8:16 ) Здравствуйте! Тесак не продали? С Уваж. Олег.
@  dkw : (11 Ноябрь 2023 - 19:55 ) grim
@  Серж Тэ : (04 Ноябрь 2023 - 19:44 ) Филатов
@  Серж Тэ : (04 Ноябрь 2023 - 19:44 ) Филатов
@  dkw : (30 Октябрь 2023 - 8:03 ) pensioner
@  корсар : (23 Октябрь 2023 - 22:12 ) да уж,на форуме страшная тишина...да уж
@  Мымрик : (22 Октябрь 2023 - 18:49 ) Привет, кто знает как удалить тему?
@  корсар : (16 Октябрь 2023 - 19:51 ) Всем форумчанам, доброго вечера!!!
@  Aлоха : (13 Октябрь 2023 - 18:09 ) Кто из Зеленограда есть? поехали покапаем.
@  Вадим 77 : (13 Октябрь 2023 - 13:32 ) привет
@  ALEXSYZ : (10 Октябрь 2023 - 8:02 ) Сызрань по старине есть кто?
@  Евгений76 : (05 Октябрь 2023 - 14:04 ) привет
@  Евгений76 : (05 Октябрь 2023 - 14:03 ) привет
@  swanbrest : (02 Октябрь 2023 - 18:23 ) фото
@  Aлоха : (23 Сентябрь 2023 - 8:52 ) хочу покапать, но нет машины,если кто есть из Зеленограда и может меня взять с собой с удовольствием поеду, есть на примете перспективное место.
@  mahoves : (22 Сентябрь 2023 - 9:36 ) техника копа
@  AlekS33 : (22 Сентябрь 2023 - 8:34 ) @ несерый Такая же ерунда какой день!Убираешь,убираешь а она все равно вылазит!
@  несерый : (15 Сентябрь 2023 - 21:45 ) что за мучительная реклама появилась во весь экран
@  Максим007 : (02 Сентябрь 2023 - 22:01 ) трям
@  Druqoi : (30 Август 2023 - 19:16 ) топоры
@  Viktor078 : (06 Август 2023 - 13:49 ) Всем привет! Кто на коп 12-13 числа?(можно и пораньше) Есть несколько хороших мест. Пишите, обсудим.
@  purus : (28 Июль 2023 - 15:44 ) krause

Фотография

Промывка археологического железа


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 7

#1 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:03

Промывка археологического железа при помощи р-р натрия гидрооксида и натрия сульфита

Сафронов Михаил

Археологическое железо, в отличие от серебра, меди и её сплавов, подвержено наибольшему риску последующей коррозии, в результате которой, предмет в течение короткого времени может быть полностью разрушен. Это вызвано тем, что железо не является химически устойчивым материалом и не образует защитную патину. Кроме этого, в результате долгого нахождения железного объекта в почве происходит накопление агрессивных солей в продуктах коррозии и на поверхности металлического ядра. Такие соли, как хлориды (FeCl2 – 4 H2O и FeCl2 – 2 H2O) и FeSO4 - 4 H2O являются самыми проблематичными и способствуют дальнейшей коррозии.

Изображение

Зачастую, пассивные меры консервации (защитные покрытия, пропитка) не обеспечивают дальнейшего сохранения объекта. Для того, чтобы приостановить последующую коррозию и тем самым обеспечить дальнейшую сохранность находки из железа, необходимо удалить из внутренних слоёв коррозии находящиеся там соли.

Хлориды присутствуют практически во всех почвах. В особенности в районах близких к морю содержание солей в почве очень высокое. В областях удалённых от моря, хлориды попадают в почву с минеральными удобрениями и продуктами жизнедеятельности человека. Кроме этого, хлориды присутствуют во многих минералах и со временем вымываются водой.

Изображение

Рис. 1. Схематическое изображение разреза корродированного железного объекта

При нахождении объекта из железа в земле, ионы хлора мигрируют из почвы и накапливаются в объекте, образуя растворимые и плохо растворимые соединения. Железо просто притягивает их к себе (электростатическое притяжение) и удерживает до тех пор, пока весь металл не превратится в ржавчину.

Хлориды не вступают в реакции, а являются катализатором (электролитом) . Эти соли гигроскопичны и притягивают влагу. Кроме этого, хлориды разрушают пассивирующий слой и тем самым способствуют дальнейшей коррозии.

Хлориды железа (FeCl2 – 4 H2O и FeCl2 – 2 H2O) хорошо растворимы в воде. С повышением температуры растворимость повышается. Так, например, растворимость FeCl2 при 100˚ С составляет 92 г/100 г воды. Повышая температуру с 20˚ С до 100˚ С, растворимость улучшается на 47 %. Но, существует одно «но». После того, как находка извлечена из земли, хлорид железа находящийся в продуктах коррозии под действием кислорода и влаги преобразуется в акагенит FеО(ОН) . Точнее сказать, хлорид железа встраивается в кристаллическую решётку акагенита и точная формула будет FеО(Cl, ОН).

При образовании этого соединения происходит увеличение объёма продуктов коррозии, что приводит к появлению трещин, а в дальнейшем и к расслаиванию. Приостановить образование акагенита возможно, если, например, относительная влажность будет меньше 20 %.

Изображение

Рис. 2. Разрушение находки в последствии последующей коррозии

Кроме хлоридов, в слоях коррозии присутствуют и другие соли, такие как нитраты, сульфаты и фосфаты. Сульфаты являются наиболее агрессивными и способствуют коррозии. Так, например, арматура из железа находящаяся в гипсе очень быстро покрывается налётом ржавчины. Фосфаты и карбонаты оказывают пассивирующее воздействие на железо. Они образуют плохо растворимый слой. Но, если этот слой неоднороден или нарушен, то коррозия будет протекать дальше.

В только что выкопанных находках соли хлорида присутствуют в более-менее свободном состоянии и довольно легко растворимы. Но, со временем они преобразуются в плохо растворимые соединения, и удалить такие хлориды дистиллированной водой становится практически не возможно. Щелочной р-р повышает растворимость хлоридов находящихся в кристаллической решётке акагенита. К сожалению, процесс растворения таких солей идёт довольно медленно.

Метод удаление солей (промывка) при помощи р-р натрия гидрооксида и натрия сульфита был разработан австралийцами Нортоном и Пирсом в 1975 году. Этот способ заключается в промывке археологического железа щелочным раствором. При этом происходит выравнивание концентрации хлоридов присутствующих в слоях коррозии и самим раствором. В связи с этим, необходимо постоянно следить за концентрацией ионов хлора в промывочной жидкости и по мере надобности заменять раствор. Как уже и было сказано выше, раствор приготавливается их гидрооксида натрия (NaOH) и сульфита натрия (Na2SO3) растворённых в дистиллированной воде.

Гидрооксид натрия (NaOH) растворяет хлорид (происходит обмен ионов Cl на OH) из кристаллической решётки акагенита. При этом акагенит преобразуется в гётит.
Сульфит натрия (Na2SO3) приостанавливает коррозию (сульфит присоединяет кислород и образует сульфат). При этом оксид железа (II) не переходит в оксид железа (III) и тем самым не засоряются поры и капилляры по которым происходит транспортировка хлоридов.

Для приготовления промывочного раствора нужно растворить в 500 миллилитрах дистиллированной воды 20 г гидрооксида натрия (максимум 0,005% Cl) и 63 г сульфита натрия (максимум 0,02% Cl) и довести объём до 1-го литра. Такой раствор пассивирует металлическое ядро. К тому же, способность проникновения в капилляры у щелочного раствора намного выше, чем у обычной воды.

Для ускорения процесса, раствор должен быть подогрет от 30° С до 60° С в зависимости от состояния объекта. Ещё один немаловажный фактор, способствующий диффузии солей - циркуляция раствора.

Важно: промывочный раствор не должен контактировать с воздухом. Для этого, в сосуд закачивается азот. Иначе, сульфит преобразуется в сульфат.

Изображение

Рис. 3. Схематичное изображение устройства для удаления солей

На рисунке (рис. 3) изображена приблизительная схема устройства ванны для промывки археологического железа раствором гидрооксида натрия и сульфита. В качестве ванны используется сосуд из нержавеющей стали с герметично закрывающейся крышкой. В сосуде находится пластиковое ситечко, в которое помещается находка. Так же, можно использовать ситечки из нержавейки. Находки могут располагаться на нескольких уровнях. В устройстве присутствует система создающая циркуляцию жидкости в ёмкости. Для этого, в нижней и верхней части ёмкости, имеются два отверстия (две трубы). Нижняя труба соединена шлангом с помпой. Шланги должны быть устойчивы к воздействию промывочного раствора. В этих целях рекомендуется использовать полиэтиленовые твёрдые шланги (PE-HD) или шланги из полипропилена (PP). Именно по этой трубе происходит откачка раствора из сосуда. Откаченная жидкость поступает снова в сосуд через верхнее отверстие. Так же, в нижней части ванны находится сливной кран, посредством которого происходит взятие проб или удаление раствора. Под металлической ванной находится подогревающий элемент. Для сохранения определённой температуры промывочного раствора необходимо изолировать металлическую ёмкость пенопластом или строительной пеной. Между крышкой и ванночкой присутствует резиновая прокладка, обеспечивающая герметичность системы. В самой крышке расположены два отверстия, через которые подаётся/удаляется азот. В схеме отсутствует термометр, контролирующий температуру промывочного раствора. Для экономии электроэнергии рекомендуется использовать термостат, отключающий подогревательный элемент при достижении нужной температуры.

На первом этапе промывки происходит растворение свободных хлоридов, которые ещё не были встроены в кристаллическую решётку акагенита. Уже в первые дни наблюдается увеличение концентрации ионов хлорида в промывочном растворе. По сравнению со свободным хлоридом, вымывание хлоридов заключённых в кристаллическую решётку происходит очень медленно. Если бы не акагенит, то процесс выхода солей из предмета можно завершить в относительно короткое время.

Какие объекты не подлежат сульфитно-щелочной промывке? В первую очередь, предметы, состоящие из нескольких металлов. Так, например, патина находящаяся на бронзовых и медных частях будет разрушена сульфитом. К тому же, может произойти миграция ионов меди на железо, в результате чего железо покроется налётом меди. Можно покрыть медные части силиконом или другим защитным слоем, но, как правило, это покрытие лишь уменьшает потери оригинальной поверхности и не останавливает разрушительный процесс полностью. Для выявления скрытых металлов, можно использовать рентгеновские снимки объекта.

Помимо составных объектов, не рекомендуется применять этот метод к находкам, на которых присутствуют органические материалы из кости, дерева, ткани или кожи. Лишь объекты, в состав которых входят минерализованные органические остатки, можно без каких-либо последствий подвергать воздействию промывочного раствора.

Толстый слой продуктов коррозии увеличивает время промывки. Решение о том, насколько должен быть расчищен объект перед промывкой, зависит полностью от состояния предмета. В том случае, если поверхность не стабильна, то расчищать предмет перед обессоливанием без дополнительного закрепления фрагильных участков просто не возможно. Но в этом случае, закрепительный состав препятствует и делает невозможным растворения солей на этом участке. Если же, объект настолько фрагилен, что необходимо обязательно частичное закрепление фрагментов, то рекомендуется производить пунктуальную фиксацию эпоксидной смолой или клеем на базе ММА. При этом, смола не должна проникнуть в поры или трещины. Такие клеи как, цианакрилат (секундный клей), акриловый клеи и клей на базе полиэстеры разрушаются в промывочном растворе.

В ходе промывки огромное значение имеет постоянный контроль. Так, например, на протяжении всего процесса в промывочном растворе должен всё время присутствовать сульфит. Проверить это можно очень простым способом. Для этого, к небольшому количеству раствора из ванночки добавляется уксусная кислота в таком количестве, чтобы индикатор показывал кислую среду. После этого, в пробу вносится капелька раствора перманганата калия. Если фиолетовый цвет не исчезает полностью, то весь сульфит был преобразован в сульфат. Если же капелька раствора перманганата калия стала прозрачной, то в растворе ещё присутствует сульфит.

Признаком завершения процесса промывки является почти полное отсутствие хлоридов в промывочном растворе. Процесс можно назвать завершённым, если концентрация хлоридов не превышает 5 ррm (примерно 5 мг Cl/ 1 литр р-р). Если в течение нескольких недель не происходит дальнейшее вымывание хлоридов, то рекомендуется остановить процесс промывки. Чем короче срок промывки, тем меньше риск повреждения археологической находки.

Для определения количества хлоридов в растворе существует множество способов. Самый простой из них - тест при помощи нитрата серебра (AgNO3). Для этого капелька промывочного раствора помещается на стекло. Под стекло подкладывается чёрная бумага. Это нужно для того, чтобы образовавшийся в результате реакции светлый осадок хлорида серебра (AgCl) был хорошо заметен на тёмном фоне. После этого, к пробе добавляется капелька нитрата серебра (концентрация: 0,05 N = 0,05 Mol/Liter). При наличии хлорида, в пробе выпадает светлый, практически не растворимый осадок хлорида серебра. Этим методом можно определить наличие хлоридов вплоть до 0,2 мг/литр.

Бумажные индикаторы, применяемые в лабораториях для определения концентрации хлоридов, использовать для теста нельзя. Это связано с тем, что в промывочном растворе кроме хлоридов, присутствуют и другие вещества. В связи с этим, тест при помощи индикатора будет не точным.

Кроме химических способов, для измерения концентрации хлоридов в растворе, применяются приборы, принцип работы которых основан на измерении электропроводимости раствора.

Электропроводимость каждого раствора тесно связана с ионами. Количество тока, проходящего через раствор, находится в прямой зависимости от числа ионов. Поэтому по электропроводимости раствора можно судить о его концентрации. Прибор для определения концентрации, который можно охарактеризовать как измеритель электропроводимости, действует именно на этой основе. Устройство не позволяет производить какие-либо абсолютные измерения и, следовательно, не может указать количество имеющихся в растворе солей в граммах. Это прибор для относительных, то есть сравнительных измерений концентрации раствора. Это означает, что в каждом случае мы сравниваем электропроводимость исходного раствора с электропроводимостью пробы используемого раствора, чтобы сделать из этого сравнения те или иные выводы. При этом надо учитывать, что в промывочном растворе кроме хлорида находятся и другие ионы (SO3, OH, SO4, Na …). В связи с этим, простой прибор не подходит для получения корректного результата. Для поставленной задачи нужно использовать прибор со специальным зондом, реагирующим только на хлориды.

После того, как процесс вымывания хлоридов будет завершён, необходимо сразу же тщательно промыть находку от остатков реактивов. В этих целях используется проточная дистиллированная вода. Для лучшего результата рекомендуется подогреть воду до 50º С. Если состояние предмета позволяет, то можно прокипятить находку. Этот процесс должен быть не длительным, так как предмет в этот момент не защищён от коррозии. Не рекомендуется проводить промывку несколько дней и тем более оставлять предмет в дистиллированной воде на неделю.

После удаления химических остатков нужно незамедлительно просушить предмет. Сушка в сушильном шкафу проводится в течение нескольких дней, при этом температура не должна быть больше 105º С. Температуру нужно подымать очень медленно, иначе, быстро испаряемая влага может привести к разрушению оригинальной поверхности. Сушка без доступа кислорода сказывается намного лучше. Для этого применяется сушильный шкаф с азотом. Сушка при помощи инфракрасной лампы применима лишь к объектам с тонким слоем продуктов коррозии. Для находок с толстым слоем она не даёт особо положительных результатов, так как влага остается в глубине объекта. Сушка в вакууме сказывается очень положительно, так как не происходит контакта с кислородом.

После завершения работы можно приступить к закреплению и расчистки объекта. Надо обязательно помнить, что удаления солей из предмета значительно сокращает риск последующей коррозии, но не останавливает её полностью. Влага из воздуха может возобновить коррозионные процессы и по этому необходимо в завершении консервационных/реставрационных работ нанести защитное покрытие или пропитать находку смолами или воском.

P.S. При работе с химическими реактивами необходимо соблюдать меры предосторожности: использовать специальные резиновые перчатки (см. маркировку) и защитные очки. Перед тем, как вылить промывочный раствор в канализацию, обязательно нейтрализуйте щёлочь и удалите сульфат и сульфит из раствора.

Литература
Bach, D. 1999: Zwei römische Hobel, Funktionstechnologische Beobachtung. Trierer Zeitschrift 62, 181-191
Greiff S. und Bach D, 2000: Arbeitsblätter, Heft 2. 319-339
Krebs, Chr und Avondet, M.-A. 1999: Langzeitverhalten von Termoplasten (München, Wien). In: Greiff S. und Bach D, 2000: Arbeitsblätter, Heft 2. 319-339
Loeper-Attia, M.-A. und Weker, W. 1997: Dechloruration d,Objets Archeologiques en Fer par la Methode du Sulfite Alkalin a. In: Greiff S. und Bach D, 2000: Arbeitsblätter, Heft 2. 319-339
Meier, M und Tegge, C. 1996: Verpakung in Stickstpffgas-eine neue Methode zur Lagerung von archäologischen Funden. Berichte zu Denkmalpflege in Niedersachsen, Heft 4, 148-151
North, N. A. 1987: Conservations of metals. In: C. Pearson: Conservation of marine archaeological objects. London. 207 ff
Turgoose, S. 1982: Post-excavation changes in iron antiquities. Stadium in conservation 27. 97-101
Watkinson, D.E. 1983: Degree of mineralization: its significance for the stability and treatment of excavated ironwork. Studies in Conservation 28. 85-90



Источники
1. Schutz archaologische Funde aus Metall vor Immissionsbedingter Schadigung, Stuttgart 2000
2. Herold, Karl: Konservierung von archäologischen Bodenfunden, Verlag der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Wien 1990

Рисунки и фотографии
Рис. 1 и рис. 2 от автора
Фот. 3 AiD 01-2005

Спасибо от 3 Пользователи:
ВЭЛ , Нина , Вахтер

#2 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:04

Удаление хлоридов промывкой в дистиллированной воде

Сафронов Михаил

Наиболее распространенным, но не самым эффективным способом удаления хлоридов, является вымывание в дистиллированной воде. При этом происходит выравнивание концентрации хлоридов присутствующих в слоях коррозии и самим раствором.

Изображение

Для этого необходим сосуд (пластиковая ванна) с герметично закрывающейся крышкой. Предмет должен находиться как можно ближе к поверхности воды, так как тяжёлые соли опускаются на дно ванночки. В этих целях нужно установить пластиковую решётке в верхней части ёмкости. Ванночка должна быть доверху заполнена водой и закрыта крышкой или плёнкой (можно взять тонкую и липкую - для продуктов питания). Находки не должны соприкасаться друг с другом. Расстояние между ними должно быть как минимум 3 см. Объём воды должен быть как минимум в 20 раз больше, чем объём самой находки. В воду «потными» руками не лазить. Это очень важно, в особенности в завершении процесса. Время нахождения предмета в дистиллированной воде зависит от толщины и характера отложений: минимум 3-4 месяца и максимум до полутора года. При этом менять воду (в зависимости от объёма) первые два месяца - один раз в неделю, затем - один раз в две недели. Очень важно переворачивать предмет с боку на бок, так как на нижней стороне объекта соли выходят намного быстрее, чем на верхней. Для контроля процесса необходимо периодически определять содержание хлоридов пробой азотнокислым серебром (как это делать, смотрите ниже). Если в жидкости не происходит циркуляция, то пробу нужно брать со дна ванночки. При обнаружении следов хлоридов промывку надо продолжить до полного исчезновения помутнения при контроле пробы

У объектов из железа, для того, чтобы вода глубже проникла в капилляры (в течение первого месяца) можно добавить несколько капель тензида. Тензиды содержатся в мыле и других моющих средствах, например в «Приле». Достаточно развести 5 капель моющего средства на 1 литр воды. После одного месяца процедуры можно использовать простую дистиллированную воду.

Для ускорения процесса вывода солей (метод Органа) необходим подогревающий элемент - например, для аквариума. Кроме этого, можно создать циркуляцию воды при помощи маленькой помпы, что тоже сокращает срок.

У этого способа есть и свои отрицательные качества. Часто предметы продолжают ржаветь. Это связанно с тем, что в воде присутствует кислород. Для того, что бы его удалить, можно добавить немного железных опилок или несколько гвоздей (чистых) в деминерализованную или дистиллированную воду.

Хочу заметить, что таким способом вымываются лишь хорошо растворимые соли, такие как хлорид железа II. Но, существует одно «но». После того, как находка извлечена из земли, хлорид железа находящийся в продуктах коррозии под действием кислорода и влаги преобразуется в акагенит FеО(ОН) (Keller 1969). Точнее сказать, хлорид железа встраивается в кристаллическую решётку акагенита и точная формула будет FеО(Cl, ОН). Вымыть хлорид из кристаллической решётки простой водой невозможно.

Чтобы минимировать такое преобразование необходимо сразу же после извлечения находки поместить её в пакет с землёй (желательно с того же места, откуда была выкопана находка). Хотя влага и сопутствует дальнейшему преобразованию хлорида желе II в акагенит, но нельзя допустить того, чтобы находка высохла. Иначе это приведёт к растрескиванию корродированной поверхности. После этого, должно пройти как можно меньше времени между извлечением и началом промывки. В связи с этим необходимо как можно скорей поместить находку в промывочную жидкость. Выход солей у свежевскопанного и не высохшего объекта идёт значительно лучше.

Спасибо от 2 Пользователи:
shurshik , Вахтер

#3 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:05

Выведение солей в щелочной среде

Сафронов Михаил

Хорошей альтернативой к обычной промывке является способ, при котором промывка проводится в щелочном растворе. Применение раствора едкого натра не только сокращает время обессоливания, но и позволяет удалить трудно растворимый хлорид, находящийся в кристаллической решётке акагенита. Щелочной раствор проникает лучше в капиллярную систему, так как имеет более высокую подвижностью иона OH-. Гидроксид натрия (NaOH) преобразует хлорид железа III в хлорид железа II. Происходит обмен ионов Cl на OH из кристаллической решётки акагенита. При этом акагенит преобразуется в гётит, увеличению пористости продуктов коррозии и, соответственно, повышению скорости удаления хлоридов.

Для приготовления раствора нужно развести 20 грамм NaOH (с содержанием хлора максимум 0,005%) в дистиллированной воде и довести объём до одного литра. В результате мы будем иметь 2 % щелочной раствор с показателем pH 14.

Изображение

Устройство ванны такое же, как и при промывки солей дистиллированной водой: решётка, ванна полностью заполнена раствором и закрыта крышкой. Находки не должны соприкасаться друг с другом. Расстояние между ними должно быть как минимум 3 см. Объём воды должен быть как минимум в 20 раз больше, чем объём самой находки. В воду руками не лазить. Предмет должен находиться как можно ближе к поверхности воды, так как тяжёлые соли опускаются на дно ванночки. Предмет находится в промывочном растворе от 3 до 15 месяцев. Менять воду: вначале процесса раз в неделю, к концу процесса раз в 3 недели. Для лучшего результата раствор можно подогреть до 50-60 градусов Цельсия и обеспечить циркуляцию жидкости.

Признаком завершения процесса промывки является почти полное отсутствие хлоридов в промывочном растворе. Процесс можно назвать завершённым, если концентрация хлоридов не превышает 5 ррm, примерно 5 мг Cl/ 1 литр р-ра (Loeper-Attia und Weker, 1997). Если в течение нескольких недель не происходит дальнейшее вымывание хлоридов, то рекомендуется остановить процесс промывки. Чем короче срок промывки, тем меньше риск повреждения археологической находки.


Для определения количества хлоридов в растворе существует множество способов. Самый простой из них - тест при помощи нитрата серебра (AgNO3). Но, изначально гидроксид натрия должен быть относительно чистый, без значительных примесей. Иначе такой тест ничего не даст. Для этого капелька промывочного раствора помещается на стекло. Под стекло подкладывается чёрная бумага. Это нужно для того, чтобы образовавшийся в результате реакции светлый осадок хлорида серебра (AgCl) был хорошо заметен на тёмном фоне. После этого, к пробе добавляется капелька нитрата серебра (концентрация: 0,05 N = 0,05 Mol/Liter). При наличии хлорида, в пробе выпадает светлый, практически не растворимый осадок хлорида серебра.

Изображение

Этим методом можно определить наличие хлоридов вплоть до 0,2 мг/литр. Раствор азотнокислого серебра должен храниться в темном сосуде во избежание восстановления серебра на свету.

Спасибо от 1 Пользователь:
Вахтер

#4 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:07

Катодная восстановительная обработка в воде

"Катодная восстановительная обработка в воде. Более результативно по сравнению с промывкой в воде обессоливание восстановительным электролизом с применением тока. Под действием электрического поля отрицательно заряженный ион хлора перемещается к положительно заряженному электроду. Таким образом, если к предмету подключить отрицательный полюс источника питания, а к вспомогательному электроду - положительный, то начнется процесс обессоливания. Вначале в ванну наливают обыкновенную водопроводную воду, обладающую необходимой проводимостью. Предметы кладут в железную сетку, которую оборачивают фильтровальной бумагой, являющейся полупроницаемой перегородкой для хлоридов. В качестве анода используют свинцовую пластину. Площадь анода должна быть как можно больше, это позволяет ускорить процесс. Плотность тока 0.1 А/дм2. При включении установки в сеть вначале образуется значительное количество мутного вещества, состоящего из сульфатов и углекислых солей, находящихся в воде. Постепенно образование этих солей прекращается. По мере испарения в ванну добавляют дистиллированную воду."

М. С. Шемаханской: Реставрация металла, (Методические рекомендации), Москва 1989

http://art-con.ru/node/516

Спасибо от 1 Пользователь:
didVovan

#5 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:09

Archaeological Iron
Conservation Colloquium 2010

THE USE OF SUBCRITICAL ALKALINE SOLUTIONS FOR THE STABILIZATION OF ARCHAEOLOGICAL IRON ARTIFACTS

PAUL MARDIKIAN, NESTOR GONZALEZ, MICHAEL J. DREWS, LIISA NASANEN

http://www.iron-coll...nformation.html

откройте abstract session III.

PDF

http://www.iron-coll...d_session_3.pdf

Для обработка железа при pH 13.1, используется 0.5% w/w гидроксида натрия (NaOH). Давление около 50 бар. Раствор с железными объектами постепенно нагревается до180oC. Атмосфера конечно(«очищенная от воздуха»).Они проделали 150 экспериментов, каждый с постоянным забором проб раствора в течении всего процесса для контроля на присутствие хлоридов и расчета их тотальной концентрации. Время вымачивания ни разу(!!!) не превысило 10-и дней. Уровень остаточных хлоридов был такой же низкий как уровень хлоридов после электролиза, но при этом никаких повреждений в графитных слоях замечено не было. Акагенит со встроенным хлором полностью(!) преобразовывается в гётит, магнетит и гематит. Смену раствора вообще не упоминают, сама не понимаю, - что, все в одном растворе? Высокая температура способствует более эффективному ионообмену с NaOH, который ломает связи хлора в кристаллической решетке акагенита. Высокая температура обеспечивает более эффективную диффузию освободившегося хлора; уменьшение вязкости и плотности за счет изменившихся свойств жидкости, которая в субкритических условиях переходит в состояние между жидкостью и газом, также улучшает диффузию ионов гидроксида в слои коррозии и способствуют более эффективному хлоридному обмену. Также и уменьшение поверхностного натяжения жидкости улучшает смачиваемость и способность проникать через слои продуктов коррозии.

остальные абстракты очень рекомендую почитать.

Спасибо большое Ольге (Ost) за наводку и понимание текста

#6 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 06 Декабрь 2010 - 11:11

Soxhlet – метод. Удаление солей при помощи водяного пара.
Сафронов Михаил

Доктор Кавинский и Гренцах в книге «Schutz archäologische Funde aus Metall vor Immissionsbedingter Schädigung», Stuttgart 2000 предлагают два варианта экстракции солей – «холодный» и «горячий».

Метод горячей экстракции заключается в удалении солей водяным паром. Такой метод более эффективный, но предположительно менее безопасный. Находка находится в подвешенном состоянии (ситечко или сетка из нержавейки, бечёвка) над кипящей водой. Объём воды должен быть минимум несколько литров. Расстояние между водой и объектом должно быть такое, чтобы кипящая вода (капельки) не попадали на саму находку. В верхней части сосуда расположены два отверстия с вентилями. Через один кран с систему можно закачивать азот, а другое отверстие предназначено для выхода пара. Их этого отверстия исходит трубка, которая опускается в сосуд с водой. При конечном охлаждении системы необходимо извлечь трубку из воды, чтобы предотвратить затягивание её в ёмкость.

Изображение

Для поддержания температуры в системе, рекомендуется обвернуть стенки сосуда и крышку тканью. В качестве подогревающего элемента используется электрическая плитка с термостатом.

В том случае, если нет возможности закачать инертный газ в систему, можно добавить в дистиллированную воду редукционные вещества, такие как натрий сульфит, натрий аскорбат, натрий фосфит. При применении редукционных веществ, конструкция должна находится в дигисториуме (вытяжном шкафу), так как пары ядовиты. В нижней части конструкции встроен вентиль для отбора проб или слития жидкости. Время одного цикла в зависимости от мощности подогревающего элемента и объёма воды колеблется от 2 до 4 часов. В завершении цикла необходимо проверять раствор на содержание хлоридов.

Для удаления солей необходимо несколько циклов. От объекта к объекту их количество сильно скачет, и напрямую зависит от количества растворимых солей в предмете и качества капиллярной системы. Точное время промывки невозможно сказать, но примерные временные рамки от 6-9 часов до нескольких суток.

У этого метода есть свои недостатки. К сожалению, не всегда удаётся полностью вымыть соли запечатанные в корке. Этот способ позволяет лишь вымыть легко растворимые соли. К тому же, устройство требует большого количества электроэнергии.

Положительные качества. Позволяет вымыть растворимые соль в относительно короткий промежуток времени из открытой капиллярной системы.

Спасибо от 2 Пользователи:
bujhm , SANY62

#7 Offline   ВЭЛ

ВЭЛ

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPipPip
  • 162 сообщений
  • 57 спасибо
  • ГородСимферополь
  • Металлоискатель:нет

Отправлено 11 Январь 2011 - 16:26

Mika88,спсб за полезную инфу,скопилось много арх. железяк,бум делать консервы...
+1

#8 Offline   Mika88

Mika88

    Der gro?e Meister

  • Почетный форумчанин
  • 738 сообщений
  • 2443 спасибо

Отправлено 12 Январь 2011 - 00:46

Для домашних условий более качественный способ – щелочная промывка. См. описание. Долго – но результат намного лучше, чем при промывки с использование простой дистиллированной воды. Главное щёлочь не простую из магазина «всё для дома», а именно с содержанием хлора не превышающем 0,005 %. К концу промывки постепенно понижаем концентрацию щёлочи и в завершении промываем только дистиллятом… что бы избавится от щёлочи.

Спасибо от 4 Пользователи:
Mednykotelok , miner , лешак , koltu


Похожие темы Свернуть

  Название темы Форум Автор Статистика Последнее сообщение