2. Исследование предметов из металлов icon

2. Исследование предметов из металлов


Смотрите также:
Реферат по теме: «Металлы. Свойства металлов.»...
Исследование термической устойчивости фосфатов щелочных металлов...
Исследование термической устойчивости фосфатов щелочных металлов...
Физико-химическое исследование комплексообразования металлов III аподгруппы с комплексонами...
Темы выпускных квалификационных работ для студентов специальности «Маркетинг» Исследование рынка...
Реферат металлы...
Задачи: Образовательные: определить положение металлов в периодической системе химических...
Конспект урока Дата Класс Тема: Коррозия металлов...
"Коррозия металлов"...
Положение металлов в периодической системе. Строение атомов металлов. Группы металлов...
«Глубокое исследование проблемы»...
Исследование динамики коэффициентов перехода тяжелых металлов из кормов рациона в молоко в...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9
вернуться в начало
скачать

6. СЕРЕБРО


^ 6.1. Некоторые сведения из истории серебра
6.2. Коррозия серебра и его сплавов
6.3. Свойства серебра и продуктов его коррозии
6.4. Очистка от загрязнений
6.5. Очистка потемневшего музейного серебра
6.6. Реставрация археологического серебра



6.1. Некоторые сведения из истории серебра

Серебро является одним из самых древних металлов. Древней­шие серебряные изделия, датированные V тысячелетием до н.э., найдены на территории Ирана и Анатолии, Остатки листового се­ребра сохранились на одеянии царя и царицы, изображенных на тро­не Тутанхамона. Позднее серебро широко использовалось для чеканки монет. Мягкий, исключительно ковкий металл употреблялся для изготовления художественных изделий. Обладая прекрасными литейными качествами, серебро легко заполняло тончайшие формы при отливке, а способность его воспринимать мельчайшие штрихи гравировки и чеканки обеспечили ему широкое применение для из­готовления высокохудожественных произведений, которые были по­читаемы и любимы во все времена и у всех народов. Знаменитый английский исследователь древних ремесел Партингтон отмечает, что в ранние периоды цивилизации серебро ценилось выше золота. Увлечение художественным серебром достигает апогея у римлян в императорское время. В средневековье драгоценные металлы имели и сакральное значение. Состав серебряного сплава монет и изде­лий определял финансовое положение государства. Так как вес самого металла всегда играл роль денежного отсчета, то еще со времен Рижской империи слитки серебра клеймились. В напряжен­ное для государства время предметы из драгоценных металлов пе­реплавлялись на монеты. Качество поделочного серебра выгодно было поддерживать на уровне монетного, поэтому на предметах ставили клеймо, которое удостоверяло пробу, т.е. количество драгоценного металла в сплаве. Клеймение было введено в разных странах в разное время. В Византии клеймение велось с IX века. Из Византии клеймение распространяется по всей Европе; в XIII в. во Фракции и Германии, в 1300 г. — в Англии. Самое раннее мос­ковское клеймо относится к середине XVII в. До 1927 г. в нашей стране применялась золотниковая проба, выражавшая содержание благородного металла в золотниках, приходившихся на I фунт сплава (в фунте содержится 96 золотников). С 1927 г. установ­лена метрическая система проб, в которой содержание благород­ного металла соответствует количеству граммов в одном килограмме сплава. В I951–1953 гг. Московский монетный двор ста­вил на реставрированных старых ювелирных вещах букву "Р" в круглом щитке.

Необыкновенно разнообразны способы декоративного украше­ния серебряных предметов. Технические приемы, применявшийся для декоративной отделки в различных странах, в основных чертах были сходными. В разные времена отдавали предпочтение этому или иному способу отделки. Благодаря своей мягкости серебро легко воспринимает гравировку. Гравировке часто сопутствовала чернь. Чернь — особый сплав, состоящий из серебра, меди (или олова), свинца и серы в определенных пропорциях. В западноев­ропейских странах чернь носит название "niello".    Особый прием глубокой резьбы

называется оброном, при этом   фон вокруг изображения или надписи опускается, благодаря чему рисунок подымается и производит впечатление чеканного. Чеканка — один из самых эффективных приемов обработки серебра. Чеканке часто сопутст­вует канфаренный (зернистый) матовый фон, который получается обработкой поверхности специальным чеканом с острым концом. Для серебра характерно сочетание матовых и полированных по­верхностей и многообразие фактур. Иногда серебряные изделия частично или полностью золотились. Выделение отдельных частей рельефа позолотой — распространенный прием в древней торевтике.

Можно выделить группу предметов, изготовленных особой тех­никой — сканью. Скань (западноевропейское обозначение той же техники — филигрань) — это ажурные   напаянные на металли­ческий фон узоры из тонкой скрученной в виде веревочек или гладкой проволоки. Скани часто сопутствует зернь.

Серебро употреблялось для украшения других металлов. С конца XVIII века широко стало использоваться не цельное серебро, а покрытие серебром меди, бронзы я латуни. Серебрение прово­дилось различными способами. Появляется так называемое наклад­ное серебро, когда мелосу двумя серебряными пластинами закаты­вался медный или латунный лист. Наиболее ранние образцы такой техники относятся к первой половине ХУШ века (так называемое "шеффильдское серебро"). В России подобные изделия известны с конца XVШ века, однако расцвет такой техники приходится на 20–40–е годы XIXвека. Выколотка и обработка изделия происходит, таким образом, уже на трехслойной заготовке. Изделия накладно­го серебра отличаются значительной толщиной серебряного слоя. При сусальном серебрений на изделие наклеивают тончайшие лис­точки серебра. Техника серебрения такая же, как дерева, гипса и пр.

Для серебряных изделий применялась искусственная патинировка. Декоративная искусственная патина подчеркивала рельеф или акцентировала внимание на какой–нибудь детали. Однако та­кую отделку можно обнаружить только на поздних бытовых вещах, как правило, на накладном серебре или на сплаве–имитаторе.

Старинные серебрянные предметы, несмотря на то, что они периодически чистились, всегда покрыты темным слоем сернистого серебра, который быстро образуется на серебряном предмете. Иногда этот слой имеет черную блестящую поверхность. В таком случае серебро становится похожим на вороненую сталь; в других случаях поверхность обезображена темными пятнами или полностью вся покрыта тусклым коричневатым слоем. Цвет сернистой пленки зависит от толщины, длительности образования, состава металла и от техники обработки. При наличии общих закономерностей об­разования сернистой пленки, существует ряд предметов с харак­терным цветом поверхности. Известно образование сине–черного блестящего слоя, связанного, видимо, с большой нагортованностью металла. На некоторых предметах русской работы образуют­ся бархатистые коричневые пленки, никогда не перерастающие в блестящие черные. В некоторых случаях цвет потемневшего сереб­ра настолько красив, что его предпочитают сохранять, несмотря на то, что авторский вид предмета был, несомненно,  другим. Сложность отличия авторского замысла от случайного потемнения в результате внешнего воздействия усугубляется недостаточно­стью наших знаний стилистических особенностей прикладного ис­кусства отдельных исторических периодов и сложностью анализа тонких химических пленок на серебре. Очевидно, что темные пят­на на серебре нельзя оставлять, ссылаясь на то, что предмет старинный. Признаком древности могут быть скорее стиль и тех­нические, приемы, чем потемнение, которое может образоваться за короткое время при загрязненности воздуха или неправильном хранении.

Время накладывает свой отпечаток на предмет. От длитель­ного употребления сглаживается гравированный орнамент, под темным слоем сернистого серебра скрывается многообразие ав­торской фактуры. В задачи реставратора входит не только тща­тельное и правильное проведение технической стороны реставра­ции, но в обоснованное восстановление авторского вида предме­та. Изложенные рассуждения невозможно применить к археологи­ческому серебру, авторская поверхность которого практически всегда покрыта толстой коркой рогового серебра, а сам металл претерпел существенные изменения кристаллического строения. Раскрытая очисткой поверхность археологического серебряного предмета потемнеет естественным образом в обозримое время при соприкосновении с загрязненным воздухом.

 

^ 6.2. Коррозия серебра и его сплавов

 

Атмосферная коррозия. В сухом воздухе без агрессивных агентов при обычной температуре серебро покрывается слоем оксида толщиной 12 А. Толщина оксидных пленок при повышенной температуре составляет 100–200 А, т.е. находится в пределах толщи­ны пассивных пленок. Таким образом, серебро, находящееся в чис­том сухом воздухе покрывается бесцветной пассивной пленкой, не приводящей к изменению его внешнего вида.

Атмосферная коррозия серебра и его сплавов в воздухе, за­грязненном газовыми примесями, приводящая к потускнению, проис­ходит в результате образования поверхностной пленки, состоящей из труднорастворимых соединений. Такая пленка отличается от пассивной большей толщиной и вызывает интерференционную окрас­ку. Газообразный сероводород, являющийся непременной составляв­шей промышленной атмосферы, вызывает потускнение и потемнение окисленного серебра с образованием сульфида серебра. Заметное изменение цвета поверхности наступает при толщине пленки в 400 А; цвет ее меняется со временем от желтого (тонкий слой) до темно–коричневого, почти черного (толстый слой). Потемнения не происходит в абсолютно сухой атмосфере. Скорость роста тол­щины сульфидного  слоя на серебре при концентрации сероводорода более 10–6   % практически не зависит от последней и остается постоянной Если во влажной атмосфере содержится сернистый газ, то дополнительно образуется сульфат серебра в виде рыхлого продукта коррозия.

На серебро действует и хлор, вызывая его потускнение; в этом случае пленка содержит хлорид серебра белого цвета. Озон, как сильный окислитель, также вызывает потускнениесеребра вследствие образования оксида. Кроме причин, отмеченных выше,

на процесс коррозии оказывают большое влияние и твердые час­тички, осаждающиеся на поверхности металла.

Потускнение серебряных сплавов, содержащих неблагородные металлы, происходит иначе, чем у чистого серебра  потемнение идет за счет предпочтительного образования сульфидов неблаго­родных металлов. При потускнении на воздухе очень быстро прекращается участие серебра в образовании плёнки. Золоченое серебро также подвержено потемнению за счет пористости золотого покрытия и диффузии серебра. Источником коррозионно–активной среды, кроме сероводорода промышленной атмосферы может быть выделение серы из вулканизированной резины, применяющейся для прокладки в витринах и покрытий для полов, а также отделочных материалов. В помещениях присутствие повышенного содержания сероводорода можно объяснить также выделением его из казеина, применяемого в качестве связующего вещества пигментов, так как казеин легко подвергается бактериальному распаду. Большую груп­пу составляют материалы, имеющие в своем составе серу, которые оказывают неблагоприятное действие при непосредственном контак­те с серебром. К таким материалам относятся некоторые виды кар­тона, применяемого для упаковки, некоторые виды бумаги, текс­тильные материалы. При контакте с этими материалами на сереб­ре могут образоваться темные пятна.

 

Почвенная коррозия. Отличительной особенностью археологи­ческого серебра является его хрупкость. Охрупчивание серебра в почве происходит независимо от того, насколько металл разру­шен с поверхности. Хрупкость серебра обусловлена в основном межкристаллитной коррозией. Границы зерен металла обогащены легирующими компонентами и микропримесями, которые в почве превращаются в оксиды а соли, за счет чего и происходит ослабление связи между отдельными кристаллитами, таким образом, серебро становится хрупким. Основным продуктом коррозии является хлорид серебра, так называемое роговое серебро — серое мягкое, лишенное блеска вещество. Удельный вес рогового серебра почти в два раза меньше удельного веса металла, поэтому поверхность археологического серебряного предмета рыхлая. Сер­нистое серебро образуется лишь в исключительно редких случаях, несмотря на то, что почва содержит большое количество веществ, выделяющих сероводород.

Бели содержание меди в серебряном сплаве больше 10%, то продукты коррозии имеют вид, подобный продуктам коррозии на медных сплавах; они покрывают весь предмет, так что визуально трудно определить, из какого металла он сделан, часто серебря­ный предмет принимается за медный.

 

^ 6.3. Свойства серебра и продуктов его коррозии

 

Серебро — белый металл с температурой плавления 960,8°С. Атомная масса 107,868; плотность 10,49 г/см2. Серебро устойчивов большинстве холодных и горячих кислот, щелочах и растворах солей, а также в ряде органических соединений. Холодная соля­ная кислота медленно действует на серебро благодаря образова­нию нерастворимой пленки из хлорида, серебра; горячая кислота разрушает эту плёнку, и скорость коррозии резко возрастает. Окислители усиливают действие соляной кислоты. Концентрирован­ная кислота растворяет серебро в результате образования с хло­ридом серебра растворимого комплексного соединения. Разбавлен­ная серная кислота при комнатной температуре не взаимодейству­ет с серебром, концентрированная — взаимодействует; 25–50%–ная

серная кислота растворяет серебро только при температуре реше­ния. Серебро не взаимодействует с фосфорной кислотой любой кон­центрации. Азотная кислота растворяет серебро при различных тем­пературах и концентрациях, а царская водка образует на его по­верхности нерастворимую пленку из хлорида серебра. Ледяная ук­сусная кислота не действует на серебро при низкой ивысокой тем­пературах, но при добавлении в нее небольшого количества соляной кислоты начинается растворение серебра. Серебро полностью устойчиво в щелочах. Водные растворы аммиака не действует на  серебро без доступа кислорода. Лимонная кислота, муравьиная, хромовая, олеиновая, щавелевая, фтористоводородная кислоты не  взаимодействуют с серебром,

В результате коррозии в атмосфере и почве на серебре образуются сернистое серебро и хлорид серебра. Сернистое серебро наиболее труднорастворимая соль; произведение растворимости, равно 5,7х10–51 Сульфид серебра практически нерастворим в аммиаке и тиосульфатах щелочных металлов. Он восстанавливается до металлического серебра при нагревании выше 260°С в атмосфере  водорода или выше 350 С в вакууме. На воздухе сульфидная плёнка на высокопробном серебре разлагается при температуре около 400°C. Хлорид серебра практически нерастворим в воде. Многие  вещества образуют с хлоридом серебра комплексные соединения: концентрированная соляная кислота, тиосульфат натрия, аммиак и др.

Чистое серебро очень мягкий металл, и, хотя хорошо обраба­тывается давлением, изделия из него изнашиваются и легко гнут­ся, поэтому для прочности к серебру добавляют медь. Добавка к серебру 5%меди в два раза увеличивает его твердость. Оптимальное количество меди для упрочнения сплава находится в пределах 3–5%. С увеличением содержания меди серебро приобретает желтый оттенок. Добавление 50% меди делает сплав красноватым. Кроме меди, в сплавах серебра в виде микропримесей содержится свинец, цинк, золото и другие металлы. С ртутью серебро образует амальгаму.

 

^ 6.4. Очистка от загрязнений

 

На поверхности музейного серебряного предмета всегда есть загрязнения различного происхождения. Полированная поверхность становится тусклой, темной. Такие загрязнения должны быть уда­лены. При очистке изделий из драгоценных металлов всегда стоит проблема изменения веса. Экспериментально выяснено, что потеря веса предмета за счет удаления обычных загрязнений больше, чем при удалении сернистого потемневшего слоя серебра электрохими­ческой или химической очисткой.

Предмет промывают мягкой щетинной щеткой в горячей воде со стиральными порошками "Био–С", "Ока" с биодобавками, энзимами, которые действует на металл как замедлители коррозии. Затем промывают в чистой воде и насухо вытирают чистой выстиранной тканью. После такой промывки, возможно,  не потребуется даль­нейшая химическая очистка: поверхность будет иметь естествен­ный для серебра "теплый" цвет, выявится фактура.

На старых бытовых предметах, особенно с гравировкой или высоким рельефом, в углублениях имеются следы мела, которым ранее чистили предмет. Их удаляют 10%–ной уксусной кислотой, которая на серебро не оказывает химического воздействия.

 

^ 6.5. Очистка потемневшего музейного серебра

 

Механическая очистка. Для механической очистке серебра можно использовать только самые тонкие абразивы. При очистке гравированного рисунка применять абразивные средства нужно особенно осторожно. Совершенно недопустима механическая очистка предметов, покрытых серебром.

В качестве абразивов используют тончайшие порошки типа аэросил, крокус и др. Абразив наносят на мягкую ткань или хорошо выделанную замшу. Иногда действие абразива усиливают химически активным компонентом. Например, его смешивают с 5%–ным раствором аммиака до получения кашицы, которой покрывают очищенную поверхность. Сульфид серебра постепенно пере­ходит в комплексный аммиакат серебра. Затем обмазку удаляют.

Трудно очищать экспонаты со смешанными материалами иликрупногабаритные вещи. Водные растворы применять в этих: слу­чаях затруднительно. Вместо них используют пасту из тонкого абразива и смеси ацетона и амилацетата (1:1), которую наносят крутоскрученным ватным тампоном круговыми движениями. Потем­невшую пасту заменяют свежей. После очистки экспонат протирают чистой сухой тканью, а затем замшей, обезжиривают икон­сервируют.

Нельзя механически обрабатывать всю поверхность целиком такая очистка приведет к нивелировке фактуры поверхности. При очистке надо следовать за рисунком, предварительно изучив фак­туру поверхности, — это поможет избежать ошибки и не сделать, например, матовую поверхность блестящей.

В настоящее время промышленность выпускает пасты "ювелирная", "Ag".   В состав паст входит абразив аэросил 3–5%. С увеличением содержания меди серебро приобретает желтый оттенок. Добавление 50% меди делает сплав красноватым. Кроме меди, в сплавах серебра в виде микропримесей содержится свинец, цинк, золото и другие металлы. С ртутью серебро образует амальгаму.

 

 

Электрохимическая и электролитическая очистка. Для очистки потемневшего и потускневшего серебра можно применять электрохимическую обработку. Предмет засыпают опилками или порошком алюминия и заливают 10%–ным раствором соды. Вместо соды можно применять 30%–ную муравьиную кислоту. Выбор химического реагента зависит от состава и толщины продуктов коррозии и подбирается опытным путем. После электрохимической очистки предмет промывают в горячей проточной воде.

Серебро можно очистить также в электролитической ванне с 5%–ным раствором едкого натра и анодами из нержавеющей стали. При сочетании в одном изделии серебра и силикатного материала, например стекла, очистить поверхность металла можно, используя в качестве электролита вместо щелочного раствора, разрушающего стекло, 15%–ную муравьиную кислоту.  Аноды — графитовые или угольные, плотность катодного тока I А/дм2.

Крупный предает или темные пятна на поверхности предмета можно очистить с помощью тампона, смоченного, электролитом. Тампон удерживают пинцетом из нержавеющей стали, соединенным с положительным полюсом источника тока. Вместо тампона можно использовать токопроводящий волновод из ультратонкого волокна. Отрицательный полюс присоединяют к предмету. Перемещая тампон вращательными движениями по поверхности, можно очистить любой по величине предмет.

 

ПРИМЕЧАНИЕ:

1) Электрохимическую очистку нельзя применять, если поверхность предмета украшена чернью или другим металлом.

^ 2) Особенностью муравьиной кислоты является ее способность полностью разлагаться при температуре 110°С.

 

Химическая очистка. На предметах сложной формы с высоким чеканным рельефом потемневший слой сернистого серебра лучше всего удалять химически — высветление поверхности происходит более равномерно. Подходящий состав выбирают экспериментально — пробной расчисткой на маленьком участке. Труднее всего удаляется черно–синий блестящий слой со следами побежалости, который не всегда удается растворить. При химической очистке используются следующие вещества: 10%–ная тиогликолевая кисло­та, насыщенный раствор роданистого аммония, насыщенный раствор гипосульфита, 5%–ный раствор тиомочевины, 15%–ный раствор тио­сульфата аммония; многокомпонентный состав:- тиомочевина -8%, соляная кислота — 5,1%, моющее средство — 0,5%, остальное -вода. Указанная, концентрация соляной кислоты предотвращает возможную коррозию от действия образующегося при реакции серо­водорода.

 

^ 6.6. Реставрация археологического серебра

Отличительная особенность археологического серебра — его хрупкость, поэтому все действия с археологическими серебряными предметами надо проводить чрезвычайно осторожно.

Археологические находки из серебра, привезенные в лабора­торию после полевого сезона, могут быть покрыты остатками зем­ли, которую удаляют вымачиванием в воде, в растворе трилона Б или сульфаминовой кислоты. Однако процесс удаления почвы пере­ходит в растворение продуктов коррозии серебра, что не всегда желательно.

 

 

Продуктом почвенной коррозии серебра является хлорид. Это стабильное вещество, не дающее рецидивной коррозии. Поэтому очистку археологического предмета проводят не для стабилизации, сохранности предмета, а для придания, ему экспозиционного вида или для раскрытия изображения, надписи. Роговое серебро до ка­кого–либо воздействия на него химическим реактивом прочно. Ес­ли основную массу металла составляет роговое серебро, то лучше ограничиться удалением остатков почвы, механической расчисткой и уплотнением поверхности.

 

Электрохимическая и электролитическая очистка. Очистку археологического серебра проводят электрохимическим методом с цинковым или алюминиевым порошком и раствором соды или 30%–ной муравьиной кислоты. Хлористое серебро превращается в белое губ­чатое размягченное восстановленное серебро, которое легко сни­мается щетинной щеткой. Сода размягчает коррозионный слой, по­этому очищать щеткой надо осторожно. После электрохимической очистки предмет промывают сначала в проточной горячей воде, а затем в дистиллированной.

Электролитическая очистка археологического серебра ведет­ся так же, как музейного, однако применяется чрезвычайно редко, так как у предмета должно быть крепкое металлическое ядро, а серебро, извлеченное из земли, как правило, хрупкое.   

 

Химическая очистка применяется при наличии у археологичес­кого предмета металлического ядра. Роговое серебро (хлорид се­ребра) является достаточно хорошо растворимой солью, поэтому его можно чистить теми жe реактивами, что и сульфид серебра. Например, быстро растворяет хлорид серебра насыщенный раствор роданистого аммония. После выдержки в нем в течение одного–двух часов предмет вынимают и очищают мягкой щеткой под проточной водой. При очистке в сульфаминовой кислоте скорость растворе­ния можно регулировать температурой.

Изделия из низкопробного серебра, имеющие на поверхности медные соли, очищают в 30%–ной муравьиной кислоте при нагрева­нии. Муравьиная кислота, легко удаляя медные соли, не взаимо­действует с очищенным серебром.

Если после катодной (без тока или с источником тока) или  химической очистки на поверхности образовалась восстановленная красная медь удалить ее можно следующими способами:

1) 20%–ным раствором азотнокислого серебра, который наносят на омеднённые участки из пипетки. При этом происходит реакция за­мещения. Образовавшееся восстановленное серебро темного цвета легко удаляют мягкой щеткой под струей воды; 

2) На омедненный участок наносят каплю концентрированного аммиака, которую сра­зу смывают водой. Работать с аммиаком необходимо очень осторож­но, так как он растворяет также хлорид серебра и может ослабить металл. Обработка ведется в вытяжном шкафу. Ржавчину от железа с серебряного предмета удаляют 10%–ной серной кислотой или кон­центрированной серной кислотой с 5%  хинолина в качестве ингибитора. Серебро с чернью очищают 5%–ным раствором тиомочевнны. Действие ее на хлористое серебро слабое, поэтому процесс легко контролировать. Экспонаты из низкопробного серебра с чернью могут быть очищены муравьиной кислотой при нагревании.

Укрепление хрупкого серебра. Хрупкость археологического серебра затрудняет правку смятого предмета. Хрупкость частично устраняет нагрев до температуры "красного каления". Работой сотрудника сектора металлов И. Г. Равич выяснено, что процессы упрочнения происходят при температуре не ниже 700°C в течении ---–.




оставить комментарий
страница6/9
Дата26.09.2011
Размер1.54 Mb.
ТипИсследование, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8   9
отлично
  2
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх