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 ----.

ЗОЛОТО

Атомная масса золота 196,96; плотность 19.3 г/см³ температура плавления 1063°С. Золото очень стойко по отношению к кислотам и щелочам. Растворяется в царской водке (смесь азотной и соляной кислот в отношении 1:3), в растворах цианидов щелочных металлов. В природе золото встречается главным образом в самородном виде, часто с примесями серебра, меди, железа и металлов платиновое группы. В зависимости от примесей золото имеет различные оттенки. Медь придает золоту красноватый оттенок. Присутствие серебра осветляет сплав, при 60%серебра желтая окраска золота исчезает. Природный сплав золота с серебром называется электрум. Процентное содержание золота в этом сплаве колеблется от 50 до 85%, а цвет - между золотистым и серебристым в зависимости от содержания в сплаве золота. Электрум широко применялся египтянами, греками и римлянами для ювелирных изделий и декоративных накладок.

Кроме специально введенных и естественных примесей, окрашивающих золото, применяли различные химические химико-термические способы окрашивания золотой поверхности.

Золото достаточно прочно и очень пластично, благодаря чему из него получают тончайшую фольгу (сусальное золото), которая идет на золочение других металлов и изделий из различных материалов (дерево, гипс, кожа и пр.). Золото легко растворяется в ртути; амальгама с древнейших времен использовалась для золочения других металлов.

После длительного пребывания в земле золотые предметы приобретают более теплый желтый оттенок из-за удаления из поверхностного слоя менее благородных составляющих почвенной влагой с растворенными в ней солями. Иногда поверхность золотых предметов, найденных в почве, покрыта густо-красным рыхлым налетом, Искусственно получить такой налет не удается, поэтому его надо сохранить, несмотря на то, что он легко удаляется механически.

Длительное пребывание золота в земле приводит к снижению пластичности.

Очищать золотые предметы надо очень осторожно, чтобы не изменить цвета поверхности. Если нет. известковых или органических наслоений, то предметы просто промывают водой и высушивают. Нельзя протирать археологическое золото абразивами. Известковые отложения удаляют 1%-ным раствором азотной кислоты, который наносят по каплям на наслоение, затем предмет промывают. Органические остатки удаляют механически деревянной палочкой после размягчения в 2%-ном содовом растворе.

Деформированным золотым предметам можно вернуть первоначальную форму. Перед выправлением золото отжигают до красного каленая и охлаждают в воде.

Музейные золотые предметы очищают от загрязнения горячей водой с мылом. Для чистки матового золота, на котором образовались темные пятна, например, от йода, можно использовать старинное средство: 80 г белильной извести, 70 г двууглекислой соды, 20 г хлористого натра растворяют в 1 л воды. Состав хранят в посуде с притертой пробкой. Предмет погружают в нагретый раствор. После очистки промывают водой, спиртом и сушат.

Обладая ярко выраженным положительным потенциалом, археологическое золото образует с другими, находящимися рядом с ним металлами, гальванические пары, в которых оно является катодом. В результате этого происходит покрытие золота коррозионными продуктами этих металлов, которые следует удалять химической очисткой, в соответствии, с чем выбираются очищающие растворы.

Консервировать золотые предметы нет необходимости.

СВИНЕЦ

Свинец - мягкий блестящий металл серо-голубого цвета в свежем срезе. Атомная масса 207,2; плотность 11,34; температура плавления 327°С. На воздухе свинец покрывается оксидной защитной пленкой.

Археологические предметы из свинца покрыты наслоениями, состоящими из карбоната свинца, иногда основного карбоната, с примесью окислов свинца и хлорида. Коррозионный слой имеет больший объем, чем здоровый металл, поэтому форма предмета искажается и на предмете появляются микротрещины.

В присутствии воздуха на свинец действует вода. Небольшие концентрации углекислого газа в воде задерживают разрушение металла из-за образования поверхностной пленки углекислого свинца. В жесткой воде растворимость свинца меньше, чем в мягкой.

Примечание: жёсткость воды определяется содержанием в ней солей двухвалентных металлов. Различают временную и постоянную жёсткость. Временная жёсткость устраняется кипячением, постоянная – осаждением солей двухвалентных металлов содой.

Свинец стоек в растворах серной кислоты (до 80%), горячей и холодной фосфорной кислоте, хромовой, плавиковой (до 60%). Однако он корродирует в растворах азотной кислоты (70%) и соляной (выше 10%). В присутствии кислорода свинец довольно хорошо растворяется в уксусной и других органических кислотах, с которыми он образует комплексные соединения, а также в щелочах и растворе каустической соды. Углекислые соли свинца хорошо растворяются в кислотах.

Свинец является, сильным ядом. Он и его соединения опасны не только болезнетворным действием, но и способностью накапливатъся в организме.

Электрохимическая и электролитическая обработка. Крупные предметы, не имеющие тонкого рельефа или рисунка на поверхности, покрытые толстым слоем плотных продуктов коррозии, обрабатывают катодным восстановлением,. В качестве электролита применяют 5%-ную каустическую соду NaOH 10%-ную серную кислоту. Аноды железные или из нержавеющей стали. Плотность тока 2-5 А/дм². Так как свинец легко разрушается в каустической соде без катодной защиты, то погружать и вынимать предметы из раствора можно только при включенном токе. После обработки в щелочном растворе каустической соды предмет необходимо тщательно промыть. Коли в трещинах предмета останется щелочной раствор, то при хранении металл начнет быстро покрываться белым налетом. При промывке после очистки необходимо помнить, что в проточной воде происходит разрушение очищенного свинца. Щадящий способ промывки был предложен Дк.Плендерлисом. Сначала предмет промывают в нескольких сменах водопроводной воды, добавляя в воду индикатор тимолфталеин. Когда вода перестанет окрашиваться в синий цвет, предмет переносят в горячую кипяченую (для удаления воздуха) дистиллированную воду, в которую добавляется несколько капель индикатора фенолфталеина. Предмет промывают в горячей кипяченой дистиллированной воде также несколько раз. Когда вода не будет окрашиваться в розовый цвет, предмет погружают в метиловый спирт и высушивают.

Обработка кислотами. Углекислые соли - белые поверхностные продукты коррозии свинца - могут быть удалены в кислоте. Для обработки используют 10%-ную соляную кислоту, в которой предмет вымачивают до тех пор, пока не прекратится выделение газа. Затем дважды промывают в горячей дистиллированной воде, прокипяченной перед использованием. После промывки помешают в теплый раствор 10%-ного уксуснокислого аммония и выдерживают до полного удаления продуктов коррозии. Ацетат аммония растворяет двуокись свинца, которая нерастворима в соляной кислоте и играет роль буфера при защите свинца от следов кислоты. Обработка в растворе ацетата аммония должна быть прекращена сразу после удаления окислов. Окончательно трижды (каждый раз выдерживая приблизительно по 10 мин.) промывают предмет в холодной кипяченой дистиллированной воде. Объем очищающих растворов должен превосходить объем обрабатываемого предмета приблизительно в 100 раз.

Трилон Б. Для очистки музейных свинцовых предметов, в том числе свинцовых печатей, прикрепленных шнурками к документам, предлагается 10%-вый раствор трилона Б. Перед очисткой часть шнура, примыкающая к печати, пропитывается воском. В процессе очистки раствор несколько раз заменяют. Затем печать промывают способом, указанным выше.

Предметы из свинца консервируют погружением в расплавленный воск.

ОЛОВО

Олово - мягкий белый металл, обладающий высокой пластичностью, ковкостью и легкоплавкостью. Оно может быть прокатано до толщины 0,005 мм. Известны две аллотропные модификации олова: альфа - обычное белое олово, устойчивое выше 13,2°С и бета -серое олово, устойчивое ниже 13,2°С. Атомная масса 118,7; плотность альфа — 5,85; бета - 7,3. Температура плавления 232°С. Выше 161°С олово становится хрупким и может легко измельчаться в порошок (легче при температуре 200°С). Превращение белого олова в серое, называемое оловянной чумой, ничего общего с коррозией металла не имеет. При заболевании предмета «оловянной чумой» на поверхности образуются островки рыхлого крупнокристаллического серого порошка, который при попадании на здоровый предает вызывает заболевание металла. Чем чище олово и чем большей деформации оно подвергалось при обработке, тем легче и быстрее при низких температурах происходит превращение белого олова в серое. Сильно уменьшают скорость превращения добавки к олову свинца, кадмия, сурьмы, серебра. Теоретически переход белого олова в серое происходит при 13,2°С. На практике такое превращение начинается при температуре ниже 0°С.