国宝有故事:文物保护那些事儿
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4 青铜病

青铜病(bronze disease)是指青铜器在氯化物、氧气和水的作用下生成有害锈,器壁有点状、发泡状、浅白绿色粉末状锈蚀物滋生,能够发展蔓延,最终会导致器物穿孔、粉化乃至崩毁,此病害具有传染性。

青铜病之所以能够造成比较严重的后果,就是因为青铜器在氯化物、氧气和水的作用下生成有害锈——以碱式氯化铜为主,其结构疏松体积膨胀,并可重复进行循环反应,从而导致器物产生一系列劣变现象,必须尽快进行保护处理。

由此可知,环境中的氯化物是导致青铜病产生的根本原因。盐和盐酸是最常见的氯化物,它们广泛分布于自然界的土壤、空气、水(海水、雨水、地下水)以及人的汗液中。而在四川的一些地区,由于土壤中不含有氯化物,其出土的青铜器就未受到青铜病的侵扰。

青铜器在氯离子的作用下形成腐蚀的循环反应如下。

铜+氯离子→氯化亚铜(灰白色蜡状,活性很强)

氯化亚铜+水→氧化亚铜(红棕色)+盐酸

氧化亚铜+二氧化碳+氧气+水→碱式碳酸铜(蓝色、绿色)

氧化亚铜+盐酸+氧气+水→碱式氯化铜(浅绿色粉状)

氯化亚铜+氧气+水→碱式氯化铜+盐酸

铜+氧气+盐酸→氯化亚铜+水

因为有害锈在形成初期是极为微小的纳米级颗粒——略近于球形,直径为0.8~1.2nm,这种微小粒子基本可以摆脱重力的作用而随气流到处活动,因此表现为青铜病具有传染性。

无论环境是酸性、碱性还是中性,生成的氯化亚铜和氯离子都比较活泼,容易发生腐蚀循环反应,这就是一旦引发青铜病的环境条件形成,该病能够迅速蔓延的主要原因。

由于氯化物是导致青铜病产生的根本原因,所以青铜器保护工作中一个重要环节就是去除氯离子,而且要坚决杜绝在操作过程中引入氯离子。具体注意事项如下。

(1)不要用手直接接触器物,因为手上的汗液含有氯化钠(食盐),因此接触器物时要戴手套。

(2)不要用自来水清洗器物,因为自来水中的漂白粉是次氯酸,要用蒸馏水或去离子水。

(3)不能使用盐酸处理青铜器(包括铁器、银器),其他强酸也不适用,要使用弱酸,如柠檬酸、鞣酸、醋酸、甲酸等。