金屬質文物的緩蝕劑保護

　　文/蔡蘭坤·華東理工大學，周浩，吳來明·上海博物館

　　文物是一個民族文化和歷史的重要見證。在其保存的過程中會受到各種自然和人為地損害，特別是金屬文物，極易被腐蝕。因此文物的防腐蝕工作就變得尤為重要。

　　我國是一個文明古國，保存下來的金屬質文物不僅種類繁多，數量也極其豐富。
 

　　中國進入金屬時代的時間約始于四千多年之前，和有文字可考證的歷史是大體相當的，中國古代冶煉和使用的金屬，已證實的有銅、金、鉛、錫、鐵、銀、汞、鋅八種，東漢許慎《說文解字》說：“凡金之屬皆從金”，這是“金屬”一詞的由來。

　　金屬冶煉和金屬工具的制作與使用，是人類從蒙昧到文明的轉折點。從夏代到清朝，青的銅和黑的鐵，各領風騷兩千年，對中國古代文明的肇建起著重大的作用。古青銅器以其珍貴的銘文、精致的工藝、優美的造型，在歷史研究和藝術探索中占有很高的價值。在人類歷史上起過革命性作用的材料中，鐵是最重要的，冶鐵術的發明是劃時代的重大事件。中國至遲在春秋晚期就已發明生鐵冶鑄技術，其后兩千多年的金屬制品也以生鐵冶鑄為基礎。金、銀的使用最早是從制作首飾開始，在很長的歷史時期，這兩種貴金屬，特別是銀在貨幣、餐具、古玩和裝飾品等的制造上廣泛使用，推動了中國古代商業和經濟的發展。

　　金屬質文物是人類社會發展史中文化遺產的重要組成部分，可以作為中國歷史和古代文明的有力佐證，是我們研究人類歷史、文化、藝術和古代金屬冶煉等技術發展的極其重要的實物資料。但是，我國大量的金屬質文物由于考古發掘出土前腐蝕環境的變化、大氣污染的加劇、館藏保存的環境因素的變化等，劣化變質嚴重，瀕臨損壞。

　　大氣腐蝕破壞

　　金屬質文物在自然大氣環境中腐蝕的本質是化學氧化和電化學過程，除在干燥的館藏環境中發生表面氧化、硫化造成失澤和變色等是屬于化學腐蝕外，在大多數的情況下均屬于在電解液薄膜下的電化學腐蝕。空氣中的氧氣是電化學腐蝕陰極過程的去極化劑，水膜的厚度及干濕交變頻率、氧的擴散速度、空氣中污染物的種類和濃度、金屬質文物表面層的組成和雜質含量，直接影響其大氣腐蝕的過程。

　　金屬質文物的大氣腐蝕破壞的形態還取決于其所處環境的苛刻程度。

　　銅質文物

　　銅及其合金一般具有很好的抗大氣腐蝕性能，其耐蝕性是由于生成有一定保護性的殼層，最具保護性的是一種被稱為“黑漆古”的形態。但由于表層中可能含氯化物CuCL₂·3Cu（0H）₂，青銅器表面就會產生“粉狀銹”，俗稱“青銅病”，這是危害較大的一種局部腐蝕。由于大氣污染的存在，經過相當長的時間，銅表面會生成典型的表征其特性的銅綠（藍綠色銹層），如圖1所示。根據較近的綜合分析結果，銅綠的組成相當復雜且隨地區而異，主要成分是銅的一價氧化物和一種或多種堿式銅鹽。
 

　　鐵器文物

　　鐵器通常是均勻腐蝕。銹層一股可分為兩層：接近于基體/銹界面的內層，主要由非晶態Fe00H以及結晶態的Fe₃0₄所組成；外層由疏松的結晶態的α—Fe00H和γ—Fe00H所組成。對不同地區、不同的腐蝕環境中的鐵器文物，由于各種形態的氧化物、污染物質與Fe的表面反應產物等構成的表面氧化層，成分有所差異。

　　銀器文物

　　銀在潮濕的大氣環境中容易被含硫化合物加速腐蝕，而生成黃色、棕色或黑色的硫化銀薄膜。光潔的銀制藝術品如用帶有汗液的手接觸，也可導致表面變色。在紫外或熒光照射下，有機含硫化合物在銀器表面可緩慢地使之變色。

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