曾有報(bào)道稱，國內(nèi)館藏文物腐蝕率超50%，乍一看，這個(gè)數(shù)字相當(dāng)驚人，50.66%的館藏文物相當(dāng)于1479萬件藏品的半數(shù)，七百多萬件展品，價(jià)值可能要連幾十座城。而用于藏品保護(hù)的經(jīng)費(fèi)卻相當(dāng)有限。該報(bào)道固然是為了突出國內(nèi)博物館藏品保護(hù)現(xiàn)狀的不足與緊迫性，但在駭人聽聞之余，卻讓這些文物的收藏方陷入了非常尷尬的境地，“虎兕出于柙，龜玉毀于櫝中，是誰之過歟？”

    要回答孔子在兩千多年前提出的這個(gè)問題，卻離不開關(guān)于“文物腐蝕”的科普。讓館藏方難逃“暴殄天物”之難的“腐蝕”相當(dāng)具有迷惑性。其實(shí)，只要是物品，時(shí)刻都在“腐蝕”，所以這個(gè)比例不是50%，甚至可以說是100%。比如主要由絲蛋白構(gòu)成的絲織品，以植物纖維為原料的紙張腐蝕率相當(dāng)高；瓷器和金屬相對較低，但由于自然界中普遍存在的“輻射”，其實(shí)也在時(shí)刻“腐蝕”——只是肉眼看不出來。

    腐蝕是不可抗拒的自然現(xiàn)象

    據(jù)國家文物局相關(guān)部門介紹，上述數(shù)據(jù)源自國家文物局2002年至2005年開展的“全國館藏文物腐蝕損失調(diào)查”。項(xiàng)目結(jié)果顯示，50.66%的館藏文物存在不同程度的腐蝕損害，重度以上腐蝕的館藏文物有230余萬件（占16.5％）。

    北京大學(xué)考古文博學(xué)院教授胡東波說，從材料科學(xué)上講，“腐蝕”是指材料受周圍環(huán)境作用，發(fā)生有害的化學(xué)變化而失去其固有性能的過程。造成文物腐蝕的原因有很多，其中最主要的是文物所處環(huán)境。

    年代久遠(yuǎn)的珍貴文物，由于歷史上所處環(huán)境和人為因素的長期影響，隨著時(shí)間的推移，都不同程度地受到過各種自然和人為因素的損害，尤其是考古發(fā)現(xiàn)的出土文物，由于埋藏環(huán)境的劇烈變化，導(dǎo)致一些文物的衰變嚴(yán)重。

    胡東波舉例說，在各類材質(zhì)的文物中，陶瓷屬于相對最為穩(wěn)定的一類，但在埋藏環(huán)境中，釉上彩和釉都存在著不同程度的腐蝕。

    國家文物局也坦言，文物存在腐蝕狀況，除了歷史上保藏、使用、埋藏環(huán)境等原因外，還有一些現(xiàn)實(shí)的原因。比如有關(guān)文物的保護(hù)技術(shù)難題尚無突破性進(jìn)展，像青銅器粉狀銹去除、腐朽有機(jī)質(zhì)文物保存等在全世界都是難題；另外，文物保存環(huán)境控制設(shè)施設(shè)備匱乏、保護(hù)修復(fù)人才短缺、保護(hù)修復(fù)經(jīng)費(fèi)不足等現(xiàn)實(shí)狀況，使得腐蝕損害不能得到更有效的遏制。

    保護(hù)修復(fù)可以延緩腐蝕過程

    應(yīng)該說，文物隨著時(shí)間、環(huán)境的變遷造成自然消亡，是一個(gè)不可抗拒的自然趨勢，但可以通過積極的保護(hù)修復(fù)措施來延緩這一過程。

    文物保護(hù)作為一門科學(xué)，并非僅僅是拼合文物殘片、修補(bǔ)文物破碎、處理病害部分，它還包括了對文物歷史價(jià)值、科學(xué)價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值的理解，對文物各方面狀況的系統(tǒng)記錄，以及基于東西方交流的現(xiàn)代文物保護(hù)理念的注入。

    無論是出土的還是傳世的，每件文物進(jìn)入博物館時(shí)都必須接受嚴(yán)格的體檢，進(jìn)行腐蝕情況評估。據(jù)安徽博物院文物科技保護(hù)中心主任鄭龍亭介紹，青銅器是該院最主要的文物類型之一。考古發(fā)掘獲得的青銅器在出土?xí)r都會存在不同程度的腐蝕和損毀，進(jìn)入博物館后必須進(jìn)行腐蝕評估。如果青銅器被檢驗(yàn)出存在大量的氯離子，意味著將產(chǎn)生大量的有害銹，再結(jié)合其他各項(xiàng)特征，基本可以判斷其染上了“青銅病”，那么就要對癥下藥，制定相應(yīng)的修復(fù)方案。

    在博物館的展廳里能看到的文物通常采用了三種不同的修復(fù)方式。一種是藝術(shù)修復(fù)，追求的是視覺效果的完美，著意于恢復(fù)精致美觀的外形。比如上海博物館就用這種方式修復(fù)了大量陶瓷，拼合縫隙被填補(bǔ)，缺失部分被補(bǔ)足，并施與原來同色的釉，可謂“天衣無縫”。

    與之形成鮮明對比的是考古修復(fù)。它講究說明性和教育性，因而缺失的部分用白色石膏填補(bǔ)，與文物本身的材質(zhì)和顏色區(qū)別很大，拼合縫隙被保留。諸多博物館展出的陶器都用這種修復(fù)方式。

    隨著文物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，還出現(xiàn)一種介于藝術(shù)修復(fù)和考古修復(fù)之間的風(fēng)格——可識別性的修復(fù)，這種講究“遠(yuǎn)看渾然一體、近看得以區(qū)別”的修復(fù)方式最早源于意大利，在西方的文物修復(fù)中廣泛適用。

    龐大的數(shù)量與力不從心的保護(hù)

    “十一五”以來，國家財(cái)政共投入約6億元用于館藏文物保護(hù)，國家文物局組織實(shí)施了500余項(xiàng)保護(hù)修復(fù)項(xiàng)目，對2萬余件珍貴受損文物進(jìn)行了搶救性保護(hù)修復(fù)，初步遏制了館藏文物日益受損的嚴(yán)重趨勢。

    然而必須看到，相對于龐大的急需保護(hù)修復(fù)的館藏文物數(shù)量，資金差距明顯。安徽省博物館（現(xiàn)安徽博物院）1956年對外開放，是當(dāng)時(shí)四大樣板博物館之一。20世紀(jì)70年代末80年代初館內(nèi)開始開展文物保護(hù)工作，2007年成立了文物保護(hù)中心。館長李志異表示，用于文物保護(hù)的資金并不充足，如果有更多的經(jīng)費(fèi)投入，則可以改善更多的文物的保存條件。省級大館尚且如此，地縣小館更是捉襟見肘了。

    影響?zhàn)^藏文物保護(hù)修復(fù)的另一個(gè)瓶頸是人員匱乏。國家圖書館曾公布，以其館藏善本書的數(shù)量，要將之修復(fù)完成，需館內(nèi)的保護(hù)人員工作1000年！“近年來，北京大學(xué)、北京科技大學(xué)、西北大學(xué)等高校在不斷培養(yǎng)文物保護(hù)人才，但是相比于巨大的文物數(shù)量，這支隊(duì)伍還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠用。”原國家博物館科技部主任、國家文物局專家周寶中憂心忡忡。

    為解決這一問題，國家文物局采取了多項(xiàng)措施，以修帶培，依托科研基地等高水平單位的技術(shù)和人才力量，陸續(xù)舉辦各類館藏文物保護(hù)修復(fù)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班，培訓(xùn)專業(yè)技術(shù)人員600多名。2003年至2007年，中國、意大利兩國文化遺產(chǎn)管理部門在中國文化遺產(chǎn)研究院合作開展文物保護(hù)修復(fù)培訓(xùn)項(xiàng)目，培養(yǎng)文物保護(hù)技術(shù)人員140余名。

    資料顯示，目前，我國各級國有博物館及相關(guān)機(jī)構(gòu)共收藏有各類館藏文物3500多萬件（套），其中一級文物約8萬多件（套）。隨著各地配合基本建設(shè)考古發(fā)掘工作的開展，每年還將新增10000余件（組）珍貴文物（三級以上）。館藏文物保護(hù)任重道遠(yuǎn)。

    既然文物是人類文化創(chuàng)造的制品，就難免存在新陳代謝，對于那些數(shù)量有限的物質(zhì)文化藏品，固然需要盡力呵護(hù)，但無法抗拒歲月留下的痕跡，自然老化也在所難免。與其竭力使之永葆舊顏，不如利用新技術(shù)（3D打印）、新方法（數(shù)碼影像）使之成為人類共享的財(cái)富，世代流傳。

    延伸閱讀：各類文物的腐蝕因素及防護(hù)措施

    文物是人類在歷史發(fā)展過程中遺留下來的遺物、遺跡。各類文物從不同的側(cè)面反映了各個(gè)歷史時(shí)期人類的社會活動(dòng)、社會關(guān)系、意識形態(tài)以及利用自然、改造自然和當(dāng)時(shí)生態(tài)環(huán)境的狀況，是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn)。文物的保護(hù)管理和科學(xué)研究，對于人們認(rèn)識自己的歷史和創(chuàng)造力量，揭示人類社會發(fā)展的客觀規(guī)律，認(rèn)識并促進(jìn)當(dāng)代和未來社會的發(fā)展，具有重要的意義。文物的保護(hù)管理，涉及社會不同職能的各個(gè)部門；文物的科學(xué)研究，涉及社會科學(xué)、自然科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)等領(lǐng)域的多種學(xué)科。保護(hù)管理和科學(xué)研究是相互聯(lián)系、相互促進(jìn)、相輔相成的。因此，文物的保護(hù)管理和科學(xué)研究，是一項(xiàng)系統(tǒng)的綜合性科學(xué)。

 

    文物的腐蝕主要在出土前，由于自然的侵蝕、損壞而破壞文物的原貌。這時(shí)， 文物多存在于大氣、土壤、海水（沉船事件遺留物）中，其腐蝕相當(dāng)復(fù)雜，可分類為： 金屬文物的腐蝕，金屬文物包括金、銀、銅、鐵、錫、鉛的器皿，大氣對它們的腐蝕與大氣的成分有關(guān)，大氣腐蝕的實(shí)質(zhì)是化學(xué)腐蝕和微電池腐蝕，最為厲害的當(dāng)數(shù)濕大氣腐蝕；無機(jī)非金屬文物的腐蝕， 石刻、石雕、石窟寺、陶、瓷、玉器、壁畫、泥塑及土遺址等都屬無機(jī)非金屬材質(zhì)。其腐蝕形式主要是風(fēng)化、縫隙腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕；有機(jī)質(zhì)文物的腐蝕，有機(jī)質(zhì)文物包括紙品、紡織品、竹木漆器以及皮革、骨片和建筑物等等。其腐蝕包括生物腐蝕、化學(xué)腐蝕和光解腐蝕。可見，文物的腐蝕主要與環(huán)境和文物材質(zhì)有關(guān)，了解其腐蝕機(jī)制以便將出土文物保存。

山西蒲津渡鐵牛群于2000年出土?xí)r照片

 

    鐵質(zhì)文物腐蝕的內(nèi)在反應(yīng)機(jī)理

 

    鐵質(zhì)文物作為金屬文物的一個(gè)重要組成部分，對研究我國冶鐵業(yè)的發(fā)展和探討鐵器在社會生活中的應(yīng)用有著非常重要的社會及文化意義。但由于鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，鐵器在潮濕的埋藏環(huán)境中極易發(fā)生腐蝕，因此出土的鐵器大多發(fā)生程度不一的銹蝕，有的鐵器表面與土結(jié)成厚厚的很堅(jiān)硬的礦化銹蝕層，很難辨別鐵器的原狀；有的鐵器則是表面通體銹蝕，出現(xiàn)穿孔、層狀剝離等現(xiàn)象。

 

    導(dǎo)致鐵器產(chǎn)生病害的因素大體可分為內(nèi)部因素和外部因素。就內(nèi)因而言，鐵的活潑的化學(xué)性質(zhì)是導(dǎo)致鐵器腐蝕的最根本原因。而鐵器的合金結(jié)構(gòu)成分和制造工藝是鐵器化學(xué)腐蝕的主要內(nèi)因，就如同其“先天性質(zhì)”有優(yōu)劣之分。因此不難理解出土的一些鐵器銹蝕非常嚴(yán)重，而另一些鐵器仍能保持完整的基體。另外鐵器銹蝕產(chǎn)物的成分、結(jié)構(gòu)也會對鐵器產(chǎn)生直接的影響。

 

    一、活潑的化學(xué)性質(zhì)是鐵質(zhì)文物腐蝕的最根本原因

 

    鐵屬于化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬，與周圍的氣態(tài)介質(zhì)如二氧化硫、三氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、氯氣、氯化氫等或液態(tài)介質(zhì)如水、硝酸、硫酸、鹽酸等接觸時(shí)，表面會很快發(fā)生化學(xué)腐蝕，生成相應(yīng)的鐵的氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、硫化物等，所以能較完好保存下來鐵質(zhì)文物相對于化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的銅、金、銀質(zhì)的文物要少很多。

 

    二、鐵質(zhì)文物的組織結(jié)構(gòu)是鐵器化學(xué)腐蝕的主要內(nèi)因

 

    鐵質(zhì)文物的組織結(jié)構(gòu)可以分為三類： 鐵素體、鐵素體+滲碳體、鐵素體+石墨體+少許滲碳體。

古代銀器

 

    鐵素體是指碳與鐵形成共晶組織的共熔體。受古代冶煉工藝所限，以鐵素體為基本組織的器物中的鐵碳合金無法重新排列，從而產(chǎn)成帶氣孔的海綿狀結(jié)構(gòu)，雖然其質(zhì)地柔軟，易于鍛造，但是抗腐蝕性較差。

 

    鐵素體+滲碳體指鐵碳共晶組織中碳含量大于0.05%而小于6.67%的共熔體。碳鐵化合能生成碳化鐵，分布于鐵素體的金相組織中。而滲碳體一般分布不均勻，滲碳體晶體與鐵素體之間有嚴(yán)重的扭曲現(xiàn)象， 形成微裂間隙，因此這類鐵器的抗腐蝕性也比較差。

 

    鐵素體+石墨體+少許滲碳體結(jié)構(gòu)。滲碳體中的碳化鐵在高溫下或長時(shí)間加熱的條件下，會逐漸分解為鐵素體與石墨體。而石墨體無論是片狀還是團(tuán)絮狀，它們的結(jié)構(gòu)都是層狀的，層與層之間的空隙是有害分子進(jìn)入鐵器內(nèi)部的通道，所以這種結(jié)構(gòu)的鐵器的抗腐蝕性也較差。

 

    從以上結(jié)構(gòu)分析可以看出，這三種結(jié)構(gòu)的鐵質(zhì)文物都有產(chǎn)生病害的隱患。但是由于古代熟鐵、生鐵和鋼的冶煉工藝不同，特別是鋼在冶煉過程中需要反復(fù)鍛打，因此內(nèi)部的微孔較少，相對抗腐蝕性較好。一般來說，鍛打次數(shù)越多，微孔就越少，所以鍛打的鐵器的機(jī)械性能、防腐蝕性能及強(qiáng)度都優(yōu)于鑄造的鐵器，但是這些優(yōu)勢只是相對而言。由于鍛打的鐵器經(jīng)過反復(fù)折打，形成很多層次，環(huán)境中的水分、氧氣和溶鹽利用層與層之間的通道進(jìn)入鐵器內(nèi)部進(jìn)行腐蝕。一些鍛打的鐵器出土后由于脫水及溶鹽潮解等作用，出現(xiàn)腐蝕開裂、層狀結(jié)構(gòu)片狀脫落等現(xiàn)象，所以鍛打的鐵器有時(shí)也會產(chǎn)生特別嚴(yán)重的腐蝕。

 

    山東青州鐵矛頭

 

    三、鐵碳合金結(jié)構(gòu)（Fe-C）活性差異引起電化學(xué)腐蝕

 

    1.析氫腐蝕

 

    鐵質(zhì)文物一般都是鐵碳合金，成分中Fe-C的活性差異形成無數(shù)個(gè)原電池，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

    陽極：Fe-2e→Fe2+

 

    陰極：2H++2e→H2↑

 

    2.吸氧腐蝕

 

    鐵質(zhì)文物在環(huán)境濕度比較大的情況下，可以成為熱的良導(dǎo)體，表面經(jīng)常結(jié)成水膜，水膜吸收溶解空氣中的O2、SO2、CO2等，于是鐵器表面如同置于含有H+、OH-、HCO3-、HSO3-的溶液中。腐蝕過程中，F(xiàn)e作陽極、C作陰極， 溶于水中的O2得到電子生成OH-。反應(yīng)式如下：

 

    陽極：Fe-2e→Fe2+

 

    陰極：O2+2H2O+4e→4OH-

 

    總反應(yīng)：2Fe+2O2+2H2O→2Fe（OH）2

 

    Fe（OH）2進(jìn)一步被氧化并部分脫水變成疏松的鐵銹FeOOH。

 

    3.差異充氣腐蝕

 

    由于鐵器在地下埋藏上千年，表面都覆蓋有沉積物，這種沉積的硬泥土因覆蓋不均勻會導(dǎo)致氧氣在鐵器表面分布不均勻，從而引起的腐蝕稱為差異充氣腐蝕。鐵質(zhì)文物表面氧濃度高，內(nèi)部氧濃度低， 濃度高的部位的氧較易得到電子，而氧濃度較低的部位的氧難得到電子，這樣就形成一個(gè)濃度差電池，O2濃度大的部位為陰極，O2濃度小的部位為陽極，其電子反應(yīng)如下所示：

 

    總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

 

    Fe（OH）2將進(jìn)一步被O2所氧化，生成Fe（OH）3，并部分脫水成為疏松的鐵銹。

 

    4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3=Fe2O3?x H2O（鐵銹）

 

    四、銹蝕產(chǎn)物成分及結(jié)構(gòu)對鐵器銹蝕的影響

 

    鐵質(zhì)文物在潮濕空氣中會迅速生銹，在鐵質(zhì)文物外表形成一層褐色的氫氧化鐵，在氧存在的條件下，形成三種不同構(gòu)相的同分異構(gòu)體--α-FeOOH、β-FeOOH、γ-FeOOH。其中γ-FeOOH由于其疏松形態(tài)及毛細(xì)管作用，可使含有一定氧的水分子深入鐵質(zhì)文物內(nèi)部，不僅使鐵質(zhì)文物發(fā)生化學(xué)腐蝕，而且會發(fā)生速度更快的電化學(xué)腐蝕，腐蝕的產(chǎn)物仍是疏松吸水物質(zhì)，所以腐蝕周而復(fù)始可以不斷進(jìn)行，鐵銹的厚度也不斷增加。

 

    有些鐵器在有些濕度比較大的環(huán)境中埋藏，鐵器表面易結(jié)露形成水膜。當(dāng)空氣中的O2、Cl2及CO2、SO2、NO2、HCl、H2S 等有害氣體溶于水膜時(shí)，會形成稀酸進(jìn)入鐵器內(nèi)部與鐵金屬反應(yīng)，形成腐蝕產(chǎn)物如硫酸亞鐵、硫化亞鐵、碳酸亞鐵、氯化亞鐵和氯化鐵，這些鐵鹽在潮濕環(huán)境中易水解生成氫氧化鐵，或者進(jìn)一步反應(yīng)生成疏松的鐵銹。

 

    可以看出，鐵的化學(xué)性質(zhì)，鐵器的合金結(jié)構(gòu)成分，制造工藝以及腐蝕產(chǎn)物的成分、結(jié)構(gòu)都會對鐵器的腐蝕產(chǎn)生影響，需要對這些腐蝕機(jī)理進(jìn)行研究，制定有效的措施才能更好地對鐵質(zhì)文物進(jìn)行保護(hù)。

 

    引起銀器文物腐蝕變色的主要原因

 

    銀是一種可鍛、可塑的貴金屬，在地殼中的含量少，同時(shí)具有光亮潔白的外表，在工藝品制造中得到了廣泛的應(yīng)用。幾千年前人類就已經(jīng)用銀制造裝飾品和工藝品，流傳至今的銀器文物數(shù)量很多，如埃及、印度和中國用銀制作的高貴的裝飾工藝品和貨幣。許多珍貴的銀器文物，其精湛的制造工藝和技術(shù)手段成為人類社會發(fā)展史中的重要實(shí)物例證，具有極高的藝術(shù)和考古價(jià)值。

 

    銀器文物長期保存在自然環(huán)境中，不可避免地接觸到各種大氣污染物，加速了銀的腐蝕過程，大量的銀器文物表面變色發(fā)黑，嚴(yán)重影響文物鑒賞和考古信息的保存。

 

    根據(jù)對國內(nèi)幾個(gè)博物館銀器文物陳列展廳空氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測與評價(jià)分析，結(jié)果表明陳列展廳內(nèi)空氣環(huán)境中有機(jī)揮發(fā)性污染物（甲醛、甲酸、乙酸等）以及含硫化合物濃度明顯偏高，這很可能是引起館藏銀器文物腐蝕發(fā)黑變色的主要原因。

 

    銀呈現(xiàn)光亮的白色外觀是表面均勻晶格狀態(tài)的反映，當(dāng)其表面受侵蝕形成化合物時(shí)，就會發(fā)生變色現(xiàn)象，其變色程度由它本身的化學(xué)特性及外部環(huán)境介質(zhì)的影響而定。國內(nèi)外許多研究者對銀腐蝕變色的環(huán)境影響因素進(jìn)行了深入研究和探討，綜合研究結(jié)果表明，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境中銀腐蝕發(fā)黑變色的主要原因有以下幾個(gè)方面：

 

    一、在潮濕環(huán)境下的電化學(xué)腐蝕過程影響

 

    在潮濕環(huán)境下，由于銀表面狀態(tài)的不均勻性（合金成分的不均勻或物理狀態(tài)如內(nèi)應(yīng)力，表面光潔度等的不均勻），造成水膜下面金屬表面不同區(qū)域的電位不同， 使各區(qū)域間產(chǎn)生電位差，在金屬表面形成了腐蝕微電池。由銀-銅合金組成的銀幣或銀器，在潮濕環(huán)境下或土壤中經(jīng)過長期埋藏，就會產(chǎn)生這樣的腐蝕電池的作用，所以在這些器物上，由于含有銅的部分就成了犧牲陽極，轉(zhuǎn)變成藍(lán)綠色的銅礦化物沉積在表面。成色較高的銀，由于雜質(zhì)的影響也會產(chǎn)生電化腐蝕，在含鹽的潮濕環(huán)境中，銀表面常轉(zhuǎn)化為氯化銀（角銀），即類似泥土狀的灰褐色的黏附物。

 

    二、銀表面狀態(tài)對腐蝕速率的影響

 

    粗糙程度與銀表面水膜的凝結(jié)和腐蝕性介質(zhì)富集的難易有關(guān)，如在凹凸不平的紋飾界面邊緣較易變色。在晶格有缺陷的地方要比晶格完整的區(qū)域更有利于變色膜的成核生長。此外，變色膜在表面上含有雜質(zhì)的部分生長的速率也比其他部分更快。由于鍍銀層比銀表面更易吸附大氣中的氧和少量硫、氯等介質(zhì)，因此銀鍍層比純銀表面更易變色腐蝕。

 

    三、硫及硫化物對銀的變色影響

 

    單質(zhì)硫隨氣溫升高而升華變成硫華，當(dāng)硫華的含量達(dá)到一定濃度時(shí)，就會對銀產(chǎn)生腐蝕，形成肉眼易觀察得到的黑色或褐色斑痕。

 

    最具有腐蝕性的當(dāng)屬硫化氫氣體，當(dāng)硫化氫的含量為0.2μg/L 時(shí)就足以對銀產(chǎn)生腐蝕，濕度較高時(shí)，腐蝕加劇。硫化物對銀的腐蝕在有大氣中的氧參與下更為明顯。顏色變化的順序?yàn)椋恒y白→黃→棕→藍(lán)。

 

    銀在某些硫醇或有機(jī)硫化物中也會發(fā)生腐蝕如硫代乙醇酸（SHCH2COOH）等， 據(jù)報(bào)道這類化合物對銀的腐蝕原理與硫化氫對銀的腐蝕原理大致相同。

 

    空氣中含有的有機(jī)硫化物盡管濃度不高，但與大多數(shù)污染物相反，有機(jī)硫化物在室內(nèi)的含量要高于戶外的含量，這是由于烹調(diào)食品以及人體代謝物中都會釋放出硫化物。

 

    四、紫外光對銀的變色影響

 

    在黑暗中，銀的腐蝕速率相對很慢， 受濕度的影響也不大，如杭州雷峰塔地宮下打開鐵函后見到的銀塔，其下半部由于長期浸泡在泥水中，表面有銹垢，但上半部基本上仍顯銀白色，然而出土后，在有光照的大氣環(huán)境中僅隔一星期，再看銀塔的上半部分就發(fā)現(xiàn)暗了許多。光可以促進(jìn)金屬離子化，從而加速銀的變色反應(yīng)。與紫外光相比，熒光對加速銀變色的作用要小些，但相對于光照條件，熒光的作用是不可忽視的。

 

    總之，銀的變色是普遍的現(xiàn)象，除了腐蝕介質(zhì)和水，硫及硫化物、氧氣等大氣環(huán)境的腐蝕因素外，光線的照射也會促使銀表面變色。

 

    青銅器修復(fù)與保護(hù)綜述

 

    在數(shù)千年遺留的傳世品和出土青銅器中，有些由于外界環(huán)境的影響和自身結(jié)構(gòu)的缺陷，出現(xiàn)了不同程度的腐蝕，部分出土的青銅器甚至破爛不堪。要使這類受腐蝕的青銅器能夠長期的保存下去，關(guān)鍵在于深入分析其損害因素，采取相應(yīng)保護(hù)措施，盡快對受損器物進(jìn)行修復(fù)。

 

    一、青銅器銹蝕的特性

 

    青銅器一般指銅錫合金，也有部分為銅、錫、鉛合金。青銅硬度大、熔點(diǎn)低， 便于鑄造，耐腐蝕性能好，既實(shí)用又能長久保存。因每件青銅器成分不同及所處環(huán)境不同，其腐蝕原因及產(chǎn)物也不相同。青銅器有害銹的腐蝕機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，例如常年埋藏在地下的青銅器，接觸到相應(yīng)的氣體和鹽類、水分后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)，逐漸腐蝕生成銹層。銅器和氧接觸后生成氧化亞銅，進(jìn)而又生成氧化銅， 有些青銅器在埋入地下之前，表面已有一層氧化銅。一些青銅器在地下由于接觸到溶解有二氧化碳的地下水，便會形成堿式碳酸銅或藍(lán)銅礦。如果青銅的含錫量高， 那么錫則又轉(zhuǎn)化為呈光滑的灰綠色銹氧化錫。然而氧化銅與地下鹽、酸、水、氧接觸又可以轉(zhuǎn)化為堿式氯化銅，即疏松膨脹的“粉狀銹”，氧和水仍可浸入其中，促使青銅器的腐蝕產(chǎn)物不斷的擴(kuò)展和深入， 直至青銅器潰爛、穿孔，被文物界稱之為“青銅病”。從青銅器的表面看似乎是鮮艷的綠色粉狀銹，其實(shí)不然，用工具輕輕剔開粉狀銹，立即看到其下是綠色的銹層，再往下是褐紅色銹層，繼續(xù)往下還是綠色銹層，最里面一層是灰白色蠟狀氯化亞銅，它有時(shí)可蝕穿青銅器壁。如果把氯化亞銅挖出來，接觸了空氣中的水和氧氣，便會繼續(xù)腐蝕青銅器，并且會感染周圍的青銅器，迅速蔓延而使青銅器毀掉。

 

    通過對青銅器基體質(zhì)地和腐蝕產(chǎn)物的分析結(jié)果，使我們對腐蝕產(chǎn)物的實(shí)質(zhì)有了明確的結(jié)論，如從感官上通常所稱的糟糠銹，經(jīng)過取樣分析得知，成分為堿式氯化銅或氯化亞銅，即通常所說的有害銹或粉狀銹。

 

    二、青銅器的保護(hù)

 

    保護(hù)腐蝕青銅器的基礎(chǔ)是對導(dǎo)致其腐蝕劣化的原因和青銅器腐蝕機(jī)理的研究。可以看出，青銅器所處環(huán)境中，只要外界條件有利，環(huán)境中的氯離子就會對器物造成損害。對于一般青銅器的保護(hù)處理，就是對氯化亞銅進(jìn)行機(jī)械和物理、化學(xué)的清除處理。

 

    為了維持古代青銅器的原貌，應(yīng)具體分析每個(gè)青銅器受腐蝕損害程度的不同， 有針對性的采取不同的措施。

 

    金屬文物的腐蝕結(jié)構(gòu)及文物保護(hù)相關(guān)問題

 

    一、金屬腐蝕概述

 

    金屬腐蝕指金屬材料受到環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的變質(zhì)和破壞其中也包括上述作用與機(jī)械因素或生物因素的共同作用某些物理作用（例如合金在某些液態(tài)金屬中的物理溶解現(xiàn)象也可以歸入金屬腐蝕范疇。

 

    金屬腐蝕受到合金內(nèi)因和介質(zhì)外因的雙重影響內(nèi)因包括金屬的熱力學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)成分聚集狀態(tài)元素的分布相對狀態(tài)及分布雜質(zhì)應(yīng)力狀態(tài)表面狀態(tài)氫超電壓等外因包括介質(zhì)中的離子特性離子及溶解氧的濃度及濃度分布介質(zhì)的導(dǎo)電率腐蝕產(chǎn)物的性質(zhì)和分布有無緩蝕劑是否存在外來雜質(zhì)等此外溫度（包括溫差系統(tǒng)的幾何形狀壓力金屬與介質(zhì)的相對運(yùn)動(dòng)放射性輻照等則是與內(nèi)因和外因都有關(guān)系的因素。

 

    從電化學(xué)角度解釋腐蝕過程電化學(xué)反應(yīng)的陽極過程和陰極過程包括若干分過程：電化學(xué)反應(yīng)的電荷傳遞過程、反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的傳遞過程、溶液離子電遷移過程、電極界面雙電層的充放電過程、電極表面的吸附脫附過程、表面膜結(jié)晶生長過程、以及伴隨電化學(xué)反應(yīng)同時(shí)存在的化學(xué)反應(yīng)等構(gòu)成一個(gè)互相牽制和影響的腐蝕體系。

 

    由于文物埋藏時(shí)間久遠(yuǎn)環(huán)境因素錯(cuò)綜復(fù)雜最終的腐蝕結(jié)果復(fù)雜而富有變化而文物稀有珍貴的特性也使獲取樣品成為難題令文物保護(hù)研究處于頗為艱難的境地

 

    二、腐蝕結(jié)構(gòu)種類

 

    冶煉是依靠外界提供的能量將金屬從各種氧化物硫化物等礦石中提煉出來形成金屬和合金的過程腐蝕過程是金屬和合金在自然環(huán)境中與環(huán)境介質(zhì)相互作用而形成金屬氧化物硫化物或鹽，因此，金屬文物的腐蝕是冶煉的逆過程腐蝕過程是熱力學(xué)自發(fā)過程反應(yīng)物和產(chǎn)物濃度的變化有可能導(dǎo)致腐蝕傾向的改變“。

 

    三、文物保護(hù)相關(guān)問題

 

    注重考古發(fā)掘器物的系統(tǒng)觀察和檢測中國傳統(tǒng)文物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展歷史悠久， 已經(jīng)形成了一整套具有特色的工藝流程， 尤其是青銅器的保護(hù)，國家文物局已經(jīng)頒布了由中國國家博物館擬定的文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是文物保護(hù)行業(yè)研究狀況存在相當(dāng)大的反差。一方面，文物保護(hù)專業(yè)人員逐步結(jié)合各種高科技手段進(jìn)行器物檢測，并依據(jù)結(jié)果構(gòu)建保護(hù)方案，將傳統(tǒng)保護(hù)處理技術(shù)與現(xiàn)代科技有機(jī)結(jié)合起來，使得保護(hù)處理技術(shù)日益成熟，文物保護(hù)理論也不斷豐富完善，只是有些研究項(xiàng)目標(biāo)本量少，缺少代表性是個(gè)亟待改善的問題。另一方面，每年考古發(fā)掘出土的大批文物還不能依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的觀察，檢測和保護(hù)處理文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)真正實(shí)施還有待于一代甚至幾代文物保護(hù)學(xué)者艱辛努力，因此從現(xiàn)在開始理應(yīng)加強(qiáng)對成批量出土文物進(jìn)行全面細(xì)致的觀察記錄和檢測分析這是進(jìn)行文物研究和保護(hù)的基礎(chǔ)，是文物保護(hù)學(xué)家和考古學(xué)家頗為重要的共同任務(wù)。

 

    考古發(fā)掘出土青銅器和鐵器的金相腐蝕結(jié)構(gòu)表明，這些器物的腐蝕速度與合金性質(zhì)與制作工藝等因素密切相關(guān)，隨著時(shí)間延長，器物表面腐蝕過程逐漸變得緩慢，化學(xué)試劑及機(jī)械除銹不可避免地會給器物帶來不同程度的傷害。在保護(hù)處理過程中，應(yīng)最大限度地減少人為干預(yù)，盡可能避免化學(xué)試劑的腐蝕和強(qiáng)硬性機(jī)械除銹給文物帶來新的結(jié)構(gòu)性破壞而引起新一輪的腐蝕破壞。

 

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責(zé)任編輯：王元

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