Форум реставраторов v1.5

Close Panel

Login

 

03Марта2011
PDFПечатьE-mail

консервация и РЕСТАВРАЦИЯ МУЗЕЙНЫХ КОЛЛЕКЦИЙ (1947)

металлы. 1. Медь и медные сплавы

Из металлов медь принадлежит к числу наиболее ранних металлов, освоенных человеком и, вероятно, только золото может оспаривать пальму первенства в этом отношении. Это зависит от двух обстоятельств: во-первых, медь встречается в самородном состоянии, хотя и редко; во-вторых, ее руды имеют очень характерную внешность и резко бросаются в глава. Таковы: серномедные пириты, покрытые мелкими и более крупными кристаллами, цветом и блеском напоминающие золото и наиболее удобные для обработки углемедные руды — малахиты и азуриты, имеющие красивый зеленый или синий цвет. Кроме того, и свойства меди таковы, что она во все времена, начиная от раннего неолита и кончая современностью, постоянно используется для различных видов изделий, так как обладает прекрасными техническими свойствами, находящими широчайшее, применение.

Надо различать в изделиях чистую медь и ее сплавы; по внешнему виду это не всегда точно устанавливается, между тем, при работах по реставрации это чрезвычайно важно.

 

Чистая медь —хорошо ковкий, тягучий металл красноватого цвета, с удельным весом 8,9 и температурой плавления 1083°. В совершенно чистом виде медь в течение длительного периода временя вообще в изделиях не встречается. Те вещи ранних периодов, которые мы знаем, — это медь со всякими естественными засорениями и примесями, среди которых можно встретить и железо, и свинец, и цинк, даже золото и серебро. Одним словом, вместо чистой меди мы имеем непроизвольный сплав, сплав, который не думали делать, но который получается вследствие того, что из руды чистый металл получить нельзя. В современной индустрии чистый металл получается путем очень большого отбора самой руды и специальной рафинировки, которая достигает полного совершенства при электролитическом процессе. Электролитическая медь чиста на 99% и даже выше.

Все мною сказанное приходится учитывать, потому что некоторые процессы, происходящие в меди, объясняются недостаточной чистотой ее в тех или иных изделиях.

Кроме таких естественных или непроизвольных сплавов, широко применяются умышленные сплавы; из них глазными являются соединения с оловом, с цинком, реже со свинцом; сплавы с оловом называются бронзами, с цинком (до 32%) — желтой медью или латунью, со свинцом — черной бронзой; последнее соединение всегда содержит и олово. Сплавы с алюминием и магнием мы не затрагиваем, потому что изделия из подобных соединений принадлежат самому последнему времени и могут быть в музеях только специального назначения — в музеях технических или военных.

Количество олова, которое входит в бронзу, очень различно. Иногда мы видим ничтожную добавку — 2—3%, а иногда добавка доходит до очень высокого процента — до 20—22%. Основное значение этой добавки — увеличение твердости, так как чистая медь довольно мягка и легко гнется, почему неудобна для орудий.

Бронза из сплава меди с оловом получает значительную твердость и мало поддается на изгиб.

Добавка цинка в большом количестве (до 32%) значительно изменяет цвет металла и другие его качества. Добавка цинка делается в целях удешевления и придания некоторых свойств, которые имеют скорее рыночное значение, чем техническое или художественное. Добавка свинца обыкновенно делается в специальных бронзах, которые должны иметь, например, черный цвет; таковы — китайские бронзы. На востоке — в Китае и в Японии — делается умышленная добавка золота и серебра для получения бронзы с особыми свойствами окисления; окисление слоя на поверхности таких бронз проходит таким образом, что получается то пурпурный цвет, то жемчужно-серый; это делается в художественных целях.

В настоящее время мы знаем медь или в виде литья, или в виде проката, реже в виде проковки. Однако более ранним способом обработки, конечно, было не литье и не прокат, а ковка. Это очень важно знать тем, кто будет иметь в руках вещи раннебронзового века. Ковка сама по себе обусловливает некоторые явления в жизни бронзовых изделий.

Самые ранние предметы из меди, которые мы теперь знаем, обыкновенно делались из самородной меди, т. е. из той чистой меди, которая, правда, чрезвычайно редко, но все-таки встречается в природе. Эта самородная медь обладает большой мягкостью и ковкостью и проковывалась или в холодном виде, или позднее в нагретом виде. Еще позднее приходит выплавка меди из руды.

Очень часто встречаются такие изделия, которые были сначала отлиты, а потом прокованы. Так как такие процессы являются документами культуры, то необходимо определить, как именно шла работа с металлом. Это можно определить «на глазок», как до сих пор делалось археологами, но подобное определение ни в коем случае претендовать на точность и объективность не может. Мы имеем в настоящее время превосходный способ исследования, который дает возможность совершенно точно определить и зафиксировать на фотопластинке, какой именно метод был применен в отношении того или иного изделия, — это так называемая металлография. Металлографическое исследование заключается в том, что берется небольшая выемка — проба металла — в том направлении, какое нас интересует; интересующий вас срез полируется, слегка протравливается и дает под микроскопом полную картину структуры металла. Литая медь имеет своеобразное строение в виде неправильной формы кристаллитов с ясно очерченными швами; при ковке кристаллитное строение нарушается, так как кристаллиты расплющиваются и их швы принимают вытянутую форму бороздок, параллельных плоскости, по которой шла ковка. Металлографическое исследование раскрывает под микроскопом эту картину, а микрофотография ее может зафиксировать.

На воздухе медь окисляется довольно медленно и дает сначала красного цвета закись, потом черную окись Cu2O, CuO.

Но так как в воздухе всегда имеются засорения, прежде всего в виде углекислоты, то обыкновенно чистая закись и окись встречаются редко, гораздо чаще они комбинируются с углекислыми соединениями и их гидратами.

Всем известные на медных изделиях наслоения красивого зеленого и голубоватого цвета являются именно такими углемедными солями. При известных условиях, если эти соединения формируются медленно, налеты получают вид плотных эмалей, гладких и блестящих, совершенно не искажающих форму предмета, и тогда их называют благородной патиной. Если же они будут формироваться быстро, то эти налеты представляют порошкообразный красивый зеленый слой. Плотные углекислые соединения не вызывают на медных изделиях или изделиях, состоящих из медных сплаве в, особенно тревожных явлений.

Совершенно иное действие оказывает соприкосновение меди с хлором. Хлор для меди является главным разрушителем и всякие соединения меди с хлором (CuCl, CuCl2) — это самые частые виды действительных повреждений бронзы.

Если вещь находилась в земле, то разрушения от хлора неизбежны, потому что почвенные воды почти всегда, хотя бы и в ничтожном количестве, содержат поваренную соль (NaCl), энергично действующую и на чистую медь и на сплавы. На воздухе присутствие хлора довольно часто, потому что хлор содержат растения, различные продукты разложения и т. д. В местностях, близких к морю, в воздухе содержатся мелкие капельки морской воды, имеющей хлор.

Таким образом, медные изделия очень часто подвергаются действию хлора, а соединения меди с хлором как раз весьма опасны и способны не только образовать на медных изделиях целые корки, но и весь металл обратить в рассыпающуюся массу. Из этих соединений наиболее неприятным является минерал атакамит, с которым постоянно приходится встречаться; его состав CuCI2*3CuО*ЗН3О, т. е. хлорная медь, плюс окись меди, плюс вода, химически связанная.

Это чаще всего встречающееся хлорное соединение обволакивает медный или бронзовый предмет грубой коркой, имеющей часто безобразный бородавчатый, пузырчатый вид, что, конечно, очень сильно уродует то или иное изделие и глубоко разрушает металл. Нельзя упускать из виду, что чаще мы имеем бронзовые, а не чисто медные изделия и, значит, необходимо учитывать еще различные изменения, которые могут происходить с примесями: оловом, цинком, свинцом. Это значительно усложняет природу коррозийных корок и вместе с тем реставрационную работу; так как медь разрушается легче олова, а свинец и цинк в древних изделиях не играют большой роли, то мы должны и можем сосредоточить свое внимание на разрушениях меди и их ликвидации.

Кроме хлористых и хлорных соединений, в составе корки могут быть серномедные и другие соли, усложняющие определение состава корки.

Работа над медными или бронзовыми вещами должна качаться с определения, содержится ли хлор в тех корках, которые наросли на предмете. В зависимости от этого могут быть применяемы различные способы обработки.

Определение производится следующим образом: берут обыкновенный стеклянный колпак с пришлифованным краем и ставят его на матовое стекло, под колпак помещают чашку с водой, на эту чашку кладут медную сеточку, а на сеточку исследуемый предмет. Все это оставляют на несколько дней (от 1 до 3—4). Если в коррозийном слое имеются соединения с хлором, то на предмете появляются капельки жидкости, совершенно прозрачной и бесцветной или слегка окрашенной; если же соединения не будут содержать хлора, капельки не выступают. Объясняется это явление тем, что хлорная медь растворима в воде и в насыщенной парами воды атмосфере под колпаком поглощает воду до превращения в жидкий раствор; углекислая медь, закись и окись меди этого явления не дают. Способ указан датским ученым консерватором Копенгагенского музея Розенбергом, много работавшим в области реставрации железа и бронзы. Такая увлажнительная камера и называется камерой Розенберга.

Допустим, мы обнаружили, что в корках имеются хлорные соединения, значит, безусловно, необходимо удаление этих наслоений. Так как основным агентом разрушения является хлор и так как хлорная медь (но не хлористая) растворяется в воде, то, естественно, приходит мысль об удалении хлора просто выдерживанием предмета в воде, т. е. выщелачиванием. Такие попытки делались, но, оказывается, хлор держится слишком прочно, так как хлористая медь в противоположность хлорной в воде нерастворима и удалить хлор из соединений просто выщелачиванием невозможно, особенно, если мы будем производить такое выщелачивание в условиях Ленинграда. В этом случае мы еще больше насытим вещь хлором, потому что иногда вода в водопроводе в целях дезинфекции хлорируется.

Таким образом, от простого выщелачивания надо отказаться. Следует обратиться к каким-нибудь более серьезным средствам. Средства эти могут быть механическими, химическими и электрохимическими.

Механический способ заключается в том, что реставратор, из боязни или из-за неумения обращаться с химическими веществами, чистит медные изделия скальпелем, скребком, шабером или каким-нибудь абразионным материалом — мелом, песком, кирпичом, наждаком, стеклянной бумагой и т. д.

Конечно, очень рискованно, не имея точных представлений о действии химических веществ, применять их при реставрации. Но, зная, что металл имеет структуру в виде описанных выше кристаллитов, в нетронутом виде или сплющенных безразлично, мы уже с самого начала можем усомниться в том, возможно ли механически убрать с предмета всю эту наросшую корку. Точные металлографические наблюдения, произведенные над многочисленными предметами в лаборатории Института археологической технологии, убедили нас в этом безусловно. К тем же результатам, т. е. чисто отрицательным, приводят превосходные исследования английского ученого Gettens, подкрепленные металлографическими снимками (R. J. Gettens—La corrosion recidivante des objets anciens en bronze et en cuivre. «Mouseion», vol. 35—36, 1936 г.).

Даже в том случае, если мы получили как-будто совершенно чистую поверхность, еще не значит, что мы удалили всю дикую патину. Приходится особенно подчеркивать всю наивность и неосновательность этого метода, нашедшего, к сожалению, место в некоторых крупных музеях. Но может возникнуть вопрос, нужно ли вообще снимать всю эту патану, или необходимо оставлять какую-то ее часть. Здесь часто вопросы эстетики, вкуса и страстной любви к старине становятся против соображений реставратора и историка. Если это благородная эмалевидная патина, защищающая предмет от других разрушений, конечно, нет необходимости снимать ее, потому что, сдирая патину, мы можем повредить предмет, внешний же вид вещи с эмалевидной, похожей на малахит зеленью, кажется весьма привлекательным и носит определенный след времени, что особенно привлекает многих археологов. Но это допустимо только в том случае, если патина действительно благородная и под этой эмалевидной патиной нет никакой дикой патины. Если же эта благородная патина прикрывает дикую или порошкообразную массу, что бывает очень часто, тогда, конечно, необходимо ее удалить, ибо в противном случае мы обречем предмет на постепенное разрушение уже в условиях хранения в музее. Стало быть, даже с такой эмалевидной патиной приходится расстаться. Если же это не эмалевидная, а дикая патина, представляющая шероховатую поверхность, то она обязательно подлежит полному удалению, а не только поверхностному, как это получается при механическом способе.

Не следует думать, что надо раз навсегда отказаться от механического способа, аи обычно всегда сопутствует другим способам и негоден только как самостоятельный метод.

Термический способ, т. е. способ нагревания, вообще при данного рода изделиях может иметь только самое ограниченное применение и лишь тогда, когда перед нами медное, а не бронзовое изделие. Так как олово имеет температуру плавления очень низкую (232°, см. главу об олове), то при нагревании мы легко можем извлечь олово из сплава, и оно выступит в виде корольков из толщи предмета; конечно, это коренным образом портит археологический документ. Поэтому, мне кажется, предпочтительнее совсем отказаться от этого способа.

При химическом способе мы пользуемся различными химическими реактивами, растворяющими наслоения на бронзе или меди. Из них на первом месте стоят лимонная кислота и аммиак. Лимонная кислота принадлежит к слабым органическим кислотам; она довольно медленно растворяет окислы меди и еще медленнее металлическую медь; это создает весьма благоприятные условия работы, так как позволяет вести постоянный контроль и устраняет опасность повреждений во время чистки. Рабочая концентрация раствора — 5%.

Медные соединения разрушаются аммиаком весьма легко, он общедоступен, а поэтому считается самым простым средством и наиболее употребляемым (в общежитии называется нашатырным спиртом). Его применяют не в чистом продажном виде, а в сильно разведенном. Обыкновенный аптечный аммиак имеет концентрацию 25%; и этот аммиак мы разводим водой до концентрации 5—10%; лучше начинать с еще более слабой концентраций (2%). Такая концентрация вполне достаточна для растворения соединении на меди или бронзе. Но надо помнить, что аммиак средство обоюдоострое, он задевает и самый металл, а потому, если он применяется, тог с большой осторожностью:— необходимо тщательно наблюдать, чтобы предмет не был частично обнажен из-под жидкости, гак как в присутствии воздуха действие аммиака сейчас же скажется самым разрушающим образом. В практике Британского музея (Лондон) для смягчения действия аммиака (NH4 * ОН) берут хлористый аммоний (NH4CI) иногда с добавлением хлористого олова и небольшого количества соляной кислоты. При добавлении хлористого олова происходит частичное восстановление меди.

Химическим реактивом, который очень сильно растворяет всякие медные окислы, является азотная кислота, но последняя очень сильно действует и на самый металл, а потому применять ее ни под каким видом не следует, хотя мы и находим в некоторых старых руководствах рекомендацию азотной кислоты для чистки монет.

Надо брать более мягкие кислоты; из таких мягких кислот, кроме уже указанной лимонной, можно употреблять уксусную кислоту и муравьиную, а из этих двух кислот предпочтительнее муравьиная в чистом виде или с добавлением аммиака, когда есть опасность, что кислая реакция может быть вредна для предмета. Получающийся при этом муравьино-кислый аммоний действует спокойнее чистых аммиака или муравьиной кислоты. Обычная концентрация реактива — не свыше 15—20%, в редких случаях 25%.

В лаборатории Института археологической технологии в качестве прекрасного чисто химического способа очистки медных вещей была принята специальная аммонийная паста молодого советского химика А. А. Лаптева. Ее преимущество заключается прежде всего в том, что аммиак, вместо водного раствора, действует в мыльной жидкой массе, мыло же обладает изумительной способностью смачивания и проникает поэтому в глубочайшие поры предмета, вытесняя оттуда воздух, чего простым раствором достигнуть трудно. Мыло не может применяться там, где вода жесткая от присутствия извести. Равным образом вещи, покрытые известью, мылом обрабатывать нельзя во избежание образования нерастворимых известковых мыл. Кроме того, аммиак удерживается мылом гораздо лучше, чем водой, почему количество аммиака может быть значительно понижено; вполне удовлетворительные результаты получаются уже при 1,5% аммиака в пасте. Так как результаты применения этой пасты были неизменно благоприятными в лаборатории Института археологической технологии и в ряде других лабораторий, в том числе в лаборатории Института истории материальной культуры Украинской академии наук, где были произведены специальные наблюдения химиком О. А. Кульской, то я считаю возможным рекомендовать эту пасту, как вполне эффективное и в то же время мягко и спокойно действующее средство для большинства медных и бронзовых вещей (кроме лишь тех, которые имеют стеклянные или эмалевые вставки).

Паста может быть приготовлена любым музейным работником. Способ приготовления: чистого ядрового «ли детского мыла 1 кг разваривается в 10 л воды; в однородную кипящую массу вливают раствор 40 г натрийной селитры и 6,6 г буры. Все это смешивается и кипятится вместе до полной однородности и остуживается. Затем в слегка теплую пасту вливают аммиака l,5% к весу всей пасты; все опять хорошо перемешивается и наливается в хорошо закрывающиеся стеклянные банки:

Работа с пастой протекает так: берут такую порцию пасты, чтобы, разбавив ее пополам с водой (слегка теплой), вполне закрыть предмет; ванна, бак, чашка или банка (стеклянные или фарфоровые), в которых идет очистка, закрываются сверху стеклом. Посинение пасты показывает начало действия. Через 12—18 часов можно предмет вынуть, всполоснуть, осмотреть, очистить размягченные корки и опять опустить в пасту, которую следует перемешать. Работа продолжается пока все корки не растворятся и предмет не примет вполне чистый вид; после этого необходимо прокипятить в 2—3 водах, под конец в дистиллированной. Если вместо синей начинает получаться зеленоватая окраска пасты, необходимо ее опять освежить аммиаком в прежней концентрации. Мы чистили таким образом по 300—400 монет в одном баке, так что вопрос длительности здесь не играет роли: наоборот, я убежден, что таким образом достигается серьезная экономия времени.

Наилучшим методом работы по очистке медных или бронзовых вещей надо считать электролитическую их очистку с восстановлением. Эти способы следует разделить на такие, которые пользуются током от источника постороннего, и »а автогенные, которые используют местные токи, возникающие в электролитической ванне при соприкосновении меди с другими металлами, имеющими с медью и оловом возможно большую разиицу потенциалов. Для первого способа можно использовать положительный ток аккумулятора, элементов Даниэля, Лекланше и т. п., причем катодом будет медный предмет, анодом — угольная пластинка.

В Институте археологической технологии была разработана особая установка, использующая ток от осветительной сети, инженером Курнаковым.

Впоследствии Курнаков установил ее в Гос. Эрмитаже, но использовать ее там не сумели.

Источником электрического тока в этой установке служит ток от общей осветительной сети, который направляется прежде всего в выпрямитель, т. е. прибор, который переменный ток осветительной сети превращает в постоянный. Провод от сети присоединяется к железной кастрюльке, в которой находится 10-процентный раствор фосфорнокислого аммония, в раствор помещается алюминиевый стержень, от него выпрямленный положительный ток идет к электрической ванне.

Farmakovskiy002

Для того чтобы предохранить всю установку от перегорания, в систему на пути положительного тока включается ламповое сопротивление из трех или четырех угольных лампочек, пройдя через сопротивление, положительный ток идет в стеклянный (отнюдь не металлический) сосуд, где производится самая чистка. Положительный ток здесь присоединяется к аноду, которым служат обыкновенные угольные пластинки, применяющиеся в элементах Лекланше. Между угольными пластинками помещается предмет подлежащий чистке; таким образом, он является катодом — отрицательным током, который отводят, как в радио или электрическом звонке.

Если представляет затруднение «найти алюминиевый стержень, то его можно заменить свернутой в трубку вышедшей из употребления алюминиевой посудиной. Эта установка настолько проста, что вполне осуществима в любых условиях. Работа ее выгодна тем, что перетравить предмет невозможно. В электролите происходит разложение медных соединений, находящихся на поверхности — перенос хлора на анод и восстановление чистой меди на катоде, катодом же является этот самый предмет.

В качестве электролита обыкновенно берется 2-процентный раствор едкого натра, Для выпрямителя 10% фосфорнокислого аммония.

Напряжение тока применяется не выше 2—3 в., плотность не более А 0,05—0,08 см2. Нагревание ванны не производится. Чем более разрушен предмет, тем медленнее следует вести восстановление, почему для очень корродированных предметов в качестве электролита лучше взять 2-процентный раствор углекислого натра (т. е. соды).

Когда в сосуде происходит электрический процесс, весь предмет покрывается пузырьками водорода; если восстановление закончено, эти пузырьки обволакивают предмет и процесс останавливается. Процесс этот протекает довольно медленно, что, с моей точки зрения, в известной степени является определенным преимуществом, ибо при быстром процессе мы были бы не в состоянии следить за тем, как очищается предмет.

Если предмет довольно крупный, то приходится поставить несколько угольных пластинок. Если же подлежат обработке монеты, то их можно обрабатывать сразу десятками. Для этого на медную проволоку нанизывают монеты, последовательно соединенные друг с другом и с проводом. Монеты помещаются с края на край сосуда таким образом, что все они погружаются в жидкость между двумя рядами угольных электродов, также соединенных последовательно. Необходимо наблюдать, чтобы угольные пластинки не коснулись монет — между ними должно быть известное, но небольшое расстояние. Приближая угольную пластинку к предмету, но не прикасаясь, усиливаем процесс.

Если перестали выделяться пузырьки, а предмет еще не очищен, то вероятно электролит потерял свою силу, следовательно, надо подлить свежего электролита.

Обыкновенно очистка меди, не очень сильно покрытой наростами, в данной установке продолжается часа два; если имеется несколько рядов угольных пластинок, можно сразу опустить 50— 60 монет, что значительно ускорит работу: пока проверяются последние монеты, первые могут быть уже готовы. Подобная установка с теми или иными источниками тока применялась в Институте археологической технологии в течение ряда лет с неизменно хорошими результатами.

Другая серия способов очистки основана на создании местной гальванической пары. Это, так сказать, автогенная электролитическая ванна. Для того чтобы создать такую пару, в которой происходило бы взаимодействие, необходимо рядом с бронзовым или медным предметом взять какой-то предмет из материалов, обладающих значительной разницей электрического потенциала сравнительно с медью. Такими металлами являются цинк, алюминий, магний. Обычно применяется цинк, как наиболее дешевый. Вместо цинка в некоторых случаях удобнее взять магний или алюминий, причем теперь нам все больше и больше, все чаще и чаще приходится иметь дело с алюминием, так как он стал в иных случаях более доступен, чем цинк. Когда в работу идет маленький, сильно поврежденный предмет, удобно взять кусочек гигроскопической ваты, насыпать на него магния в порошке, завернуть предмет так, чтобы он со всех сторон был в соприкосновении с магнием, обвязать медной проволокой и погрузить как обычно в ванну.

Есть много вариаций этого способа, более сложных и менее сложных. Нужно из них совершенно отбросить те, где в качестве электролита применяются сильно ядовитые вещества, вроде цианистой кислоты, потому что такими веществами пользоваться в условиях музея ни в коем случае нельзя. Нашим обычным электролитом будет едкий натр, едкий калий или хлористый аммоний в растворе от 10 до 25%.

Едкие щелочи обладают свойством специального воздействия на кожу и роговую оболочку глаз, поэтому надо быть осторожным, применяя едкие щелочи, особенно горячие, не держать руки в растворе, особенно горячем, отнюдь не брать руками едкие щелочи в твердом виде (при приготовлении раствора), но сами по себе они не представляют такого ядовитого вещества, которое не позволило бы с ними свободно обращаться.

Весь ход работы таков: берется бронзовый предмет и прежде всего, обезжиривается, потому что жирные загрязнения будут мешать прохождению процесса и затруднять получение соответствующего эффекта. Для обезжиривания предмет вываривается в воде с некоторым добавлением соды или едкого натра (2%). Когда предмет избавлен от жира, находящегося на поверхности, его кладут в фарфоровую чашку, в которую насыпано некоторое количество так называемого гранулированного или зерненного цинка, т. е. представляющего собой зерна. Для того чтобы получить гранулированный цинк, вы расплавляете цинк в железной кастрюльке и выливаете его тонкой струей в ведро воды; при этом мелкие капельки цинка дадут при застывании маленькие зерна. Тем же цинком предмет покрывается и сверху.

Вместо зерненого цинка можно применять цинк (или алюминий) в тонких пластинках, которыми предмет тщательно обертывается. Затем предмет с цинком заливается раствором едкого натра, причем, если предмет очень сильно покрыт налетами, берется более крепкий раствор, но вообще слишком крепкий раствор применять не следует, ибо тогда труднее, наблюдать за прохождением процесса. Процесс может идти на холоду или с подогреванием, холодное действие будет гораздо более медленным, но оно дает возможность большего контроля и требует гораздо меньше работы, что особенно важно при массовой очистке. Для ускорения процесса чашку ставят на огонь и кипятят. Обыкновенно после 1—1,5 часа такого кипячения наблюдается значительное размягчение наростов, так что можно легко удалить их, при этом частично происходит постепенное восстановление чистой меди, из медных окислов, сначала в закись, затем в металл.

Мы видим, как зеленые наросты постепенно превращаются в оранжево-красноватую, затем гладкую красную поверхность; эта поверхность состоит из закиси меди. Но закись меди не является тем, что нам нужно, хотя иногда она очень напоминает металлическую поверхность и обманывает глаз. Необходимо вести процесс до тех пор, пока не получится чистая плотная медная поверхность без оранжевого или ярко-красного оттенка. Иногда при очень сильных наслоениях этот процесс длится довольно долго; приходится быть терпеливым и не форсировать его ход излишней концентрацией раствора. Если имеется опасность перетравить, нужно вещь вынуть из ванны, вымыть ее и оставить в воде до следующего раза, когда будет возможность опять приняться за подобную очистку.

Случается иногда, что особенно упорствуют отдельные места, тогда берется уже не гранулированный цинк, а цинк в виде порошка, в виде мелких опилок, накладывается на данное место, смачивается тем же раствором едкого натра и оставляется на некоторое время.

В исключительных случаях для отдельных пятен вместо раствора едкой щелочи берется сильно разбавленный раствор серной кислоты (до 5%) и для смачивания применяется всего несколько капель; при этом такую замазку не оставляют долго лежать, а растирают ее по пятну, и как только оно удалено, немедленно смачивают предмет водой, нейтрализуют содовым раствором (до 5%) и кипятят в воде. Вообще же употреблять цинковые опилки для всей работы неудобно, потому что они легко превращаются в единую плотную массу и затрудняют доступ электролита к самому предмету.

Вместо цинка можно брать зерненный или прокатанный алюминий. Очень простым и удобным средством являются те листики, алюминия, в которые завертывают шоколад и всевозможные конфеты, конечно, их надо хорошо промыть от приставшего сахара или шоколада.

Электролитом может служить даже обыкновенная вода, потому что вода никогда не бывает совершенно индифферентной, она хотя бы в самой ничтожной степени имеет свободный активный водород (т. е. ионизована) и, кроме того, почти всегда содержит растворенные соли, превращающие ее в электролит; так что, если вы возьмете предмет, обернете его в вату с насыпанным порошком магния и, увлажнив, поставите все это под увлажнительную камеру Розенберга, то даже таким способом можно получить результаты, как в едком натре, только более медленно; нам удавалось очистить, таким образом с магнием и ничтожным количеством воды некоторые бронзы настолько, что они делались совершенно гладкими, блестящими.

При электролитическом процессе получается восстановление металла при соприкосновении с цинком или алюминием. Но глубоко ли идет такое восстановление, — это необходимо проверять, так как иногда, при условии восстановления верхней корки, под ней еще остается дикая патина. В таких случаях надо быть, прежде всего достаточно терпеливым, а затем дополнительно прибегать к механической очистке, снимая верхнюю корку, если она недостаточно плотно прилегает к металлу. Таким образом, мы постепенно доходим до металла, освобождаясь от последнего слоя патины. Иногда бывает так, что процесс восстановления затягивается на довольно продолжительный срок, но. если мы дорожим данным предметом, приходится жертвовать временем и торопиться в подобных случаях никогда нельзя.

Особо трудный случай реставрации представляют предметы из бронзы (меди) с насечкой или плакировкой золотом и серебром. Золото (см. главу о золоте) может покрывать предмет тончайшим листиком, под которым, в случае каких-либо разрывов между двумя металлами (золотом и бронзой), развивается коррозия в результате электролитического процесса (гальваническая пара: золото плюс медь в виде бронзы, плюс вода с содержанием кислоты или щелочи в качестве электролита) при этом более слабый металл, в данном случае медь, разрушается, а продукты разрушения отслаивают золото от бронзовой основы. Иногда даже довольно толстые, не говоря о тонких, листики золота разрываются силой кристаллизации медных солей, и предмет может потерять все свое золотое убранство.

Лучшим средством здесь оказывается опять паста А. А. Лаптева, применяемая терпеливо и спокойно.

Химик А. Скотт, производивший над бронзами большие работы в лаборатории Британского музея, рекомендует применение попеременной обработки предмета: а) щелочным раствором из 15 частей виннокислого кали-натрия, 5 частей едкого натрия и 100 частей воды и б) 20-процентным раствором уксусной кислоты. Эта обработка начинается и заканчивается обязательно щелочным раствором. Между ваннами промывки не производят. Каждая ванна длится 1—2 часа. В своей практике я применял вместо уксусной — муравьиную кислоту, и это улучшало результаты. После обработки следует трехкратное кипячение в воде, последнее в дистиллированной, каждое по 3 — 4 часа.

При серебряной насечке или плакировке второй способ предпочтительнее, чем паста Лаптева, ввиду особого действия муравьиной кислоты на серебро.

Если надо произвести энергичную очистку в более быстром темпе, применяют другие способы, которые, однако, требуют большой осторожности. Это делается заменой раствора едкой щелочи раствором серной кислоты. Процесс ведут так.

Берется предмет, засыпается гранулированным цинком к заливается электролитом, состоящим из 10-процентного раствора серной кислоты. В результате, получаете необычайно бурное протекание процесса, весь раствор буквально кипит. Растворение окислов и восстановление идет с чрезвычайно большой быстротой, но одновременно возникает опасность получения сернистых соединений, т. е. соединений меди с серной кислотой, которые сами по себе являются нежелательными. Кроме того, процесс идет настолько бурно, что овладеть им, поймать тот момент, когда еще не образовались вредные соединения, а. предмет уже достаточно очистился, довольно трудно. Поэтому, желая сделать процесс более мягким, мы берем в равных долях раствор серной кислоты и глицерин. Тогда процесс идет мягче, спокойнее и мы в состоянии наблюдать за его прохождением. После окончания процесса необходимо самое тщательное промывание предмета, а так как здесь может быть упорное действие кислоты, необходимо ее нейтрализовать в слабом щелочном растворе, например, 2-процентном растворе аммиака; в этом растворе держат предмет минут 10 после того, как вынули его из серной кислоты и промыли. После аммиачной ванны опять необходимо промывание. Всякое промывание идет не в холодной, а в кипящей воде.

Применение кислой, а не щелочной электролитической ванны совершенно необходимо в тех случаях, когда на бронзе есть украшения из эмали или стекла. Вместо сильной серкой кислоты можно и даже предпочтительнее в этих случаях брать слабую уксусную или муравьиную кислоту.

Мне думается, в тех условиях, в которых приходится работать работникам периферийных музеев, десятки способов, рекомендуемых различными справочниками, ни к чему. Лучше овладеть двумя — тремя способами, но овладеть ими действительно, как следует, наблюдая за всем, что происходит, и обязательно записывая в свою рабочую тетрадь все наблюдения и результаты, особенно неудачные, чтобы в них разбираться и не повторять. Между прочим, очень часто в музеях, даже в самых больших, применяется чистка монет в соляной кислоте. Я самым решительным образом советую соляную кислоту из всех работ, кроме керамики, исключить абсолютно, потому что она вводит в предмет опять-таки хлор, избавиться от которого очень трудно. С таким реактивом лучше не иметь дела, если нет настоящей лабораторной обстановки, так как соляная кислота чрезвычайно летуча, и весь воздух будет наполнен ее парами; следовательно, все, что находится в мастерской, будет отравляться и окисляться этой кислотой. Несмотря на то, что целый ряд учебников рекомендует применение соляной кислоты, особенно для очистки монет, я категорически не советую прибегать к ее применению.

После того, как предмет уже совершенно освободился от дикой патины, его необходимо прокипятить в двух — трех водах, каждый раз по полчаса, для того, чтобы удалить и едкий натр и всякие другие вещества.

Далее возникает вопрос — как сохранить предмет от дальнейшего разрушения уже после очистки, учитывая, что медь и бронза очень чувствительны к внешним факторам, как хлор, аммиак и т. п.

К сожалению, способов, безусловно признанных, пока еще не найдено. Лучшие результаты дает покрытие белым воском. Для этого вы растапливаете воск, погружаете в него теплый предмет и выдерживаете до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков; после этого предмет вынимается и протирается досуха. Известную защиту это представляет, предохраняя предмет на более или менее продолжительное время.

Хорошую защиту может оказать покрытие шеллаком. Легкий спиртовой раствор шеллака позволяет покрыть весь предмет; получается такая пленка, которая предохраняет предмет от воздействия внешней атмосферы, но она прядает предмету неприятный лакированный вид.

За последнее время в большую моду стали входить различные лаки, приготовленные из целлюлозы, вроде цапона, целлита, целлофана и т. п. Но такого рода пленки представляют известную опасность, потому что в препаратах целлулозы почти всегда остается свободная кислота (уксусная, азотная, серная), которая действует на предмет разрушающим образом. В лаборатории Института археологической технологии один из таких подопытных предметов, покрытый слабым раствором цапона в ацетоне, через два года превратился целиком в зеленый порошок с легко определяемым содержанием HNO8; другие покрылись густой зеленой пленкой аналогичного состава.

Это значит, что тот препарат целлюлозы, который был применен для покрытия предметов, содержал свободную азотную кислоту, бывшую причиной нового энергичного окисления. Поэтому лучшим и более целесообразным следует считать применение или воска или шеллака, или, наконец, протирку высокосортным вазелином.

Обновлено Мар032011

Форум реставраторов

RestoreForum.ru

 

Авторы сайта являются единомышленниками. Наша основная задача - способствовать распространению информации о реставрации, формированию адекватного прозрачного профессионального реставрационного сообщества.

Полезные ссылки: реставрация мебели "Антик Нуво"Производство Стеклофибробетона для архитектуры

Активные темы