Знайдені у землі предмети, як правило, покриті кіркою оксидів. Якщо ви сумніваєтеся, чи зможете ви прибрати їх, то краще цього не робити. У ряді випадків чистка представляє проблему, якій треба приділити найсерйознішу увагу, оскільки цінну знахідку дуже легко зіпсувати або сильно знецінити в процесі некваліфікованої чищення, коли застосовуються прискорені методи видалення окислів. Зверніться краще до фахівців, які за допомогою складних хімікатів та навіть скальпеля видалять найменші сліди корозії, в результаті чого виріб виглядає як нове, дозволяючи розглянути найдрібніші деталі зображення, наприклад, на римській монеті. Однак ринок антикваріату і колекціонери не вітають такий характер чистки, вважаючи за краще збереження на виробах природною патини.
Для тих, хто все-таки хоче спробувати очистити знайдені вироби самостійно, нижче наводяться деякі методи і хімікати, що застосовуються для чищення різних металів і сплавів.
Механічна чистка
Цей метод передбачає видалення поверхневих відкладень вручну. Рихлі продукти корозії можна видалити щітками. Для цього застосовуються зубні щітки різної жорсткості. Хороші результати давали щітки для чищення шрифтів друкарських машин, але їх зараз, на жаль, знайти важко. Для великих виробів із заліза можна застосовувати дротяні щітки Тверді шари окислів можна сколювати гострим інструментом, виготовленим із звичайних швейних голок, кінець яких заточують як зубило. Корозійний шар сколюють шматочок за шматочком. Інструмент при цьому слід тримати вертикально і стежити потім, щоб він не зачіпав основний метал. Процес йде повільно, але результати можуть бути дуже хороші. Дуже корисно в ході такої чистки застосовувати настільну лупу.
Рис. 60. Механічна чистка - сколювання оксидів заточеною голкою
Існують електричні інструменти, які прискорюють процес чищення. Це малогабаритні дрилі, де замість свердла встановлюють різні щіточки, а також вібраційні гравірувальні машинки, які дозволяють легко сколювати вироби з тверді оксиди, використовуючи в якості інструментів знову ж швейні голки або спеціальні насадки.
Рис. 61. Микродрель з насадками для механічного чищення
Для чищення великих партій однорідних виробів (наприклад) сучасних монет застосовувати галтувальні барабани, в яких очищаються предмети обертаються разом з наповнювачем з дерев'яних пластмасових або металевих елементів в мильній воді протягом декількох годин.
Електролітична чистка
Обладнання для електролітичної чищення складається з трансформатора, випрямляча і двох електродів - катода (-) і анода (+). До анода під'єднується пластина з нержавіючої сталі, а до катода - затискач або дротяна рамка, утримуючі предмет, який повинен бути очищений від корозії. Обидва електроди опускають у скляний або пластмасовий контейнер, в який наливають електроліт. Зазвичай це вода з невеликою кількістю кухонної солі і відповідного миючого агента, наприклад каустичної соди або лимонної кислоти.
При включенні струму починається поступове видалення продуктів корозії. Час від часу струм вимикають і оглядають поверхню виробу. Коли оксиди втратять свою твердість, процес можна припинити і подальшу проводити чистку механічним способом.
Електрохімічна чистка
Це інший різновид електролітичної чищення, при якій відбуваються хімічні реакції без застосування зовнішнього джерела струму. Очищений предмет поміщають в контейнер з розчином і додають відповідний метал у вигляді порошку, як правило, цинк в розчин каустичної соди або алюміній в розчин вуглекислого натрію.
Рис. 62. Електролітична чистка
В результаті хімічної реакції виділяється водень, який відновлює оксиди на виробі.
Хімічна чистка
Виріб опускають в розчин відповідних хімікатів, які можуть бути або кислотами або лугами. Вони розчиняють продукти корозії на виробі. Чим більш концентровані розчини, тим швидше йдуть реакції і, відповідно, процес чищення більш складно контролювати.
Залізо і його сплави
Залізо застосовувалось для виготовлення виробів виключно шляхом кування. Лиття не використовувалося внаслідок великої крихкості відлитих виробів. Зброя і інструмент, зокрема сокири і ножі, виготовляли шляхом проковки підлогу ос різне обробленого металу При цьому тверда ріжуча серцевина із сталі була оточена більш м'яким залізом, завдяки чому ріжуча кромка самозатачивалась в процесі роботи, як зуби бобра, і інструмент був завжди гострий. На жаль, залізо і сталь легко корродируют і їх важче всього чистити і консервувати.
Корозія заліза являє собою складний процес, у результаті якого воно покривається товстим шаром окислів заліза або іржі. Іноді цей процес закінчується повним заміщенням оксидами металу, хоча зовні виріб зберігає вихідну форму. Це можна перевірити за допомогою магніту (оксиди магнітом не притягаються).
Якщо ви вирішили очистити залізний предмет, спосіб буде залежати від стану окислів. Невеликі предмети, такі як наконечники стріл, можуть мати дуже мало залишився початкового заліза. Тому їх можна поліпшити, видаливши напилком горбисті утворення іржі, зберігши таким чином форму наконечника. Більш великі об'єкти (підкови, ядра) можуть бути піддані більш суворою чищення, наприклад, видалення іржі шляхом сколювання її молотком або зубилом. Окалина з таких об'єктів легко видаляється при нагріванні виробу до червоного каління і подальшому зануренні у воду або масло.
Механічно методи видалення іржі більш переважні при чищенні залізних об'єктів. Невелика іржа легко видаляється з допомогою залізної щітки. Більш товсті шари окислів можна обдерти з допомогою напилка або абразивного круга, не забуваючи, однак, при цьому про первісній формі об'єкта.
При хімічній обробці оксиди можна видалити при зануренні виробу в розчини мінеральних і органічних кислот з додаванням 1-2% інгібітор кислотної корозії - уротропіну, танніна, пірокатехіна, гідрохінону, метола. Найбільш активним є розчин, що містить 35% ортофосфорної і 5-10% соляної кислоти.
Після кислотного очищення необхідно ретельно промити поверхню очищеного металу і піддати її консервації з застосуванням інгібітору корозії, краще всього бензотриазола.
В ряді випадків краще електролітичний метод видалення окислів. Для цього використовують джерело живлення на 12В (пристрій для зарядки акумуляторів). Позитивний дріт з'єднуються з пластиною з нержавіючої сталі (ложкою, наприклад, негативний дріт з'єднують з очисним виробом. В якості електроліту застосовують розчин кухонної солі (3 столові ложки на 1 л води). Відстань між виробом і пластиною з нержавіючої сталі становить 3 див. мірою електролізу вода стає бурою, і її міняють кожні 2-3 години. Після чищення добре промийте виріб, висушіть і покрийте воском, лаком або вазеліном, щоб запобігти подальше окислення.
Для очищення поверхні заліза від продуктів корозії існують більш складні методи, які виконати в домашніх умовах зможуть лише ентузіасти. До таких методів, наприклад, відноситься відновлення в низькотемпературній газовій плазмі. Цим способом можна відновлювати вироби з повністю або майже повністю коррозированного заліза, а також вироби, інкрустовані золотом або сріблом.
Крім того, використовують термічне відновлення окисленого заліза з допомогою оксиду вуглецю або водню. У будь-якому випадку очищений від корозії залізний предмет слід обробити якимось консервуючою матеріалом, оскільки в інакше він знову почне окислюватися. Першими ознаками такого окислення є так зване "випотівання", коли на поверхні з'являються вироби дрібні краплі іржавої води, через деякий час утворюються тріщини, метал починає розшаровуватися і відвалюватися. Як правило, цей процес обумовлений наявністю хлоридів, що залишилися в продуктах корозії. Для нейтралізації хлоридів виріб кип'ятять 5%-ном розчині каустичної соди, розчиненої в дистильованій воді, кілька разів змінюючи розчин. Після цього виріб кип'ятять у чистої дистильованої воді і висушують протягом декількох днів сушильній шафі. Нарешті виріб занурюють в ацетон, сприяє видаленню залишків хлоридів і після остаточної сушки занурюють на 1 год у розплавлений віск. Надлишки воску видаляють за допомогою ганчірки і фена, використовуваного для сушіння волосся. Нарешті, виріб покривають якимось прозорим лаком.
У реставраційній практиці для чорних металів широко застосовують фосфатування як один з надійних способів захисту поверхні металу. В залежності від складу розчину колір фосфатного шару може варіювати від безбарвного до чорного.
Шляхом фосфатування можна проводити консервацію залізних предметів з значними верствами продуктів корозії. На поверхні утворюються кристалічні або аморфні шари фосфатів, що захищають метал від подальшої корозії.
Мідь та її сплави
Мідь застосовувалася або в чистому вигляді або у вигляді сплавів. Сплав міді з оловом - бронза, сплав з цинком - латунь. Також вводилися в сплави свинець та інші метали, що надають сплаву інші властивості і зовнішній вигляд.
Монети і вироби з мідних сплавів після довгого перебування в землі, як правило, окислені. Оксиди міді в основному складаються з карбонату міді і мають зеленуватий колір. Однак продукти корозії можуть бути більш складними і містити багато інших елементів, які надають окислів інший вигляд і можуть бути причиною їх нестабільності.
Як правило, стародавні монети і реліквії з гладкою зеленої щільною патиною цінуються колекціонерами набагато вище, ніж піддані чищенні до блискучого металу або тим більше відполіровані. Це означає, що чистка в більшості випадків таких об'єктів не потрібно, за винятком тих випадків, коли вони покриті товстою пухкої кіркою оксидів, що приховує деталі. В цьому випадку краще всього застосовувати механічну чистку. Видалення продуктів корозії хімічним або електрохімічним шляхом може призвести до видалення патини або її нестабільності, веде до подальшої корозії.
Пухкі сліди корозії видаляють за допомогою стоматологічного інструменту, застосовується при лікуванні зубів, включаючи і бормашинку. Слід мати на увазі, що вироби з мідних сплавів нерідко покривалося золотом або сріблом, що необхідно враховувати при їх чищенні механічним способом. Окремі тверді ділянки корозії зазвичай розм'якшуються при витримці вироби в оливковій олії протягом 3-5 днів. Плями залізної корозії мідних сплавах можна розчинити, застосовуючи локально розчин динатрієвої солі етилендіамінтетраоцтової кислоти (трилон-Б).
У деяких випадках, коли тонкий шар окислів покриває вироби з покриттям з золота або срібла, при механічної чистки легко пошкодити це покриття. У цьому рекомендується використовувати розчин гексаметафосфата натрію. Цей хімікат повільно розчиняє шар оксидів міді. В процесі обробки виріб час від часу слід виймати з розчину і за допомогою м'якої кисті промивати у воді, спостерігаючи за ходом процесу. Зазначений хімікат особливо корисний у тому випадку, коли шар окислів утворився поверх патини. Концентрація розчину повинна бути 5-10%, невеликий нагрів прискорять реакцію. Тривале занурення в цей розчин може призвести до повного видалення окислів до чистого металу. Цей розчин дозволяє видаляти вапняні нашарування, які прилипли пісок і глину. Вони розм'якшується і порівняно легко відчищаються твердою щіткою. Обробка значно прискорюється при використанні гарячого 20%-ного розчину гексаметафосфата натрію (40-50 °С).
Добре очищають поверхню міді і мідних сплавів 5-10%-ний розчини лимонної і оцтової кислот, але після обробки в цих розчинах вироби необхідно ретельно промивати.
Одним із способів чищення виробів з міді та мідних сплавів є кип'ятіння їх в соняшниковій або іншому маслі.
Рис. 63. Результати чищення
Оксиди при цьому розм'якшується і легко видаляються щіткою, однак самі вироби нерідко набувають чорний колір, що не завжди бажано.
Для очищення бронзи з позолотою застосовують нейтральні та лужні розчини сегнетової солі. Сегнетова сіль не реагує з оксидами міді, а видаляє тільки солі та їх гідрати. У деяких випадках для чищення виробів можна застосовувати електролітичні і електрохімічні способи. Електролітичну чистку проводять в 5%-ном розчині лимонної кислоти при кімнатній температурі і щільності струму 3-5 А/дм2. До виробу під'єднують негативний дріт, в якості анода застосовують платівки з нержавіючої сталі. Час від часу виріб виймають і промивають, спостерігаючи як йде чистка. Можливо, коли частина оксидів буде вилучена, подальшу чистку варто вести механічним способом.
Електрохімічна чистка полягає в нанесенні на виріб пасти з порошкоподібного цинку, алюмінію або магнію в 10-15%-ном розчині каустичної соди. Виділяється в ході реакції водень сприяє відновленню солей і оксидів міді до металу.
Погнуті об'єкти з міді і її сплавів можна випрямити, нагріваючи їх у полум'я газового пальника. Проте не слід сильно перегрівати, інакше виріб може зазнати значного окислення і просто згоріти.
Зовнішній вигляд деяких виробів можна поліпшити за рахунок патини. Патина може бути рихлою або грубозернистою. Якщо колір патини занадто світлий або неоднорідний, корисна обробка кольоровим воском. Можна використовувати крем для різнобарвний взуття (зелений, коричневий або чорний). Звичайний бджолиний віск застосовується також як захисні лаки.
Якщо довелося вичистити виріб до чистого блискучого металу, то для поліпшення виду можна відновити патину шляхом занурення у відповідні вироби розчини.
Багато вироби з мідних сплавів після вилучення їх з ґрунту залишаються стабільними і не вимагають спеціальної обробки для їх консервації. Можна використовувати віск або захисні лаки для додаткового захисту і поліпшення зовнішнього вигляду.
Іноді на виробах видно окремі невеликі ділянки зелених порошковатых окислів, які виходять на поверхню з глибини вироби. Ці оксиди обумовлені присутністю хлоридів, що містяться в продуктах корозії, і які можуть активізуватися, якщо оточення об'єкта змінюється. Це також може статися, коли об'єкт піддавався хімічної або електрохімічної обробки. Виникнувши, така корозія може прогресувати і, якщо їй не приділити увагу, може призвести до повного руйнування виробу.
Єдиним способом впоратися з цією хворобою - повне видалення уражених ділянок. Це може бути досягнуто шляхом повного видалення оксидів з виробу до чистого металу або шляхом видалення окислів тільки з уражених ділянок з допомогою стоматологічного інструменту. Якщо будь-які сліди таких окисів залишаться, процес піде далі.
Для консервації вироби після видалення оксидів міді рекомендується обробити його у бензотриазоле. Перед цим виріб слід знежирити в спирті або ацетоні, після чого тривалий час витримати в розчині каустичної соди.
Після цього виріб просушують і занурюють на кілька днів в 5%-ний спиртовий розчин бензотриазола. Після цього його ретельно просушують і видаляють щіткою будь з'явився на ньому осад. Потім на виріб наносять кілька шарів захисного лаку.
Срібло та його сплави
Срібло, як правило, легують іншими металами, найчастіше міддю. Нерідко вироби з срібла покривають золотом, а саме срібло застосовується для покриття виробів з бронзи, міді та інших сплавів. Іноді прикрашають вироби зі срібла черню срібла, нанесеним на вигравіруваний малюнок.
Основним продуктом корозії срібла є сульфід срібла, у вигляді тонкої чорної плівки, і карбонат міді, утворює кірку зеленого кольору. Менш типовим, але більш важким для чищення, є хлорид срібла, що представляє сіре покриття на металі. Карбонат міді легко видаляється при зануренні в 5%-ний розчин лимонної або сірчаної кислоти. Коли на виробі спостерігаються плями карбонату міді, необхідно вирішити, чи виготовлено виріб зі срібла з високим вмістом міді або воно лише вкрите шаром срібла. В останньому випадку при зануренні виробу в кислоту, ви можете зіпсувати річ, розчинивши покриття. Тому, якщо є підозра на покриття, спробуйте спочатку невелику ділянку краплею дуже розведеної кислоти.
Хлорид срібла видалити набагато важче. Він утворює міцну плівку, проростає всередину металу. Відчистити такий виріб можна електролізом, використовуючи як електроліту каустичну соду. Після такої обробки необхідно прокип'ятити виріб в дистильованій воді, кілька разів міняючи воду, після чого висушити при температурі 105°С.
У деяких випадках патина утворюється хлоридом цинку. Якщо вона має гарний відтінок, то навіть бажана, особливо на монетах.
Для видалення патини можна використати наступний метод. Загорніть виріб в алюмінієву фольгу, покладіть в скляну банку. Додайте трохи соди і налийте у банку гарячу воду Через деякий час, коли припиниться виділення бульбашок, промийте виріб у воді. Якщо потрібно, повторіть процес.
Якщо виріб деформоване не дуже сильно, його можна виправити без нагрівання. Однак деякі тонкі монети з часом стають дуже крихкими і можуть зламатися при вигині. Тому при сильній деформації виробу слід прогріти.
Вироби з високопробного срібла не потребують консервації. Сплави з низьким вмістом срібла краще зберігаються, коли покриті захисним лаком.
Золото та його сплави
Золото рідко використовували для виготовлення монет та виробів . Природне золото містить іноді високий відсоток срібла (до 50%). Такий сплав називається электрумом. Для практичного застосування в золото додають срібло або мідь, іноді обидва металу. В результаті виходять сплави, з вигляду схожі на чисте золото, але значно перевершують його по твердості і зносостійкості. Як чисте золото, так і більшість його сплавів мають високу корозійну стійкість і, перебуваючи в землі протягом століть, не змінюють свого зовнішнього вигляду. Вироби і монети з низькопробного золота нерідко покривається патиною, тобто втрачають блиск і виглядає тьмяним і сірим. Так, деякі золоті монети Тамані недосвідчений погляд може прийняти за свинцеві.
Витягнуті із землі вироби з високопробного золота, як правило, такі ж блискучі, як ніби їх закопали вчора. Тому найбільше, що треба зробити, - це промити їх у теплій воді з милом за допомогою м'якої зубної щітки. Прилиплі грудочки землі видаляють дерев'яною зубочисткою. В цілому стародавні золоті вироби мають матовий, злегка помаранчевий колір, який втрачається при будь-якій спробі потерти виріб шматком тканини або шкіри.
Золоті вироби легко деформуються. Якщо вони не дуже сильно погнуті, їх можна виправити без нагрівання.
При значній деформації виріб слід нагрівати в полум'я до темно-червоного істерики, а потім опустити у воду. Процес слід повторювати після кожного вигину на 20-30°. На жаль, такий випал призводить до втрати кольору золота, який можна відновити в розбавленій сірчаній кислоті. Однак благородну патину відновити набагато складніше.
Золото не вимагає ніякої спеціальної консервації.
Олово, свинець, його сплави
Олово і свинець, поряд з міддю, золотом і сріблом, відносяться до металів, які людина використовувала з давніх часів. Вироби з цих металів легко виготовляти шляхом лиття. Проте в чистому вигляді вони застосовувалися рідко через їх низької твердості Набагато частіше вони використовувалися у вигляді сплавів з іншими металами - вісмутом, цинком, сурмою та ін.
Вироби із свинцю (кулі, амулети, друку) при тривалому перебуванні у ґрунті покриваються плівкою білого оксиду, який при нормальних умовах стабільний. Тому не варто його видаляти. Однак якщо об'єкт має дрібні деталі (печатка) або тонкий візерунок, то оксиди можна видалити в 5%-ном розчині трилона-Б. Оксиди з виробів з олова і його сплавів зі свинцем видаляються з працею, супроводжуючись корозією вироби. Тому часто досить просто промити в гарячій предмет воді з милом, а потім протерти фланеллю.
Автор: Булгак Ст. Л.