Изобретение относится к очистке железных археологических предметов от ржавчины и может быть использовано в археологии и машиностроении. Изобретение позволяет снизить трудоемкость очистки, расход реагентов и съем основного металла. Это достигается тем, что археологические предметы после предварительной очистки подвергаются меднению, после чего проводят травление предметов раствором серной кислоты от 50 до 200 г/л с добавкой хлорида натрия 5-10 г/л или 15-20% раствором соляной кислоты с добавкой уротропина 1%.
Формула изобретения
Способ очистки железных археологических предметов, включающий травление предметов раствором серной кислоты от 50 до 200 г/л с добавкой хлорида натрия 5-10 г/л или 15-20% раствором соляной кислоты с добавкой уротропина 1%, отличающийся тем, что перед травлением предметы подвергают меднению.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области очистки железных археологических изделий от ржавчины и может быть использовано в археологии и машиностроении. Известен способ очистки археологических предметов в растворах, в состав которых входит 1 часть концентрированной соляной кислоты и 3-4 частей воды или 1 часть концентрированной серной кислоты и 6-8 частей воды, с добавками 1% ингибитора-уротропина, описанный в книге А.В.Кирьянова. Реставрация археологических предметов. - М.: Изд. Академии Наук СССР, 1960, с. 52-53. [1]. Железные предметы укладывают на дно эмалированного, фарфорового или стеклянного сосуда и заливают растворами ингибированной кислоты. Примерно через 30-40 минут проводят контроль состояния растворения окислов. Недостатком такого способа является его трудоемкость, т.к. неполное растворение окислов требует дальнейшей механической очистки остатков окислов и повторной химической обработки. Известен химический способ очистки от коррозии железных предметов, описанный в книге Л.С.Гельфельда "Основы реставрации архитектурного металла", - М.: Институт Спецроектреставрация, 1992, с. 8. [2]. В состав травителя входят (в г/л раствора) серная кислота - 175, хлорид натрия - 120, сульфанол - 4 при экспозиции раствора до 90 мин. Недостатком этого метода является наводораживание и невозможность использования его при глубокой коррозии. Известен способ химического травления стальных изделий соляной или серной кислотах, описанный в книге Я.В.Вайнера, М.А.Дасоян. Технология электрохимических покрытий. - Л.: Машиностроение, 1972, с. 41-43. [3]. При травлении в 15-20%-ом растворе соляной кислоты происходит растворение преимущественно окислов железа, тогда как металлическая основа протравливается значительно меньше. При травлении в серной кислоте травится преимущественно металлическое железо с выделением водорода, который механически разрыхляет и удаляет оксиды. Недостатком такого травления является растворение металлической основы, что приводит к излишнему расходованию кислоты, потере металла, появлению вредных испарений, кроме того, поверхность металла оказывается разъеденной и шероховатой. Наиболее близким является способ травления железа, покрытого сравнительно толстым слоем окалины, смесью серной и соляной кислот или серной кислоты с добавками хлористого натрия. Этот способ следует считать за прототип. [Я.В.Вайнера, М.А.Дасоян. Технология электрохимических покрытий. - Л. : Машиностроение, 1972, с. 43 [3]. Недостатком данного способа является то, что травлению подвергается основной металл, в результате чего на археологических изделиях исчезают орнамент, надписи, изображения и т.д. Изобретение позволяет устранить эти недостатки с целью уменьшения разъедания основного металла растворами кислот и сохранение общего рельефа изделия. Это достигается тем, что археологические предметы после предварительной очистки подвергают меднению, а затем обрабатывают растворами серной кислоты от 50-200 г/л с добавками хлорида натрия 5-10 г/л или раствором соляной кислоты с добавками 1% раствора уротропина. Для ускорения процесса очистки при использовании серной кислоты с добавками хлорида натрия температуру раствора повышают от 30 до 50oС. Для удаления меди с поверхности железных археологических предметов их обрабатывают 50-60% раствором азотной кислоты. Предварительное химическое меднение сохраняет металлическую основу от разъедания, сохраняя рельеф железных археологических предметов, подвергающихся очистке, повышает коррозионную стойкость изделий, т.к. пассивирует их. Способ очистки железных археологических предметов проводится следующим образом. Готовят раствор химического меднения: сульфат меди 10-15 г/л, серная кислота - 5-15 г/л. Железные археологические предметы после очистки от земли и обезжиривания обрабатываются в растворах меднения. Медь осаждается только на участке без оксидов, а участки с оксидами не восстанавливают медь. Затем археологические предметы обрабатываются 15-20% раствором соляной кислоты с добавками 1% раствора уротропина или в растворе серной кислоты от 50-200 г/л и 5-10 г/л раствора хлористого натрия. При этом растворы кислот действуют только на участки с оксидами, а участки, покрытые медью, не реагируют с растворами кислот, тем самым исключается процесс травления участков железа. В процессе очистки археологических предметов эту операцию повторяли до полного удаления оксидов с поверхности предметов. Для ускорения процесса очистки при использовании серной кислоты с добавками хлорида натрия температура раствора повышается от 30 до 50oС. Затем археологические предметы обрабатывают 50-60% раствором азотной кислоты с целью растворения меди. Железо при этой обработке пассивируется. После тщательной промывки и сушки археологические предметы подвергали пассивации. Для меднения археологических предметов можно использовать травильные растворы, образующиеся после химической очистки предметов, изготовленных из меди и ее сплавов. Использование такого способа очистки археологических предметов позволяет очистить предметы от оксидов, сохранив рельеф, орнамент предмета, уменьшается съем основного металла в 40-50 раз. Улучшается сохранность изделия за счет пассивации железной основы. Данная технология опробована при очистке, реставрации и консервации археологических предметов Марийского научно-исследовательского института языка, культуры и литературы им. В.М.Васильева.
