Консервация и реставрация предметов из меди
Консервация и реставрация предметов из меди и медных сплавов – это сохранение и защита предметов, имеющих историческую и личную ценность, изготовленных из меди или медного сплава . Применительно к объектам культурного наследия эту деятельность обычно осуществляет реставратор-реставратор .
Исторически предметы из меди или медного сплава создавались для религиозного, художественного, технического, военного и бытового использования. Акт консервации и восстановления направлен на предотвращение и замедление ухудшения состояния объекта, а также на защиту объекта для будущего использования. Предотвращение и удаление поверхностных загрязнений и продуктов коррозии являются основными задачами реставраторов-консерваторов при работе с предметами из меди или медных сплавов.
История [ править ]
Медный век [ править ]
Медь встречается в природе как самородная медь и была известна некоторым из древнейших известных цивилизаций. История его использования насчитывает не менее 10 000 лет, а по оценкам, его открытие датируется 9000 годом до нашей эры на Ближнем Востоке; [1] медный кулон был найден в северном Ираке и датируется 8700 годом до нашей эры. [2] Есть свидетельства того, что золото и метеоритное железо (но не выплавка железа) были единственными металлами, которые люди использовали до меди. [3] Считается, что история металлургии меди развивалась в следующей последовательности: 1) холодная обработка самородной меди , 2) отжиг , 3) плавка и 4) метод выплавляемого воска . В юго-восточной Анатолии все четыре металлургических метода появляются более или менее одновременно в начале неолита ок. 7500 г. до н.э. [4] Однако так же, как сельское хозяйство было изобретено независимо в нескольких частях мира (включая Пакистан, Китай и Америку), выплавка меди была изобретена локально в нескольких разных местах. Вероятно, он был независимо обнаружен в Китае до 2800 г. до н. э., в Центральной Америке, возможно, около 600 г. н.э., и в Западной Африке примерно в 9 или 10 веке нашей эры. [5] Литье по выплавляемым моделям было изобретено в 4500–4000 годах до нашей эры в Юго-Восточной Азии. [1] и радиоуглеродное датирование установило добычу полезных ископаемых в Олдерли Эдж в Чешире , Великобритания, в период с 2280 по 1890 год до нашей эры. [6] Эци Ледяной человек , мужчина, датируемый 3300–3200 гг. до н.э., был найден с топором с медной головкой чистотой 99,7%; высокий уровень мышьяка в его волосах позволяет предположить, что он занимался выплавкой меди. [7] Опыт работы с медью способствовал развитию других металлов; в частности, выплавка меди привела к открытию выплавки железа . [7] Производство в Старом медном комплексе в Мичигане и Висконсине датируется периодом между 6000 и 3000 годами до нашей эры. [8] [9] Природная бронза, разновидность меди, получаемая из руд, богатых кремнием, мышьяком и (редко) оловом, вошла в общее употребление на Балканах около 5500 г. до н.э. Раньше единственным инструментом из меди было шило, которым протыкали кожу и выдалбливали отверстия для соединения древесины. Однако внедрение более прочной формы меди привело к широкому использованию и крупномасштабному производству инструментов из тяжелых металлов, включая топоры, тесла и топоры-тесла. [ нужна ссылка ]
Бронзовый век [ править ]
Сплав меди с оловом для получения бронзы впервые был осуществлен примерно через 4000 лет после открытия выплавки меди и примерно через 2000 лет после того, как «природная бронза» вошла в общее употребление. Бронзовые артефакты из шумерских городов и египетские артефакты из медных и бронзовых сплавов датируются 3000 годом до нашей эры. [10] Бронзовый век начался в Юго-Восточной Европе около 3700–3300 до н.э., в Северо-Западной Европе около 2500 до н.э. Он закончился с началом железного века, 2000–1000 гг. до н.э. на Ближнем Востоке, 600 г. до н.э. в Северной Европе. Переход между периодом неолита и бронзовым веком раньше назывался периодом энеолита (медно-каменный), когда медные орудия использовались вместе с каменными орудиями. Этот термин постепенно вышел из употребления, потому что в некоторых частях мира кальхолит и неолит совпадали с обеих сторон. Латунь, сплав меди и цинка, имеет гораздо более позднее происхождение. Он был известен грекам, но во времена Римской империи стал существенным дополнением к бронзе. [10]
Античность и средневековье [ править ]
В Греции медь была известна под названием халкос (χαλκός). Это был важный ресурс для римлян, греков и других древних народов. В римские времена он был известен как aes Cyprium , aes — общий латинский термин для обозначения медных сплавов и Cyprium с Кипра , где добывалось много меди. Фраза была упрощена до cuprum , отсюда и английское медь . Афродита и Венера представляли медь в мифологии и алхимии из-за ее блестящей красоты, древнего использования в производстве зеркал и связи с Кипром, который был посвящен богине. Семь известных древним небесных тел были связаны с семью известными в древности металлами, а Венера была отнесена к меди. [11]
Первое использование латуни в Британии произошло примерно в III–II веках до нашей эры. В Северной Америке добыча меди началась с небольших разработок коренных американцев. Известно, что самородную медь добывали на участках острова Рояль с помощью примитивных каменных орудий между 800 и 1600 годами. [12] Медная металлургия процветала в Южной Америке, особенно в Перу, около 1000 г. н. э.; на других континентах это происходило гораздо медленнее. Были обнаружены медные погребальные украшения 15 века, но коммерческое производство металла началось только в начале 20 века.
Культурная роль меди была важна, особенно в денежном выражении. Римляне VI-III веков до нашей эры использовали в качестве денег медные куски. Сначала ценилась сама медь, но постепенно форма и внешний вид меди стали более важными. У Юлия Цезаря были свои монеты из латуни, а Октавиана Августа Цезаря монеты были изготовлены из сплавов Cu-Pb-Sn. При предполагаемом годовом объеме производства около 15 000 тонн римская деятельность по добыче и выплавке меди достигла непревзойденного масштаба до времен промышленной революции ; провинции и наиболее интенсивно минировались Испании , Кипра Центральной Европы. [13] [14]
В воротах Иерусалимского храма использовалась коринфская бронза, изготовленная методом истощения позолоты. Наиболее распространено оно было в Александрии, где, как полагают, зародилась алхимия. [15] В древней Индии медь использовалась в целостной медицине Аюрведе для изготовления хирургических инструментов и другого медицинского оборудования. Древние египтяне (~ 2400 г. до н.э.) использовали медь для стерилизации ран и питьевой воды, а позже и при головных болях, ожогах и зуде. Багдадская батарея с медными цилиндрами, припаянными к свинцу, датируется периодом с 248 г. до н.э. по 226 г. н.э. и напоминает гальванический элемент, что заставляет людей полагать, что это была первая батарея; претензия не подтверждена. [16]
Современный период [ править ]
Великая Медная Гора — это рудник в Фалуне, Швеция, который действовал с 10 века по 1992 год. Он обеспечивал две трети спроса на медь в Европе в 17 веке и помогал финансировать многие войны Швеции в то время. [17] Его называли сокровищницей страны; В Швеции была валюта, обеспеченная медью . [18]
Использование меди в искусстве не ограничивалось валютой: ее использовали скульпторы эпохи Возрождения , в фототехнике, известной как дагерротип , и Статуе Свободы . Широкое распространение получили меднение и медная обшивка корпусов кораблей; корабли Христофора Колумба были одними из первых, кто имел эту особенность. [19] Norddeutsche Affinerie в Гамбурге была первым современным гальваническим заводом, начавшим свое производство в 1876 году. [20] Немецкий ученый Готфрид Осанн изобрел порошковую металлургию в 1830 году, определив атомную массу металла; Примерно в то же время было обнаружено, что количество и тип легирующего элемента (например, олова) к меди влияет на тон колокола. Взвешенная плавка была разработана компанией Outokumpu в Финляндии и впервые применена в Харьявалте в 1949 году; На долю энергоэффективного процесса приходится 50% мирового производства первичной меди. [21]
Межправительственный совет стран-экспортеров меди , сформированный в 1967 году с участием Чили, Перу, Заира и Замбии, играл в отношении меди ту же роль, что ОПЕК играет в отношении нефти. Он никогда не достиг такого же влияния, особенно потому, что второй по величине производитель, Соединенные Штаты, никогда не был его членом; он был распущен в 1988 году. [22]
Сохранение [ править ]
Исторические объекты [ править ]
Документация [ править ]
Систематическая и хорошо управляемая документация сегодня является важной предпосылкой качественно выполненных консервационных и реставрационных работ, включая документирование состояния объектов до, во время и после обработки. Идентификация материалов и процедур, использованных для производства объекта, а также результаты любых научных исследований также должны быть частью документации. И последнее, но не менее важное: неотъемлемой частью документации должны быть рекомендации по дальнейшему уходу за объектом.
Исследования [ править ]
- идентификация металлов, сплавов и металлических покрытий
- идентификация других органических/неорганических материалов
- идентификация продуктов и процессов коррозии
- идентификация технологии, использованной для производства объекта
Уборка [ править ]
| Химическая | Электрохимический | Механический | Ультразвуковой | Лазер | Плазма |
|---|---|---|---|---|---|
| Цитрат аммония 5% / pH 9 [23] Лимонная кислота 20% + 4% тиомочевина [24] Фосфорная кислота 10–20% + 1% тиомочевина [24] ЭДТА 4% pH 10 [24] Тартарат калия-натрия 25% NaOH 120 г/40 г глицерина/1 л воды [24] Полиметакриловая кислота 10–15% pH 4,5–5,5 [25] | NaOH 2–5 %, аноды из нержавеющей стали + измерение Ecorr! | Осажденная смесь мела и воды скальпель микромотор и стальные/или щетинные щетки микросанструйная установка струйная очистка сухим льдом | 4–6 г карбоната натрия/6–8 г фосфата натрия 10-12 г метасиликата натрия 1 л дистиллированной воды 2–5 минут, затем хорошо промойте и при необходимости повторите. | Можно использовать [26] | Можно использовать [29] [30] |
Объединение [ править ]
Стабилизация [ править ]
Защитные покрытия [ править ]
- прозрачные лаки - Paraloid B-72 - Incralac - Ormocer - Everbrite Coating - Pantarol A
- воски - Renaissance Wax - Cosmolloid 80 H - Dinitrol 4010 - Poligen ES 91 009
- комбинации - Паралоид Б-72 + финишное покрытие Renaissance Wax и т.д.
Объекты археологии [ править ]
Документация [ править ]
Исследования [ править ]
Принятие решения [ править ]
Уборка [ править ]
- механический
-Микропескоструйная обработка
-струйная очистка сухим льдом
-Скальпель или скребок
Высокоскоростной микромотор
-Стальные или керамические боры и фрезы
-Абразивные колеса
-Проволочные щетки
-Кисти и ручки из стекловолокна.
-Установочный молоток
Объединение [ править ]
Стабилизация [ править ]
- удаление хлоридов
- ингибиторы коррозии
- бензотриазол . [31]
-4-метилимидазол [32]
-сульфид аммония [34]
Защитные покрытия [ править ]
- прозрачные лаки - Paraloid B-72 - Incralac - Ormocer - Everbrite Coating - Pantarol A
- воски - Renaissance Wax - Cosmolloid 80 H - Dinitrol 4010 - Poligen ES 91 009
- комбинации - Паралоид Б-72 + финишное покрытие Renaissance Wax и т.д.
консервация Профилактическая
Предметы следует хранить в помещениях, защищенных от загрязненного воздуха, пыли, ультрафиолетового излучения и чрезмерной относительной влажности – идеальными значениями являются температура 16–20 °C и до 40 % (35–55 % по последним данным Канадского института консервации). рекомендации) относительная влажность, при этом при этом при сочетании металла с органическими материалами относительная влажность не должна быть ниже 45%. Археологические предметы необходимо хранить в помещениях (или пластиковых ящиках) с очень низкой относительной влажностью, а в случае особо ценных предметов - в камерах с азотом или аргоном. Предметы из меди или медных сплавов с активной коррозией до 35% относительной влажности. Полки в складских помещениях должны быть изготовлены из нержавеющей стали, пластика, не содержащего хлора и ацетата, или стали с порошковым покрытием. Следует избегать использования древесины и изделий из древесины (ДСП, фанера). Также не используйте резину, фетр или шерсть. При работе с металлическими предметами всегда надевайте чистые хлопчатобумажные перчатки. Уровень освещенности должен поддерживаться ниже 300 люкс (до 150 люкс для лакированных или окрашенных предметов, до 50 люкс для объектов из светочувствительных материалов).
См. также [ править ]
- Консервация и реставрация металлов
- Консервация и реставрация предметов из черных металлов
- Консервация и реставрация стеклянных предметов.
- Консервация и реставрация предметов из слоновой кости.
- Консервация и реставрация керамических предметов
- Консервация и реставрация серебряных предметов.
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «CSA – Путеводители по открытиям, краткая история меди» . Csa.com. Архивировано из оригинала 3 февраля 2015 г. Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Райнер В. Гессен (2007). Ювелирное дело через историю: энциклопедия . Издательская группа Гринвуд. п. 56. ИСБН 0-313-33507-9 .
- ^ "Медь" . Elements.vanderkrogt.net . Проверено 12 сентября 2008 г.
- ^ Ренфрю, Колин (1990). До цивилизации: радиоуглеродная революция и доисторическая Европа . Пингвин. ISBN 978-0-14-013642-5 . Проверено 21 декабря 2011 г.
- ^ Коуэн, Р. «Очерки по геологии, истории и людям», Глава 3: «Огонь и металлы: медь» . Проверено 7 июля 2009 г. .
- ^ Тимберлейк С. и Праг AJNW (2005). Археология Олдерли-Эджа: исследование, раскопки и эксперименты на древнем горнодобывающем ландшафте . Оксфорд: John and Erica Hedges Ltd., с. 396. дои : 10.30861/9781841717159 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «CSA – Путеводители по открытиям, краткая история меди» . Руководства по обнаружению CSA . Архивировано из оригинала 3 февраля 2015 года . Проверено 29 апреля 2011 г.
- ^ Плегер, Томас К. «Краткое введение в старый медный комплекс Западных Великих озер: 4000–1000 гг. До н.э.», Материалы двадцать седьмого ежегодного собрания Ассоциации лесной истории Висконсина , Оконто, Висконсин, 5 октября, 2002, стр. 10–18.
- ^ Эмерсон, Томас Э. и МакЭлрат, Дейл Л. Архаичные общества: разнообразие и сложность на Среднем континенте , SUNY Press, 2009 ISBN 1-4384-2701-8 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Макнил, Ян (2002). Энциклопедия истории техники . Лондон; Нью-Йорк: Рутледж. стр. 13, 48–66. ISBN 0-203-19211-7 .
- ^ Рикард, Т. А. (1932). «Номенклатура меди и ее сплавов». Журнал Королевского антропологического института . 62 . Королевский антропологический институт: 281. doi : 10.2307/2843960 . JSTOR 2843960 .
- ^ Мартин, Сьюзен Р. (1995). «Состояние наших знаний о древней добыче меди в Мичигане» . Мичиганский археолог . 41 (2–3): 119. Архивировано из оригинала 7 февраля 2016 г. Проверено 11 декабря 2012 г.
- ^ Хонг, С.; Канделоне, Ж.-П.; Паттерсон, CC; Бутрон, CF (1996). «История древнего загрязнения при выплавке меди в римские и средневековые времена, зафиксированная во льдах Гренландии». Наука . 272 (5259): 246–249 (247 и далее). Бибкод : 1996Sci...272..246H . дои : 10.1126/science.272.5259.246 .
- ^ де Каллатаи, Франсуа (2005). «Греко-римская экономика в сверхдолгосрочной перспективе: свинец, медь и кораблекрушения». Журнал римской археологии . 18 : 361–372 (366–369).
- ^ Джейкобсон, DM; Уорман, Джон М.; Баренцен, Хельма М.; ван Дейк, Маринус; Цюйльхоф, Хан; Судхёльтер, Эрнст-младший (2000). «Коринфская бронза и золото алхимиков» (PDF) . Макромолекулы . 33 (2): 60. Бибкод : 2000МаМол..33...60С . дои : 10.1021/ma9904870 . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2007 г.
- ^ «Тайны мира – странные артефакты, Багдадская батарея» . World-Mysteries.com . Архивировано из оригинала 5 мая 2011 года . Проверено 22 апреля 2011 г.
- ^ Линч, Мартин (15 апреля 2004 г.). Горное дело в мировой истории . п. 60. ИСБН 978-1-86189-173-0 .
- ^ «Золото: цены, факты, цифры и исследования: Краткая история денег» . Проверено 22 апреля 2011 г.
- ^ «Медная история» . Проверено 4 сентября 2008 г.
- ^ Стелтер, М.; Бомбах, Х. (2004). «Оптимизация процесса электрорафинирования меди». Передовые инженерные материалы . 6 (7): 558. doi : 10.1002/adem.200400403 .
- ^ «Взвешенная плавка Outokumpu» (PDF) . Оутокумпу . п. 2. Архивировано из оригинала 24 июля 2011 года.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) - ^ Карен А. Мингст (1976). «Сотрудничество или иллюзия: экспертиза межправительственного совета стран-экспортеров меди». Международная организация . 30 (2): 263–287. дои : 10.1017/S0020818300018270 .
- ^ Х.Бринч-Мадсен, «Очистка железа аммиачной лимонной кислотой», Рабочие листы для реставраторов 2/1974
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Стамболов Т.; Эйхельман Н.; Блек Р. Д. Коррозия и сохранение художественных и культурных ценностей из металла / I, Веймар, 1987.
- ^ Никитин, М.К.; Мелыникова, Е.П. Химия в реставрации, Ленинград, 1990.
- ^ 1.Купер, М.И. (2002) Лазерная очистка металлических поверхностей: обзор. Доклад, представленный на конференции секции металлов UKIC «Назад к основам: обработка поверхности» (Ливерпуль, октябрь 1999 г.). Опубликовано в журнале «Назад к основам, Секция металлов», стр. 34–39.
- ^ Сиано, С. Врата рая: физическая оптимизация подхода к лазерной очистке,Исследования в области охраны природы 46/2001.
- ^ Дракаки, Э. и др. Оценка лазерной очистки древнегреческих, римских и византийских монет, Анализ поверхности и интерфейса, 42 (6-7), 671–674., 2010.
- ^ Сэттоне, EAO, Матта, Дж. А. С., Альва, В., Чубачи, JFO, Фантини, MCA, Гальван, RMO, Киёхара, П. и Табачникс, М. Х., 2003. Плазменная очистка и анализ археологических артефактов из Сипана. Журнал физики D: Прикладная физика 36: 842-848. По состоянию на 13.02.2015.
- ^ http://www.plasmaconservation.cz/soubory/2012/prednaska-pppt-2012-krcma.ppt , по состоянию на 13.02.2015.
- ^ Стамболов, Т.; Блек, Р.Д.; Эйхельманн, Н. Коррозия и сохранение произведений искусства и культурных ценностей из металла, Веймар I/1987 г., II/1988 г.
- ^ http://www.medal-project.eu/11-Copper_conservation.swf [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Schemahanskaya,M.S.;Lemenovskiy,D.A.;Lomonosova,M.V.;Nesmeyanova,A.N.;Brusova,G.P Novie metodi v restavracii archeologicheskogo metala,Vestnik restavracii muzeinih cenostei 1/11,Moscow 2008.
- ^ Belkin A.P.,Nackiy M.V. Metod obrabotki ochagov "bronzovoi bolezni" mednih splavov sulfidami amoniya//Restavracija pamjatnikov istorii i kulturi/GEL,Informkultura/Ekspres-informacija.Moscow,1987.Bp. 3. -S.6-8
Дальнейшее чтение [ править ]
Книги [ править ]
- Селвин, Л. Металлы и коррозия - Справочник для специалистов по охране природы, Оттава, 2004 г.
- Скотт, Д.А. Металлография и микроструктура древних и исторических металлов, Санта-Моника, 1991. (онлайн)
- Скотт, Д.А. Древние и исторические металлы - консервация и научные исследования, Санта-Моника, 1994. (онлайн)
- Скотт, Д.А. Медь и бронза в искусстве - коррозия, красители, консервация, Лос-Анджелес, 2002 г. (онлайн)
- Кронин, Дж. М. Элементы археологической консервации, Лондон, 1990.
- Роджерс, Б. Руководство археолога по консервации - Руководство по нетоксичной стабилизации артефактов с минимальным вмешательством, Нью-Йорк, 2004 г.
- Племянница, С. и Крэддок, П. Металлическое покрытие и патинирование: культурные, технические и исторические события, Бостон, 1993.