книги из ГПНТБ / Реставрация археологических предметов А. В. Кирьянов ; ответственный редактор О. Н. Бадер Академия наук СССР, Институт археологии.1960 - 17 Мб

тов производится до полного удаления окислов. Затем следу­ ет промывка и другие операции, как указано выше13.

Для расчистки некоторых железных предметов, покрытых толстым слоем окислов с сохранившейся металлической «серд­ цевиной» (вторая группа), можно применять электрохимиче­ ский способ. При этом необходимо следить за ходом процесса.

В лаборатории Государственного Эрмитажа для расчистки предметов хорошей сохранности применяют такой способ:

перед очисткой предметы промывают горячей водой и погру­ жают в ванну с 5—10% раствором едкого натра. В этой ван­

не они выдерживаются 10—12 часов. Затем предметы выни­

мают из ванны и помещают в 10-процентный раствор лимон­ ной кислоты на 5—-10 мин.14 После этого их промывают во­ дой, протирая мягкой щеткой. При этом часть растворенных

окислов счищается с поверхности предмета. Затем предмет снова погружается в ванну с кислотой. Вместо лимонной кис­ лоты применяют 0,5—2% раствор фосфорной кислоты. Но надо иметь в виду, что она действует более энергично, и по­ этому необходим контроль за ходом процесса расчистки.

Эта операция повторяется до полного удаления окислов.

После расчистки для нейтрализации кислоты предметы по­ гружают на .короткое время в ванну с 5% раствором едкого натра. Затем предметы промывают в горячей воде и просу­ шивают в термостате.

Для расчистки железных предметов с достаточно хорошо сохранившейся железной «сердцевиной» там же применяется такой способ: промытые в горячей воде предметы помещаются на 10—12 часов в 5—10% раствор едкого натра. После этого они промываются в проточной воде, и с них скальпелем ча­ стично снимают размягченные окислы. Затем их погружают в 5-процентный раствор серной кислоты с прибавлением 1— 2% глицерина. Через каждые 10—15 минут их вынимают из

ванны, промывают под струей воды и обрабатывают скальпе­ лем и мягкой щеткой. Вместо серной кислоты можно приме­ нять 0,5—2% раствор фосфорной кислоты, которая воздей­ ствует более активно.

Несколько раз повторяющиеся операции погружения в кис­ лоту и обработки скальпелем и щеткой позволяют прослежи­ вать действие кислоты. Кроме того, эти приемы ускоряют про­

13 После окончания расчистки цинк необходимо промывать. Промывку лроизводят в проточной воде, время от времени помешивая цинк. Лучше промывать его горячей водой при помешивании. Горячую воду достаточно -сменить два раза.

14 С таким же успехом можно применять более дешевые и менее де­ фицитные органические кислоты, как, например, уксусную, щавелевую и др.

цесс расчистки. После обработки предмета в кислоте его

промывают водой и вновь выдерживают 10—12 часов в 5—10-процентном растворе едкого натра. Затем предмет прочищают до удаления окислов бурого цвета, тщательно промывают в горячей дистиллированной воде и просушивают.

Чтобы проверить, полностью ли удалены окислы, некото­ рые сомнительные предметы помещают в увлажнительную камеру, предложенную датским химиком Розенбергом. Вме­ сто такой камеры можно приспособить обычный эксикатор. На дно эксикатора наливают немного дистилли'рованнной подо­ гретой воды. Над водой помещают фарфоровую пластинку с отверстиями или деревянную решеточку, на которую кладут железные предметы. Эксикатор закрывают пришлифованной

крышкой. Вода в эксикаторе испаряется, насыщая воздух вла­ гой. Если на предмете имеются не удаленные после обработки очаги коррозии, то обычно через сутки на этих местах появ­ ляются капли темного или бурого цвета. Такие предметы вновь

подвергаются обработке. Если жена поверхности их в течение трех суток не наблюдается, никаких изменений, то можно

считать, что с предметов удалены полностью все окислы.

Расчищенные электрохимическим способом предметы при­ обретают металлический блеск. Металлическое железо на по­ верхности предмета, восстановленное из окислов, придает ему некоторую стойкость к окислению. Но чтобы еще больше предохранить железные предметы от внешних влияний, их надо покрыть слоем антикоррозийных веществ. В настоящее

время рекомендовано много различных покрытий для желе­ за — масел, жиров, лаков, специальных смазок и др. Но они в некоторых отношениях не удовлетворяют требованиям,

предъявляемым к покрытиям для железных археологических предметов. При нанесении густого и толстого слоя масла, гарантирующего полную сохранность предметов, создаются неудобства для их научного исследования, а также для му­ зейной экспозиции. Покрытие слоем лака из синтетических смол для создания защитной пленки не всегда дает желаемые результаты. Применяются также проваривание железных предметов в расплавленном парафине. Это производится та-, ким образом: в сосуде расплавляется парафин и доводится до температуры 120° С (при нагревании его до более высо­

кой температуры может произойти воспламенение парафина). В сосуд с парафином помещают железные предметы, которые

предварительно просушивают в сушильном шкафу в течение 30—40 мин. при температуре 110° С. При отсутствии воз­ можности высушить их, предметы выдерживают в спирте 30—40 мин. После погружения предметов в расплавленный парафин начинается выделение пузырьков воздуха. Вещи вы­

S0

держиваются в парафине до полного прекращения выделе­ ния пузырьков. При этом температура ванны с парафином все время поддерживается на уровне 120° С. Когда ванна охладится до температуры 80—90° С, предметы пинцетом вы­

нимают из ванны и раскладывают на бумаге. Чтобы при осты­ вании на них не было натеков парафина, еще не остывшие предметы несколько раз перекладывают на бумаге, каждый раз меняя их положение. После полного охлаждения на же­ лезных изделиях создается тонкая пленка парафина. Они при­

обретают темный цвет и глянцевитую поверхность, несколько жирную на ощупь. Пленка парафина не скрывает рельефа поверхности предметов (рис. 16).

Нередко после некоторого времени хранения уже покры­

тых парафином предметов на отдельных местах их поверх­ ности появляются тонкие налеты белого цвета. Особенно за­ метно это явление на полых предметах — трубчатых древне­ русских замках, втулках копий и др. Эти налеты являются следствием неполного удаления едкого натра при промывке. Они легко уничтожаются при повторном кипячении в воде с

последующим высушиванием предмета и пропитыванием в

горячем парафине. Иногда после длительного хранения на поверхности предметов наблюдается кристаллизация пара­ фина. В таких случаях необходимо удалить с предмета кри­ сталлы и вновь пропитать его в горячем парафине, как было изложено выше.

В лаборатории Государственного Эрмитажа применяется покрытие предметов 3—5-процентным раствором поливинил­ бутираля, или 3—5-процентным раствором полибутилметак-

рилата.

Совсем недавно в реставрационную практику введен спо­

в небольшом количестве в коррозионно-активную среду, за­ медляют скорость разрушения в ней материалов и главным

образом металлов. При обработке металлов кислотами инги­ биторами являются многие органические вещества.

Защитное действие ингибиторов коррозии обусловлено их

способностью создавать на поверхности металла тончайшие абсорбционные пленки, препятствующие его взаимодействию с кислотной средой. Ингибиторы коррозии выпускаются под различными марками и применяются в промышленности для растворения котельной накипи, химической очистки металлов от ржавчины и окалины. Среди ингибиторов уротропин яв­ ляется наиболее удобным и с успехом применяется при обра­

ботке железа из археологических раскопок.

4* 51

ляной кислоты на три-четыре части воды, на одну часть кон­ центрированной серной кислоты — шесть-семь частей воды16. Затем в раствор кислоты вводят 1 % ингибитора (по отноше­

нию к раствору), что составит 10 г уротропина на 1 л раствора

кислоты.

Железные предметы укладывают на дно эмалированного, фарфорового или стеклянного сосуда и заливают раствором ингибированной кислоты. Предварительно их подвергают ме­ ханической очистке. Тотчас же после заливания предметов раствором кислоты начинается реакция растворения окислов железа, сопровождаемая выделением пузырьков водорода. Примерно через 30—40 мин. необходимо произвести контроль состояния растворения окислов. Пинцетом предметы выни­ мают из кислотной ванны и прополаскивают в воде. Пред­ меты, у которых полностью растворились окислы, отбирают для промывки в отдельный сосуд с водой. Другие же прочи­ щают щеткой для удаления с их поверхности растворенных окислов, чтобы выяснить степень расчистки железа. Нередко на расчищенных предметах остаются небольшие участки не-

растворенных окислов. Их выбивают ударом ножа или лег­ кого молоточка, а потом вновь на некоторое время погружают предмет в раствор кислоты. При повторной обработке раство­ ряются остатки окислов.

Расчищенные предметы несколько раз промывают в воде

для удаления остатков соляной кислоты. Рекомендуется двух­ кратное промывание в теплой воде с добавлением соды из

расчета 10 г на 1 л воды. Хорошо расчищенные железные

предметы имеют металлическую поверхность.

Этот способ позволяет проследить всю технику изготовле­

ния железных изделий. Особенно отчетливо это проявляется при расчистке режущих инструментов (ножей, топоров, до­

лот и пр.). После обработки их кислотами ясно видна линия наварки стали на режущую часть инструмента (рис. 17).

Стальные лезвия темного цвета резко отделяются от другой части предмета. При обработке железных изделий кислотами расчищенная их поверхность обнажается до металла в проти­ воположность способу электрохимическому, при котором соз­

дается пленка металлического железа, восстановленная из окислов. При высушивании расчищенный предмет почти всег­ да покрывается тонкой пленкой желто-бурых окислов — ржа­ веет. Для предохранения предметов от ржавчины их после

промывки погружают в раствор пассиватора. Для пассива­ ции предложено много химических солей: двухромовокислый

16 При приготовлении раствора серной кислоты надо кислоту вливать в воду, а не наоборот.

53

Как известно, в настоящее время все шире и шире в архео­ логию внедряются физические методы исследования архео­ логических предметов. Среди этих методов большое значение приобретает металлографический анализ железа и его спла­ вов. На основе этого анализа археологи с исчерпывающей

полнотой восстанавливают технологию изготовления изучае­

мого предмета.

При расчистке железа с нагреванием ванны происходит из­ менение структуры термически обработанной стали, из кото­ рой изготовлялись рабочие края или концы железных пред­ метов. Достаточно повысить температуру немного более 100°С,

чтобы структура стали, закаленной в холодной воде (а этот способ в древности был широко распространен), начала из­ меняться, т. е. будет происходить процесс отпуска. Ясно, что изменение структуры во время расчистки железа искажает технологическую схему изучаемого предмета.

В связи с проведением металлографического анализа рас­ чищенных железных изделий из описанных выше способов реставрации следует отдавать предпочтение способу обработки железа кислотами с применением ингибиторов. Для некото-

торых же изделий из железа и стали, а именно: оружия, ин­ струментов этот способ является единственным.

Надо заметить, что если в ходе процесса расчистки железа электрохимическим или иным способом не производилось на­ гревание, то не происходит и изменения структуры стали. Но когда имеется уверенность, что предметы изготовлены из чи­ стого железа, то способы расчистки с нагреванием ванны вполне применимы.

Расчистка железных ножей с рукояткой из иного матери­

ала производится таким образом. Рукоятка плотно оберты­

вается фольгой или мягкой бумагой, поверх которой нано­ сится тонкий слой воска. Особенно тщательно надо изолиро­ вать место соприкосновения рукоятки с железным черенком ножа. Затем лезвийная часть ножа обрабатывается кисло­ тами. В высокий узкий сосуд наливается почти доверху кис­ лота, и сосуд покрывается картонной крышкой, в которой сделаны продольные разрезы по размерам ширины ножа.

В эти отверстия просовывают клинки ножей, а затем погру­ жают в раствор кислоты, оставляя в вертикальном положе­ нии. Весь ход процесса расчистки и последующая обработка

Для реставрации железа плохой сохранности, которое от­ несено к третьей группе, совершенно неприменимы как способ электрохимический, так и химический. Задача обработки таких

55-

железных изделий заключается в восстановлении первоначаль­

ной формы предмета. В этом случае применяется механиче­ ский способ расчистки. Предметы многократно промываются в горячей воде (лучше в дистиллированной). При этом с них удаляется прилипшая земля и иные наслоения. При наличии на предмете извести его надо обработать раствором соляной

кислоты, какэто изложено выше (стр. 30), с последующей про­ мывкой. Все выпуклости, вздутия, искажающие форму, сни­

маются подходящими для этой операции инструментами. Уда­ ление их надо производить осторожно, так как при энергичном воздействии можно расколоть предмет. После этих операций предметы просушивают в термостате, а затем помещают во влажную камеру на 10—12 часов. Если по истечении этого

времени на предмете появляются капли воды (присутствие хлор-иона), то его вновь промывают несколько раз с после­ дующей проверкой в увлажнительной камере. Только в том

случае можно приступать к закреплению предмета, склейке и другим работам, когда в увлажнительной камере на пред­ метах не будут появляться капли воды.

При плохом состоянии предмета рекомендуется его закре­ пить 5-процентным раствором клея БФ-4. Хорошие результаты дает закрепление 3-процентным раствором поливинилбутира­ ля. Расслоившиеся предметы, а также отдельные их части склеиваются. При плотном совпадении частей разбитого пред­

мета они склеиваются обычными клеями, применяемыми для реставрации керамики. При неплотном соединении частей предмета они склеиваются восково-канифольным клеем (ма­ стикой). Изготовление такого клея описано на стр. 15. Этим

же клеем производится заполнение недостающих частей и трещин. Склеивание мастикой производится таким образом: на источнике огня (спиртовая лампочка, газовая горелка и др.) по­ догревается скальпель. Горячим скальпелем на склеиваемые по­ верхности наносятся кусочки мастики и равномерно распреде­ ляются тонким слоем по склеиваемой части. Оба предмета подогреваются, и при этом мастика расплавляется. В таком состоянии обе склеиваемые части быстро соединяются при не­

котором нажиме. «Схватывание» происходит по затвердевании мастики.

Большие предметы (мечи, копья и др.), оклеенные этой мастикой из нескольких частей, лучше сохранять и экспониро­

вать на гипсовой 18 или иной, хорошо оформленной основе (рис. 18). В противном случае они при переноске, передвижке могут разъединиться по линии склейки отдельных частей.

18 Гипсовую основу надо хорошо просушить, закрепить растворами смол, а затем затонировать масляными красками. После такой обработ­ ки гипс становится почти негигроскопичным.

56

ний меди. Они имеют светло-зеленый цвет и часто расположены на предмете в виде отдельных очагов. Иногда они распростра­ няются по всему предмету, образуя корочку с бородавчатой

неровной поверхностью. Такие окислы представляют рыхлую, рассыпающуюся, пылевидную массу. Порою они целиком пора­ жают предмет, что приводит к его разрушению. Бронзу с такими окислами немедленно следует рисчистить. Менее опас­

ны окислы, состоящие из углекислых соединений меди. Они по преимуществу темно-зеленого цвета, покрывают предмет плотной корочкой. Нередко на окислах наблюдаются мелкие блестящие кристаллики темно-зеленого цвета. Бронзовые предметы, покрытые такими окислами, при соответствующих условиях влажности и температуры могут сохраняться без изменения довольно длительное время.

Бронза, поступающая в реставрацию, должна быть тща­ тельно осмотрена. Прежде всего устанавливается степень со­ хранности предмета, характер окислов и другие данные. Толь­ ко лишь после этого надо принимать решение о том или ином способе ее очистки.

При реставрации бронзы (так же, как и при реставрации

.железа) применяются три способа очистки: 1) механический,

2)химический, 3) электрохимический.

Механический способ очистки бронзы широко практикует­

ся в Государственном Эрмитаже в Ленинграде. Этот способ целесообразен в том случае, когда на патинированной поверх­ ности предмета имеются отдельные очаги окислов. Они осто­ рожно удаляются скальпелем. Если снятие окислов затруд­ нительно, то удаление их производят медицинским долотцом,

ударяя легким молоточком (но не сосуды). Надо заметить,

это этот прием требует большой осторожности.

Иногда патинированный предмет бывает покрыт сплошным слоем окислов. Такие предметы тоже довольно хорошо расчи­ щаются механически. Окислы снимают скальпелем, стараясь не затронуть слой патины. В некоторых случаях после удале­

ния окислов с поверхности обнаруживаются довольно глубокие очаги. Такие места надо расчищать особенно тщательно, так как при плохой очистке на них через некоторое время вновь могут образоваться окислы.

После механической расчистки предметы промывают в воде, а затем помещают на два-три дня в увлажнительную камеру Розенберга. Если с предмета не удалены все окислы, то уже через один-два дня на нем появляются капельки жид­

кости. Чаще они бывают бесцветны, затем через некоторое

время жидкость зеленеет. После высыхания на этом месте появляется порошок светло-зеленого цвета. В таком случае предмет тщательно очищается довольно жесткой щеткой и про­

.58