Археологическое железо, в отличие от серебра, меди и её сплавов, подвержено наибольшему риску последующей коррозии, в результате которой, предмет в течение короткого времени может быть полностью разрушен. Это вызвано тем, что железо не является химически устойчивым материалом и не образует защитную патину. Кроме этого, в результате долгого нахождения железного объекта в почве происходит накопление агрессивных солей в продуктах коррозии и на поверхности металлического ядра. Такие соли, как хлориды (FeCl2 – 4 H2O и FeCl2 – 2 H2O) и FeSO4 - 4 H2O являются самыми проблематичными и способствуют дальнейшей коррозии.

Зачастую, пассивные меры консервации (защитные покрытия, пропитка) не обеспечивают дальнейшего сохранения объекта. Для того, чтобы приостановить последующую коррозию и тем самым обеспечить дальнейшую сохранность находки из железа, необходимо удалить из внутренних слоёв коррозии находящиеся там соли.

Хлориды присутствуют практически во всех почвах. В особенности в районах близких к морю содержание солей в почве очень высокое. В областях удалённых от моря, хлориды попадают в почву с минеральными удобрениями и продуктами жизнедеятельности человека. Кроме этого, хлориды присутствуют во многих минералах и со временем вымываются водой.

При нахождении объекта из железа в земле, ионы хлора мигрируют из почвы и накапливаются в объекте, образуя растворимые и плохо растворимые соединения. Железо просто притягивает их к себе (электростатическое притяжение) и удер-живает до тех пор, пока весь металл не превратится в ржавчину.

Хлориды не вступают в реакции, а являются катализатором (электролитом)[1]. Эти соли гигроскопичны и притягивают влагу. Кроме этого, хлориды разрушают пассивирующий слой и тем самым способствуют дальнейшей коррозии.

При помощи дистиллированной воды

Для этого необходим сосуд (пластиковая или из нержавейки ванна) с герметично закрывающейся крышкой. Для ускорения процесса вывода солей необходим подогревающий элемент (например, для аквариума). Кроме этого, можно создать циркуляцию воды при помощи маленькой помпы, что тоже сокращает срок.

Время нахождения предмета в дистиллированной воде зависит от толщины и характера отложений: минимум 4 месяца и максимум до полутора лет!!! При этом менять воду (в зависимости от объёма) первые два месяца - один раз в неделю, затем - один раз в две недели. Очень важно переворачивать предмет с боку на бок, так как на нижней стороне соли выходят намного быстрее, чем на верхней. Ванночка должна быть доверху заполнена водой и закрыта крышкой или плёнкой (можно взять тонкую и липкую - для продуктов питания). Находки не должны соприкасаться друг с другом. Расстояние между ними должно быть как минимум 3 см. Объём воды должен быть как минимум в 20 раз больше, чем объём самой находки. В воду «потными» руками не лазить. Это очень важно, в особенности к концу процесса. Предмет должен находиться как можно ближе к поверхности воды, так как тяжёлые соли опускаются на дно ванночки.

У объектов из железа, для того, чтобы вода глубже проникла в капилляры (в течение первого месяца) можно добавить несколько капель тензида. Тензиды содержатся в мыле и других моющих средствах, например в «Приле». Достаточно развести 5 капель моющего средства на 1 литр воды. После одного месяца процедуры можно использовать простую дистиллированную воду.

У этого способа есть и свои отрицательные качества. Часто предметы продолжают ржаветь. Это связанно с тем, что в воде присутствует кислород. Для того, что бы его удалить, можно добавить немного железных опилок в деминерализованную воду.

Выход солей у свежевскопанного и не высохшего объекта идёт намного лучше.

Экстракция солей в аппарате Soxhlex

Хороший аппарат. Соли можно удалить за один день !

Выведение солей в щелочной среде

Для железа: разводим NaOH в дистиллированной воде до pH 11-12. В такой щелочной среде коррозия практически останавливается. Если pH достигнет 14-15, то может произойти электрохимическая реакция между HFeO2 и железом, что приведёт к растворению металла.

Предмет находится в проточной воде от 6 до 15 месяцев. Менять воду: вначале раз в 2 недели, затем раз в 4 недели. Всё дело должно быть закрыто крышкой. Для лучшего результата раствор можно подогреть до 40-50 градусов.

Промывка археологического железа при помощи р-р натрия гидрооксида и натрия сульфита. Об этом методе вы сможете узнать подробнее на следующей страничке.

Другие способы

Есть ещё несколько способов удаления солей. Например, органическими растворителями. Честно сказать, я сам это не пробовал, за результаты не отвечаю.

Для этого можно использовать: этанол (хорошо для стекла), Метанол, Ацетон, Метил-изобутилкетон, или Изопропанол. Важно чтобы они содержали как можно меньше воды. Процесс идёт намного быстрее, чем в дистиллированной воде. Раствор нужно менять каждые 2-3 дня.

Содержание хлоридов в объекте не должно превышать 0,02 % от массы. Лишь в этом случае обеспечивается безопасное состояние находки.

Количество соли в растворе не должно превышать 0,1 промили. Наличие хлоридов можно проверить при помощи 10% раствора нитрата серебра (1-2 капли на 10 см). При недостаточном выводе солей появляется мутный молокообразный осадок. Также количество содержания соли в растворе может быть измерено с помощью прибора измеряющего электропроводимость.

[1] Watkinson 1983

назад / вперёд

Кристалл хлорида серебра с небольшим содержанием бариума. Вокруг бесформенные кристаллы хлорида серебра.

Фото: Schutz archäologische Funde aus Metall vor immissionsbedingter Schaden. Materialhefte zur Archäologie in Baden-Württemberg, Heft 57, 2000

Экстракционный аппарат по схеме Soxhlet

Safronov Mihail 31832 - Springe Tel. 05041/776253