淺析青銅器文物的腐蝕及其養護

馬海燕

（鄂爾多斯博物館，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

引言

青銅器往往都是在埋藏于地下數百年，甚至數千年后，才被人們開采出土，因此，在一定程度上都會存在腐蝕或損壞，在所有腐蝕中，危害最大的便是青銅病，青銅器一旦遭到青銅病的感染，就很難對其蔓延和發展進行控制，輕則造成重要歷史考古信息被破壞，例如青銅器表面的圖案或者銘文遭到腐蝕等，從而嚴重損害文物的價值，重則導致青銅文物潰爛穿孔。所以，青銅器文物的腐蝕及其養護成為當前一個重要的問題。

一、鄂爾多斯青銅文化

鄂爾多斯地區指的是黃河中斷，陰山之南，它是一個相對獨立的地理單位，是天然形成的。鄂爾多斯青銅文化在鄂爾多斯文化史上扮演者重要的角色，它以鄂爾多斯為中心向中國北方乃至歐洲廣泛流布。鄂爾多斯式青銅器有工具、兵器、車馬具和生活用具等，有著較高的制作工藝與表現手法，其藝術水平頗為人贊。鄂爾多斯青銅器結合了鄂爾多斯動物紋，從而成為了鄂爾多斯文化史上的一大奇觀。

鄂爾多斯青銅文化發源于鄂爾多斯高原，不僅流布相當廣泛，而且在其發展過程中，與周圍的中原文化、東北地區的夏家店上層文化、西伯利亞卡索拉文化、塔加爾文化等有著較為密切的關系，既有對周圍諸文化的吸收，也有對周圍諸文化的影響。

由此看來，鄂爾多斯青銅文化對我國歷史考古有著重要的價值，保護青銅文化也具有十分重要的意義。

二、青銅器腐蝕的原因

青銅的主要成分是鉛、銅和錫，同時也含有少量硅、鐵、鋅、鎳、錳和磷等，它是一種合金。在我國青銅器時代，所制造出來的青銅器其主要成分為錫和鉛。從熱力學的角度來考慮，青銅器的這種高能位金屬態組成成分，最終必將轉化成為低能位的化合物態礦石，因此，從這個角度上看，青銅器的腐蝕其實是不可避免的。

在低溫低濕并且沒有紫外線照射等相對適宜的條件下，青銅器銹蝕層處在比較穩定的狀態，如果環境有所改變，尤其是受溫度和濕度的影響，極易產生青銅粉狀銹，就此我們對不同地區的大氣對青銅器的腐蝕進行研究，發現青銅器遭腐蝕的一個重要原因就是外界環境的改變和影響。所以，青銅器腐蝕的最主要原因就是環境的改變，出土前氧氣成分缺少到出土后氧氣成分富足。

三、青銅器腐蝕的機理

受到外界環境的影響，青銅器很可能出現腐蝕的現象。這些外界環境主要包括細菌水分以及土壤酸堿度，還有大氣中一氧化碳和臭氧的影響，以及工業區有害氣體如硫化氫、近海鹽霧的影響。另外，一些青銅器的本身集體組成也會引起腐蝕，大部分青銅器是銅、錫、鉛的合金，使每一微區內的電位各不相同，最終形成多組微電池，如果環境中富含氯離子或變為潮濕時，就會引發嚴重的腐蝕。所以，即便青銅器所產年代有時候是一樣的，但由于不同地位環境有所差異以及青銅器本身的組成成分等，其也會遭受不同程度的腐蝕，這就增加了研究青銅器腐蝕的難度。

從青銅器遭受腐蝕的形態來對青銅器腐蝕進行劃分，可以將其劃分為兩種，一種是全面腐蝕，另外一種則是小孔腐蝕。

（一）全面腐蝕

主要是指腐蝕在青銅器金屬表面皆有發生，而且其腐蝕的分布一般不存在規律性，腐蝕的類型通常都是微電池腐蝕。當青銅器有腐蝕發生時，氧化亞銅(Cu2O)為最先出現的腐蝕產物，其反應機理如下：陰極：2H2O+O2+4e→ 4OH-；陽極：Cu→ Cu++e。

如果陰極和陽極區域較近，銅離子就會與氫氧根離子發生反應，從而在青銅器表面生成氧化亞銅。其反應方程式為：2Cu++2OH-→ Cu2O+H2O 。

（二）小孔腐蝕

小孔腐蝕指在青銅器表面上有腐蝕發生在其某一點上，并集中向器物深處延伸。青銅器一旦感染上青銅病，一般都會有腐蝕產物瘤出現，器物上面堆積有硬質的腐蝕產物堆，蝕孔表面會出現暗紅色的氧化亞銅，蝕孔的底部則會出現白色的氧化亞銅。小孔腐蝕的作用原理為：

如果青銅器表面的某一個部位的氯化亞銅層進入大量的水和氧氣時，就會與氯化亞銅發生反應，從而形成堿式氯化銅，其方程式為：4CuCI+4H2O+O2→ CuCl2·3Cu(OH)2+2HCI 。當環境中的氯離子與銅接觸產生反應，就會有鹽酸和白色的氯化亞銅生成，氯化亞銅又與鹽酸反應從而生成堿式氯化銅。因此，粉狀銹蝕出現在器物的表面，更加便于氧氣和水的伸進，從而導致銹蝕往深處擴展，毀壞器物。

四、青銅器文物的養護方法

（一）除銹保護法

在對青銅器的銹層去除以前，應首先準確檢測青銅器上銹蝕物的成分，判斷其是否為有害銹，然后根據青銅器腐蝕狀態和器物本身組成成分來選擇處理方案。

1.物理除銹法

物理除銹法是對青銅器表面進行處理的一種技術，而無法去除青銅器深部的有害銹，且物理除銹法的工藝比較難以把握，很容易對器物本身造成損傷。

首先，有機械法。就是利用鑿子、刻刀和錘子等工具，細心剔除青銅器表面的粉狀銹，還有隱藏在青銅器里面的灰白色氯化亞銅，機械法不能對有害銹徹底去除。在除銹過程中，手要輕巧以免不慎造成刮痕。

其次是超聲波去銹法。它利用超聲波從而使一種單向力和空化作用產生，倘若被擊物體的尺寸相接近或相等于超聲波的波長，就會產生共振，依附于青銅器表面的銹蝕物就會被所產生的高壓力所震掉。

最后是激光除銹法。它是通過激光機發射出一道光束從而在一瞬間產生出能量，使青銅器的表面溫度升高，然后使其產生光熱效應，消除銹化物。目前激光除銹法還未成熟，在清除大面積粉狀銹時便不宜采用此方法。

2.化學除銹法

其主要是除銹液的配置，通過調劑化學試劑而成。利用除銹液與青銅器上的有害銹進行接觸，就會發生化學反應，從而去除青銅器有害銹的禍根，也就是氯化亞銅完全轉化為如堿式碳酸銅或氧化銅等不含氯離子的穩定產物。這種方法費時較長，反應較為平和，另外化學藥品處理后文物很容易遭到損害，從而使青銅文物的外觀受到影響。

（二）緩沖劑保護法

目前，石油化工和電力等領域已廣泛應用緩沖劑，文物工作者在對文物進行養護的過程中，也將這些領域的銅緩蝕劑借鑒應用到了保護青銅文物方面，并對能夠抑制青銅器腐蝕的緩沖劑加以選擇和應用，從而使青銅器在環境中或者介質中的腐蝕有所減緩。

五、結語

青銅器遭受腐蝕的原因除了受到外界環境因素的影響，還有其器物本身組成成分的原因。本人在對青銅器腐蝕的機理進行研究和分析后，借鑒前輩的經驗和理論提出了相應的物理方法或者化學方法來對其進行保護，同時，還利用不同的緩蝕劑減緩青銅器的腐蝕，從而使青銅文物的壽命得以延長。鄂爾多斯青銅文化作為文化史上的一大奇觀，它的科學價值、歷史價值、藝術價值有目共睹，所以對青銅器的養護也尤為重要和緊迫，希望有更多更好的養護方法來實現青銅器壽命的延長，得以體現它的考古價值。

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