緩蝕劑AMT在保護青銅文物方面的緩蝕機理

[摘 要] 由于青銅銹的影響，很多青銅器發生了嚴重腐蝕。很多文物保護工作者對其腐蝕機理進行了全面研究，為青銅文物的保護作了杰出貢獻。課題主要是利用紅外光譜儀再現AMT的腐蝕機理。實驗表明：AMT能夠提高青銅文物的抗腐蝕能力，因為青銅表面生成了Cu（Ⅱ）-AMT絡合物多層交叉網狀的致密有機絡合聚合物膜。

[關 鍵 詞] AMT（2-氨基-5-巰基-1，3，4 -噻二唑）；紅外光分析；青銅緩蝕劑

[中圖分類號] TG174.42 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）20-0095-01

青銅器是我國古代文明的象征之一，具有極高的歷史價值和藝術價值。目前，AMT保護青銅膜能完全去除銅銹，而且不含氯離子，防止了青銅器的進一步腐蝕，這是從前的銅緩蝕劑BTA（苯并三氮唑）做不到的，其緩釋原理有待于分析研究。因此，本次試驗主要探討AMT緩蝕劑在保護青銅方面的緩蝕機理。

一、試驗

將鑄造青銅樣品脫脂干燥。在青銅樣品上滴加一定量0.1mol/L HCl + 2 mol/L H2O2的混合水溶液， 在28℃空氣中保持18 h后即得到帶有粉狀銹（Cu2（OH）3Cl）的青銅樣品。配制BTA和AMT溶液。將BTA和AMT溶液在水浴加熱器中60℃保溫6小時后，取出濾干凝膠。取出少許凝膠試樣和AMT，把它們研磨后用KBr壓片，并用PE spectrum one（B）型傅立葉變換紅外光譜儀進行檢測分析。

二、結果與討論

（一）實驗結果

帶有粉狀銹的青銅樣品分別與0.25 wt%AMT和3.00 wt%BTA水溶液反應，得到凝膠，利用傅立葉紅外光譜儀對所得凝膠及AMT、BTA進行透光吸收測定，得到以下圖譜。

（二）結果分析

AMT與青銅發生反應，在青銅的表面形成銅銹Cu2（OH）3Cl，化學反應式為：Cu2（OH）3Cl + 4C2H3N3S2 → 2C2N2SH2NSCuHSHSN2C2 + 3H2O + HCl。

1.在AMT標準試劑紅外光譜圖中的2385 cm-1處出現γS-H弱吸收峰，而凝膠的光譜圖中卻不存在，這說明AMT的γSH基團在凝膠的形成過程中丟失了氫原子，S與金屬成鍵。

2.由圖1可見，AMT與銅銹凝膠紅外光譜圖中的3118 cm-1處有寬的吸收峰，是Cu（I）-AMT絡合物的典型特征，而1323 cm-1處的弱吸收峰為Cu（Ⅱ）-AMT的特征。所以AMT與銅銹形成的凝膠的主要成分為Cu（I）-AMT結合物及少量Cu（Ⅱ）-AMT結合物。

BTA與青銅發生反應的表達式為：

在BTA標準紅外光譜圖中的2354 cm-1處有一個γN=N弱吸收峰，而BTA與銅銹形成的凝膠此峰消失，這說明BTA的N=N基團的N在凝膠中失去電子且與銅銹中的Cu形成鍵。

使用AMT水溶液處理青銅，標準青銅樣品變成金黃色，由此可見BTA水溶液處理青銅外觀效果明顯好于單一AMT水溶液。

三、結論

1.AMT與粉狀銹Cu2（OH）3Cl可以生成Cu（Ⅱ）-AMT絡合物有機絡合聚合物膜：Cu - Cl + 2C2H3N3S2C2N2SH2NSCuHSHSN2C2+H++Cl-；也可以生成的Cu（I）-AMT。

2.BTA與粉狀銹Cu2（OH）3Cl發生了化學反應：Cu2（OH）3Cl + 2C6H4N2 - NH → 2（C6H4N2-N2）2Cu + H++Cl- + 2H2O，形成了線型結構配合物Cu（I）-BTA。

參考文獻：

[1]孫曉強.青銅器的腐蝕與保護探討[J].文物世界，2002，53（6）：56-60.

[2]徐飛.緩蝕劑BTA與AMT保護青銅文物的對比研究[J].文物保護，2003（7）.