文物出土为什么颜色会氧化
‘壹’ 为什么古文物在出土后会在瞬间被氧化
古文物表面腐蚀很复杂,用XPS分析表面化组成,发现是一些氧化物、氯化物,这些腐蚀表层是在地下埋藏上千年的环境下形成的。其结构松散,孔隙分布广,对水、气都具有吸附作用。一旦文物出土,这个锈层暴露在大气环境下,空气中的氧气、一氧化碳、二氧化碳、水、二氧化硫、氮氧化合物等都在表面有强附作用,那么表面不仅存在电
化学
,而且发生化学腐蚀和光腐蚀。从以上分析,影响古文物腐蚀取决于两方面因素:即文物材料自身的特性和文物所处的环境。考古文物能保存下来,在某种程度上取决于它的抗腐蚀性及所处的环境。环境中有能影响考古文物腐蚀因素,如温度、湿度、气体酸、碱、盐、有机体、光等。腐蚀的产生往往是各种环境因素并存时产生的协同效应。
(1)温度、湿度。文物在自然环境中起化学反应这就意味着文物受到损害。而化学反应的速度与温度有关。Arrhenius经验公式,以活化能相关温度,反应速度表示其关系式为:log10R1/R2=52E(1/T2/1/T1)式中,R1、R2分别为T1、T2温度时的反应速率。E为活化能:KJ/mol温度升高10℃,反应速度成倍增长。湿度与古文物潜伏的“粉装锈”其保存的临界状态相对湿度为42%RH—46%RH,相对湿度超过55%RH,氯化亚铜迅速与空气中的水反应:CuCl+H2O←→Cu2O+HCl.随着湿度的加大,其反应速度加快。不同相对湿度的实验结果是氯化亚铜在97%、78%、58%RH环境中分别经2、4、24h反应生成碱式氯化铜。而在此35%RH中氯化物是无限稳定。实验还证明相对湿度RH为55%时,氯化亚铜将非常快地反应。然而潮湿的空气含水率高达80%-90%以上,水分常被称为“通用催化剂”,它不但可以促使许多化学反应发生,同时还能使有机体滋生。
(2)气体:氧气占大气含量的21%,氧作为一种气体主要存留在存放考古文物的环境中,被发掘出来的古文物平衡破环后,不稳定的氯化亚铜与潮湿的空气中的水、氧相互作用会立即和新的铜体表面发生反应形成白色粉状锈[CuCl2 3Cu(OH)2]。反应式:4CuCl(s)+4H2O+02(g)→CuCl2 3Cu(OH)2(s)+ 2HCl(aq),白绿色的粉状锈CuCl2 3Cu(OH)2俗称“粉状锈”。粉状锈在形成初期,其颗粒度极为微小,略近于球形的锈体颗粒径大约为0.8—1.2nm,均匀一致。此微小的粒子有两个突出特点:基本可摆脱重力场的影响而随空气的流动迁移,在适当的条件下,落在其他古文物上可进行下述反应:2Cu2(OH)3Cl+Cu+6H+→2CuCl+3Cu++6H2O(酸性环境),4CuCl+O2+4H2O→2Cu2(OH)3Cl+2H++2Cl-(碱性或中性环境)这就是为什么称“粉装锈”像瘟疫一样的传染和蔓延的原因。
利用CO2、O2和H2O以及一些可利用的微量元素,微生物菌体增殖繁衍。在这一过程中,将其代谢产物逐步释放出来,堆积在古文物表面,代谢产物有微酸性,能在漫长的岁月里对古文物进行腐蚀形成锈状物。微生物菌体在干燥的环境中一般是呈孢子状态存在,一旦条件适宜,特别是环境湿度增大的条件,微生物容易随空气飘浮和流动在青铜器上大量滋生。这可能是“粉装锈”传染和蔓延的另一个原因。
氮氧化物:氮氧化物是主要来源于汽车排放的废气。发动机高速运转时排放出的NOX含量高。NO2气体在空气中或物体表面形成硝酸、亚硝酸、硝酸盐。加速古文物腐蚀。
二氧化硫:SO2气体在温度、湿度适宜的条件下腐蚀古文物。实验表明当RH75%-96%时古文物腐蚀速度显着增加,这是SO2参与阴极去极化作用使松散腐蚀产物吸湿能力加快所致。
(3)光:古文物表面紧贴基体部位有氧化亚铜存在,在光的照射下产生光生空穴和光生电子,高能量的光生空穴可以从金属原子得到电子发生腐蚀。同时在光的照射下,氧化亚铜可吸附氧,高活性的吸附氧就会沿着松散的孔隙向铜合金基体接近,腐蚀合金组份,使表面锈刨层不断增厚。
‘贰’ 已经出土的文物为什么会被迅速氧化
当出土的时候如果没有有效的防止措施,再加上文物表面的H2O和CO2仍很多,和空气接触比较充分,所以会快速的被空气氧化,马王堆墓中出土的食盒里,在刚出土时里面还有莲藕汤,在遇到空气后迅速被氧化,发黑!
所以这是化学作用,文物在自然环境中起化学反应这就意味着文物受到损害。而化学反应的速度与温度有关,因为我们地面的温度相对墓地面会升高,所以加速了氧化。
文物埋在地下面实际上它也是经历过缓慢氧化的,这不过在地下面的空间里面的氧气相对比较稀少,当氧反应完之后,就形成了二氧化碳。
(2)文物出土为什么颜色会氧化扩展阅读:
氧化反应是指物质与氧发生的化学反应,氧气在此过程中提供氧。
文物保护作为一门科学,并非仅仅是拼合文物残片、修补文物破碎、处理病害部分,它还包括了对文物历史价值、科学价值和艺术价值的理解,对文物各方面状况的系统记录,以及基于东西方交流的现代文物保护理念的注入。
无论是出土的还是传世的,每件文物进入博物馆时都必须接受严格的体检,进行腐蚀情况评估。考古发掘获得的青铜器在出土时都会存在不同程度的腐蚀和损毁,进入博物馆后必须进行腐蚀评估。
如果青铜器被检验出存在大量的氯离子,意味着将产生大量的有害锈,再结合其他各项特征,基本可以判断其染上了“青铜病”,那么就要对症下药,制定相应的修复方案。
‘叁’ 为什么文物出土会迅速氧化
1、古墓泥土中氧气少,惰性气体多,不易发上腐蚀,金属也不易发生反应
2、因为金属在锻造时会形成氧化膜等保护层,由于在古墓中这些保护层会消磨掉,纯金属遇到氧气水份会发生化学反应,所以容易腐蚀
‘肆’ 为什么在墓穴中保存完整的文物一出土就会被严重氧化
出土的错银铜器与其他的铜器一样,在地下埋藏期间由于受到各种化学物质的侵蚀,往往会因腐蚀氧化严重而造成了器物的残破缺损,强度降低,出土后如不进行保护性的修补复原处理,不但不利于器物日后的研究和保护工作,而且还会影响陈列展出时的效果。
‘伍’ 刚发掘出的秦始皇兵马俑时代颜色的,为何出土几分钟就掉色了
这主要是因为兵马俑一直埋在土里,经过了腐蚀,出土时接触到了空气而被氧化了,自然就会掉色了。
在秦始皇陵兵马俑坑中可以看到的兵马俑都是气势恢弘的,但很多人都会想,他们都是灰头土脸的,有损大秦帝国百战雄狮的威风。从发现开始,考古人员所发掘的兵马俑都是以这种“灰头土脸”的形式展现给世人的。其实,在制作的时候,兵马俑都上有颜色,千古一帝秦始皇怎么可能让自己的随从部队灰头土脸呢。
不难看出,兵马俑在现在对颜色的保存还是很高的,至今没有出土过一尊完整色彩的陶俑,或许在那片未开掘的地方藏着奇迹呢!
‘陆’ 古墓中的文物在出土后遇到空气为什么会迅速氧化
古墓葬环境基本是贫氧状态,墓葬形成初期,墓室中含有一定浓度的氧气,随着墓葬中物质的氧化分解,氧气逐步消耗殆尽,形成了密闭的贫氧环境,这是埋藏文物得以长期保存的重要因素之一。相对而言墓室环境是比较稳定的,一经发掘,空气迅速渗入,环境条件迅急发生剧烈改变,氧化反应急速加快,自由基类的炭化反应随着出现,有机物炭化在所难免。
‘柒’ 秦始皇兵马俑刚出土时为彩色,为什么挖掘出来变成了灰色
秦始皇兵马俑在我们的印象中都是灰色,其实它刚原本是彩色的1:1仿真陶俑,拱卫着千古一帝秦始皇的陵墓。而这些被深埋在地下的文物,在被盲目的挖掘出来后,就会暴露在空气中,快速的氧化,产生化学反应,变成了灰色,在这里不得不提一个罪人“郭沫若”。
不过,好消息是,如今对于彩绘文物已经有了不错的保护方法,那就是刚挖掘出来的时候,就喷上特制防腐剂,再裹上塑料膜保持湿度,这些可以对文物进行尽可能的保护。而且,我们的科研人员也在尝试复原兵马俑的浓烈色彩,让它的真面目见诸于世。
‘捌’ 为什么文物一出土就会被氧化
那具体来说!兵马俑属于青铜器,而出土以后含杂有范土~以及尘土,土中含有酸碱成分会与潮湿的空气发生反应。而相对于青铜器来说,本生就生成了有害锈,有害锈中含有活跃的Cl-(氯离子),活跃的氯离子会于空气中化学物质反应,再次生成有害锈!那以上就是你所说的氧化哦!但这样说不具体,应该叫缓蚀!
如果你很喜欢这方面可以参考文物修复和文物保护!
里面还有很多知识,有待你去学习!
对于文物的缓蚀,是有办法去保护的,可以在进行一系列化学保护后,最后在进行封户处理。
‘玖’ 为什么刚出土的文物会变色
主要是刚出土的文物的有机物和空气中的氧气发生化学反应,文物长期保存在地下,氧气成分较少或者是真空状态的环境,所以文物的氧化反应比较缓慢,当出土后,空气中的大量氧气加剧了化学反应,导致文物很快变色,甚至风化.至今考古界都没有很好的方法去解决这个问题,所以很多大型陵墓(如武则天的乾陵)的开考也只能是搁置.
‘拾’ 兵马俑本来就是彩色的,刚出土色彩斑斓栩栩如生,为何15秒却褪色了
兵马俑之所以出土十五秒颜色就变了,那是因为埋在地下的时候是没有经历空气的流通。没有受过外界任何的影响,所以能保持完整的颜色。当这些兵马俑出土之后,十五秒颜色就没有了,或许是无法适应外界的气候被氧化了所导致的褪色。不过褪色之后的兵马俑没有历史的感觉,也就没有那么好看了。若是想知道兵马俑的原状是怎么样的,或许只有当时挖掘兵马俑的考古学家见过。兵马俑褪色之后,没有以往的栩栩如生。但是在整体的形象上还是比较完整,每个兵马俑规模都比较完善。但是考古学家也是害怕经历这样的事情,若是遇到这样的事情,很容易将责任推向考古学家。毕竟这个地方是考古学家发现的,属于历史的产物没有被妥善的保护,最终被破坏,肯定会让人心中有芥蒂。