Metalli puhastamine, konserveerimine, restaureerimine. Meetod vase eraldamiseks sulfiidproduktidest Tõhusad puhastusmeetodid
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides ja muudes materjalides. Meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest hõlmab vase redutseerimist sulfiidväävliga, samal ajal kui vasksulfiidmaterjal segatakse seebikiviga vahekorras 1:(0,5-2,0) ja kuumutatakse temperatuuril. temperatuur 400-650°C 0,5-3,5 tunni jooksul, tagatakse vase taastumine selle sulfiidühenditest temperatuuril, mis on madalam selle sulamistemperatuurist, välistades samal ajal gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumise. 1 laud
Leiutis käsitleb vase metallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides jne.
On teada meetod vase saamiseks sulfiidikontsentraatidest pärast nende oksüdatiivset röstimist (Vanyukov A.V., Utkin N.I. Vase ja nikli toorainete kompleksne töötlemine. Tšeljabinsk: Metallurgy, 1988. Lk 39), mis viiakse läbi "tihedalt" vase- ja raudsulfiidide täielikuks oksüdeerimiseks nende oksiidideks:
Põletusprodukt (tuhk või aglomeraat) redutseeritakse, kui materjal on täielikult sulanud. Koksi kasutatakse redutseerijana ja kütusena, mille põletamiseks juhitakse ahju õhku. Protsessi temperatuur on 1300-1500°C. Seda saab kirjeldada järgmiste reaktsioonivõrranditega:
Metalloksiidid, peamiselt vask ja raud, redutseeritakse:
Põhiosa raudoksiididest interakteerub räbustitega, moodustades sularäbu.
Praegu kasutatakse seda vase taaskasutamise meetodit ringlussevõetud ja oksüdeeritud vase tooraine töötlemiseks. Selle peamised puudused on järgmised:
1. Redutseerimissulatamise saadus on must vask, mis sisaldab kuni 20% lisandeid (peamiselt rauda).
2. Redutseerimissulatus toimub kalli ja vähese koksi suure tarbimisega (kuni 20% laengu massist).
3. Metallilise vase tootmine sulfiidmaterjalidest nõuab röstimisetapi korraldamist.
4. Eelpõletamisel tekib suur hulk tolmuseid väävlit sisaldavaid gaase, mille kõrvaldamine nõuab olulisi kapitali- ja tegevuskulusid.
On teada meetod metallilise vase tootmiseks selle sulfiidide sulamist kõrgete temperatuuride tingimustes, näiteks valge mati muundamisel (Vanyukov A.V., Utkin N.I. Vase ja nikli tooraine kompleksne töötlemine. Chelyabinsk: Metallurgy, 1988. P. 204, 215-216), kui sulatise õhuga puhumisel toimub osa vasksulfiidide oksüdatsioon, mille käigus moodustuvad selle protooksiidi hapnikuühendid, mis astuvad redoksreaktsioonidesse ülejäänud vasksulfiididega, moodustades sula. metall ja gaasiline toode - vääveldioksiid. Protsessi kirjeldavad järgmised reaktsioonivõrrandid:
Vasksulfiidi ja selle oksiidi interaktsiooni käigus (reaktsioon 8) on sulfiidväävel vase redutseerija ja hapnikuioon reageerib väävli oksüdatsiooniproduktidega, moodustades gaasilise produkti (SO 2). Seega luuakse soodsad tingimused reaktsioonisaaduste (8): sulavase ja vääveldioksiidi eraldamiseks.
Konversiooni tulemusena saadakse mullvask, mille põhielemendi sisaldus on 96–98%. Vase taaskasutamise meetodi puuduseks on kõrgete temperatuuride (1300-1450°C) kasutamine ja gaasiliste väävlit sisaldavate toodete teke.
Käesoleva leiutise eesmärgiks on vase eraldamine selle sulfiidühenditest temperatuuril, mis on madalam selle sulamistemperatuurist, välistades samal ajal gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumise.
Määratud tehnilise tulemuse saavutamiseks vase sulfiidühenditest eraldamise meetodis, sealhulgas vase redutseerimine sulfiidväävliga, segatakse sulfiidvaskmaterjal naatriumhüdroksiidiga (NaOH) vahekorras materjal: NaOH 1 :(0,5-2,0) ja kuumutati temperatuuril 400-650°C 0,5-3,5 tundi. Reaktsioone, mis kaasnevad vase redutseerimisega selle sulfiididest, kirjeldatakse järgmiste võrranditega:
Vastavalt võrrandile (9) on vase redutseerijaks sulfiidväävel, mis on osa ühendist (Cu 2 S). Lisaks metallilisele vasele on reaktsioonisaaduseks (9) metalli pinnalt "ära pestud" elementaarne väävel leeliseliseks sulatiseks, milles see disproportseerub (10), moodustades naatriumsulfiidi ja sulfaadi. Tänu disproportsioonireaktsioonile (10) ja äsja moodustunud väävlit sisaldavate ühendite kõrgele stabiilsusele leeliselises keskkonnas on vasksulfiidi moodustumise (9) pöördprotsesside toimumise tõenäosus välistatud.
Kavandatud meetodi eripära on:
Protsess viiakse läbi suhteliselt madalatel temperatuuridel (700-900°C madalamal kui aastal olemasolevad protsessid vase taastamine);
Moodustuvad väävlit sisaldavad tooted, mis ei lendu kindlaksmääratud temperatuuritingimustel - naatriumsulfiid ja naatriumsulfaat.
Protsessi iseloomulik tunnus on see, et selle sulfiididest vase redutseerimise kiirust mõjutavad kaks tegurit - selle rakendamise temperatuur ja leelise tarbimine. Stöhhiomeetria seisukohalt on 1 g-mooli reaktsioonis osaleva vasksulfiidi kohta vaja 2 g-mooli NaOH-d, mis massiliselt on suhe 1:0,5 (viimane on katseliselt kinnitatud). Praktikas on eelistatuim massisuhe 1:1, mis tagab staatilistes teostustingimustes temperatuurivahemikus 550-650°C vase sulfiidist redutseerimise kvantitatiivse lõpuleviimise 2-2,5 tunni jooksul.
Meetod viiakse läbi järgmiselt. Märg (15-17%) vasksulfiidmaterjal (valge matt, Cu 2 S) segatakse terasretordis etteantud koguse leelisega (NaOH), mis asetatakse temperatuurini 200-250 kuumutatud šahti elektriahju. °C Retordi sisu kuivatatakse kuni niiskuse täieliku eemaldamiseni, seejärel tõstetakse temperatuur etteantud väärtuseni (400-650°C) ja hoitakse teatud aja (0,5-3,5 tundi). Seejärel eemaldatakse retort ahjušahtist, jahutatakse ja sisu leostatakse veega. Tselluloos kantakse filtrisse, et saada leeliseline lahus, mis sisaldab naatriumsulfiide ja sulfaate ning vase metallipulbrit. Faasianalüüs kinnitab vase 100% taastumist selle sulfiidist.
Meetodit kirjeldatakse näidetes.
Materjaliproovid (Cu 2S reagent, valge matt) massiga 100 g asetati terasretorti, niisutati ja segati 50-200 g kuiva leelise (NaOH)ga. Retort asetati šaht-tüüpi elektriahju, selle sisu kuumutati temperatuurini 250±10°C ja hoiti sellel temperatuuril 30 minutit (kuni niiskus täielikult eemaldati), temperatuur tõsteti 400-650°-ni. C ja hoiti 0,5-3,5 tundi, sel juhul leelis sulas, vask redutseeriti ja väävel seondus sulfiidühendid naatriumiga. Fusiooni käigus tekkis veeaur, mis kõigil juhtudel ei sisaldanud väävlit ja/või selle ühendeid. Pärast kuumtöötluse lõppu võeti retort ahjust välja ja jahutati. Retordi sisu leostus vees. Pärast filtrimist, koogi filtril pesemist ja kuivatamist saadi metallilise vase sade (röntgenifaasi analüüsi järgi - 100% vask).
Fusioonirežiimid ja tulemused on toodud tabelis.
Nagu tabelist näha, toimub vase redutseerimine sulfiidmaterjalidest sulatamisel seebikiviga (NaOH) temperatuuril 700–900 °C madalamal kui olemasolevates vase redutseerimisprotsessides ja väävliga, interakteerudes NaOH-sulamiga, on sellesse koondunud.
Kavandatava meetodi eelised vase eraldamiseks sulfiidühenditest:
Protsess viiakse ellu suhteliselt madalate temperatuuride 400-650 °C tingimustes;
Moodustuvad mittelenduvad väävlit sisaldavad tooted - naatriumsulfiid ja naatriumsulfaat.
Meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest, sealhulgas vase redutseerimiseks sulfiidväävliga, mida iseloomustab see, et vasksulfiidmaterjal segatakse seebikiviga (NaOH) materjali: NaOH vahekorras 1:(0,5÷2,0). ) ja kuumutatakse temperatuuril 400–650 °C 0,5–3,5 tundi.
Sarnased patendid:
Leiutis käsitleb tööstusjäätmete töötlemise valdkonda ja seda saab kasutada blistervase pürometallurgiliseks tootmiseks sekundaarsetest materjalidest - jäätmetest.
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest, mis esinevad sulfiidtoodetes, näiteks kontsentraatides ja mattides. Vase sulfiidtoodetest eraldamise meetod viiakse läbi sulaleelis, tahke-vedeliku süsteemi intensiivsel mehaanilisel segamisel labasegistiga. Protsess viiakse läbi temperatuuril 450-480°C 30-40 minutit tehnilist hapnikku mullitades läbi süsteemi, mille tarbimine moodustab 350-375% (massi järgi) algses sulfiidis sisalduva väävli massist. toode. Leiutise tehniline tulemus on vase metallistamise protsessi suur kiirus, välistades samal ajal materjali paagutamise. 2 tabelit
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase eraldamiseks selle sulfiidühenditest, mis esinevad sulfiidtoodetes (näiteks kontsentraatides, mattides jne).
On teada meetod metallilise vase tootmiseks selle sulfiidide sulamist kõrgete temperatuuride tingimustes, näiteks valge mati muundamisel (Vase ja nikli toorainete kompleksne töötlemine. Vanyukov A.V., Utkin N.I.: Chelyabinsk, Metallurgy, 1988 , lk 204, lk 215-216), kui sulatise õhuga puhumisel osa vasksulfiide oksüdeerub, moodustades selle protooksiidi hapnikuühendeid, mis astuvad vasksulfiididega redoksreaktsioonidesse, moodustades sula. metall ja gaasiline toode - vääveldioksiid. Protsessi kirjeldavad järgmised reaktsioonivõrrandid:
Vasksulfiidi ja selle oksiidi interaktsiooni ajal (reaktsioon 2) toimib sulfiidväävel hapniku ja sulfiidühendite vase redutseerijana. Reaktsioon on termodünaamiliselt võimalik ja kulgeb suurel kiirusel temperatuuril 1300–1450 °C, moodustub vaskmetalli sulatis ja neljavalentse väävli hapnikuühendid, millel on kõrge aururõhk. Konversiooni tulemusena saadakse mullvask, mille põhielemendi sisaldus on 96–98%. Sel juhul on vase metallistamise aste 96-98%.
Vase taastamise meetodi puudused hõlmavad järgmist:
Kõrgete temperatuuride kasutamine (1300-1450°C);
Gaasiliste väävlit sisaldavate toodete teke.
Vaadeldavale meetodile on kõige lähedasem meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest, kui vasksulfiidmaterjal segatakse seebikiviga vahekorras materjal: NaOH 1:(0,5÷2) ja kuumutatakse temperatuuril 400 °C. -650°C 0,5-3,5 tundi Sel juhul saadakse leeliseline sulam, mis sisaldab dispergeeritud metallilise vase osakesi ja leelissulamit, mis kontsentreerib kogu algses sulfiidmaterjalis sisalduva väävli naatriumsulfiidide ja sulfaatidena (Meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest. Patent RU 2254385 C1, MPK S22V 15/00). Sulfiidiühendite vase redutseerijana toimib oma sulfiidväävel, mis redoksreaktsioonide tulemusena muudetakse elementaarseks väävliks ja leeliselises keskkonnas jaguneb ebaproportsionaalselt sulfiidiks ja sulfaadiks:
Vase regenereerimisel sünteetilistest sulfiidühenditest ja tööstuslikes materjalides sisalduvatest (“valge matt” ja vaskmati eralduskontsentraat) toimub prototüübi tingimustes värskelt redutseeritud vase dispergeeritud osakeste paagutamine temperatuuril 500 °C ja ülalpool, et moodustada monoliitne metallist paagutaja. Paagutamise nähtus aeglustab reagendi viimist reageerimata sulfiiditerade pinnale ja raskusi tekivad ka vase metalli paagutamisseadmest mahalaadimise etapis. Kui temperatuur langeb 450 °C-ni, paagutamist ei täheldata, kuid vase sulfiididest redutseerimise protsess pikeneb oluliselt aja jooksul.
Vastavalt eeltoodule hõlmas arendusülesanne vase kõrge metalliseerumise tagamist sulfiidtoodetest (“valge matt”, vaskmati eralduskontsentraat), välistades materjali paagutamise.
Vajaliku tulemuse saavutamiseks, vase eraldamiseks sulfiidmaterjalidest, viiakse see läbi sula leelis temperatuuril 450-480°C 30-40 minutit intensiivse mehaanilise segamise ja tehnilise hapniku läbi sulatise mullitamise ajal kuluga. 350-375% (massi järgi) algses sulfiidsaaduses sisalduva väävli massist.
See tehniline lahendus on seotud:
Leelissulatuse ja redutseerimiseks lisatud vasksulfiide sisaldava dispergeeritud materjali aktiivse mehaanilise segamisega, mis tagab süsteemis tõhusa soojusvahetuse;
Tehnilise hapniku tarnimisega sulatisse, mis tagab akumuleeruva elementaar- ja sulfiidväävli efektiivse oksüdeerimise sulfaadiks.
Tehnilise hapniku tarbimine moodustab 350-375% (massi järgi) algses sulfiidmaterjalis sisalduva väävli massist. Kõik väävli vormid (S 2- ...S 5+) osalevad oksüdatsioonireaktsioonides koos sulfaatväävli moodustumisega süsteemis. Redoksreaktsioonid viiakse lõpule mõne minuti jooksul ja vastavalt sellele lõpeb vase redutseerimine ilma paagutamiseta. Saadud metallilist vaske suspensioonina NaOH-sulatis saab seadmest kergesti välja laadida. Pakutud meetodil tehtud katsetes suurenes protsessi kiirus mitu korda võrreldes ilma hapniku sisseviimiseta teostusega ning protsessi kestus ei ületanud 30 minutit 100% vase metalliseerimisega.
Vältimaks tekkiva vaskmetalli paagutamist, võib protsessi teostada temperatuurivahemikus 450-480°C. Ülemine temperatuuripiir tagab vase metalliosakeste paagutamise välistamise, alumine (450°C) on seotud vajadusega tagada väävli oksüdatsioonireaktsioonide kõrge kiirus.
Kavandatav funktsioonide kogum: vasksulfiidmaterjali sisestamine süsteemi - tehnilise hapniku leelis etteantud tarbimisega - 350-375 massiprotsenti lähtematerjalis oleva väävli massist, sulatise aktiivne mehaaniline segamine ja selle rakendamine. protsessi temperatuurivahemikus 450-480 ° C, pakkuda suur kiirus ja sulfiidi toorainest vase taaskasutamise täielikkus. Hapnikutarbimise suurenemine üle määratud koguse võib põhjustada värskelt redutseeritud vase pinna oksüdeerumist.
Dispergeeritud sulfiidvaskmaterjalide (kontsentraadid, matid) protsessi rakendamisel valmistatakse segu leelise (NaOH): kontsentraadi suhtega 1,25÷1,5 ja materjale niisutatakse, et vältida sulfiidide süttimist. Laeng kuivatatakse ja laaditakse võll-elektriahju terassilindrilisse retorti, mehaaniliselt segades labasegistiga. Temperatuuril 450-480°C retordis antakse tehnilist hapnikku sulatisse 30-40 minutiks. Hapniku juurdevool peatatakse. Retordi põhjaklapi kaudu valatakse vormidesse metallilist vaske sisaldav leeliseline sulam. Pärast jahutamist pulbristatakse sulam vees. Vasekokk eraldatakse aluselisest lahusest tsentrifuugimise teel.
Meetodit kirjeldatakse näidetes.
Vasksulfiidühendeid - "valge matt" (68,8% Cu, 9,15% Ni, 17,3% S) ja vaskmati eralduskontsentraati (66,8% Cu, 4,17% Ni, 18,1% S) sisaldavad tooted, mis kaalusid kumbki 100 g. allutati partii ettevalmistamisele leelisega (NaOH), mille mass oli 150 g, ja niisutati. Saadud segu laaditi mehaanilise segamisega varustatud retorti ja asetati šaht-elektriahju. Segamise sisselülitamisel kuumutati retordi sisu etteantud temperatuurini ja segati sellel temperatuuril teatud aeg, misjärel laaditi retordi sisu vormi ning pärast jahutamist leostati vees. Saadud vaske sisaldavaid kooke analüüsiti metallilise vase sisalduse määramiseks röntgendifraktsiooniga.
Näide 1 (prototüübi põhjal)
Töötlemistemperatuur 450°C. Segamise kestus oli 120, 180 ja 240 minutit.
Katsetulemused on toodud tabelis 1.
Näide 2 (vastavalt pakutud meetodile)
Protsessi temperatuuri muudeti vahemikus 400-500 °C. Seadistatud temperatuuri saavutamisel viidi sulatisse tehnilist hapnikku koguses 300-400% (massi järgi) väävli massist algses sulfiidproduktis. Ülaltoodud hapnikukogused tarniti 20-40 minutiks. Pärast määratud aja möödumist hapnikuvarustus peatati.
Katsetulemused on toodud tabelis 2.
| tabel 2 | ||||
| Vase taaskasutamise katsete tulemused (näide 2) | ||||
| Kogemus nr. | Hapnikukulu, väävli massiprotsent originaaltootes | Temperatuur, °C | Segamise kestus, min | Vase metalliseeritud aste, % |
| "Valge matt" | ||||
| 1 | 360 | 450 | 20 | 83,7 |
| 2 | 360 | 450 | 30 | 100 |
| 3 | 360 | 450 | 40 | 100 |
| 4 | 300 | 450 | 40 | 81,3 |
| 5 | 350 | 450 | 40 | 100 |
| 6 | 375 | 450 | 40 | 100 |
| 7 | 400 | 450 | 40 | 100 |
| 8 | 350 | 400 | 40 | 81,1 |
| 9 | 350 | 480 | 40 | 100 |
| 10 | 350 | 500 | materjali paagutamine | |
| Vaskmati eralduskontsentraat | ||||
| 11 | 350 | 450 | 40 | 100 |
| 12 | 375 | 450 | 40 | 100 |
Tabelist 2 on näha, et kui protsess viiakse läbi ettenähtud tingimustel (temperatuur 450-480°C, hapnikutarbimine 350-375% (massi) algses sulfiidtootes olevast väävli massist, kestus 30-40 min) on võimalik saavutada 100% vase metalliseerimine “valgelt matilt” (katsed nr 2, 3, 5, 6, 9) ja vase kontsentraat mati eraldamiseks (katsed nr 11, 12). Temperatuuri alandamine 400 °C-ni (katse nr 7), tarnitava hapniku koguse vähendamine (katse nr 4), samuti faasikontakti kestuse vähendamine (katse nr 1) viivad faaside saagise vähenemiseni. metalliline vask. Kui temperatuur tõusis 500°C-ni, paagutus materjal retordis.
Nagu näidetest näha, tagab väidetav meetod vase sügava taastumise sulfiidvaske sisaldavatest toodetest, kuid erinevalt prototüübist saavutatakse väidetava meetodi rakendamisel see tulemus madalamal temperatuuril (450-480°C). ja lühema aja jooksul (30-40 min).
Tööstuslike materjalide (kontsentraadid, matid) töötlemisel saadud vaskmetallitooted suunatakse rauast, niklist ja koobaltist hüdrometallurgilisele rafineerimisele, kasutades tuntud tehnikaid, millele järgneb anoodsulatus ja elektrolüütiline rafineerimine, et saada väärismetalli poolest kõrge kvaliteediga muda. sisu.
Sulfaatväävlit sisaldavad leeliselahused saadetakse aurustamiseks, viimase väljasoolamiseks ja leelislahusest eraldamiseks. Naatriumsulfaat on selle tehnoloogia kaubanduslik toode. Leelis suunatakse pärast vee aurustamist protsessi tagasi.
NÕUE
PATENDINÕUDLUS 1. Meetod vase eraldamiseks sulfiidsaadustest, sealhulgas kuumutamine sulas leelis temperatuuril 450-480 °C 30-40 minutit, mis erineb selle poolest, et regenereerimine toimub intensiivse mehaanilise segamise ja mullitamise teel tehniliste ainete sulatise kaudu. hapnikku kuluga 350–375 (massiprotsenti) algses sulfiidtootes sisalduva väävli massi põhjal.
VÄRVILISTE METALLIDE SÄILITUS
Arheoloogilistes leiukohtades leidub sageli värvilisi metalle: vask, hõbe, plii, tina, kuld ja nende sulamid. Neid metalle kasutati kunsti, müntide, ehete ja mitmesuguste majapidamistarvete, nagu klambrid, navigatsiooniriistad, kööginõud ja väikesed käsitööriistad. Need metallid on õilsamad kui raud ja säilivad ebasoodsas keskkonnas paremini kui rauaproovid. Võib-olla just sel põhjusel on nende säilitamisele nii palju tähelepanu pööratud ja välja töötatud suur hulk meetodeid nende säilitamiseks. Iga metalli oksüdatsiooniprobleemid erinevates keskkondades on aga väga erinevad. Siin käsitletakse ainult mittesöövitavate metallide probleemide lahendamisel kasutatavaid tehnikaid.
Nagu mainitud, on mittesöövitavad metallid sageli ümbritsetud kattega. Kuid värvilistel metallidel on see palju õhem kui raual. Loomulikult on sellistest metallidest valmistatud esemed sageli ümbritsetud samade oksiididega nagu rauast esemeid. Enne metallesemete töötlemist tuleb läbida esialgsed konserveerimisetapid, mis hõlmavad: 1) esmast dokumenteerimist, 2) konserveerimist, 3) naastude eemaldamist ja 4) artefakti hindamist. Igasse rühma kuuluvate metallide käitlemine, s.o. Eraldi käsitletakse vaskmetalle, hõbedat ja selle sulamid, tina, pliid ja nende sulamid, samuti kulda ja selle sulamid.
VÄRVILISTE METALLIDE SÄILITUS
Tavaline on merest leida suurel hulgal erinevatest metallidest valmistatud esemeid. Sellistel juhtudel tuleb materjali käsitseda nii, et kõige hapram metall oleks täielikult kaitstud ning samas ei tekitataks kahju teistele selle külge kleepunud metallilistele või mittemetallilistele esemetele. Kuna rauaesemeid leitakse kõige sagedamini, pööratakse enim tähelepanu raua säilitustingimustele. Kullast, hõbedast, tinast, messingist, pronksist, vasest ja pliist valmistatud esemeid, aga ka keraamikat, kivitööriistu, klaasnõusid, luutööriistu, tekstiili ja seemneid leidub sageli koos erinevates kombinatsioonides. Mõnel juhul võib kõige parem olla säilitamine puhtas magevees. Pärast eraldamist erinevaid materjale , asetatakse need iga materjali hoidmiseks sobivamasse keskkonda. Kui raudesemeid tuleks hoida päikese eest kaitstud leeliselises lahuses võimalikult vähe, siis muudest metallidest valmistatud esemete puhul pole selline lahus vajalik ega isegi soovitatav. Vaske korrodeerivad happelised lahused ja kontsentreeritud leeliselised lahused. Neutraalsetes või nõrkade leeliste lahustes vask passiveerub ja oksüdatsioon on märgatav pinnale moodustunud oksiidkile abil. Soovitatav on kasutada 5% naatriumseskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadi lahust. 5% naatriumkarbonaadi lahus happesusega (pH) 11,5 kaitseb vaske ja hõbedat. Hõbe on stabiilne mis tahes happesusega vesilahustes ja õhus, kuna sellises keskkonnas puuduvad oksüdeerivad ained. Kuna kloriidid ei ründa pliid ega hõbedat, ei pea pärast oksiidide eemaldamist neid vesilahusesse panema ja neid saab kohe kuivatada. Kuid enne kleepunud oksiidide eemaldamist on kõige parem asetada need sobivasse lahusesse, et vältida oksiidide kõvenemist ja raskendada eemaldamist. Hõbedast valmistatud esemeid on üsna ohutu asetada kas 5% naatriumseskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadi lahusesse, nagu ka rauast valmistatud esemeid. Hõbeda säilitamisel kromaadilahustes tekib pruun Ag2O kile, mida saab konserveerimisel eemaldada, kuid sel põhjusel ei ole soovitatav sellistesse lahustesse asetada üksikuid hõbeesemeid. Mõnikord võib raudesemele liimimisel tekkida vajadus hõbedat asetada kromaadilahusesse. Plii, tina ja nende sulamite säilitamine on palju lihtsam. Neid võib hoida kuivana, kuid nagu eespool öeldud, on pärast metallide oksiidide kuivamist neid palju raskem eemaldada. Seetõttu asetatakse need vesilahusesse. Pliid korrodeerivad vesilahused, mis ei sisalda passiveerivaid aineid, eriti pehme vesi, deioniseeritud vesi või destilleeritud vesi. Seetõttu ei tohi pliid kunagi hoida deioniseeritud või destilleeritud vees, mis mõlemad on kergelt happelised ega sisalda passiivseid aineid. Kuna aga plii on kõvas vesinikkarbonaadis (vesinikkarbonaadis) vees korrosioonikindel, kuna vesinikkarbonaat passiveerub ning tina ja tina-plii sulam passiveerub nõrkades leeliselistes lahustes, saab neid kõiki säilitada kraanivees, mille happesus on 8- 10 naatriumseskvikarbonaadi lisamisega. Nii plii kui ka tina-plii sulamit saab asetada naatriumkarbonaati, mille happesus on 11. 5, kuid see happesus on tina oksüdatsioonitsooni piir, seega ei tohiks seda kasutada tina ladustamiseks. Tina on oksüdatsioonile vastupidav nõrkades leeliselistes lahustes, mis ei sisalda oksüdeerivaid aineid, kuid samal ajal reageerib kontsentreeritud leeliselistes lahustes täpselt vastupidiselt. Seetõttu on iga leeliseline lahus, mille happesus on üle 10, potentsiaalselt ohtlik. Üldiselt võib tina hoida kraanivees usaldusväärselt. Pliid, tina ja tina-plii sulameid ei tohiks hoida kromaadilahustes nende oksüdeeriva toime tõttu, mille tulemusena tekib nende pindadele oranž kromaatkile, mida on raske eemaldada. Passiveeriva aine puudumisel võib oksüdeeriv aine, näiteks kromaat, proovi kahjustada.
VASK JA VESULAMID
VASKE METALLIDE OKSIDEERIMINE
Mõistet "vaskmetall" kasutatakse kõigi metallide määratlemiseks, mis koosnevad vasest või vasesulamitest, milles vask on mitteväärismetalliks, nagu pronks (vase ja tina sulam) või messing (vase, tsingi ja sageli plii sulam) . Erinevalt kahevalentsest või monovalentsest vasest ei tähenda see termin midagi valentsoleku kohta. Vaskmetallid on suhteliselt väärismetallid, mis jäävad sageli kahjustamata vaenulikus keskkonnas, sealhulgas pikaajalisel kokkupuutel soolase veega, mis sageli raua täielikult oksüdeerib. Nad reageerivad keskkond moodustada sarnaseid alternatiivseid tooteid nagu vaskkloriid (CuCl), vaskkloriid (CuCl2), vaskoksiid (Cu2O) ning esteetiliselt meeldivad rohelised ja sinised vaskkarbonaadid, malahhiit ja asuriit (Gettens 1964:550-557). Merekeskkonnas (soolases) on kaks kõige sagedamini tekkivat vase oksüdatsiooniprodukti vaskkloriid ja vasksulfiid. Kuid vasesulamite, pronksi ja messingi mineraalsed muutused võivad olla keerulisemad kui tavalises vases. Vase ja vasesulamite elektrokeemilise korrosiooni esimene samm on vaseoonide moodustumine. Nad ühinevad vaheldumisi merevees oleva kloriidiga, moodustades oksiidikihi peamise komponendina vaskkloriidi.
Cu? -e? Cu+
Cu++Cl-? CuCl
Vaskkloriidid on väga ebastabiilsed mineraalsed ühendid. Kui vasest esemed on eemaldatud ja õhuga kokku puutunud, jätkavad need paratamatult keemilist oksüdeerumist. Seda protsessi nimetatakse sageli "pronkshaiguseks". Sel juhul hüdrolüüsitakse niiskuse ja hapniku juuresolekul vaskkloriid, moodustades vesinikkloriidhappe ja aluselise vaskkloriidi (Oddy ja Hughes 1970:188).
4CuCl + 4H2O + O2? CuCl2. 3Cu(OH)2 + 2HCl
Vesinikkloriidhape reageerib vähehaaval oksüdeerimata metalliga ja moodustab üha enam vaskkloriidi.
2Cu + 2HCl? 2CuCl + H2¬
Reaktsioonid jätkuvad seni, kuni on metalli. Vaskkloriidi sisaldavate esemete säilitamine eeldab kloriidide keemilise toime peatamist, eemaldades vaskkloriidid või muutes need kahjutuks vaskoksiidiks. Vastasel juhul kukub artefakt teatud aja pärast ise kokku.
Merevees olevad vaseliigid muudetakse sulfaatbakterite toimel ka vasksulfiidiks ja vasksulfiidiks (Cu2S ja CuS) (Gettens (1964:555-556; North ja MacLeod 1987:82). Anaeroobses keskkonnas on vasksulfiidi toodetel üldiselt madalaim oksüdatsiooniaste, sama mis raudsulfiidil ja hõbesulfiidil.Peale ekstraheerimist ja hapnikuga kokkupuutumist toimub vasksulfiidis järgnev oksüdatsioon ja oksüdatsiooniaste tõusu ehk muundumine vasksulfiidiks.Kogu keemiline reaktsioon kulgeb tavaliselt samamoodi kui näärmes.
Meresetete eemaldamisel kaetakse vask ja vaseesemed paratamatult erineva paksusega musta pulbrilise vasksulfiidiga, millel on ebameeldiv välimus. Mõnikord võivad korrosiooniprotsessi käigus pinnale tekkida aga korrosiooniaugud, kuid sagedamini esineb seda vasesulamite puhul, kus tina või tsink korrodeerub peamiselt, jättes pinnale lohud. Vasksulfiidikiht ei avalda erinevalt kloriididest objektile pärast merest eemaldamist kahjulikku mõju – need moonutavad peamiselt objekti kuju ja suurust. Sulfiidkorrosioon on kergesti kõrvaldatav ega põhjusta konservaatorile olulisi probleeme. Täpsemat teavet vase, pronksi ja messingi oksüdeerumise kohta merekeskkonnas (soolases) vt North ja MacLeod (1987).
VASKE METALLID
Mittespetsiifilist terminit "vaskmetallid" kasutatakse siin vase ja sulamite (nt messing ja pronks) tähistamiseks, milles vask on ülekaalus, kuna vasest, messingist ja pronksist esemeid on raske ilma analüütilise testimiseta üksteisest eristada. Üldiselt ei oma sulami täpne koostis vähe tähtsust, seetõttu käsitletakse neid tavaliselt nii. Ettevaatlik tuleb olla ainult suure plii- või tinasisaldusega, kuna need on amfoteersed metallid ja lahustuvad leeliselistes lahustes. Vase, pronksi ja messingi keemiliseks töötlemiseks on olemas suur hulk meetodeid, kuid enamik neist ei sobi merekeskkonnast pärit (soolaste) vaskmetallide jaoks. Lisateabe saamiseks vaadake bibliograafiat.
Merekeskkonnas (soolases) on kaks kõige sagedamini tekkivat oksüdatsiooniprodukti vaskkloriid ja vasksulfiid. Kuid vasesulamite mineraalsed muutused on keerulisemad kui tavalises vases. Kui vasest objekt on eemaldatud ja õhuga kokku puutunud, jätkab see oksüdeerumist, seda protsessi nimetatakse "pronksihaiguseks". Pronksihaiguse korral muutuvad metallis olevad vaskkloriidid niiskuse ja hapniku juuresolekul väga ebastabiilseks. Need hüdrolüüsivad, moodustades vesinikkloriidhappe ja aluselise vaskkloriidi. Vesinikkloriidhape reageerib vähehaaval oksüdeerimata metalliga ja moodustab üha enam vaskkloriidi. Reaktsioonid jätkuvad seni, kuni on metalli. Vaskkloriidi sisaldavate esemete säilitamine eeldab: 1) vaskkloriidide elimineerimist, 2) vaskkloriidide muundamist kahjutuks vaskoksiidiks, 3) kloriidide keemiliste reaktsioonide vältimist.
Ei vaskkloriid ega vasksulfiid ei tekita metallide pinnale meeldivat patinat, mistõttu pole põhjust seda säilitada. Tegelikult on enamik vasest, pronksist või messingist tumedat värvi sulfiidi tõttu, mis annab esemele sageli plii või tina-plii sulami värvi. Stabiilne vasksulfiid muudab ainult vase värvi, andes metallile ebaloomuliku värvuse ja seda pestakse kergesti maha, kasutades kaubanduslikke puhastuslahusteid, sipelghapet või sidrunhapet. Mõnel juhul võib osutuda vajalikuks eemaldada suured oksiidid ja korrosiooniproduktid mehaaniliselt kuni ülejäänud metalli pinnani. Seda on lihtsam teha merest tõstetud vasest esemetega, kuna mereoksiidid moodustavad eraldusjoone objekti pinna ja kihi vahel. Artefakti hapruse tõttu või pinna riknemise vältimiseks jäetakse pärast suurte oksiidide eemaldamist sageli kleepunud pinnaoksiidid tahtlikult maha. Ülejäänud hambakatu eemaldamiseks võib vaja minna ainult õrna mehaanilist puhastamist ja loputamist veega. Muudel juhtudel eemaldatakse kõik kleepunud oksiidid 5–10% sidrunhappes leotamise teel, millele on lisatud 1–4% tiouureat, et vältida metalli söömist (Plenderleith ja Torraca 1968:246; Pearson 1974:301; North 1987: 233). Toimige ettevaatlikult, kuna sidrunhape lahustab vaseühendeid. Artefakt on täielikult lahusesse sukeldatud, kuni tahvel on eemaldatud. See võib kesta tunnist mitme päevani. Selle aja jooksul tuleb lahust aeg-ajalt segada, et happe kontsentratsioon ühtlaselt hajutada.
Kui proov on väga õhuke, rabe, peente detailidega või suures osas või täielikult mineraliseerunud, võib igasugune kokkupuude happega avaldada sellele kahjulikku mõju. Sellega seoses võib artefakti sukeldada 5–15% naatriumheksametooniumi lahusesse (Plenderleith ja Werner 1971:255), et muuta lahustumatud kaltsiumi- ja magneesiumisoolad lahustuvateks sooladeks, mida saab ära pesta.
Järgides vajalikke eeltoiminguid kloriidi sisaldavate vasest esemete konserveerimisel, on vaja vältida kloriidi kahjulikke keemilisi mõjusid. Seda saab teha järgmiselt.
1. Eemaldage vaskkloriid
2. vaskkloriidi muutmine kahjutuks vaskoksiidiks
3. Eraldage vaskkloriidiga kaetud proov õhust. Võimalikud alternatiivsed meetodid:
1. galvaaniline puhastus
2. puhastamine elektrolüütilise redutseerimise teel
3. leeliseline ditioniit
4. keemiline puhastus
a. naatriumseskvikarbonaat
b. naatriumkarbonaat
c. bensotriasool
Esimesed kolm meetodit aitavad eemaldada vaskkloriidi (CuCl) ja viia osa korrosiooniproduktidest tagasi metalliliseks olekuks. Siiski on neid kõige parem kasutada metallsüdamikuga esemete puhul. Ettevaatliku kasutamise korral on võimalik objekt stabiliseerida ja saada esialgsele roosteta välimusele võimalikult lähedased vormid. Kui neid kasutatakse valesti, võivad need eemaldada metallist oksiidikihi. Jedrzejewska (1963:135) juhib tähelepanu sellele, et deoksüdatsioon, eriti elektrolüüsi teel, võib hävitada olulise arheoloogilise teabe, nagu templid, graveeringud ja dekoratiivsed elemendid, ning muuta objekti algset kuju. Seetõttu ei tohiks metallesemete oksiidijääke kunagi eemaldada ilma piisavate kogemuste ja teadmisteta. Ravi peaks olema suunatud nende seisundi säilitamisele rangelt kontrollitud elektrolüütilise redutseerimise või leelisditioniidi kasutamisega. Kaks nimetatud keemilist meetodit ei eemalda oksiidikihti. Naatriumseskvikarbonaadi lahuses loputamine eemaldab kloriidid, bensotriasool ja hõbeoksiid aga isoleerivad vaskkloriidid õhust. Keemiline töötlemine on rakendatav nii suurtele ja vastupidavatele kui ka täielikult mineraliseerunud esemetele.
GALVAANILINE PUHASTAMINE
See protseduur viiakse läbi täpselt samamoodi nagu raua puhul. Kuna ma pean seda meetodit aegunuks ja vastuvõetavaks ainult teatud tingimustel, pole mõtet seda pikemalt kirjeldada.
PUHASTAMINE ELEKTRITAASTAMISEL
Vase metallide elektriline redutseerimine toimub samamoodi nagu raud. Elektrolüüt, mida saate kasutada, on 2% seebikivi või 5% naatriumkarbonaat. Viimast kasutatakse kõige sagedamini, kuigi vastuvõetava tulemuse saab saavutada, kui kasutada elektrolüüdina 5% sipelghapet, järgides hõbeda töötlemise juhiseid. Võib kasutada pehme terasanoodi, kuid sipelghappe kasutamisel elektrolüüdina tuleb kasutada 316 roostevabast terasest või plaatinatud titaananoodi. Raua ja hõbeda jaoks kasutatakse samu ahelaid.
Elektrolüüsi kestus on lühem kui võrreldavate kloriidi sisaldavate raudesemetega. Näiteks väikeste esemete, nagu müntide, jaoks kulub vaid paar tundi, samas kui suuremate esemete (nt kahurid) jaoks võib kuluda mitu kuud. Täpsed andmed elektrivoolu tiheduse kohta puuduvad. Plenderleith ja Werner (1971:198) väidavad, et voolutihedus ei tohiks langeda alla 0,02 amprit ruutsentimeetri kohta, et vältida oranžikasroosa vaskkile sadestumist proovile. Lisaks nendele joontele hoiatab Pearson (1974:301-302) õigustatult, et elektrolüütilise puhastamise korral tuleb merepõhjast pärit mineraliseerunud pronksi käsitsemisel olla eriti ettevaatlik, et vältida pinna kahjustamist vesinikgaasi vabanemisel. Enamasti rakendatakse erinevatele objektidele etteantud piirides olevaid, aga ka neid oluliselt ületavaid voolutihedusi. North (1987:238) soovitab kasutada raua puhul kirjeldatud pingevesiniku eraldumise meetodit. Üldiselt kehtib sama protseduur raua kohta. Peamine erinevus seisneb selles, et vaskmetallid nõuavad lühemat töötlemisaega. Pärast elektrolüütilist ja keemilist puhastamist tuleb vaskmetalle mitu korda kuumalt loputada deioniseeritud vees. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974:302) seda mitu korda denatureeritud etanoolis loputada. Veega pestes saab tuhmi oksiidkile eemaldada kasutades 5% sipelghapet või poleerides naatriumvesinikkarbonaadi pastaga.
Pärast loputamist dehüdreeritakse vasest esemed atsetoonis, misjärel need kaetakse kaitsekilega, näiteks läbipaistva akrüüliga. Hetkel saadaval olev Krylon Clear Acrylic Spray nr. 1301 on soovitatav kasutada lihtsuse, vastupidavuse ja kättesaadavuse tagamiseks. Pearsoni (1974:302) soovitatav protseduur on segada 3% bensotriasooli etanoolis (eseme pesemisel) kui inhibiitorit, et võidelda pronksihaiguse vastu, millele järgneb bensotriasooli inhibiitorit (Incralac) sisaldav puhta akrüüli kate. Sama kaitsekompositsiooni saab valmistada, lisades 3% bensotriasooli polüvinüülatsetaadi (V15) lahusele etanoolis.
AELISELINE DITIONEIIT
See meetod loodi mineraliseeritud hõbeda tugevdamiseks. Sellest ajast alates on leitud, et see on efektiivne ka vasest esemete puhul. Vaadake täielikku kirjeldust jaotisest "Hõbe". Töötlemine hävitab paatina, kuid eemaldab tõhusalt kõik kloriidid võimalikult lühikese aja jooksul, samuti taastab osa vase korrosiooniprodukte tagasi metallilisesse olekusse.
KEEMILINE TÖÖTLEMINE
Paljusid kloriidist mõjutatud vaseeksemplare, näiteks tugevalt patineeritud pronksi "pronksihaigusega", tugevalt mineraliseerunud pronkse vaskkloriidiga või ilma, tugeva metallsüdamikuta pronkse ja mineraliseerunud dekoratiivosadega pronkse, ei saa töödelda ühegi restaureerimistehnikaga. Selliste objektide puhul kasutatakse artefakti stabiliseerimiseks kolme protseduuri, jättes oksiidikihid puutumata. See on töötlemine: 1.naatriumseskvikarbonaadiga, 2.naatriumkarbonaadiga ja 3.bensotriasooliga.
Naatriumseskvikarbonaat
Vaskmetallis ja selle sulamites sisalduvad vaskkloriidelemendid on lahustumatud ja neid ei saa eemaldada ainult vees pesemisega. Kui pronks või muud vasesulamid asetatakse 5% naatriumseskvikarbonaadi lahusesse, reageerivad leeliselise lahuse hüdroksüülioonid keemiliselt lahustumatute vaskkloriididega, moodustades vaskoksiidid ja neutraliseerides kõik hüdrolüüsi käigus tekkinud vesinikkloriidhappe kõrvalsaadused, et tekitada lahustuvad naatriumkloriidid. (Organ 1963b:100; Oddy ja Hughes 1970; Plenderleith ja Werner 1971:252-253). Kloriidid eemaldatakse iga lahuse vahetamisega. Järjestikune pesemine jätkub, kuni kloriidid on täielikult eemaldatud. Seejärel tuleb eset pesta mitmes deioniseeritud veevannis, kuni viimase vanni happesus muutub neutraalseks.
Praktikas eemaldatakse pinnakorrosiooniproduktid metallesemete pinnalt mehaaniliselt enne objekti järjestikust asetamist 5% naatriumseskvikarbonaadi vannidesse, mis on segatud kraaniveega esimestes vannides ja deioniseeritud veega järgmistes vannides. Kui kloriidisisaldus on märkimisväärne, võib kraanivett kasutada seni, kuni Cl-tase lahuses on võrdne Cl-tasemega kraanivees. Seejärel tuleks vesi asendada deioniseeritud veega. See protseduur on väga ökonoomne juhtudel, kui objektid nõuavad igakuist töötlemist.
Alguses vahetatakse vannid kord nädalas; siis intervall pikeneb. Kloriidi taset jälgitakse raua osas kirjeldatud kvantitatiivse elavhõbe(II)nitraadi testi abil, mis võimaldab konservaatoril täpselt määrata, kui sageli lahust vahetada. Et teha kindlaks, kas lahus on kloriididest puhas, võib kvantitatiivse kloriidikatse asemel kasutada juba kirjeldatud kvalitatiivset hõbenitraadi testi (1). Puhastusprotsess on aeglane ja võib kesta kuid ja mõnel juhul isegi aastaid.
Naatriumseskvikarbonaadis sukeldamisele järgneb loputamine mitmes destilleeritud või deioniseeritud vees, kuni viimase vanni happesus on neutraalne. Seejärel ese dehüdrogeenitakse atsetoonis või vesilahus alkoholiga ja kaetud puhta akrüüllakiga või mikrokristallilise parafiiniga. Korrosioonikindluse suurendamiseks võib kuivatuspiiritusse või isegi lakile lisada bensotriasooli.
Tihti valitakse töötlus naatriumseskvikarbonaadiga, kuna erinevalt teistest puhastusmeetoditest ei eemalda see vasest esemetelt rohelist paatina. Samas sellised kõrvalmõjud, kuna sinakasroheliste malahhiidisademete moodustumine eseme pinnale võib paatina värvi tõsta. Kui see juhtub, tuleb objekt lahusest eemaldada ja setted ära pühkida. Mõnel pronksesemel on märgatav pinna tumenemine, mis varjab tõelist rohelist paatina ja mida on raske eemaldada. See tumenemine on märk musta vaskoksiidi moodustumisest ja on levinud mõnele vasesulamile.
Pesemine naatriumkarbonaadis
Eespool kirjeldatud naatriumseskvikarbonaadiga pesemine on standardne protseduur kloriidist mõjutatud habraste vasest esemete puhul, samuti esemete puhul, millel on patina, mida on soovitav säilitada. Praktikas on aga konservaatorid märganud, et see suurendab sageli patina värvi, muutes selle sügavamaks siniseks. Muudel juhtudel muudab see patina oluliselt tumedamaks või tuhmunud. Hiljuti märkis Weisser (1987:106):
Kuigi naatriumseskvikarbonaadiga töötlemine tundub ideaalne, kuna vaskkloriidi eemaldamisel ei pea eemaldama väliseid oksiidikihte, on sellega töötamisel leitud mitmeid puudusi. Esiteks võib töötlemine kesta rohkem kui aasta, enne kui vaskkloriid muundub. See asjaolu suurendab veelgi muid puudusi. On leitud, et naatriumseskvikarbonaat (topeltkarbonaat) moodustab vasega kompleksse (polüatomilise) iooni ja eemaldab seetõttu eelistatavalt vase ülejäänud metallist (Weisser 1975). See võib pikas perspektiivis olla struktuurselt ohtlik. Samuti on leitud, et paatinale moodustub karbonaatide segu, sealhulgas halkonatroniit, sinakasroheline hüdraatunud naatriumvaskdihüdroksokarbonaat, mis näib asendavat ka paatina vasesooli (Horie ja Vint 1982). See soodustab värvimuutust rohelisest sini-siniseks malahhiidiks, mis paljudel juhtudel on ebasoovitav. Autori uuritud objektidel näitas välise korrosioonikooriku ristlõige metallist aluspinnale ulatuvat sinakasrohelist värvi, mis põhjustas Weiseri (1987:108) järelduse:
Aktiivselt korrodeeruvate arheoloogiliste pronkside stabiliseerimine on konservaatorite jaoks endiselt väljakutse. IN antud aega Täiuslikku ravi pole olemas. Eeltöötlemine naatriumkarbonaadiga koos standardse bensotriasooliga annab konservaatorile, kes seisab silmitsi pronksi stabiliseerimise probleemiga, teise võimaluse. Kuigi see ravi on andnud positiivseid tulemusi, kui teised on ebaõnnestunud, tuleks seda kasutada ettevaatlikult, kuni tuvastatud puudusi on põhjalikumalt uuritud. Pronksi, mida ei saa selle meetodiga stabiliseerida, tuleks hoida või eksponeerida suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas. Üldiselt soovitatakse kogu pronksi võimalusel hoida suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas, kuna pikaajaline mõju ravi pronkstõve vastu pole tõestatud. Weiser soovitab, et kui varasemad ravid BTA-ga (bensotriasool) ei ole olnud edukad, siis töödelda 5% (mass/maht) naatriumkarbonaadiga destilleeritud vees. Naatriumkarbonaat eemaldab vaskkloriidid ja neutraliseerib vesinikkloriidhappe aukudes. Naatriumkarbonaat, erinevalt naatriumseskvikarbonaadist, mis on topeltkarbonaat ja toimib koos vasega kompleksimoodustajana, reageerib vaskmetallidega suhteliselt vaiksemalt. Kuid mõnel juhul võib patina värvuse muutuda.
Bensotriasool
Bensotriasooli (BTA) kasutamine on muutunud tavapäraseks mistahes vaskmetallide konserveerimisel pärast stabiliseerimisprotsessi ja enne lõplikku isolatsiooni. Mõnel juhul võib see olla ainuke ravimeetod, kuid merevasest esemete säilitamisel kasutatakse seda tavaliselt viimase etapina lisaks muudele töötlustele, nagu elektrolüütiline redutseerimine või söövitav pesemine, millega saab eemaldada praktiliselt kõik kloriidid. Selles puhastusmeetodis (Madsen 1967; Plenderleith ja Werner 1971:254) moodustab bensotriasool vaskioonidega lahustumatu kompleksse ühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele moodustab niiskuse eest barjääri, mis võib aktiveerida vaskkloriidid, mis põhjustab pronksihaigust. Töötlemine ei eemalda artefaktilt vaskkloriide, vaid moodustab ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel.
Protsess seisneb eseme sukeldamises etanoolis või vees lahustatud 1-3% bensotriasooli sisse. Artefaktide puhul, mis on olnud magevees, võib see olla ainus vajalik ravi. Seda tehakse paatina tulevase korrosiooni või värvimuutuse vältimiseks. Bensotriasool lahustatakse tavaliselt vees, kuid võib kasutada ka etanooli. Saamise eest Lisainformatsioon vt Green (1975), Hamilton (1976), Merk (1981), Sease (1978) ja Walker (1979). Bensotriasool moodustab kahevalentse vase ioonidega lahustumatu kompleksse ühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele moodustab niiskuse eest barjääri, mis võib aktiveerida vaskkloriidid, mis põhjustab pronksihaigust. On leitud, et kui artefakt jäetakse bensotriasooli sisse vähemalt 24 tunniks, toimib 1% bensotriasool segatuna deioniseeritud (D.I.) veega sama hästi kui tugevamad lahused. Lühema ravi korral on soovitatav kasutada 3% bensotriasooli segatuna vee või etanooliga. Etanooli peamine eelis on see, et see tungib paremini aukudesse ja pragudesse kui vesi. Lühiajalise ravi korral bensotriasooliga on eelistatav etanool. Enamasti saavutatakse parimad tulemused, kui proovi leotatakse lahuses vaakumis 24 tundi. Eemaldamisel pühkige eset etanoolis niisutatud lapiga, et eemaldada bensotriasooli jäägid. Seejärel võib artefakti õhku jätta. Värske korrosiooni korral korratakse protsessi, kuni kahjulik reaktsioon kaob. Briti muuseumis tehtud katsed (Plenderleith ja Werner 1971:254) näitasid, et aktiivse pronksihaiguse korral võivad katsed objekti stabiliseerida bensotriasooliga ebaõnnestuda, kuna oksiidikihtides esineb laialdaselt vaskkloriidi CuCl. Paljud konservaatorid on täheldanud, et merest leitud vasest esemete töötlemisel saab parema pikaajalise stabiilsuse saavutada kloriidide eemaldamisega, kasutades kas naatriumseskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadi pesu, millele järgneb bensotriasooli ja lõpliku isolaatori (nt Krylon) kasutamine. Läbipaistev akrüül 1301. Tuleb rõhutada, et bensotriasooliga töötlemine ei eemalda artefaktilt vaskkloriidi, vaid moodustab ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel. Seetõttu tuleks kloriidist tugevalt mõjutatud esemete (nt merest leitud vask/messing/pronksesemed) puhul ravi kasutada koos teiste ülalkirjeldatud protseduuridega. Ainuüksi selle meetodiga töötlemine ei ole alati edukas, kuid koos teiste meetoditega on see vase või vasesulamite töötlemise standardne osa. Bensotriasool on kantserogeen, mistõttu tuleb vältida pulbri kokkupuudet nahaga või sissehingamist.
LÕPPTÖÖTLEMINE JA SOOJATUS
Pärast elektrolüütilist või keemilist puhastamist tuleb esemeid loputada kuumas deioniseeritud vees. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974:302) pesta mitmes denatureeritud etanoolivannis. Vees pestes saab plekke eemaldada 5% sipelghappega või märja naatriumvesinikkarbonaadi pastaga (söögisoodaga) poleerimisega.
Pärast loputamist tuleb vasest esemed poleerida vajaliku tasemeni, töödelda bensotriasooliga, dehüdrogeenida atsetoonis ja katta pihustuskihiga puhtast akrüülist kaitsekiht. Kasutamise lihtsuse, pika eluea ja kättesaadavuse tõttu on soovitatav kasutada Krylon Clear Acrylic Spray #1301, mis on tolueenis Acryloid B-66. Täiendava kaitse tagamiseks võib bensotriasooli segada Acryloid B-72 või polüvinüülatsetaadiga ja pintseldada artefaktile. Mikrokristallilist parafiini võib kasutada, kuid enamasti pole sellel akrüülide ees eeliseid.
KOKKUVÕTE
Siin kirjeldatud töötlemismeetodid on tõhusad kõigi merepõhjast leitud vaske sisaldavate esemete puhul. Iga meetod on teatud määral tõhus ja eelistatud teatud artefaktide puhul. Selles jaotises käsitletud konserveerimismeetoditest saab vaskkloriide eemaldada ainult elektriline redutseerimine, aluseline ditioniit ja leelispesu. Sel põhjusel pakuvad need kõige kauem kestvat kaitset. Vasesulamite, messingist ja pronksist esemete elektrilise redutseerimise teel puhastamise meetodit sageli välditakse, kuna see eemaldab kauni paatina ja võib soodustada värvimuutust, mis on tingitud söövitavates ühendites sisalduva vase elektrolüüsist metallisulami pinnale. Minu kogemus ja ilmselt edukas elektrilise reduktsiooni rakendamine paljudele vask- ja pronksartefaktidele näitavad selgelt, et elektrolüüs on kiireim, tõhusaim ja pikaajalisem vahend merekeskkonnast pärit vasest, messingist ja pronksist esemete töötlemiseks. See väide kehtib eriti suurte objektide, näiteks suurtükkide kohta.
Naatriumkarbonaadi või naatriumseskvikarbonaadi kasutamist takistavad äärmiselt pikad töötlemisajad. Eeltöötlemine naatriumkarbonaadiga, millele järgneb bensotriasool, võib anda rahuldavaid tulemusi, kuid enne lõpliku järelduse tegemist tuleks teha täiendavaid katseid. Etteruttavalt võib öelda ka, et häid tulemusi saadi leeliselise ditioniidi lahuse kasutamisel vasesulamite töötlemisel. Sellel meetodil, nagu elektrilise redutseerimisel, on omadus vähendada söövitavate vasktoodete tagasipöördumist metallilisse olekusse ja sarnaselt leeliselise pesemisega kõrvaldab see lahustuvad kloriidid. See töötlemismeetod võib olla kasulik nii vase- kui ka hõbeesemete puhul, mille jaoks see algselt välja töötati. Olenemata töötlemismeetodist on bensotriasooli kasutamine vase metallide esemete töötlemise lahutamatu osa. Enamikul juhtudel töödeldakse artefakti tõhusalt mis tahes ülaltoodud meetoditega, töödeldakse seda bensotriasooliga, isoleeritakse see akrüüliga (nt Krylon 1301 Clear Acrylic) ja hoiustatakse. õiged tingimused, jääb artefakt stabiilseks.
Kuidas vaske puhastada? Asjakohasus see küsimus Seda seletatakse asjaoluga, et inimkond on sellest metallist valmistatud tooteid kasutanud sajandeid. Pikka aega selle metalli väärtus oli nii kõrge, et võrdus kullaga. Tehnoloogia areng on viinud selleni, et vase tootmise omahinda oli võimalik oluliselt vähendada. See võimaldas sellest metallist valmistada mitte ainult ehteid, vaid ka nõusid ja sisustusesemeid. Selle metalli ja sellel põhinevate sulamite suurt populaarsust ei seleta mitte ainult selle dekoratiivne efekt, vaid ka ainulaadsed omadused - kõrge elastsus, soojusjuhtivus, korrosioonikindlus jne.
Miks tuleb vasetooteid regulaarselt puhastada
Vasest valmistatud riistu ja muid sellest metallist valmistatud esemeid on vaja regulaarselt puhastada, kuna need tumenevad kasutamise ajal kiiresti või kaetakse rohelise kattega - oksiidkilega. Kõige aktiivsemalt oksüdeeruvad need vasest ja selle sulamitest valmistatud tooted, mida töötamise ajal sageli kuumutatakse või kasutatakse välistingimustes. Vasest valmistatud nõud kaotavad aktiivsel kasutamisel kiiresti oma esialgse läike ja muutuvad tuhmiks ning nende pind võib muutuda mustaks.
Vasest ehted käituvad mõnevõrra erinevalt: need võivad esmalt tuhmuda ja kaotada oma sära ning seejärel taastada oma esialgse välimuse. Mõned inimesed usuvad, et vasehete (näiteks käevõru) välimust mõjutab pidevalt kandva inimese heaolu. Tõenäoliselt on see aga tingitud asjaolust, et väliskeskkond, millega selline toode pidevalt kokku puutub, niiskus, rõhk ja temperatuur muutuvad pidevalt. Samal ajal soovitavad paljud alternatiivmeditsiini järgijad kanda vasest käevõrusid inimestel, kellel on probleeme südame-veresoonkonna süsteemiga.
Vasest valmistatud riistad, mida meie kauged esivanemad hakkasid kasutama, on paljude koduperenaiste seas au sees ka tänapäeval. Seda populaarsust seletatakse asjaoluga, et vasest kööginõudes, mida iseloomustab kõrge soojusjuhtivus, kuumutatakse kõik keedetud tooted ühtlaselt ja täielikult ning selline kuumutamine toimub lühikese aja jooksul. Samal ajal kaotavad sellest metallist valmistatud nõud pideva kasutamise korral kiiresti oma visuaalse atraktiivsuse: need kaetakse oksiidkattega, muutuvad tuhmiks, tumenevad ja kaotavad oma esialgse sära.
Kui te seda ei puhasta, eraldab see mürgiseid aineid ja seetõttu ei saa seda toiduvalmistamiseks kasutada. Kui selliseid nõusid ei ole võimalik kõigi teadaolevate vahenditega puhastada, on parem mitte kasutada neid ettenähtud otstarbel, et mitte kahjustada teie tervist. Samuti peaksite meeles pidama, et nõud, mille pinnal on mustad või rohelised oksiidilaikud, näevad välja esindusmatud, nii et need ei kaunista teie kööki.
Tõhusad puhastusmeetodid
On palju tõestatud meetodeid, mis võimaldavad teil vasetooteid isegi kodus puhastada. Tutvume neist kõige tõhusamatega.
Meetod nr 1Üks kõige kättesaadavamaid koduseid vahendeid vasest valmistatud esemete puhastamiseks on tavaline tomatiketšup. Vase puhastamiseks selle tootega kantakse see lihtsalt töödeldavale pinnale ja jäetakse sellel 1-2 minutiks mõjuma. Pärast seda kokkupuudet pestakse ketšup sooja vee vooluga maha. Selle protseduuri tulemusena taastab vasktoode oma esialgse sära ja värvi heleduse.
Vasest esemeid, kui need pole väga määrdunud, saate puhastada kodus tavalise nõudepesugeeliga. Selleks kasuta pehmet käsna, millele kannad pesuaine. Pese see jooksva sooja vee all maha.
Seda puhastusmeetodit kasutatakse juhul, kui on vaja puhastada suurt vasest toodet, mida ei saa üheski konteineris panna. Sellise objekti pind pühitakse poole sidruniga. Sidrunimahla vasele mõju suurendamiseks võite seda puhastada piisava elastsusega harjastega harjaga.
Meetod nr 4Toode nimega "äädikapasta" aitab anda vasele selle endise sära. See valmistatakse järgmiselt. Spetsiaalses mahutis segage nisujahu ja äädikas võrdsetes osades, viies saadud massi homogeensesse olekusse. Seejärel kantakse tainas vasest esemele ja jäetakse kuni täieliku kuivamiseni. Pärast segu kuivamist tekkinud koorik eemaldatakse ettevaatlikult ja vase pind poleeritakse pehme lapiga läikima.
Meetod nr 5
Vasest valmistatud toodete puhastamiseks on radikaalne ja tõhus meetod, mida kasutatakse juhul, kui nende pind on tugevalt määrdunud ja neid ei olnud võimalik muu vahendiga puhastada.
- Äädikas valatakse spetsiaalselt valmistatud roostevabast terasest anumasse, mis segatakse väikese koguse lauasoolaga.
- Asetage puhastatav ese saadud lahusesse ja asetage anum tulele.
- Kui puhastuslahus on jõudnud keemiseni, lülitage anuma all olev kuumus välja ja jätke see pliidile, kuni see täielikult jahtub.
- Pärast lahuse jahtumist eemaldatakse puhastatav toode, pestakse jooksva sooja vee all ja selle pind pühitakse kuivaks.
Kui puhastate vaske mõne ülaltoodud meetodi abil, järgige rangelt ohutuseeskirju, tehke kõik tööd kaitsekindaid kandes ja äädikhappega töötamisel kandke kindlasti respiraatorit.
Vaskmüntide puhastamine
Vasest valmistatud münte meie ajal enam ei emiteerita ja paljud sellised elanike käes olevad tooted on antiikväärtusega. Seetõttu on üsna asjakohane küsimus, kuidas selliseid münte tõhusalt ja samal ajal hoolikalt puhastada.
Vaskmüntide endise atraktiivsuse saate taastada mitme meetodi abil. Igaühe nende valik sõltub saastumise olemusest ja astmest. Seega, olenevalt sellest, millist värvi tahvel on vana vasemündi pinnale tekkinud, saate seda puhastada ühel allpool loetletud meetoditest.
- Kui mündi pinnal on kollakas kate (see näitab, et see on kokku puutunud pliitootega), tuleb seda puhastada 9% äädika lahusega.
- Selgelt roheline tahvel puhastatakse 10% sidrunhappe lahusega.
- Vasest valmistatud müntidel võib olla ka punakas kate. Sellist münti puhastatakse, kastes see 5% ammoniaagilahusesse või ammooniumkarbonaati.
Vase ekstraheerimisel püriidi tuhast, vasesulatustest, kaevanduste puistangutest, aga ka oksüdeeritud vasemaakidest saadakse vasksulfaadi (või vaskkloriidi) lahjendatud lahused. Vasksulfaadi nõrgaks lahuseks on ka mineraalsed ladestused, mis tekivad vasekaevandustes vasksulfiidi aeglase oksüdeerumise tagajärjel atmosfäärihapniku toimel. Kuna selliste nõrkade lahuste kontsentreerimine ei ole ökonoomne, isoleeritakse vask neist tsementeerimise teel70-71. See protsess seisneb vase väljatõrjumises rauaviilide ja vanarauaga lahustest:
Cu2+ + Fe= Fe2+ + C
Vase elektroodipotentsiaal on oluliselt suurem kui raual - Cl2+ või Fe^+ ioone sisaldavates M-lahustes tavalisel temperatuuril ja vesiniku rõhul 1 juures see on võrdne Si jaoks +0,34 V, E jaoks -0,44 V. Seetõttu tõrjub raud lahusest välja vase õhukese metallist suspensiooni kujul, mida nimetatakse tsemendivaseks.
Tsementeerimine toimub terasvooderdusega või pliiga vooderdatud mahutis, millesse laaditakse mustuse- ja roostevaba rauajääk. Seejärel juhitakse paaki vasksulfaadi lahjendatud lahus. Täieliku vase sadenemise tagamiseks ei tohiks lahus sisaldada märkimisväärses koguses väävelhapet. Väävelhappe optimaalne kontsentratsioon on 0,05% ehk umbes 5 Yu-3 g-mol/l 72. Sellise happesusega raua lahustumist väävelhappega praktiliselt ei toimu ja on tagatud vase kõige täielikum eemaldamine lahusest, kuni Cu2+ sisalduseni ~5 10-6 g-ioonid/l 73.
Tsementeerimise tulemusena tekkinud lahjendatud raudsulfaadi lahus juhitakse kanalisatsiooni ja reaktorisse valatakse teine portsjon vaske sisaldavat alglahust. Sama rauakoormust töödeldakse 10-12 korda. Pärast seda eemaldatakse ülejäänud raud ja laaditakse maha põhja settinud tsemendivask, mida seejärel pestakse, et eemaldada rauaosakesed 10-15% väävelhappega, pidevalt segades. Pärast raua eemaldamist pestakse vaske veega, kuni see on täielikult väävelhappevaba. Pestud tsemendivask saadakse punakaspruuni pasta kujul; see sisaldab 65–70% Cu, kuni 35% niiskust ja umbes 1% lisandeid ning töödeldakse vasksulfaadiks samadel meetoditel nagu vasemurgad. Tsemendivase dispergeeritus suureneb lahuse pH tõusuga ning CUSO4 ja C1~74 kontsentratsiooni vähenemisega selles. Vase tsementeerimist saab läbi viia ka rauagraanulite keevkihis. Välja on töötatud meetod tsemendivase ekstraheerimiseks flotatsiooni teel78. Vasepulbrit saab vasesoolade happelistest lahustest, lisades neile vees lahustuvaid polüsahhariide (~1%) ja töödeldes neid rõhu all gaasilise redutseerijaga, näiteks vesinikuga 30 °C juures. juures ja 140°76.
Vaske saab eraldada lahjendatud CuSO lahustest< обработкой их слабой аммиачной водой. При этом образуется осадок Си(ОН)г CuSO«, который после отделения от раствора можно растворить на фильтре серной кислотой для получения медного купороса. Если в растворе присутствуют, кроме меди, ионы железа и никеля (например, при переработке полиметаллических руд), возможно ступенчатое осаждение их аммиаком при нейтрализации раствора последовательно до рН = 3, затем 4,5 и б77"7*.
Lahjendatud lahustest vase ekstraheerimiseks orgaaniliste lahustitega ekstraheerimise teel on välja töötatud meetodid.
Kui naatriumklorit interakteerub klooriga, tekib naatriumkloriid ja eraldub kloordioksiid: 2NaC102 + C12 = 2NaCl + 2 ClO2 See meetod oli varem dioksiidi tootmisel peamine ...
Joonisel fig. 404 on näidatud diammonitro-fosca (tüüp TVA) tootmise diagramm. Fosforhape kontsentratsiooniga 40-42,5% P2O5 kogust 1 tarnitakse pumba 2 abil survepaaki 3, kust seda pidevalt ...
Füüsikalis-keemilised omadused Ammooniumsulfaat (NH4)2S04 on värvitud rombilised kristallid tihedusega 1,769 g/cm3. Tehnilisel ammooniumsulfaadil on hallikas-kollakas toon. Kuumutamisel laguneb ammooniumsulfaat koos ammoniaagi kadumisega, muutudes ...
