Metallide puhastamine, konserveerimine, restaureerimine. Vase eraldamine sulfiidtoodetest Efektiivsed puhastusmeetodid
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vaske redutseerimiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides ja muudes materjalides. Vase eraldamine sulfiidühenditest vase taastamiseks hõlmab vase redutseerimist väävelvesinikuga, samal ajal kui sulfiidvaskmaterjali laaditakse sööbivas soodas materjali: kaustilise sooda suhtega 1: (0,5-2,0) ja kuumutatakse temperatuuril 400-650 ° C. 0,5-3,5 tunni jooksul tagatakse vase eraldamine selle sulfiidühenditest temperatuuril, mis on madalam selle sulamistemperatuurist, välistades gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumise. 1 vahekaart.
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase redutseerimiseks selle sulfiidühenditest kontsentraatides, mattides jne.
Tuntud meetod vase tootmiseks sulfiidkontsentraatidest pärast nende oksüdatiivset röstimist (Vanyukov A. V., Utkin N. I. Vase ja nikli toorainete kompleksne töötlemine. Tšeljabinsk: Metallurgia, 1988. S. 39), mida viiakse "tihedalt" läbi täielikuks oksüdeerimiseks. vask ja raudsulfiidid nende oksiidideks:
Kaltsineeritud toode (tuhk või aglomeraat) redutseeritakse, kui materjal on täielikult sulanud. Koksi kasutatakse redutseerija ja kütusena, mille jaoks põlemisõhk tarnitakse ahju. Protsessi temperatuur on 1300-1500 ° C. Seda saab kirjeldada järgmiste reaktsioonivõrrandite abil:
Metallioksiide, peamiselt vaske ja rauda, \u200b\u200bvähendatakse:
Raudoksiidide põhiosa interakteerub vooludega, moodustades sula räbu.
Praegu kasutatakse seda vase redutseerimise meetodit sekundaarse ja oksüdeeritud vase toorainete töötlemiseks. Selle peamised puudused on:
1. Sulatamise redutseerimise saadus on must vask, mis sisaldab kuni 20% lisandeid (peamiselt rauda).
2. Reduktsioonsulatamine toimub kalli ja vähese koksi suure tarbimisega (kuni 20% laengu massist).
3. Metallilise vase saamine väävelmaterjalidest nõuab röstimise ümberjaotamist.
4. Esialgse süütamise ajal moodustub suures koguses tolmu väävlit sisaldavaid gaase, mille kõrvaldamine nõuab märkimisväärseid kapitali- ja tegevuskulusid.
Tuntud meetod metallilise vase tootmiseks selle sulfiidide sulamist kõrge temperatuuri tingimustes, näiteks valge mati muundamisel (Vanyukov A. V., Utkin N. I. Vase ja nikli toorainete kompleksne töötlemine. Tšeljabinsk: Metallurgia, 1988. S. 204, 215-216), kui sulaga õhuga puhumise käigus oksüdeeritakse osa vasksulfiide, moodustades selle raud (II) hapnikuühendid, mis hakkavad ülejäänud vasksulfiididega moodustama redoksreaktsioone sulametalli ja gaasilise saaduse - vääveldioksiidi moodustumisega. Protsessi kirjeldatakse järgmiste reaktsioonivõrranditega:
Vase sulfiidi ja selle oksiidi vastasmõju ajal (reaktsioon 8) on väävel väävel vase redutseerija ja hapnikuioon interakteerub väävli oksüdatsiooniproduktidega, moodustades gaasilise produkti (SO 2). Seega luuakse soodsad tingimused reaktsioonisaaduste (8) eraldamiseks: sula vask ja vääveldioksiid.
Muundumise tulemusel saadakse vill vill põhielementide sisaldusega 96-98%. Vase redutseerimise meetodi puuduseks on kõrgete temperatuuride (1300–1450 ° C) kasutamine ja väävlit sisaldavate gaasiliste toodete teke.
Käesoleva leiutise eesmärk on vase redutseerimine selle sulfiidühenditest sulamistemperatuurist madalamal temperatuuril, vältides samal ajal gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumist.
Ettenähtud tehnilise tulemuse saavutamiseks pakutud meetodis vase redutseerimiseks sulfiidühenditest, sealhulgas vase redutseerimiseks väävelvesinikuga, laaditakse sulfiidvase materjal naatriumhüdroksiidiga (NaOH) materjali: NaOH suhtega 1: (0,5–2,0) ja kuumutatakse temperatuuril 400-650 ° C 0,5-3,5 tundi. Vase väävli redutseerimisega kaasnevaid reaktsioone selle sulfiididest kirjeldatakse järgmiste võrranditega:
Vastavalt võrrandile (9) on vase redutseerijaks väävel väävel, mis on osa ühendist (Cu2S). Lisaks metallilisele vaskele on reaktsiooni (9) saaduseks metallpinnalt "pesta" elementaarne väävel aluseliseks sulaks, milles see disproportsioneerub (10) naatriumsulfiidi ja sulfaadi moodustumisega. Diskordatsioonireaktsiooni (10) ja äsja moodustunud väävlit sisaldavate ühendite kõrge stabiilsuse tõttu aluselises keskkonnas on vasesulfiidi moodustumise vastupidiste protsesside võimalus välistatud (9).
Kavandatud meetodi iseloomulikud tunnused on järgmised:
Protsess viiakse läbi suhteliselt madalatel temperatuuridel (700–900 ° C madalam kui olemasolevates vase redutseerimise protsessides);
Moodustatakse väävlit sisaldavad tooted, mis ei ole näidatud temperatuuritingimustes lenduvad - naatriumsulfiid ja sulfaat.
Protsessi iseloomulik tunnus on see, et vase redutseerimise kiirust selle sulfiididest mõjutavad kaks tegurit - protsessi temperatuur ja leelise tarbimine. Stöhhiomeetria seisukohast on reaktsioonis osaleva vasksulfiidi 1 g-mooli kohta vaja 2 g-mooli NaOH, mille massisuhe on suhe 1: 0,5 (viimane kinnitati eksperimentaalselt). Praktikas on kõige eelistatavam massisuhe 1: 1, mis tagab staatilistes rakendustingimustes temperatuurivahemikus 550-650 ° C vase väävli redutseerimise sulfiidist kvantitatiivse lõpuleviimisega 2-2,5 tunni jooksul.
Meetod viiakse läbi järgmiselt. Märg (15-17%) sulfiidvase vaskmaterjal (valge matt, Cu2S) segatakse eelnevalt kindlaksmääratud koguse leelisega (NaOH) terasretooriumis, mis asetatakse võlli elektriahju, mida kuumutatakse temperatuurini 200-250 ° C. Retorti sisu kuivatatakse, kuni niiskus on täielikult eemaldatud, seejärel tõstetakse temperatuur etteantud väärtuseni (400-650 ° C) ja hoitakse teatud aja (0,5-3,5 tundi). Seejärel võetakse retort ahju võllist välja, jahutatakse, sisu leotatakse veega. Tselluloos kantakse filtrisse, et saada aluseline lahus, mis sisaldab naatriumsulfiide ja -sulfaate ning metallilist vaskpulbrit. Faasianalüüs kinnitab vase 100% -list taastumist selle sulfiidist.
Meetodit on kirjeldatud näidetes.
Materjalide (reagent Cu2S, valge matt) proovid, mis kaalusid 100 g, pandi terasretortidesse, niisutati ja segati 50-200 g kuiva leelisega (NaOH). Retort pandi võlli tüüpi elektriahju, selle sisu kuumutati temperatuurini 250 ± 10 ° C ja hoiti sellel temperatuuril 30 minutit (kuni niiskus oli täielikult eemaldatud), temperatuur tõsteti 400-650 ° C ja hoiti 0,5-3,5 tundi, sel juhul leelis sulatati, vask redutseeriti ja väävel seoti naatriumi abil sulfiidühenditeks. Sulamise käigus moodustus veeaur, mis kõigil juhtudel ei sisaldanud väävlit ja / või selle ühendeid. Pärast kuumtöötluse lõppu eemaldati retort ahjust ja jahutati. Retorti sisu leotati veega. Pärast filtrimist, koogi pesemist filtril ja kuivatamist saadi metallilise vase sade (röntgenfaasi analüüsi kohaselt 100% vaske).
Termotuumasünteesi režiimid ja tulemused on toodud tabelis.
Nagu tabelist näha, toimub väävli redutseerimine sulfiidmaterjalidest naatriumhüdroksiidiga (NaOH) sulandumisel temperatuuridel 700–900 ° C madalamal kui olemasolevates vase redutseerimise protsessides ja selles kontsentreeritakse väävel, mis toimib koos NaOH sulaga.
Väljapakutud meetodi eelised vase redutseerimiseks sulfiidühenditest:
Protsess viiakse läbi suhteliselt madalatel temperatuuridel 400–650 ° C;
Tekivad mittelenduvad väävlit sisaldavad tooted - naatriumsulfiid ja sulfaat.
Meetod vase redutseerimiseks sulfiidühenditest, sealhulgas vase redutseerimiseks väävelvesinikuga, mis erineb selle poolest, et sulfiidvase materjal laaditakse naatriumhüdroksiidiga (NaOH) materjali: NaOH suhtega 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 blistervaske pürometallurgiliseks tootmiseks sekundaarsetest materjalidest - jäätmetest.
Leiutis käsitleb vase metallurgiat ja seda saab kasutada vase redutseerimiseks selle sulfiidühenditest, mis esinevad sulfiidtoodetes, näiteks kontsentraatides, mattides. Vase eraldamine sulfiidproduktidest viiakse läbi sulatatud leelis, intensiivselt segades tahket-vedelat süsteemi mõlasegistiga. Protsess viiakse läbi temperatuuril 450–480 ° C 30–40 minutit, mullitades samal ajal läbi tehnilise hapniku süsteemi, mille tarbimine on 350–375 massiprotsenti väävli massist algses väävelproduktis. Leiutise tehniliseks tulemuseks on vaskmetallimisprotsessi kiire kiirus, vältides samas materjali paagutamist. 2 vahekaart.
Leiutis käsitleb vasemetallurgiat ja seda saab kasutada vase redutseerimiseks selle sulfiidühenditest, mis esinevad sulfiidtoodetes (näiteks kontsentraatides, mattides jne).
Tuntud meetod metallilise vase tootmiseks selle sulfiidide sulamist kõrge temperatuuri tingimustes, näiteks valge mati muundamisel (Vase ja nikli toorainete integreeritud töötlemine. Vanyukov A.V., Utkin N.I .: Chelyabinsk, Metallurgy, 1988, lk 204). 215-216), kui sulaga õhuga puhumise käigus oksüdeeritakse osa vasksulfiide, moodustades selle raud (II) hapnikuühendid, mis reageerivad vasksulfiididega redoksreaktsioonidele, moodustades sulametalli ja gaasilise produkti - vääveldioksiidi. Protsessi kirjeldatakse järgmiste reaktsioonivõrranditega:
Vasksulfiidi ja selle oksiidi koostoimes (reaktsioon 2) toimib vääveldis väävel hapniku- ja sulfiidühenditest vase redutseerijana. Reaktsioon on termodünaamiliselt võimalik ja kulgeb suurel kiirusel temperatuuril 1300-1450 ° C, moodustades metallilise vase ja tetravalentse väävli hapnikuühendite sula, millel on kõrge aururõhk. Muundumise tulemusel saadakse vill vill põhielementide sisaldusega 96-98%. Sel juhul on vase metalliseerumise aste 96-98%.
Vase regenereerimismeetodi puudused hõlmavad järgmist:
Kõrgete temperatuuride (1300–1450 ° C) kasutamine;
Gaasiliste väävlit sisaldavate toodete moodustumine.
Nõudlusele kõige lähemal on meetod vase eraldamiseks sulfiidühenditest, kui sulfiidvase materjal laaditakse naatriumhüdroksiidiga materjali: NaOH suhtega 1: (0,5 ÷ 2) ja kuumutatakse temperatuuril 400-650 ° C 0, 5–3,5 h. Selle tulemusel saadakse leeliseline sula, mis sisaldab hajutatud metallilise vase osakesi, ja leelisulam, mis kontsentreerib kogu lähte väävlisisalduses lähte väävli naatriumsulfiidide ja sulfaatide kujul (meetod vase redutseerimiseks sulfiidühenditest. Patent RU 2254385 C1) , IPC S22V 15/00). Sulfiidühenditest vase redutseerijana toimib tema enda väävel väävel, mis redoksreaktsioonide tagajärjel muutub elementaariks ja leeliselises keskkonnas disproportioneerub sulfiidiks ja sulfaadiks:
Kui vask redutseeritakse sünteetilistest sulfiidühenditest ja sisaldub tööstuslikes materjalides ("valge matt" ja mattide eraldamise vaskkontsentraat), siis prototüübi tingimustes paagutatakse värskelt redutseeritud vase dispergeeritud osakesed temperatuuril 500 ° C ja kõrgemal, moodustades monoliitse metalli paagutamise. Paagutamise nähtus aeglustab reagendi kohaletoimetamist reageerimata sulfiiditerade pinnale ja metallilise vase paagutusaparaadist mahalaadimise etapis tekivad raskused. Temperatuuri langusega 450 ° C-ni paagutamist ei täheldata, kuid vase redutseerimise protsess sulfiididest pikendab aja jooksul oluliselt.
Vastavalt ülaltoodule oli arendusülesanne tagada vase kõrge metaliseerimise kiirus väävelproduktidest ("valge matt", mattide eraldamise vaskkontsentraat), vältides samal ajal materjali paagutamist.
Soovitud tulemuse saavutamiseks, vase redutseerimisega sulfiidmaterjalidest, viiakse see sulatatud leelises läbi temperatuuril 450-480 ° C 30-40 minutit intensiivse mehaanilise segamise ja mullitamisega läbi tehnilise hapniku sula, tarbimisega 350-375% (kaalu järgi). ) algses väävelproduktis sisalduva väävli massist.
See tehniline lahendus on seotud:
Leelissulami ja redutseerimiseks vase sulfiide sisaldava dispersse materjali aktiivse mehaanilise segamisega, mis tagab tõhusa soojusülekande süsteemis;
Tehnilise hapniku varustamisega sulaga, mis tagab akumuleeruva elemendi- ja väävelvesiniku tõhusa oksüdeerimise sulfaadiks.
Tehnilise hapniku tarbimine on 350-375% (massiprotsenti) väävli massist algses sulfiidmaterjalis. Kõik väävli vormid (S 2- ... S 5+) osalevad oksüdeerimisreaktsioonides koos sulfaat väävli moodustumisega süsteemis. Redoksi reaktsioonid lõppevad mõne minuti jooksul ja vastavalt sellele toimub vase redutseerimise protsess ilma kookide moodustamiseta. NaOH sulamis suspensioonina saadud metallilist vaske saab seadmest hõlpsalt tühjendada. Kavandatud meetodi eksperimentides tõusis protsessi kiirus mitu korda võrreldes hapniku lisamiseta teostamisega ja protsessi kestus ei ületanud 100 minutit vaskmetalliseerimisel 30 minutit.
Tekkinud metallilise vase paagutamise välistamiseks võib protsessi rakendada temperatuurivahemikus 450-480 ° C. Ülemine temperatuuripiir tagab metalliliste vaskosakeste paagutamise välistamise, alumine (450 ° C) on seotud vajadusega tagada väävli oksüdatsioonireaktsioonide kõrge kiirus.
Kavandatav omaduste komplekt: vasksulfiidmaterjalide süsteemi sisseviimine - tehniline hapniku leelis, mille tarbitav mass on 350–375 massiprotsenti, lähtudes lähteaines sisalduva väävli massist, sulami aktiivsest mehaanilisest segamisest ja protsessi läbiviimisest temperatuurivahemikus 450–480 ° C. , tagavad väävli töötlemisel väävelproduktidest kõrge kiiruse ja täielikkuse. Hapniku tarbimise suurenemine üle kindlaksmääratud koguse võib põhjustada värskelt redutseeritud vase pinna oksüdeerumist.
Protsessi rakendamisel hajutatud sulfiid vasest materjalide (kontsentraadid, matid) osalusel on kavas valmistada laeng leelise (NaOH): kontsentraadi suhtega 1,25 ÷ 1,5 ja materjalide niisutamine, et vältida sulfiidide süttimist. Laeng kuivatatakse ja laaditakse kaevanduse elektriahju terasest silindrilisse retorti, mehaanilise segamisega mõlasegistiga. Retortimise temperatuuril 450–480 ° C juhitakse sulami 30–40 minutiks tehniline hapnik. Hapnikuvarustus on peatatud. Retorti alumise klapi kaudu valatakse vormidesse leelismetall, mis sisaldab metallilist vaske. Pärast jahutamist pressitakse sula vees. Vasekook eraldatakse aluselisest lahusest tsentrifuugimisega.
Meetodit on kirjeldatud näidetes.
Tooted, mis sisaldavad sulfiidvaseühendeid - "valge matt" (68,8% Cu, 9,15% Ni, 17,3% S) ja vaskkontsentraat mattide eraldamiseks (66,8% Cu, 4,17% Ni, 18, 1% S), kaalu 100 g, lisati ettevalmistamisele leelisega (NaOH), mille mass oli 150 g, ja niisutati. Saadud laeng laaditi mehaanilise segamisega varustatud retorti, mis pandi šahti elektriahju. Kaasatud segamisega kuumutati retoori sisu ettemääratud temperatuurini ja segati sellel temperatuuril teatud aja jooksul, mille järel retoori sisu viidi vormi ja pärast jahutamist leotati vees. Saadud vaske sisaldavaid kooke analüüsiti ränifaasimeetodil metallilise vase sisalduse osas.
Näide 1 (prototüüp)
Protsessi temperatuur 450 ° C. Segamisajad olid 120, 180 ja 240 minutit.
Katsete tulemused on toodud tabelis 1.
Näide 2 (vastavalt pakutud meetodile)
Protsessi temperatuuri varieerus vahemikus 400-500 ° C. Ettemääratud temperatuurini jõudmisel juhiti sulatusse tehniline hapnik koguses 300-400% (massiprotsenti) väävli massist algses sulfiidproduktis. Ülaltoodud hapnikukoguste tarnimine viidi läbi 20-40 minutit. Pärast kindlaksmääratud aja möödumist hapnikuvarustus peatati.
Katsete tulemused on toodud tabelis 2.
| tabel 2 | ||||
| Vase redutseerimise katsete tulemused (näide 2) | ||||
| Kogemuste arv | Hapniku tarbimine,% originaalse toote väävli massist | Temperatuur, ° С | Segamise kestus, min | Vase metalliseerimisaste,% |
| "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 | |
| Matte eraldamise vase kontsentraat | ||||
| 11 | 350 | 450 | 40 | 100 |
| 12 | 375 | 450 | 40 | 100 |
Tabelist 2 nähtub, et kui protsessi rakendatakse nimetatud tingimustes (temperatuur 450–480 ° C, hapniku tarbimine 350–375% (massiprotsenti) väävli massist algses sulfiidproduktis, kestus 30–40 minutit), on võimalik saavutada 100% vase metalliseerimine valgest matist (katsed nr 2,3, 5, 6, 9) ja vaskkontsentraat mattide eraldamiseks (katsed nr 11, 12). Temperatuuri langus 400 ° C-ni (eksperiment nr 7), tarnitud hapniku hulga vähenemine (eksperiment nr 4), samuti faasidevahelise kontakti kestuse vähenemine (eksperiment nr 1) viib metallilise vase saagise vähenemiseni. Temperatuuri tõustes 500 ° C-ni paagutati materjal retortis.
Nagu nähtub näidetest, on taotletud meetodi kohaselt tagatud vase sügav taastumine sulfiidi vaske sisaldavatest toodetest, kuid erinevalt prototüübist saavutatakse pakutud meetodi rakendamisel see tulemus madalamal temperatuuril (450–480 ° C) ja lühema aja jooksul (30–40 min).
Tööstuslike materjalide (kontsentraadid, matid) töötlemisel saadud vasemetalltooted saadetakse tuntud meetoditega hüdrometallurgiliseks rafineerimiseks rauast, niklist ja koobaltist, millele järgneb anoodne sulatus ja elektrolüütiline rafineerimine, et saada väärismetallide sisalduse osas kõrgekvaliteedilisi slite.
Sulfaatväävlit sisaldavad leeliselahused aurustatakse, soolade eraldamine ja leeliselisest lahusest eraldamine. Naatriumsulfaat on tehnoloogia kaubanduslik toode. Leelis leitakse pärast vee aurustumist protsessi.
NÕUDLUS
Meetod vase redutseerimiseks sulfiidtoodetest, sealhulgas sulatatud leelise kuumutamine temperatuuril 450–480 ° C 30–40 minutit, mida iseloomustab see, et redutseerimine toimub intensiivse mehaanilise segamise ja tehnilise hapniku sulaga läbi mullitamisega, mille tarbimine on 350–375 (massiprotsenti). %) väävli massist esialgses sulfiidproduktis.
MITTEFERROSMETALLIDE KONSERVEERIMINE
Sageli puutuvad arheoloogiliste väljakaevamiste kohtades kokku värvilised metallid: vask, hõbe, plii, tina, kuld ja nende sulamid. Neid metalle on kasutatud kunstiesemete, ehtemüntide ja mitmesuguste majapidamistarvete, näiteks klambrite, navigatsiooniriistade, köögiriistade ja väikeste käsitööriistade valmistamisel. Need metallid on üllasemad kui raud ja elavad ebasoodsas keskkonnas paremini kui rauaproovid. Võib-olla sel põhjusel on nende säilitamisele pööratud nii palju tähelepanu ja nende säilitamiseks on välja töötatud suur hulk meetodeid. Kuid iga metalli oksüdeerimise probleemid erinevates keskkondades on väga erinevad. Siin käsitletakse ainult tehnikaid, mis on rakendatavad mittekorrodeerivate metallide probleemile.
Nagu mainitud, ümbritsevad mittekorrodeerivad metallid sageli hoiuseid. Värviliste metallide puhul on see palju õhem kui rauas. Muidugi, sellistest metallidest pärit esemeid ümbritsevad sageli samad oksiidid kui raua esemeid. Enne metallesemete töötlemist tuleks läbi viia esialgsed konserveerimisetapid, mis hõlmavad: 1) esialgset dokumentatsiooni, 2) konserveerimist, 3) naastude eemaldamist ja 4) artefakti hindamist. Igasse rühma kuuluvate metallide käitlemine, s.t. vasemetalle, hõbedat ja selle sulameid, tina, pliid ja nende sulamid, samuti kulda ja selle sulameid peetakse eraldi.
MITTEVÄÄRISMETALLIDE KAITSE
Meres võite sageli kokku kleepida hulgaliselt mitmesuguste metallide esemeid. Sellistel juhtudel tuleb materjali käidelda nii, et kõige rabedam metall oleks täielikult kaitstud ning samal ajal ei kahjustata teisi, sellele kleepunud, metalle ega mittemetallilisi esemeid. Kuna rauaesemeid leitakse kõige sagedamini, pööratakse kõige rohkem tähelepanu raua säilitamise tingimustele. Kuid kullast, hõbedast, tina, messingist, pronksist, vasest ja pliist pärinevaid esemeid, samuti keraamikat, kivitööriistu, klaasnõusid, luutööriistu, riiet, seemneid leidub sageli koos mitmesuguste kombinatsioonidega. Mõnel juhul võib olla kõige parem hoida puhtas magedas vees. Pärast erinevate materjalide eraldamist asetatakse need iga materjali jaoks kõige sobivamasse säilituskeskkonda. Ehkki minimaalselt võimalikku rauaartiklite kogust tuleks hoida päikese eest kaitstud leeliselises lahuses, pole selline lahus vajalik või isegi soovitatav muudest metallidest valmistatud esemete jaoks. Vase söövitavad happelised lahused ja kontsentreeritud aluselised lahused. Neutraalsetes või nõrkades aluselistes lahustes, vases passiveerub, pinnale moodustunud oksiidkile abil on märgatav oksüdeerumine. Soovitatav on 5% naatriumvesükikarbonaadi või naatriumkarbonaadi lahus. 5% naatriumkarbonaadi lahus happesusega (pH) 11,5 kaitseb vaske ja hõbedat. Hõbe on stabiilne mis tahes happesusastmega vesilahustes ja õhus, kuna see keskkond ei sisalda oksüdeerijaid. Kuna kloriidid ei rünna pliid ega hõbedat, ei pea pärast oksiidide eemaldamist neid vesilahusesse panema ja neid saab kohe kuivatada. Enne kleepunud oksiidide eemaldamist on kõige parem asetada need sobivasse lahusesse, et oksiidid ei kõvaks ja neid oleks raske eemaldada. Hõbedaseid esemeid on ohutu asetada kas 5% naatrium-seskvikarbonaadi või naatriumkarbonaadi lahusesse, nagu rauaesemeid. Hõbeda hoidmisel kromaadi lahustes moodustub pruun Ag2O kile, mille saab konserveerimise käigus eemaldada, kuid sel põhjusel ei ole soovitatav sellistesse lahustesse paigutada üksikuid hõbedaseid esemeid. Mõnikord võib tekkida vajadus paigutada hõbe kromaadi lahusesse, kui see on rauast esemele liimitud. Plii, tina ja nende sulamite ladustamine on palju lihtsam. Neid saab hoida kuivana, kuid nagu eespool mainitud, on metallide oksiidide kuivamisel neid palju raskem eemaldada. Seetõttu pannakse need vesilahusesse. Plii söövitavad vesilahused, mis ei sisalda passiivseid aineid, eriti pehmet vett, deioniseeritud vett ega destilleeritud vett. Seetõttu ei tohiks pliid kunagi hoida deioniseeritud või destilleeritud vees, mis mõlemad on kergelt happelised ja puuduvad passiivsetest ainetest. Kuna plii on kõvas vesinikkarbonaadi (vesinikkarbonaadi) vees korrosioonikindel, kuna vesinikkarbonaat on passiivne ning tina ja tina-pliisulam passiivistatakse nõrkades aluselistes lahustes, saab neid kõiki hoida kraanivees, vähendades happesust 8-10, lisades naatrium-sesquicarbonate. Nii pliid kui ka tina-pliisulamit saab paigutada naatriumkarbonaati happesusega 11,5, kuid see happesus on tina oksüdatsioonitsooni piir, seega ei tohiks seda kasutada tina hoidmiseks. Tina on oksüdeerimise suhtes vastupidav nõrkades aluselistes lahustes, mis ei sisalda oksüdeerivaid aineid, kuid reageerivad samal ajal kontsentreeritud aluselistes lahustes täiesti vastupidisel viisil. Seetõttu on iga leeliseline lahus happesusega üle 10 ohtlik. Üldiselt võib tina usaldusväärselt hoida kraanivees. Pliid, tina ja tina-pliisulamit ei tohiks kromaadi lahustes hoida oksüdeeriva toime tõttu, mille tulemuseks on oranž kromaatkile, mida on nende pinnalt raske eemaldada. Passiivistava aine puudumisel võib oksüdeeriv aine, näiteks kromaat, proovi kahjustada.
VASSI - JA VASISulamid
VASEMETALLIDE Oksüdeerimine
Mõistet "vasemetall" kasutatakse kõigi metallide jaoks, mis koosnevad vasest või vasesulamitest, milles vask on mitteväärismetall, näiteks pronksist (vase ja tinasulam) või messingist (vase, tsingi ja sageli pliisulam). See termin ei tähenda midagi valentsseisundi kohta, erinevalt kupliks või monovalentsest vasest. Vasemetallid on suhteliselt väärismetallid, mis jäävad sageli vaenulikus keskkonnas kahjustamata, sealhulgas pikaajaline kokkupuude soolase veega, mis sageli oksüdeerib rauda täielikult. Nad reageerivad keskkonnaga, moodustades sarnaseid alternatiivseid saadusi nagu vaskkloriid (CuCl), vaskkloriid (CuCl2), vaskoksiid (Cu2O) ning esteetiliselt meeldivad rohelised ja sinised vaskkarbonaadid, malahhiit ja asuriit (Gettens 1964: 550-557). Merelises (soolases) keskkonnas on kaks kõige sagedamini moodustuvat vase oksüdatsiooni produkti vaskkloriid ja vasksulfiid. Vase sulamites, pronksis ja messingis esinevad mineraalide muutused (ümberehitused) võivad olla keerukamad kui tavalises vases. Vase ja vasesulamite elektrokeemilise korrosiooni esimene samm on vaseioonide moodustumine. Need vahelduvad merevees sisalduva kloriidiga ja moodustavad oksiidikihi peamiseks komponendiks vaskkloriidi.
Cu? - e? Cu +
Cu + + Cl-? CuCl
Vaskkloriidid on väga ebastabiilsed mineraalühendid. Kui vase esemed on eemaldatud ja õhuga kokku puutunud, jätkavad need paratamatult keemilist oksüdeerumist. Seda protsessi nimetatakse sageli "pronksihaiguseks". Sel juhul hüdrolüüsitakse vaskkloriid niiskuse ja hapniku juuresolekul vesinikkloriidhappeks ja aluseliseks vaskskloriidiks (Oddy ja Hughes 1970: 188).
4CuCl + 4H2O + O2? CuCl2. 3Cu (OH) 2 + 2HCl
Vesinikkloriidhape reageerib järk-järgult oksüdeerumata metalliga ja moodustab üha enam vaskkloriidi.
2Cu + 2HCl? 2CuCl + H2¬
Reaktsioonid jätkuvad, kuni metalli on. Kloori sisaldavate vaseobjektide säilitamine nõuab kloriidide keemilise rünnaku peatamist, eemaldades vaskkloriidid või muutes need kahjutuks vaskoksiidiks. Vastasel juhul kukub artefakt teatud aja möödudes iseenesest kokku.
Merevees olevad vaseobjektid muundatakse sulfaatbakterite abil ka vasksulfiidiks ja vasksulfiidiks (Cu2S ja CuS) (Gettens (1964: 555–556; North and MacLeod 1987: 82). Anaeroobsetes keskkondades on vasksulfiidtoodetel tavaliselt kõige vähem oksüdatsiooni olek, sama nagu raudsulfiidi ja hõbesulfiidi korral Pärast ekstraheerimist ja kokkupuudet hapnikuga toimub vasksulfiidi järgnev oksüdeerimine ja oksüdatsiooni suurenemine, st muundamine kahevalentseks vasksulfiidiks. Kogu keemiline reaktsioon toimub tavaliselt samal viisil kui nääre.
Meresetete eemaldamisel kaetakse vask ja vasest esemed paratamatult erineva paksusega musta pulbrilise vasksulfiidiga, millel on ebameeldiv välimus. Mõnikord võib korrosiooniprotsessis pinnale moodustuda šahti, kuid see on tüüpilisem vasesulamite puhul, kus tina või tsink korrodeerub peamiselt, jättes šahti pinnale. Vasksulfiidkiht ei avalda objektile pärast merest eemaldamist kahjulikku mõju, erinevalt kloriididest - need moonutavad peamiselt objekti kuju ja suurust. Sulfiidkorrosioon on kergesti eemaldatav ega põhjusta konservaatorile olulisi probleeme. Vase, pronksi ja messingi oksüdeerumisest merekeskkonnas (soolases keskkonnas) leiate lisateavet artiklist North ja MacLeod (1987).
VASEMALLID
Mittespetsiifilist terminit "vasemetallid" kasutatakse siin vaske ja sulameid nagu messing ja pronks, milles domineerib vask, kuna vaske, messingut ja pronksi sisaldavaid esemeid on raske analüütiliselt eristada. Üldiselt on sulami koostisel vähe tähtsust, seetõttu käsitletakse neid tavaliselt sel viisil. Ettevaatlik tuleks olla ainult suure plii- või tinaprotsendiga, kuna need on amfoteersed metallid ja lahustuvad aluselistes lahustes. Vase, pronksi ja messingi keemilisi töötlemisviise on palju, kuid enamik neist ei sobi mere (soolalahusega) vasemetallide jaoks. Lisateavet leiate bibliograafiast.
Merelises (soolases) keskkonnas on kõige sagedamini moodustunud oksüdatsiooniproduktid vaskkloriid ja vasksulfiid. Vase sulamites mineraalide muutused (muutused) on aga keerukamad kui tavalises vases. Niipea kui vase objekt eemaldatakse ja puutub kokku õhuga, jätkub selle oksüdeerumine, seda protsessi nimetatakse "pronksihaiguseks". "Pronkshaiguse" korral muutuvad metallis olevad vaskkloriidid niiskuse ja hapniku juuresolekul väga ebastabiilseks. Need hüdrolüüsuvad, moodustades vesinikkloriidhapet ja aluselist vaskkloriidi. Vesinikkloriidhape reageerib järk-järgult oksüdeerumata metalliga ja moodustab üha enam vaskkloriidi. Reaktsioonid jätkuvad, kuni metalli on. Kloori sisaldavate vaseobjektide säilitamine eeldab: 1) vaskkloriidide elimineerimist, 2) vaskkloriidide muundamist kahjutuks vaskoksiidiks, 3) kloriidide keemilise koostoime vältimist.
Ei vaskkloriid ega vasksulfiid ei anna metallpindadele meeldivat patinat, seega pole selle säilitamiseks põhjust. Tegelikult on enamik vaske, pronksi või messingist tumeda värvusega sulfiidi, mis annab subjektile sageli plii või tina-pliisulami värvi. Stabiilne vasksulfiid muudab ainult vase värvust, andes metallile ebaloomuliku värvi. Seda saab kergesti pesta müügil olevate puhastuslahustite, sipelghappe või sidrunhappega. Mõnel juhul võib osutuda vajalikuks suurte oksiidide ja korrosioonitoodete eemaldamine mehaaniliselt konserveeritud metalli pinnale. Seda on kergem teha merest tõstetud vase esemetega, kuna mere oksiidid moodustavad eraldusjoone objekti pinna ja kihi vahel. Artefakti habrasuse tõttu või pinnakahjustuste vältimiseks jäetakse pinnaoksiidid pärast suurte oksiidide eemaldamist sageli tahtlikult maha. Ülejäänud naastude eemaldamiseks võib vaja minna õrna mehaanilist puhastamist ja veega loputamist. Muudel juhtudel eemaldatakse kõik kleepunud oksiidid leotamisega 5-10% sidrunhappes, millele on inhibiitorina (reaktsiooni aeglustajana) lisatud 1-4% tiouureaga (reaktsiooni aeglustaja), et vältida karjatamist (Plenderleith ja Torraca 1968: 246; Pearson 1974: 301; Põhja-1987). : 233). Tuleb olla ettevaatlik, kuna sidrunhape lahustab vaseühendeid. Kogu artefakt sukeldatakse lahusesse, kuni naastud on eemaldatud. Selleks võib kuluda tund kuni mitu päeva. Selle aja jooksul tuleb lahust aeg-ajalt segada, et happe kontsentratsioon ühtlaselt hajutada.
Kui proov on väga õhuke, rabe, sellel on peeneid detaile või see on peaaegu täielikult või täielikult mineraliseerunud, võib igal happerünnakul sellele kahjulik mõju olla. Seetõttu võib artefakti sukeldada 5-15% (Plenderleith ja Werner 1971: 255), et muuta lahustumatud kaltsiumi- ja magneesiumisoolad lahustuvateks sooladeks, mida saab pesta.
Pärast kloriidi sisaldavate vaseobjektide säilitamiseks vajalikke ettevalmistavaid samme on vaja vältida kloriidi kahjulikke keemilisi mõjusid. Seda saab teha:
1.Vasekloriidi likvideerimine
2. vaskkloriidi muundamine kahjutuks vaskoksiidiks
3. vaskkloriidiga kaetud proovi isoleerimine õhust. Võimalikud alternatiivsed meetodid:
1.galvaaniline puhastus
2.Puhastamine elektrolüütilise redutseerimise teel
3.alkaliini ditionit
4. keemiline puhastus
a. naatrium-sesquicarbonate
b. naatriumkarbonaat
c. bensotriasooli
Kolme esimese meetodiga eemaldatakse vaskkloriid (CuCl) ja taastatakse osa korrosioonisaadustest metallilises olekus. Kuid neid saab kõige paremini kasutada metallist südamikuga esemetel. Hoolika kasutamise korral on võimalik viia objekt stabiilsesse olekusse ja saada kujundid võimalikult lähedale korrodeerimata välimusele. Vale kasutamise korral võivad need eemaldada oksiidikihi kuni palja metalli. Jedrzejewska (1963: 135) juhib tähelepanu sellele, et oksiidide eemaldamine, eriti elektrolüüsi teel, võib hävitada olulist arheoloogilist teavet, nagu templid, graveeringud ja dekoratiivsed elemendid, samuti muuta objekti algset kuju. Seetõttu ei tohiks metalli esemete oksiidikihid kunagi ilma piisavate kogemuste ja teadmisteta eemaldada. Töötlemise eesmärk peaks olema nende seisundi säilitamine rangelt kontrollitud elektrolüütilise redutseerimise või leeliselise ditioniidi abil. Need kaks keemilist meetodit ei eemalda oksiidikihti. Naatriumvesikikarbonaadi lahuses pesemine eemaldab kloriidid, bensotriasool ja hõbeoksiid eraldavad õhust vaskkloriidid. Keemiline töötlemine on rakendatav nii suurte ja vastupidavate kui ka täielikult mineraliseeritud objektide puhul.
PUHASTAMISE GALVANISEERIMINE
See protseduur viiakse läbi täpselt samal viisil nagu raua puhul. Kuna pean seda meetodit vananenuks ja aktsepteeritavaks ainult teatud tingimustel, pole mõtet seda lähemalt kirjeldada.
ELEKTRITEENUSTE PUHASTAMINE
Vasemetallide elektriline redutseerimine toimub samamoodi nagu raua puhul. Elektrolüüt võib olla 2% sööbiv sooda või 5% naatriumkarbonaat. Viimast kasutatakse kõige sagedamini, ehkki vastavalt hõbeda töötlemise juhenditele võib vastuvõetava tulemuse saavutada, kasutades elektrolüüdina 5% sipelghapet. Võib kasutada õrna terasest anoodi, kuid kui elektrolüüdina kasutatakse sipelghapet, tuleb kasutada roostevabast terasest 316 või plaatiseeritud titaananoodi. Raua ja hõbeda jaoks kasutatakse samu skeeme.
Võrreldes võrreldavate kloriidi sisaldavate rauaobjektidega on elektrolüüsi aeg lühem. Näiteks väikesed esemed, näiteks mündid, võtavad vaid paar tundi, suuremad esemed, näiteks kahurid, aga mitu kuud. Elektrivoolu tiheduse kohta täpsed andmed puuduvad. Plenderleith ja Werner (1971: 198) väidavad, et voolu tihedus ei tohiks langeda alla 0,2 amprit ruutsentimeetri kohta, et vältida oranži-roosa vaskkile sadestumist proovile. Lisaks nendele joontele hoiatab Pearson (1974: 301-302) õigustatult, et elektrolüütilise puhastamise ajal tuleb merepõhjast pärit mineraliseeritud pronksiga olla eriti ettevaatlik, et vältida vesinikugaaside eraldumisest põhjustatud pinnakahjustusi. Erinevate objektide puhul rakendatakse voolutihedust tavaliselt etteantud piirides, samuti neid oluliselt ületades. North (1987: 238) soovitab kasutada raua jaoks kirjeldatud vesiniku eraldumise meetodit. Üldiselt kehtib sama protseduur raua kohta. Peamine erinevus on see, et vasemetallid vajavad lühemat töötlemisaega. Pärast elektrolüütilist ja keemilist puhastamist peavad vaskmetallid deioniseeritud vees mitu kuuma loputust tegema. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974: 302) loputada vaske mitu korda denatureeritud etanoolis. Veega loputades võib tuhmi oksiidkile eemaldada 5% sipelghappega või lihvida naatriumvesinikkarbonaadi pastaga.
Pärast pesemist dehüdreeritakse vaseesemed atsetoonis, misjärel need kaetakse kaitsekilega, näiteks puhta akrüüliga. Müügilolev Krylon Clear akrüülpihusti nr. 1301 on soovitatav rakenduse hõlbustamiseks, kõlblikkusajaks ja kättesaadavuseks. Pearsoni (1974: 302) soovitatud protseduur on 3-protsendilise bensotriasooli segamine etanoolis (eseme pesemine) inhibiitorina (aeglustajana), et võidelda pronksihaigusega, ning seejärel katmine bensotriasooli inhibiitorit (Incralac) sisaldava puhta akrüüliga. Sama kaitsekompositsiooni saab valmistada, lisades 3% bensotriasooli polüvinüülatsetaadi (V15) lahusele etanoolis.
ALKALIINDITHIONITIS
See meetod loodi mineraliseeritud hõbeda tugevdamiseks. Pärast seda on leitud, et see on efektiivne ka vaseobjektide vastu. Täieliku kirjelduse leiate jaotisest Hõbe. Töötlemine hävitab patina, kuid eemaldab tõhusalt kõik kloriidid võimalikult lühikese aja jooksul ja viib osa vase korrosioonitoodetest tagasi metallilisse olekusse.
KEEMILINE TÖÖTLEMINE
Paljusid kloriidist mõjutatud vaseproove, näiteks väga patineeritud pronksi "pronksihaigusega", tugevalt mineraliseerunud pronksi vaskkloriidiga või ilma, tugeva metallituumata pronksi ja mineraliseeritud dekoratiivsete osadega pronksi, ei saa taaskasutada. Selliste objektide jaoks kasutatakse artefakti stabiliseerimiseks kolme protseduuri, jättes oksiidikihid puutumata. See on ravi järgmiste ainetega: 1. naatrium-seskvikarbonaat, 2. naatriumkarbonaat ja 3. bensotriasool.
Naatriumtsükvikarbonaat
Vasekloriidi elemendid vaskmetallides ja selle sulamid on lahustumatud ja neid ei saa eemaldada ainult veega pestes. Kui pronksi või muid vasesulameid pannakse 5% naatrium-seskvikarbonaadi lahusesse, reageerivad leeliselises lahuses olevad hüdroksüülioonid keemiliselt lahustumatute vaskkloriididega, moodustades vaskoksiide ja neutraliseerivad hüdrolüüsi käigus moodustunud vesinikkloriidhappe kõrvalsaadused lahustuvate naatriumkloriidide saamiseks (Organ 1963b : 100; Oddy ja Hughes 1970; Plenderleith ja Werner 1971: 252-253). Kloriidid eemaldatakse iga kord, kui lahust muudetakse. Järjestikune loputamine jätkub kuni kloriidide täieliku eemaldamiseni. Seejärel tuleb eset loputada mitmes vannis deioniseeritud veega, kuni viimase vanni happesus muutub neutraalseks.
Praktikas eemaldatakse pinna korrosioonitooted metallist esemete pinnalt mehaaniliselt isegi enne objekti järjestikust paigutamist vannidesse, kus esimestes vannides on kraaniveega segatud 5% naatriumvesükvükarbonaat ja järgnevates vannides deioniseeritud vesi. Kui kloriidide saastumine on märkimisväärne, võib kasutada kraanivett, kuni lahuse Cl-tase on võrdne kraanivee Cl-tasemega. Seejärel tuleks vesi asendada deioniseeritud veega. See protseduur on väga ökonoomne juhtudel, kui objektid vajavad igakuist töötlemist.
Alguses vahetatakse vannid kord nädalas; siis intervalli suurendatakse. Kloriidi taset jälgitakse rauaosas kirjeldatud kvantitatiivse elavhõbe (II) nitraadi testi abil, mis võimaldab konservaatoril täpselt kindlaks määrata, kui sageli lahust muuta. Kui lahus on kloriididest vabanenud, võib kvantitatiivse kloriiditesti asemel kasutada juba kirjeldatud kvalitatiivset hõbenitraadi testi (1). Puhastusprotsess on aeglane ja võib võtta mitu kuud, mõnel juhul isegi aastaid.
Pärast sukeldamist naatriumvesükikarbonaadis loputatakse mitmes destilleeritud või deioniseeritud vees, kuni viimase vanni happesus on neutraalne. Seejärel dehüdreeritakse objekt atsetoonis või alkoholi vesilahuses ja kaetakse läbipaistva akrüüllaki või mikrokristalse parafiiniga. Korrosioonikindluse suurendamiseks võib kuivatavale alkoholile või isegi lakile lisada bensotriasooli.
Naatriumsekvikarbonaatravi valitakse sageli seetõttu, et erinevalt teistest puhastusmeetoditest ei eemalda see vase objektidel rohelist patinat. Kuid sellised kõrvaltoimed nagu sinakasroheliste malahhiidiladestuste moodustumine objekti pinnale võivad patina värvi tugevdada. Kui see juhtub, tuleb ese lahusest eemaldada ja hoiused pühkida. Mõnel pronksist esemel on pinna märgatav tumenemine, mis varjab tõelist rohelist patinat ja mida on raske eemaldada. See tumenemine on musta vaskoksiidi moodustumise märk ja omane mõnele vasesulamile.
Naatriumkarbonaadi pesu
Ülalkirjeldatud naatrium-seskvikarbonaadis pesemine on standardne protseduur nii kloriidist mõjutatud rabedate vasest esemete kui ka selliste artefaktide puhul, millel on soovitav säilitada patina. Praktikas on konservatiivid aga märganud, et see parandab sageli patina värvi, andes sellele rikkama sinise. Muudel juhtudel pimendab või tumendab see patinat märkimisväärselt. Weisser (1987: 106) märkis hiljuti:
Ehkki töötlemine naatriumvesükikarbonaadiga näib olevat ideaalne, kuna vaskkloriidi eemaldamisel ei pea te väliseid oksiidikihte eemaldama, on sellega leitud mitmeid puudusi. Esiteks võib töötlemine vaskkloriidi muundamiseks kuluda üle aasta. See asjaolu tugevdab veelgi muid puudusi. Leiti, et naatrium-seskvikarbonaat (topeltkarbonaat) moodustab vasega keeruka (polüatomilise) iooni ja seetõttu eemaldab see eelistatavalt ülejäänud metallist vase (Weisser 1975). See võib pikas perspektiivis olla struktuuriliselt ohtlik. Samuti on tõestatud, et karbonaatide segu, mis sisaldab kalkonatroniiti, sinakasrohelist hüdraatunud naatrium vaskdihüdroksokarbonaati, moodustub patina ja paistab, et see asendab patinas ka vase sooli (Horie ja Vint 1982). See soodustab värvi muutumist rohelisest siniseks-siniseks malahhiidiks, mis paljudel juhtudel pole soovitav. Autori uuritud objektidel leiti metallist aluse suunas välise korrosioonikoore ristlõikes sini-roheline värv, mille abil Weiser (1987: 108) järeldas:
Aktiivselt söövitava arheoloogilise pronksi stabiliseerimine on endiselt konservatiivide väljakutse. Sel ajal pole ideaalset ravivahendit. Eeltöötlus naatriumkarbonaadiga koos standardse bensotriasooliga töötlemisega annab konservaatori, silmitsi pronksi stabiliseerimisega, veel ühe võimaluse. Ehkki selle raviga on saavutatud positiivseid tulemusi, kui teised ravi pole andnud tulemusi, tuleks seda rakendada ettevaatusega, kuni tuvastatud puudused on põhjalikumalt uuritud. Pronksi, mida selle meetodi abil ei saa stabiliseerida, tuleks säilitada või paljastada suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas. Üldiselt soovitatakse kogu pronksi igal võimalusel säilitada suhteliselt madala õhuniiskusega keskkonnas, kuna "pronksihaiguse" ravi pikaajaline mõju pole tõestatud. Weiser usub, et kui eelnevad töötlused BTA (bensotriasooliga) pole olnud edukad, tuleks läbi viia töötlemine destilleeritud vees oleva 5-massiprotsendilise naatriumkarbonaadiga. Naatriumkarbonaat eemaldab vaskkloriidid ja neutraliseerib aukudes soolhappe. Naatriumkarbonaat reageerib vastupidiselt naatrium-seskvikarbonaadile, mis on kahekordne karbonaat ja toimib vasega kompleksimoodustajana, suhteliselt kergemini vaskmetallidega. Mõnel juhul võivad patina värvus muutuda.
Bensotriasool
Pärast stabiliseerimisprotsessi ja lõpliku tihenemise eeldamist on vasest metalli säilitamisel muutunud tavaliseks bensotriasooli (BTA) kasutamine. Mõnel juhul võib see olla ainus töötlus, kuid merevaskeesemete kaitsmisel kasutatakse seda tavaliselt lõppjärgus lisaks muudele töötlustele nagu elektrolüütiline redutseerimine või leeliseline pesemine, mis võib eemaldada peaaegu kõik kloriidid. Selles puhastusmeetodis (Madsen 1967; Plenderleith ja Werner 1971: 254) moodustab bensotriasool kahevalentsete vaseioonidega lahustumatu kompleksühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele loob barjääri niiskuse eest, mis võib aktiveerida vaskkloriide, põhjustades pronksihaigusi. Töötlemine ei eemalda artefaktist vaskkloriide, vaid loob ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel.
Protsess koosneb eseme sukeldamisest etanoolis või vees lahustatud 1-3% bensotriasooli. Magevees esinevate esemete puhul võib see olla ainus vajalik ravi. Seda kasutatakse paatina edasise korrosiooni või värvimuutuse vältimiseks. Bensotriasool lahustatakse tavaliselt vees, kuid kasutada võib ka etanooli. Lisateavet leiate Green (1975), Hamilton (1976), Merk (1981), Sease (1978) ja Walker (1979) alt. Bensotriasool moodustab kahevalentsete vaseioonidega lahustumatu kompleksühendi. Selle lahustumatu ühendi sadestumine vaskkloriididele loob barjääri niiskuse eest, mis võib aktiveerida vaskkloriide, põhjustades pronksihaigusi. On leitud, et kui artefakt jäetakse bensotriasooli vähemalt 24 tunniks, toimib deioniseeritud (D.I.) veega segatud 1% bensotriasool samal viisil kui tugevamad lahused. Lühemate töötlemisaegade jaoks on soovitatav 3% bensotriasooli segada veega või etanooliga. Etanooli peamine eelis on see, et see tungib aukudesse ja praguneb paremini kui vesi. Lühiajalise bensotriasoolravi korral eelistatakse etanooli. Enamikul juhtudel saadakse parimad tulemused, kui proovi leotatakse vaakumis 24 tundi. Eemaldamisel pühitakse ese bensotriasooli jäägi eemaldamiseks etanoolis leotatud lapiga. Siis võib artefakti õhku jätta. Värske korrosiooni ilmnemisel korratakse protsessi, kuni kahjulik reaktsioon kaob. Briti muuseumis tehtud katsed (Plenderleith ja Werner 1971: 254) on näidanud, et aktiivse pronksihaiguse korral võivad kõik katsed objekti stabiliseerida bensotriasooliga ebaõnnestuda vaskkloriidi CuCl laialdase esinemise tõttu oksiidikihtides. Paljud konservatiivid on täheldanud, et meres leiduvate vaseartiklite töötlemisel võib parema pikaajalise stabiilsuse saavutada kloriidide eemaldamise teel kas pesemisega naatriumvesükarbonaadi või naatriumkarbonaadiga, millele järgneb bensotriasooli ja lõpliku hermeetiku nagu Krylon Clear Acrylic 1301 pealekandmine. Tuleb rõhutada, et bensotriasooliga töötlemine ei eemalda artefaktist vaskkloriidi, vaid loob ainult barjääri vaskkloriidide ja õhuniiskuse vahel. Seetõttu tuleks kloriidist tugevalt mõjutatud esemeid, nagu näiteks merest leitud vask / messing / pronksist esemeid, töödelda koos teiste ülalkirjeldatud protseduuridega. Ainuüksi selle meetodiga töötlemine ei ole alati edukas, kuid koos muude meetoditega on see vask või vasesulamite töötlemise standardne osa. Bensotriasool on kantserogeen, seetõttu tuleks vältida pulbri sattumist nahale või pulbri sissehingamist.
VIIMISTLUS JA ISOLATSIOON
Pärast elektrolüütilist või keemilist puhastust tuleb esemeid loputada seeria kuuma deioniseeritud veega. Kuna vask tuhmub vees, soovitab Pearson (1974: 302) loputada denatureeritud etanooli mitmel kandikul. Vees loputamisel saab määrdumise eemaldada 5% sipelghappega või poleerida naatriumvesinikkarbonaadi niiske pastaga (söögisooda).
Pärast loputamist tuleb vasest esemed vajaliku tasemeni lihvida, töödelda bensotriasooliga, dehüdreerida atsetoonis ja pihustada puhta akrüüli kaitsekihiga. Selle hõlpsa kasutamise, vastupidavuse ja käideldavuse tõttu on soovitatav kasutada Krylon Clear Acrylic Spray # 1301, mis on akrüloid B-66 tolueenis. Kaitse täiendamiseks võib bensotriasooli segada akrüloidi B-72 või polüvinüülatsetaadiga ja artefaktile pintsliga kanda. Võib kasutada mikrokristallilist vaha, kuid enamasti pole sellel akrüülide ees eeliseid.
JÄRELDUS
Siin kirjeldatud töötlemismeetodid on efektiivsed kõigi merepõhjast üles tõstetud vaske kandvate esemete puhul. Iga meetod on teatud määral efektiivne ja seda eelistatakse teatud esemete puhul. Jaos käsitletud säilitusmeetoditest võivad vaskkloriidid eemaldada ainult elektriline redutseerimine, leeliseline ditionit ja leeliseline pesemine. Sel põhjusel pakuvad need kõige pikemat kestvat kaitset. Vase-, messingi- ja pronksist esemete puhastamise meetodit elektrilise taastamise teel välditakse sageli, kuna see eemaldab ilusa patina ja võib põhjustada värvuse muutust, kuna söövitavates ühendites sisalduv vask ladestub metallisulami pinnale. Minu kogemus ja elektrilise redutseerimise ilmselt edukas rakendamine paljudele vase- ja pronksist esemetele näitab selgelt, et elektrolüüs on merekeskkonnast pärit vase-, messingi- ja pronksobjektide kiireim, efektiivseim ja pikaajalisem ravi. See väide kehtib eriti suurte objektide, näiteks suurtükkide kohta.
Naatriumkarbonaadi või naatriumvesükikarbonaadi kasutamist takistavad äärmiselt pikad töötlemisajad. Eeltöötlus naatriumkarbonaadiga ja sellele järgnev bensotriasooliga töötlemine võivad anda rahuldavaid tulemusi, kuid enne lõpliku järelduse tegemist tuleks teha täiendavad katsed. Samuti võib eelnevalt öelda, et leelis-ditioniitlahuse kasutamisel vasesulamite töötlemisel saadi häid tulemusi. Nii see meetod kui ka elektriline redutseerimine vähendavad söövitavate vasktoodete tagasitulekut metallisse olekusse ja eemaldavad lahustuvad kloriidid, nagu ka leeliseline pesemine. See töötlemismeetod võib olla kasulik nii vask kui ka hõbe esemete jaoks, mille jaoks see algselt oli mõeldud. Sõltumata töötlemismeetodist on bensotriasooli kasutamine vaskmetalltoodete töötlemise lahutamatu osa. Enamikul juhtudel, kui artefakti töödeldakse tõhusalt mis tahes ülalnimetatud meetodiga, töödeldakse bensotriasooliga, isoleeritakse akrüüliga nagu Krylon 1301 selge akrüül, ja ladustatakse õigetes tingimustes, jääb artefakt stabiilseks.
Kuidas vaske puhastada? Selle küsimuse asjakohasust seletatakse asjaoluga, et inimkond on sellest metallist tooteid kasutanud pikki sajandeid. Pikka aega oli selle metalli väärtus nii kõrge, et see võrdsustati kullaga. Tehnoloogiate areng on viinud selleni, et vase tootmise kulusid on olnud võimalik märkimisväärselt vähendada. See võimaldas sellest metallist valmistada mitte ainult ehteid, vaid ka nõusid ja sisustuselemente. Selle metalli ja sellel põhinevate sulamite suurt populaarsust ei seletata mitte ainult dekoratiivse mõjuga, vaid ka ainulaadsete omadustega - kõrge plastilisus, soojusjuhtivus, korrosioonikindlus jne.
Miks tuleb vasest tooteid regulaarselt puhastada
Vasenõude ja muude sellest metallist esemete regulaarne puhastamine on vajalik, kuna töö ajal tumenevad nad kiiresti või kaetakse rohelise kattega - oksiidkilega. Kõige aktiivsemalt oksüdeerunud tooted on vasest ja selle sulamitest valmistatud tooted, mida kuumutatakse töö ajal sageli või kasutatakse vabas õhus. Vasest valmistatud köögitarbed kaotavad aktiivsel kasutamisel kiiresti oma esialgse sära ja tuhmuvad, selle pind võib muutuda mustaks.
Vase ehted käituvad mõnevõrra erinevalt: alguses võivad nad tuhmuda ja kaotada läike ning seejärel naasta oma esialgse väljanägemise juurde. Mõned inimesed usuvad, et vasest ehte (näiteks käevõru) välimust mõjutab seda kandva inimese heaolu. Kuid see on kõige tõenäolisemalt tingitud asjaolust, et väliskeskkonnas, millega selline toode pidevalt kokku puutub, muutuvad pidevalt niiskus, rõhk ja temperatuur. Samal ajal soovitavad paljud alternatiivmeditsiini järgijad kanda vasest käevõrusid inimestele, kellel on probleeme südame-veresoonkonna süsteemiga.
Vase riistu, mida meie kauged esivanemad hakkasid kasutama, peavad paljud koduperenaised tänapäevalgi kõrgelt. Seda populaarsust seletatakse asjaoluga, et vasest valmistatud roogades, mida iseloomustab kõrge soojusjuhtivus, kuumutatakse kõiki toiduvalmistamise tooteid 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 oksiidiga, tuhmuvad, tumenevad ja kaotavad oma esialgse sära.
Kui te seda ei puhasta, eraldub see mürgiseid aineid, seetõttu pole seda toiduvalmistamiseks võimalik kasutada. Juhul, kui selliseid nõusid pole võimalik kõigi teadaolevate vahenditega puhastada, on parem mitte kasutada seda ettenähtud otstarbel, et mitte kahjustada teie tervist. Samuti tuleks meeles pidada, et köögitarbed, mille pinnal on mustad või rohelised oksiidiplekid, näevad esinduseta, seega ei kaunista need teie kööki.
Tõhusad puhastusmeetodid
Seal on palju tõestatud meetodeid, mis võimaldavad teil vasest tooteid puhastada isegi kodus. Tutvume neist kõige tõhusamatega.
1. meetodÜks taskukohasemaid koduseid abinõusid vasest valmistatud esemete puhastamiseks on tavaline tomatite ketšup. Vase puhastamiseks sellise tööriistaga kantakse see lihtsalt töödeldavale pinnale ja jäetakse sellele 1-2 minutiks. Pärast seda kokkupuudet pestakse ketšup sooja veega. Selle protseduuri tulemusel naaseb vasktoode oma esialgse läige ja värvi heledusega.
Vaseesemete puhastamiseks kodus, kui need pole eriti määrdunud, võite kasutada ka tavalist nõudepesugeeli. Selleks kasutage pehmet käsna, millele pesuvahend kantakse. Pese see jooksva sooja vee all maha.
Seda puhastusmeetodit kasutatakse juhul, kui on vaja puhastada suur vasest toode, mida ei saa ühessegi konteinerisse panna. Sellise eseme pind pühitakse poole sidruniga. Sidrunimahla vase mõju intensiivistamiseks võite seda harjata harjastega, millel on piisav elastsus.
Meetod nr 4Ravim nagu "äädika tainas" aitab vasel anda oma endise sära. Valmistage see ette järgmiselt. Spetsiaalses mahutis segatakse nisujahu ja äädikas võrdsetes osades, viies saadud mass homogeensesse olekusse. Seejärel kantakse tainas vaskesemele ja hoitakse kuni täieliku kuivamiseni. Pärast segu kuivamist moodustunud koorik eemaldatakse ettevaatlikult ja vaskpind poleeritakse pehme riidetükiga särama.
Meetod nr 5
Vasest valmistatud toodete puhastamiseks on radikaalne ja tõhus meetod, mida kasutatakse juhul, kui nende pind on väga määrdunud ja neid polnud võimalik muul viisil puhastada.
- Äädikas valatakse spetsiaalselt valmistatud roostevabast terasest mahutisse, mis segatakse väikese koguse lauasoolaga.
- Puhastatav ese asetatakse saadud lahusesse ja konteiner pannakse tulele.
- Kui puhastuslahus on keemiseni keeranud, lülitage tule mahuti all välja ja jätke pliidile, kuni see täielikult jahtub.
- Pärast lahuse jahtumist eemaldatakse puhastatav toode, pestakse sooja vee all ja kuivatatakse.
Kui puhastate vaske, kasutades mõnda ülaltoodud meetodit, järgige rangelt ohutuseeskirju, tehke kogu töö kaitsekindadega ja äädikhappega töötamisel kandke kindlasti respiraatorit.
Vasemüntide puhastamine
Vasest münte meie ajal enam ei toodeta ja paljud sellised elanike käes olevad esemed on antiikväärtusega. Sellepärast on küsimus, kuidas selliseid münte tõhusalt ja samal ajal täpselt puhastada, üsna asjakohane.
Vase müntide endise atraktiivsuse taastamiseks on mitu viisi. Igaüks neist sõltub reostuse laadist ja määrast. Niisiis, sõltuvalt vana vasemündi pinnale moodustunud naastu värvist, saate seda puhastada ühel järgmistest viisidest.
- Kui mündi pinnal on kollakas kate (see näitab, et see on pliitootega kokku puutunud), tuleb seda puhastada 9% -lise äädikalahusega.
- Silmatorkava rohelise värvi tahvel puhastatakse 10% sidrunhappe lahusega.
- Vasest valmistatud mündid võivad samuti olla punakaskattega. Sellist mündi puhastatakse, kastes seda 5% ammoniaagilahusesse või ammooniumkarbonaati.
Vase ekstraheerimisel püriidi tuhast, vasesulatusest, kaevandusjäätmetest ja oksüdeeritud vaskmaagidest saadakse vasksulfaadi (või vaskkloriidi) lahjendatud lahuseid. Vasekaevandustes vasesulfiidi aeglase oksüdeerimisega atmosfääri hapnikuga moodustatud miinid esindavad ka vasksulfaadi nõrka lahust. Kuna selliste nõrkade lahuste kontsentreerimine pole ökonoomne, eraldatakse neist vask tsementeerimise teel 70-71. See protsess seisneb vase väljatõrjumises raualaastude ja rauajääkidega lahustest:
Cu2+ + Fe= Fe2+ + C
Vase elektroodipotentsiaal on palju kõrgem kui rauaga - M-lahustes, mis sisaldavad Cts2 + või Fe ^ + ioone tavalisel temperatuuril ja vesiniku rõhul 1 kell see on võrdne Si +0,34 V, Tema jaoks -0,44 sisse Seetõttu tõrjub raud vaske lahusest välja "õhukese metalli läga kujul, mida nimetatakse tsemendivaseks.
Tsementeerimine toimub terasest või pliiga vooderdatud mahutis, kuhu laaditakse mustusest ja roostest puhastatud rauajäägid. Seejärel juhitakse paaki vasksulfaadi lahjendatud lahus. Vase täielikuks sadestumiseks ei tohiks lahus sisaldada märkimisväärses koguses väävelhapet. Väävelhappe optimaalne kontsentratsioon on 0,05% või umbes 5 10 -3 g-mol / l 72. Sellise happesuse korral rauda väävelhappega praktiliselt ei lahustu ja tagatakse vase täielik täielik eemaldamine lahusest, kuni Cu2 + ~ 5 10 -6 g-ioonid / l 73.
Tsementeerimise tulemusel moodustunud raud (II) sulfaadi lahjendatud lahus juhitakse kanalisatsiooni ja veel üks osa vaske sisaldavast algsest lahusest valatakse reaktorisse. Sama rauakoormuse töötlemine viiakse läbi 10-12 korda. Pärast seda eemaldatakse järelejäänud raud ja põhjasse sadestunud tsemend vask tühjendatakse ning seejärel pestakse rauaosakestest pidevalt segades 10–15% väävelhappega. Pärast raua eemaldamist pestakse vaske veega, kuni see on täielikult väävelhappest maha pesta. Pestud tsemendivase saadakse punakaspruuni pasta kujul; see sisaldab 65–70% Cu, niiskust kuni 35% ja lisandeid umbes 1% ning seda töödeldakse vasksulfaadiks samadel meetoditel kui vaskijäätmeid. Tsemendivase dispersioon suureneb, kui tõuseb lahuse pH ja vähenevad CUSO4 ja C1 ~ 74 kontsentratsioon selles. Vase tsementeerimist saab läbi viia ka raudgraanulite keevkihis. On välja töötatud meetod tsemendivase taaskasutamiseks flotatsiooni abil78. Pulbrilist vaske võib saada vasesoolade happelistest lahustest, lisades neile vees lahustuvaid polüsahhariide (~ 1%) ja töödeldes neid rõhu all gaasilise redutseerijaga, näiteks vesinikuga 30 ° C juures. kell ja 140 ° 76.
Vase 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*.
On välja töötatud meetodid vase ekstraheerimiseks lahjatest lahustest, ekstraheerides orgaaniliste lahustitega 79 ~ n1.
Kui naatriumkloriit interakteerub klooriga, moodustub naatriumkloriid ja eraldub kloordioksiid: 2NaC102 + C12 \u003d 2NaCl + 2 CIO2. See meetod oli varem peamine meetod dioksiidi saamiseks ...
Joon. 404 näitab diammonitro-fosca (TVA tüüp) tootmise diagrammi. Fosforhapet kontsentratsiooniga 40–42,5% Р2О5 kollektorist 1 juhitakse pumba 2 abil survemahutisse 3, millest seda pidevalt juhitakse ...
Füüsikalis-keemilised omadused Ammooniumsulfaat (NH4) 2S04 - värvusetud rombi kristallid tihedusega 1,769 g / cm3. Kaubanduslikul ammooniumsulfaadil on hallikas-kollakas varjund. Kuumutamisel laguneb ammooniumsulfaat koos ammoniaagi kadumisega, muutudes ...
