Важным носителем информации археологического объекта является его оригинальная поверхность. По ней можно определить размер и назначение предмета. А так же, на ней находятся следы обработки (ковки, шлифовки, пиления и т.п.) и следы изнашивания.

Обычно оригинальная поверхность лежит между внешними и внутренними слоями продуктов коррозии. Часто она бывает частично разрушена (в особенности у объектов из бронзы). Внутренний слой (или несколько слоёв) состоят из продуктов замещения. Внешний слой, кроме продуктов коррозии, включает в себя так же частички почвы. Как правило, это различные минералы. Эти частицы являются хорошим ориентиром при расчистке объекта.

Для того чтобы сохранить археологический предмет из металла, нужно знать, какие процессы приводят к разрушению объекта. Что происходит с металлом и продуктами коррозии до и после извлечения из почвы. Что такое оригинальная поверхность и где она находится.

Причины разрушения объекта находящегося в грунте

1. Коррозия металла (электрохимический процесс)

Термин "коррозия" происходит от латинского "corrosio", что означает разъедать, разрушать.

Чем вызван этот процесс? Здесь задействованы два главных фактора: влага и кислород или водород. Соли (в особенности хлориды и сульфаты) ускоряют процесс во много раз.

Все археологические объекты являются сплавом. Кроме основного элемента (железа) в сплаве находятся другие металлы и вещества. Эти компоненты являются локальными элементами. Вода и растворённые в ней соли вызывают эффект "батарейки", только маленькой. Вы, наверное, знаете, что если взять, например, две пластины из разных металлов и погрузить их в электролит, то в скором времени одна пластина разрушится. То же самое, только в более мелких размерах, происходит в находке. Разрушительное действие поддерживает кислород или водород.

Если сплав достаточно гомогенен, то и коррозия будет протекать равномерно. Но, если сплав плохо перемешан, то можно наблюдать очаги коррозии в виде раковин и пузырей.

Существуют несколько типов коррозии: кислородная и водородная.

- Кислородная протекает, если pH выше 4 или 4,5

- Водородная, если pH ниже 4. Например, в кислых почвах.

Кроме коррозии есть ещё несколько причин разрушения объектов:

2. Повреждение находок сельскохозяйственной техникой

3.Механические разрушения, вызванные замерзанием воды в продуктах коррозии.

4. Разрушения, вызванные ростом корней деревьев и растений

Причины разрушения объекта после изъятия из грунта

Какие факторы приводят к разрушению объекта?

- предмет начинает высыхать. Хлориды и сульфаты могут переместиться на анодные точки.

- резкие перепады температуры. Например, при повышении температуры от 4 до 20 градусов, скорость коррозии увеличивается на 100%

- возрастает концентрация кислорода

- кристаллизация солей

- сжатие или расширение продуктов коррозии

1. Последующая коррозия

Происходит с предметами, у которых имеется металлический керн. Соли действуют как катализатор и ускоряет процесс. Он не вступает в реакцию и поэтому остаются всё время в объекте.

На объектах, у которых металлический керн полностью корродирован, последующая коррозия не происходит. Хлориды со временем выходят из объекта (при залегании в почве). Такие предметы, состоящие полностью из продуктов коррозии, являются наиболее без проблематичными.

Большую роль в электрохимическом процессе играет влажность воздуха и гигроскопичность солей, находящихся в объекте. Хлориды и сульфаты притягивают влагу из воздуха. Процесс коррозии останавливается: у железа, если отн. влажность меньше 40%, у меди\бронзы, если отн. влажность воздуха меньше 15%. Так же коррозию можно остановить, если убрать кислород. Например: поместить объект в газонепроницаемый пакетик с азотом (газ).

В результате электрохимического процесса, объём продуктов коррозии увеличивается, что приводит к повреждению находки и покрытия (лаков, эпоксидной смолы, воска или парафинов, какие бы они прочными не были). К тому же, многие покрытия сами по себе пропускают газы и водяной пар. Через эти трещины в объект снова попадает кислород и влага, и процесс продолжается дальше.

Часто у не обессолиных предметов при отн. влажности воздуха больше 55 % наблюдается появления капелек электролита на поверхности объекта. Это явление связанно с тем, что железо (II) и железо (III) хлориды гигроскопичны. Этот процесс приводит не к таким большим разрушениям, но свидетельствует о наличии солей внутри объекта.

2. Высыхание и перепады влажности

а) Кристаллизация солей внутри предмета (Lineare Wachstumsdruck). Давление кристаллов приводит к разрушению предмета.

б) В зависимости от температуры и влажности воздуха, количество влаги в кристаллической решётке меняется, что вызывает увеличение или уменьшение объёма. (Hydratationsdruk). При этом влага выходит на поверхность (образуются капельки), что приводит к дальнейшей коррозии металла.

3. При резком высыхании предмета, происходит сжатие продуктов коррозии и появления трещин.

Такое явление можно наблюдать при высыхании лужи. Конечно, это не так выражено у железных объектов, но если высыхание происходит очень быстро, то это может привести к микротрещинам и трещинам.

назад / вперёд