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为什么古文物在出土后会在瞬间被氧化?

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为什么古文物在出土后会在瞬间被氧化?

为什么古文物在出土后会在瞬间被氧化?

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  • 2005-07-21 15:56:37
      古文物瞬间被氧化的原因:
      古文物表面腐蚀很复杂,用XPS分析表面化组成,发现是一些氧化物、氯化物,这些腐蚀表层是在地下埋藏上千年的环境下形成的。其结构松散,孔隙分布广,对水、气都具有吸附作用。一旦文物出土,这个锈层暴露在大气环境下,空气中的氧气、一氧化碳、二氧化碳、水、二氧化硫、氮氧化合物等都在表面有强附作用,那么表面不仅存在电化学,而且发生化学腐蚀和光腐蚀。
      从以上分析,影响古文物腐蚀取决于两方面因素:即文物材料自身的特性和文物所处的环境。考古文物能保存下来,在某种程度上取决于它的抗腐蚀性及所处的环境。环境中有能影响考古文物腐蚀因素,如温度、湿度、气体酸、碱、盐、有机体、光等。腐蚀的产生往往是各种环境因素并存时产生的协同效应。
         (1)温度、湿度。文物在自然环境中起化学反应这就意味着文物受到损害。而化学反应的速度与温度有关。Arrhenius经验公式,以活化能相关温度,反应速度表示其关系式为:log10R1/R2=52E(1/T2/1/T1)式中,R1、R2分别为T1、T2温度时的反应速率。
      E为活化能:KJ/mol温度升高10℃,反应速度成倍增长。湿度与古文物潜伏的“粉装锈”其保存的临界状态相对湿度为42%RH—46%RH,相对湿度超过55%RH,氯化亚铜迅速与空气中的水反应:CuCl+H2O←→Cu2O+HCl。随着湿度的加大,其反应速度加快。
      不同相对湿度的实验结果是氯化亚铜在97%、78%、58%RH环境中分别经2、4、24h反应生成碱式氯化铜。而在此35%RH中氯化物是无限稳定。实验还证明相对湿度RH为55%时,氯化亚铜将非常快地反应。然而潮湿的空气含水率高达80%-90%以上,水分常被称为“通用催化剂”,它不但可以促使许多化学反应发生,同时还能使有机体滋生。
         (2)气体:氧气占大气含量的21%,氧作为一种气体主要存留在存放考古文物的环境中,被发掘出来的古文物平衡破环后,不稳定的氯化亚铜与潮湿的空气中的水、氧相互作用会立即和新的铜体表面发生反应形成白色粉状锈[CuCl2 3Cu(OH)2]。
      反应式:4CuCl(s)+4H2O+02(g)→CuCl2 3Cu(OH)2(s)+ 2HCl(aq),白绿色的粉状锈CuCl2 3Cu(OH)2俗称“粉状锈”。粉状锈在形成初期,其颗粒度极为微小,略近于球形的锈体颗粒径大约为0。8—1。2nm,均匀一致。
      此微小的粒子有两个突出特点:基本可摆脱重力场的影响而随空气的流动迁移,在适当的条件下,落在其他古文物上可进行下述反应:2Cu2(OH)3Cl+Cu+6H+→2CuCl+3Cu++6H2O(酸性环境),4CuCl+O2+4H2O→2Cu2(OH)3Cl+2H++2Cl-(碱性或中性环境)这就是为什么称“粉装锈”像瘟疫一样的传染和蔓延的原因。
         利用CO2、O2和H2O以及一些可利用的微量元素,微生物菌体增殖繁衍。在这一过程中,将其代谢产物逐步释放出来,堆积在古文物表面,代谢产物有微酸性,能在漫长的岁月里对古文物进行腐蚀形成锈状物。微生物菌体在干燥的环境中一般是呈孢子状态存在,一旦条件适宜,特别是环境湿度增大的条件,微生物容易随空气飘浮和流动在青铜器上大量滋生。
      这可能是“粉装锈”传染和蔓延的另一个原因。   氮氧化物:氮氧化物是主要来源于汽车排放的废气。发动机高速运转时排放出的NOX含量高。NO2气体在空气中或物体表面形成硝酸、亚硝酸、硝酸盐。加速古文物腐蚀。   二氧化硫:SO2气体在温度、湿度适宜的条件下腐蚀古文物。
      实验表明当RH75%-96%时古文物腐蚀速度显著增加,这是SO2参与阴极去极化作用使松散腐蚀产物吸湿能力加快所致。 (3)光:古文物表面紧贴基体部位有氧化亚铜存在,在光的照射下产生光生空穴和光生电子,高能量的光生空穴可以从金属原子得到电子发生腐蚀。
      同时在光的照射下,氧化亚铜可吸附氧,高活性的吸附氧就会沿着松散的孔隙向铜合金基体接近,腐蚀合金组份,使表面锈刨层不断增厚。 。

    石***

    2005-07-21 15:56:37

其他答案

    2005-07-30 18:58:54
  • 出土文物由于所处环境从地下变为地上,其暴露在空气中的面积突然加大,所收压力突然降低,其氧化、锈蚀等过程会突然加速。 
    文物保护难就难在它们的复杂性上。不同的材料、产地、贮藏条件,必须用不同的保存方法。比如说木器,用什么树的木材做的,用的是树根还是树梢,是靠皮的外部还是树芯的木料,这都会带来保存方法的区别。就青铜器而言,北方和南方所产铜、铅、锡的含量不同,是在遗址还是在坟墓里出土的,是采用何种工艺铸造而成,未出土时在酸性土壤还是在碱性土壤里等,这些因素都影响出土文物的养花

    平***

    2005-07-30 18:58:54

  • 2005-07-22 08:48:19
  • 原因很复杂,可有些并不在瞬间被氧化.
    我认为上述现象不应叫"氧化",而称之为"风化".

    s***

    2005-07-22 08:48:19

  • 2005-07-22 08:43:01
  • 接触了大量的氧气.

    吴***

    2005-07-22 08:43:01

  • 2005-07-22 08:23:38
  • 被氧化了

    j***

    2005-07-22 08:23:38

  • 2005-07-22 01:22:29
  • 长时间和空气隔离

    m***

    2005-07-22 01:22:29

  • 2005-07-21 21:55:43
  • 同石头034

    j***

    2005-07-21 21:55:43

  • 2005-07-21 20:06:47
  • 金属的氧化需要水和空气,在地下没有足够空气

    一***

    2005-07-21 20:06:47

  • 2005-07-21 18:35:07
  • 都是时间惹的祸。毕竟时间久了,突然改变环境会发生化学反应的使其氧化。

    孤***

    2005-07-21 18:35:07

  • 2005-07-21 11:21:32
  • 反应速率变快。

    z***

    2005-07-21 11:21:32

  • 2005-07-21 10:15:50
  • 出土文物由于所处环境从地下变为地上,其暴露在空气中的面积突然加大,所收压力突然降低,其氧化、锈蚀等过程会突然加速。 
    文物保护难就难在它们的复杂性上。不同的材料、产地、贮藏条件,必须用不同的保存方法。比如说木器,用什么树的木材做的,用的是树根还是树梢,是靠皮的外部还是树芯的木料,这都会带来保存方法的区别。就青铜器而言,北方和南方所产铜、铅、锡的含量不同,是在遗址还是在坟墓里出土的,是采用何种工艺铸造而成,未出土时在酸性土壤还是在碱性土壤里等,这些因素都影响出土文物的养花。 
     

    超***

    2005-07-21 10:15:50

  • 2005-07-21 07:18:41
  • 遇到氧气了。

    1***

    2005-07-21 07:18:41

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