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古代青銅器銹蝕物的拉曼光譜分析

閱讀:725      發(fā)布時(shí)間:2014-9-10
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人類歷*經(jīng)歷了一個(gè)以青銅制造器具、工具和武器為特征的人類物質(zhì)文明發(fā)展的漫長時(shí)代,青銅文化在中國歷史發(fā)展的進(jìn)程中占有極其重要的地位。保存下來的青銅器的種類繁多、造型別致、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、銘文內(nèi)容豐富,是研究這一時(shí)代政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、藝術(shù)的珍貴實(shí)物資料,是祖先留給我們的珍貴遺產(chǎn)。

    古青銅器歷經(jīng)千年滄桑,現(xiàn)存的大都出現(xiàn)了不同程度的銹蝕,其黝翠斑斕的古斑,更增加了古香古色的藝術(shù)效果。然而,這些藝術(shù)珍品出土后,原有的相對穩(wěn)定和平衡的環(huán)境被破壞,各種條件發(fā)生了變化,在新的環(huán)境下,空氣的成分、溫度、濕度、大氣的污染、光的輻射,以及工業(yè)有害氣體的腐蝕等,使其美麗的銹色改變或者消失。更為嚴(yán)重的是,這些因素會使青銅器的基體銹蝕風(fēng)化,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種有害銹,而患上“青銅病”(青銅粉狀銹),在很短時(shí)間內(nèi),一件完整的青銅器便會化為粉末而消失。這種“青銅病”極其有傳染性,能像瘟疫一樣傳播,可使周圍的青銅器迅速被傳染,直至全部*土崩瓦解。因此,出土青銅器的保護(hù)是一個(gè)重要的研究課題,通過研究其銹蝕物成分,可以找到合理保護(hù)古代青銅器的方法。

圖1:青銅器銹蝕樣本 

    拉曼光譜作為一種不破壞樣本的無損檢測手段,非常適合于考古樣本的分析和檢測,本文利用美國Enwave Optronics公司的便攜式穩(wěn)頻激光拉曼光譜儀ProTT EZRaman A6532nm)對青銅器銹蝕物樣本(圖1)做了光譜掃描,發(fā)現(xiàn)樣本上綠色部分的光譜圖(圖2)的拉曼特征峰與文獻(xiàn)[1]報(bào)道中孔雀石的拉曼特征峰吻合;藍(lán)色部分的光譜圖(圖3)的拉曼特征峰與文獻(xiàn)[2]報(bào)道中藍(lán)銅礦的拉曼特征峰吻合。由此可以判斷此塊青銅器銹蝕物樣本中既有孔雀石的成分,也有藍(lán)銅礦的成分。

圖2:綠色部分拉曼光譜圖

 

圖3:藍(lán)色部分拉曼光譜圖

     堿式氯化銅是“青銅病”的主要成分,而孔雀石(Cu2(OH)2CO3)和藍(lán)銅礦(Cu3[CO3]2(OH)2)主成分均為堿式碳酸銅礦物,屬于出土青銅器的無害銹蝕物,故此次檢測的樣本無所謂的“青銅病”,保存良好。

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