Консервация серебра. Часть II. Расчистка

[Mika88]

Консервация серебра. Часть II. Расчистка

Михаил Сафронов

Прежде чем перейти к собственно характеристике методов расчистки, хотелось бы сказать несколько слов об оригинальной поверхности, одной из форм которых является патина. Под оригинальной поверхностью понимается изначальная поверхность (форма) и фактура предмета, не редко прошедшая метаморфозу, деформированная и разрушенная со временем. Полное удаление продуктов коррозии может привести к потере оригинальной поверхности, как важного носителя информации. Кроме того, патина является наилучшим естественным консервантом. «Удалить полностью поверхностные наслоения, которые образовывались веками при взаимодействии металла с внешней средой и которые никакими способами нельзя получить искусственно (речь идет не только о составе продуктов коррозии, но и о характере их распределения на поверхности) — это значит, раз и навсегда уничтожить археологический вид предмета. Надо знать, что охранительный принцип реставрации гораздо более трудный, требующий больших затрат времени, внимания и навыков реставратора, но и более благодарный» . Поэтому особенно важно выбрать оптимальные способы расчистки оригинальной поверхности и подобрать инструменты для её проведения.

Механическая расчистка

Оригинальная поверхность

Оригинальная поверхность, как правило, отличается цветом от выше – или нижележащих слоёв. Именно на этом уровне находятся детали рельефа, гравировки, позолоты и т. п. Часто оригинальная поверхность приподнята продуктами коррозии из нижележащих слоёв. Вследствие этого на таких участках могут возникнуть трещины. Не редко связь между оригинальной поверхностью и металлическим ядром бывает нарушена. Вызвано это тем, что вода вымывает растворимые соли, и образуются полости. Другой причиной может послужить то, что нижележащие слои очень мягкие и пористые. Относительно неустойчивые продукты коррозии не успевают образовать компактного твёрдого слоя. Они растворяются и транспортируются раствором из объекта

Коррозионное образование имеет слоистое строение с четко выраженными границами (Рис 1и 1.1). Слои располагаются в определённом порядке, но эта последовательность может быть нарушена. Оригинальная поверхность находится под внешними слоями. Обычно между внешним слоем и оригинальной поверхностью имеется прослойка из мягких продуктов коррозии (разделительный слой) или присутствует фуга. Разделительный слой встречается довольно редко, фуга же присутствует практически везде. Прослойка из мягких продуктов коррозии или фуга позволяют расчистить объект механически.



Рис.1 Отшлифованный срез. Чётко видна граница оригинальной поверхности.



Рис.1.1 Отшлифованный срез. Чётко видна граница оригинальной поверхности.

[Mika88]

Инструменты и принцип расчистки

При любой расчистке поверхности необходимо использовать увеличительное стекло, а лучше стереомикроскоп. Самые распространенные в России стереомикроскопы - МБС-9 и МБС-10 от фирмы «Ломо»: качественные, надёжные и дешевые инструменты. Современные микроскопы снабжены "zoom"-системой, позволяющей в процессе наблюдений плавно изменять увеличение. Рекомендуемый фактор увеличения при работе над объектом от 10 до 30 раз. Для того, чтобы не повредить находку, надо использовать подкладку. Для этих целей могут послужить резиновая или силиконовая подушечка, подушечка из кожи с песком внутри или просто кусок мягкой ткани или толстой кожи.


Рабочий стол

Выбор инструментов для механической расчистки зависит от состояния объекта. Нельзя забывать, что серебро и многие продукты его коррозии являются очень мягким материалом. Следующие инструменты используются для механической расчистки:

- штихель и скальпель;
- щетиновые или пластиковые щёточки (кисточки);
- резиновые валики или конусы с абразивной крошкой;
- деревянные палочки различной твёрдости;
- ватные палочки.

Хотелось бы обратить особое внимание на трёхгранные шаберы. Они намного удобнее в обращении и устойчивее чем скальпели, дольше держат заточку и не так быстро изнашиваются. Шаберы можно затачивать практически под любую форму поверхности. При заточке важно добиваться того, чтобы режущая часть (на рисунке 2 отмечено стрелками) была ровной и не имела заусенцев.


Шаберы

Первично шабер затачивается на точильном бруске, смоченном водой, далее следует довести заточку на нулёвке и снять град на ремне. Шаберы можно купить готовые и довести до нужной формы, или изготовить самому (например, из трёхгранных надфилей). Если, на кромке шабера видны следы от заточки, то это говорит о том, что режущая поверхность волнистая. Такие шаберы рекомендуется использовать только для грубой расчистки. Ближе к поверхности работают совершенно гладкими шаберами, чтобы не оставить следов в виде царапин.


Рис. 2. Режущая часть шабера

Кроме шаберов для расчистки применяются резиновые валики и конусы с алмазной крошкой. Работать такими насадками можно как с бормашиной, так и без неё. При этом надо учитывать, что простые бормашины дают огромный разброс, а скорость вращения у них плохо регулируется. Существует много разновидностей резиновых валиков (фото 3). Отличаются они по твердости и по размеру алмазной крошки. При работе по оригинальной поверхности такие насадки сглаживают её, при этом удаляются исторические следы обработки объекта и выпуклый рельеф. Однако, неверно выбранные насадки легко царапают поверхность или поверхность становится полированной и блестящей. Поэтому резиновые валики нужно использовать очень аккуратно и применять не ко всем объектам.


Фото 3. Абразивные резиновые насадки

Для снятия твёрдых и толстых отложений можно применять алмазные и корундовые насадки. При этом корундовые насадки порой плохо отцентрированы и при работе с бормашиной сильно бьют по поверхности находки. Чтобы избежать этого, необходимо выправить их: насадка вставляется в бормашину и выравнивается на точильном бруске.
Принцип, лежащий в основе механической расчистки, прост. Его цель в том, чтобы без утрат расчистить сохранившуюся оригинальную поверхность предмета и выявить все её детали, находящиеся под слоем из агломератов и продуктов коррозии. На рисунке схематически изображён принцип такой расчистки. Однако, как бы просто это не звучало – процесс расчистки является очень долгим и кропотливым занятием, требующим определённых навыков.


Принцип механической расчистки

Производить расчистку находки необходимо только в перчатках или напальчниках. В противном случае вы можете занести соли и жир на очищенные участки поверхности, что повредит расчищенный объект. При соприкосновении предмета с кожей пальцев происходит взаимодействие металла с потом. Нередки случаи образования на поверхности объекта коррозионного пятна, воспроизводящего отпечаток пальца. Пот содержит кроме воды (98–99% по массе) молочную кислоту, мочевину, хлорид натрия, что определяет его агрессивность. Кроме этого, не рекомендуется промывать и протирать предмет водопроводной водой, так как в ней содержится множество активных веществ, в том числе и хлор.

[Mika88]

Промывка и обессоливание
Типичным разрушительным фактором является периодическое высыхание и намокание нестабильной патины. Чтобы сократить риск отслаивания оригинальной поверхности, необходимо высушивать предмет всего один раз, причём непосредственно перед расчисткой. Сразу же после извлечения находки из грунта надо положить её в контейнер с мягкой и влажной землёй (желательно с того места, откуда происходит находка). Одной из типичных ошибок поисковиков является неправильная промывка находки с целью удаления поверхностных загрязнений. Перед тем, как отмывать находку от земли, убедитесь, что патина стабильна и структура металла не подвержена интеркристаллической коррозии. В противном случае вы рискуете потерять детали оригинальной поверхности. Индицииями, указывающими на нестабильность, являются сколы на краях предмета или деталях рельефа, а также участки обнаженного металла, имеющие матовую зернистую структуру.


Обнаженный металл с матовой зернистой структурой

Все находки нужно промывать только в дистиллированной воде. Если поверхность нестабильна, то нельзя использовать твёрдые щётки. В этих целях применяются мягкие кисточки.

После первичной промывки необходимо обязательно поместить предмет на несколько дней в дистиллированную воду. Находки с нестабильной патиной не рекомендуется долго держать в воде, так как происходит растворение мягких, не полностью образовавшихся слоёв. Этот процесс нужен для удаления накопившихся солей и обязателен для всех объектов, имеющих пористую патину. Предмет помещается на сетку как можно ближе к поверхности воды для того, чтобы тяжёлые соли опускались на дно ванночки. Очень важно время от времени переворачивать объект, потому что на нижней стороне соли выходят намного быстрее, чем на верхней. Ванночка должна быть доверху заполнена водой и закрыта крышкой или плёнкой, так как дистиллированная вода притягивает газы и микрочастицы, находящиеся в воздухе. Находки не должны соприкасаться друг с другом. Объём воды - как минимум в 20 раз больше, чем объём самой находки. Извлекать и переворачивать находки нужно пинцетом, не касаясь воды руками.


Удаление солей

[Mika88]

Расчистка

После того, как находка полностью высохнет, можно приступать непосредственно к расчистке. К сожалению, не существует общей линейки в консервации/реставрации любой археологической находки. Каждый объект требует сугубо индивидуального подхода. Вкратце изложу технологию расчистки, типичные проблемы, которые могут возникнуть в ее ходе работы и пути их решения.
Перед началом основной расчистки необходимо произвести пробу на небольшом участке поверхности для определения её фактуры и характера повреждений. Таким путём можно выбрать наиболее подходящий метод консервации (расчистки, закрепления). Если оригинальная поверхность стабильна, то при помощи щетинной кисточки, шабера или скальпеля счищается сцементированная земля и смешанные с ней рыхлые продукты коррозии. При этом на расчищенной поверхности не должно оставаться следов от воздействия инструмента. В ходе расчистки необходимо постоянно удалять образовавшиеся свободнолежащие крупинки песка и продукты коррозии с поверхности. Для этих целей применяется резиновая «груша». Нельзя сразу обрабатывать всю поверхность целиком, так как это приведёт к нивелировке деталей поверхности, надо следовать за рельефом, предварительно поняв фактуру поверхности. Это поможет избежать ошибки и не сделать, например, матовую поверхность блестящей. Если коррозия зашла слишком глубоко, не стоит пробовать очистить предмет полностью, это непременно приведёт к появлению изъянов. Надо всегда помнить, что мы имеем дело с археологической находкой, и время отложило на неё свой отпечаток.
Для экспонатов, покрытых благородной патиной, передающей все детали рельефа, или имеющих оригинальную металлическую поверхность, этого минимального вмешательства оказывается достаточно.


Серебряная монета до и после механической расчистки.

При расчистке сильно корродированных объектов нужно комбинировать различные инструменты. Набор инструментов всё тот же: штихели, шаберы, скальпель, бормашина или просто деревянные заостренные палочки и мягкие щёточки (кисточки). Такие находки требуют большего времени и осторожности. При их расчистке, также не следует зачищать всю поверхность сразу. Миллиметр за миллиметром выравниваем наросты и расчищаем участок за участком, сглаживая при этом неровности.


Серебряная с золочением поясная накладка до расчистки/ Германия, саксы V - VI вв.

Работать надо аккуратно, проверяя постоянно поверхность на наличие пустот и фрагильных (хрупких) частей. Не стоит сильно давить на вздудые участки, иначе это приведёт к поареждению оригинальной поверхности. При выявлении повреждённых участков проводится фиксация закрепляющим раствором.

[Mika88]

Закрепление как этап расчистки

В самой последней стадии разрушения предмет из серебра представляет собой серые сыпучие продукты коррозии; форма предмета сохраняется лишь за счет механического сцепления отдельных частиц, которые сцементированы между собой. Если оригинальная поверхность приподнята, на таких участках могут возникнуть трещины, а в дальнейшем и распад на части (фото 7). Чтобы расчистить такой предмет, необходимо предварительно закрепить находку.


Серебряная с золочением поясная накладка в ходе расчистки. Германия, саксы V - VI вв.

Для временного закрепления фрагильной субстанции используют вещества, которые по истечении нескольких дней полностью испаряются. К таким закрепителям относится циклододекан (его раствор – например в бензине). Он широко применяется консерваторами/реставраторами для закрепления объектов из металлов, бумаги и камня, в особенности находок с пористой и отслаивающейся поверхностью. Применение временных закрепителей уменьшает риск потери оригинальной поверхности при расчистке и минимализирует количество склеенных фрагментов. При этом читаемость объектов, закреплённых таким способом и в дальнейшем расчищенных, повышается. Закреплённые находки можно обрабатывать любыми механическими способами.

Для долговременного закрепления применяют акриловые смолы ПБМА, П(ЕМА/МА), лаки, парафины или твёрдые воски. Смолы, воски и парафины и лаки применяют как в виде раствора, так и в виде расплавленной массы. Глубина проникновения раствора смолы или лака зависит от его концентрации. Чем больше концентрация, тем больше вязкость и меньше пенетрация. На практике хорошо зарекомендовала себя акриловая смола П(ЕМА/МА). Выпускается под марками Паралоид Б72 (Германия) и Acryloid B72 (США). Смола представляет собой сополимер метилакрилата с этилметакрилатом с соотношением мономеров 30:70. Выпускается в виде прозрачных гранул, растворимых в ксилоле и ИПС, применяется в качестве закрепителя и защитных покрытий на изделиях из металла.

Есть несколько способов нанесения закрепляющего материала на объект. Один из них - это полная пропитка экспоната раствором: объект полностью погружается в раствор, до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха. Но не все находки могут выдержать погружение в жидкость. В таком случае применяем метод направленного нанесения закрепляющего раствора на повреждённые участки. В ходе расчистки сложных объектов приходится неоднократно закреплять поверхность по мере выявления нестабильных участков. Излишки акриловой смолы легко удаляются ватной палочкой смоченной в ацетоне.

Особую сложность в расчистке представляют объекты, имеющие серебрение или золочение. Этот слой очень тонкий и, как правило, окружён со всех сторон продуктами коррозии (фото 8), а возможно, плёнка серебра или золота утратила связь с самим предметом. В этом случае без предварительного закрепления нельзя расчистить и сохранить оригинальную поверхность


Бронзовая пряжка со следами серебрения до и после расчистки. Германия, XIII в.

Работать с такой поверхностью нежно чрезвычайно аккуратно, иначе острой инструмент без каких либо усилий снимет этот тонкий слой. В некоторых случаях, при расчистке рекомендуется комбинировать механическую расчистку с химической. Так например, серебряная фибула (фото 9), имеющая ровное не повреждённое золочения была расчищена с частичным применением влажных тампонов (ватных палочек) смоченных в растворе ЭДТА.


Позолоченная фибула до и после расчистки.
Германия, саксы V - VI вв

[Mika88]

Химическая очистка

Многие продукты коррозии серебра являются хорошо растворимыми веществами. К тому же слои коррозии не однородны и имеют свою капиллярную систему, состоящую из трещин и полостей. Многие капилляры заходят глубоко внутрь под оригинальную поверхность и могут проходить по всему металлическому ядру. В связи с этим, использование очистительных ванн отрицательно сказывается на сохранности объекта в целом. Очистительный р-р проникает глубоко внутрь предмета и тем самым разрушает внутреннюю структуру археологической находки. Кроме этого, р-р комплексообразователи действует в первую очередь на слабые структуры и приводит к образованию раковин и полостей в коррозийных слоях.


Схематическое изображение действия ванн

В особенности аммиака пагубно сказывается на интеркристаллической структуре серебра и не редко приводит к изменению цвета продуктов коррозии. После такой очистки поверхность предмета может выгладить стабильно, но на самом деле металлическое ядро становится хрупким.

Удаление продуктов коррозии с применением химических ванн, а так же электрохимическим путём не редко приводит к расчистке экспоната до чистого металл и потере всей оригинальной поверхности. Что бы избежать этого, комплексообразователи применяются только в виде влажных микрокомпрессов или тампонов. Для достижения лучших результатов рекомендуется сочетать химическую расчистку с механической.

В консервации используются слабые комплексные образователи. Такие вещества должны, в первую очередь, образовывать с солями, находящимися в продуктах коррозии, хорошо растворимые вещества. А самое главное - не растворять сам металл. Один из наиболее распространенных комплексообразователей применяемых для удаления продуктов коррозии и трудно растворимых известковых наслоений является Трилон Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты). В Европе не используют Трилон Б, а применяют ее соль - этилен-диаминтетрауксусную кислоту. Сокращенно называется ЕДТА. В продаже - Titriplex, Komplexon, Chelaplex. ЕДТА мало растворима в воде. В отличие от нее растворимость ее соли - трилона Б в 50 раз выше и при 20°С составляет 108 г/л, при 80°С - 236 г/л. С помощью Трилона Б можно растворить практически все нерастворимые в воде продукты коррозии, такие, как оксиды, гидрооксиды, углекислые соли, фосфаты, сульфаты и хлориды.
Комплексный образователь должен иметь определённый рН значение, в зависимости от металла для которого он применяется. Так, например, рН 5,5 подходил только для железа или свинца. Для серебра рН 10 сказывается намного лучше. Достичь такого показателя, можно путём добавления раствора буфера. В качестве буфера используется щелочной раствор, например гидрооксид натрия (NaOH). Он добавляется в р-р, при этом изменения рН определяется индикатором.

Очистка находок от солей, а так же расчистка оригинальной поверхности от отложений и наслоений продуктов коррозии, является одной из главных консервационных работ, от успешного проведения которых зависит внешний вид предмета, а так же его дальнейшая сохранность. Загрязнения не должны оставаться на предмете под предлогом, что они являются доказательством подлинности.

[bd1]

В каких пропорциях нужно разводить Трилон Б. Я так понимаю это нужно делать с дистилированной водой. И компрессы к окислом ватной палочкой - на которое время (минут),потом я полагаю монету промыть и если можо, то опять работать шабером.

[Mika88]

По трилону Б, а именно по концентрации конкретно сказать не могу. Пользовался я им давно, лет 17 назад. Помню, что совсем немножко разводил, столовую ложку на стакан. В настоящие время использую этилендиаминтетрауксусную кислоту (трилон БC), а не её соль (Трилон Б). Разница между ними большая. Если Трилон БС растворять в воде при комнатной температуре, то в 100 мл удастся растворить не более одного грамма. Трило Б – хорошо растворим в воде и при комнатной температуре можно растворить 10 грамм в ста миллилитрах. Разница огромная. Жаль нету под рукой Трилона Б, а то обязательно попробовал что к чему. Но думаю, сами несколько раз поработаете и разберётесь что к чему. Здесь нет ничего сложного. Смотрите как воздействует и делайте выводы.

По поводу дистиллированной воды: конечно желательней брать её, но можно и простую. Сильно вы этим не навредите. Ватные палочки я беру готовые, это простые ушные палочки. Смачиваем в растворе и чуть отжимаем. Можно протирать, если поверхность не сильно осыпается. Если осыпается – то только прокатывать без усилий. Можно просто на некоторое время наложить (положить) ватную палочку на очищаемый участок. Тук как пойдёт – так и действуем. Все эти действия я делаю под микроскопом. Так стразу видно, как да что. Когда возможно протирать, когда катать, когда снимать ну и что не маловажно - когда необходимо остановиться.


Чем полезней Трилон Б и ЭДТА. Тем, что после завершения расчистки не нужно нейтрализовать обрабатываемую поверхность. Достаточно попросту промыть в дистиллированной воде и всё. Если же мы работаем с кислотами, пусть даже слабыми – то всегда нужно нейтрализовать (восстановить кислотно-щелочной баланс).

[mozaic]

Михаил на нумизматическом форуме http://coins.lave.ru/forum/viewtopic.ph ... 602#732602, обсуждаются ваши методы чистки и консервации . Назрел вопрос, перед механической расчисткой, размягчаете ли вы кородированную поверхность? если да то чем.
С уважением...

[Mika88]

Обычно, никогда не размягчаю, но часто комбинирую при работе с серебром механическую расчистку и химическую. Всё от состояния объекта зависит. Обработку произвожу только поверхностно, локально влажными тампонами. В качестве комплексообразователя использую раствор ЕДТА с буфером (мыло). Но как уже и говорил, всё от состояния зависит, именно оно и диктирует применяемые методы расчистки. Не редко для выбора метода приходится производить пробу на маленьком участке объекта.