Metodiky konzervování anorg. materiálů - kovy II. Ing. Alena Selucká Metodické centrum konzervace, Technické muzeum v Brně, Purkyňova 105, 612 00 Brno tel.: 541 421 452 e-mail:selucka@technicalmuseum.cz Měď - cuprum Cu ■ Bod tání 1083 °C, měr. hmot. 8,94 g/cm3, barva červená ■ Vysoká tvárnost, houževnatost, výborné tepelné a elektrické vlastnosti, velmi dobrá odolnost proti korozi, nemagnetická ■ zdobení - rytí, cizelovaní, zlacení, postříbření, inleje, email, patinování ■ Druhy slitin Cu: 1. Vysokomeďnaté slitiny (více než 96 % Cu) 2. Bronzy (slitiny Cu a dalších prvků - nejčastěji Sn) 3. Mosazi (slitiny Cu a Zn) Předměty - slitiny Cu Medené nádobí, Velká kuchyně, SZ Hluboká n. Vltavou, NPÚ Mosazná žardiniéra, SZ Hluboká n. Vltavou, NPÚ Fridrich Vilém I (Great Elector), vlevo bronzový odlitek stav z r. cca 1900 -uprostřed galvanoplastika 1904 - vpravo bronzový odlitek, stav z r. 2004 , foto Haber and Brander, Čištění kovů, TMB, 2016 Bronzy ■ Bronzy: ľ - k tváření 8 -10 % Sn - červeno-žlutý, dobře zpracovatelný za studena; kovací teploty 800 °C - k odlévání 10 -14% Sn (max. 10 - 20 % Sn)- žlutý, pevný a křehký, těžko zprac. za studena (obrácená difúze bronzů, povrch má vyšší obsah Sn než jádro) • 20 až 25 % Sn - šedá zvonoví na -koncentrace Sn \hHOT'/.] struktura cínového bronzu bronzy Socha Odvahy, markraběte Jošta, r. 2015, Brno, autor Jaroslav Rona Mosazi ■ Mosazi k tváření cca 70 %Cu, kovací teploty 800 - 600°C • 10 -15 % Zn - červený tombak (bižuterie), hudební nástroje (70 % Cu) • 28 až 36 % Zn - zlatá mosaz (šperky, ozdobné předměty) ■ Mosazi k odlévání 58 - 63 % Cu (1 -2 % Pb) ■ Speciální mosazi: - Niklové mosazi (odolnost proti korozi, leštitelnost) - alpaka (pakfong, nepravé stříbro) 21 % Zn, 14 % Ni ■ Tvrdé pájky - Mosazné 42-54 % Cu, T tání= 840-880°C - Stříbrné (Cu-Zn-Ag), T = 720°C - Niklové (Cu-Zn-Ni), T = 900°C přezka - bronzová spona, mosazná ploténka Mosazi I Měď - historie ■ Doba měděná (měď v ryzí v přírodě, nestarší nálezy až 7 tis. pŕ. n. I.; později tepaní a žíhání mědi;) Doba bronzová - slévání mědi a cínu, vznik nové slitiny bronzu (3300 - 1000 př. n. I.) Dýka, 2300 - 1600 BC (doba Museum bronzová), British Museum Soubor předmětů (doba bronzová), British Obraz z hrobky Ebe v Egyptě, tavení kovu v peci pomocí dmýchání ústy přes rákos, L. Jílek: Historie hutnických technologií, Metal 2003 Měď - historie Doba bronzová (3300 - 1000 př. N. I.) - Naše území (2100 - 700 př. n. I.): Únětická kultura Mohylová kultura Kultura popelnicových polí https ://w ww. archeologiemusov.cz/virtualni-muzeum/2-doba-bronzova/?page= 1 E Koroze 2Cu(s) 2Cu+ + 2e-| V202(g) + H20 + 2e- 20H" 2Cu(s) + V202(g) + H20 2Cu Koroze ■ vnitřní prostředí - cuprit (oxid měďný), sulfidy mědi - tmavnutí, ■ venkovní prostředí - ve vlhkém prostředí -uhličitany mědi (malachit, azurit), vlivem znečištění se vytvářejí sírany a chloridy mědi (vymývají se vodou rozpustné soli) -brochantit, antlerit (sírany mědi) ■ půda - chloridy (půda/atmosféra - nemoc bronzu) Korozní produkty mědi ■ Cu20 - červeno-hnědý cuprit ■ CuO - černý (při teplotě 400 - 600°C) tenorit ■ Cu2S, CuS - černo-modrý chalkocit Černé korozní produkty - i v případě vyššího obsahu Ag nebo Pb ve slitině ■ CuC03.Cu(OH)2 - zelený malachit ■ 2 CuC03.Cu(OH)2 - modrý azurit ■ CuS04.3Cu(OH)2 - žluto-zelená (venkovní atmosféra) brochantit (Cu4(S04)(OH)6) ■ Cu3(OH)4S04- antlerit (Cu3(S04)(OH)4) - tmavě zelený ■ Cu2CI(OH)3 - atakamit ■ CuCI2.3Cu(OH)2 - světle zelený paratacamit Koroze ve venkovním prostředí v Houska, L: Čištění kovů, 2016: Detail povrchu sochy s různým zabarvením patiny (od zelené až po černé korozní produkty), stav před ošetřením I Koroze mědi ve venkovním prostředí Vznik korozních produktů ^Surface ■mh^wjM^ Cuprite Grains cJŽKS* mmssmm Copper lllllll^l^^ carbonates etc Original surface Obr.: J.M: Cronyn: The Elements of Archaelogical Conservation, 1990, s.219 Koroze mědi řez patinou Brochanti Kuprit měď Koroze mědi Ušlechtilá / neušlechtilá pati Koroze mědi ■ Ušlechtilá patina Josef, J., Čištění kovů, 2016: Příklad tzv. ušlechtilé patiny na bronzové brýlovité sponě archeologického původu. Západočeské muzeum v Plzni Koroze - zlacení Zlacení na bronzu - podkorodováno Socha Marca Aurélia - bronz, zlaceno; dle K. Křeslové, Povrchové úpravy kovů, seminář STOP, 2011 Koroze - zlacení Josef, J., Čištění kovů, 2016 : Zlacený bronzový lustr. Zlacení u takového typu lustru bylo v době jeho výroby celkem běžné. Na povrchu před konzervací jsou patrné, vedle běžných nečistot, oxidační produkty podkladového kovu. Během čištění je nutné rozlišovat povrchy zlacené na lesk a mat, aby nedošlo r ___ k nežádoucímu vyleštění matových ploch. NPU. Foto: T. Joudová Koroze půdní/atmosferická -nemoc bronzu Cu2CI(OH)3 slitina mědi \ \ H20 + 02 4CuCl + 4 H20 + 02 = CuCl2.3Cu(OH)2 + 2HC1 nantokit paratacamit Obr.: J.M: Cronyn: The Elements of Archaelogical Conservation, 1990, s. 227 Koroze půdní/atmosférická - nemoc bronzu Obr.: Victorious Youths (The Getty Bronze), bronz s měděnými inlejemi, 300 - 100 BC, Recko, The Getty Conservation Institute (nalezeno v moři v r. 1964); Metody konzervace Cu Průzkum - Průzkum chemického složení, technologie zpracování (např .zbytky pokovení); • Pozor! Cu je toxická pro živé organismy - větší pravděpodobnost uchování fragmentů organ, látek v korozních vrstvách a okolí předmětu např. vláken, otisků kůže! - viz otisky lidské kůže v prstýnku - zachování nebo odstranění patiny ? Bronzové sekyrky, ušlechtilá patina, Středočeské muzeum v Roztokách u Prahy, Únětické bronzové prsteny dochované otisky prstů m Čištění ■ Mechanické čištění L Očištění povrchu včetně zachování patiny: ■ • Srážená křída, mletá pemza • Ultrazvuk, jemné otryskávání (balotina, mleté ořechové skořápky, plastová drť) • laser \- Vodní parsek (objekty v exteriéru, odstranění korozních produktů) hemicke cisteni 1- Odstranění patiny (ponor, lokálně - tampony, pastami) I • Komplexon 3 tzv. Chelaton III (5 - 10%) - sodná sůl kyseliny ethylendiamintetraoctové (EDTA), pomalu rozpouští korozní vrstvy - musí se reakce ale kontrolovat! I • Oplach ve vyměňované destilované vodě (následně I etylalkohol) iušení: 80 - 90 °C, 4 - 5 hod.; horký vzduch; infralampy, - u slitin mědi jozor na vytváření okují za vyšších teplot! Čištění Sonda čištění - tlakovou vodou, mechanicky skalpelem, laserem odlitek sochy Great Elector, foto Haber and Brander Sonda čištění - pouze mechanicky-galvanoplastika Great Elector, foto Haber and Brander Čištění Conserving Bronze: The Lamp with Erotes from Vani e < m Conserving Bronze: The Lamp with Erotes from Vani i r it -for * 4) 004/334 §3 0 YouTube n L J The Lamp with Erotes from Vani, 250 - 100 BC, Turecko, http://w t/collection/video/399887/conservins-bronze:-the-lamp-with-erotes-from-vani/ Stabilizace korozních produktů ■ nepřímá (kontrola RV, T, silikagel, vypařovací inhibitory, odstranění 02 ■ benzotriazol - BTA (3 % v etylalkoholu, 1 -3 dny) -pozor karcinogenní, toxická látka ! ■ Vyluhování v destilované vodě (ultrazvuk) - málo efektivní ■ Ponor do seskviuhličitanu sodného (pH 10), Na3H(C03)2 Stabilizace korozních produktů BTA Benzotriazol C6H5N3 Cu - BTA komplexy m Stabilizace korozních produktů Stabilizace korozních produktů elektrolyticky - stabilizace nemoci bronzu (5 % seskviuhličitan sodný Na3H(C03)2. /NaHC03 . Na2C03/; EK = - 0,1 V) CuCI + e- -> Cu + CI- buničina + elektrolyt + - zdroj proudu připojeni na katodu povrch kovu Povrchová úprava Umělá patina - řízená koroze (korozní úbytek 3-10 |um) •hnědočerná - „sirná játra" (S + NaOH); Roztok: 6 g Na2S03S + 50 g Fe(N03)3+ 11 voda.50-60 °C, 1 min. •modrá - 2g (NH4>C03+ 6 g CuS04+ 6 g vinan KH + 6 g NaCl + kyselina octová - vytvořit pastu,!^, několik dní. •Zelená -Roztok: 150 g (NH4)2C03 + 60 g octan Cu + 50 g vinan KH + 50 g NaCl + 11 voda. TLAB, aplikace na vatě, 10 až 20 h Žlutá - Roztok: 120 g CuS04 + 30 ml NH40H(konc.) + 11 voda. Var, 1 min. Zdroj: Hughes R., Rowe M. The Colouring, Bronzing and Patination of Metals, Watson-Guptill, Publications :New York, 1991 Povrchová úprava ■ Konzervační prostředky - Laky + BTA (Paraloid B72, B44, Veropal KP 709); - Incralac (vč. BTA) - M i kro krystalické vosky (Revax, KRNB) - Včelí vosk - Silikonové oleje (Lukoil) - pohyblivé části Povrchová úprava Letohrádek Belvedér, Pražský hrad -restaurovaná střecha, umělá patinace Povrchová úprava v Jan Žižka - Vítkov, restaurováno Houska/Douda, 2011 Povrchová úprava Jan Žižka - Vítkov, restaurováno Houska/Douda, 2011 Povrchová úprava Povrchová úprava FraunhoferMemorial, Munich (1868), before and after Conservation. -mikrokrystalický vosk Povrchová úprava TGM, město Frýdlant, konzervace TMB Revax, mikrokrystalický vosk. 2017 Technologie výroby soch Galvanoplastická socha Adrie, Jungmannova ul., Praha, http s: //www. life s ty le. luxu sni -by dleni-praha.com/palac-adria-divadlo-kavarna-luxusni-umeni Zhotovování kopií z originálu Technologie výroby soch Tepaná socha Jiřího z Poděbrad, sochaje vytepána z měděného plechu, který je umístěn na ocelové konstrukci (ukázka galvanické koroze kontakt měď - železo) http://www.houska.cz/restoration_detail.php ?id=76&pid=76 Literatura BURŠÍKOVÁ, Miluše: Rekonzervace a restaurování unikátního /aténského meče, Sborník z konzervátore kého a restaurátorského semináře. Brno 1998, s. 51 - 57. DAŇKOVÁ, Aranka - HAVLÍNOVÁ, Alena: Desalinace ve vodném roztoku s obsahem hydrazinhydrátu. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. FARKE, Heidemarie: Příspěvek ke stanovení organických zbytků na půdních nálezech z kovu, Zajímavosti a novinky z konzervátorské, restaurátorské a preparátorské praxe, Metodický list. Brno 1997, s. 98 - 102. HAVLÍNOVÁ, Alena - PERLÍK, Dušan: Siřičitanová desalinace. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. HAVLÍNOVÁ, Alena - PERLÍK, Dušan:Využití plazmatické redukce ve Středočeském muzeu - podmínky ošetření železných nálezů a následná konzervace, Zajímavosti a novinky z konzervátorské, restaurátorské a preparátorské praxe, Metodický list. Brno 1997, s. 60 - 62. HAVLÍNOVÁ, Alena: Optimalizace konzervačního postupu při zpracování železných archeologických sbírek, Sborník z konzervátorského a restaurátorského semináře. Brno 1998, s. 70-73. HAVLÍNOVÁ, Alena: Restaurování laténského meče v pochvě s využitím plazmochemického ošetření. In: Konzervace a restaurování kulturního dědictví z pohledu mezinárodní etiky, Metodický list. Brno 1995, s. 71 - 72. KREISLOVÁ, Kateřina. Konzervace kovů a konzervační prostředky. In Sborník z konzervátorského a restaurátorského semináře. Technické muzeum v Brně, Brno 1999, s. 69-72. Literatura RUSNÁK, Vlado: Desalinace hydroxidem lithným II. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. ■ SELUCKÁ, Alena - RICHTROVÁ, Antonie - HLADÍK, Jaromír: Elektrolyická desalinace. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. SIGLOVÁ, Václava: Desalinace hydroxidem lithným I. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. ■ ŠILHOVÁ, Alena - PRAŽÁK, Milan: Stabilizace železných archeologických nálezů. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 9-12, ISBN 80-86413-13-6. ŠILHOVÁ, Alena - PRAŽÁK, Milan: Způsoby desalinace užívané v současné době. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6. ŠILHOVÁ, Alena. Stabilizace železných archeologických předmětů siřičitanem sodným v alkalickém prostředí. In Sborník z konzervátorského a restaurátorského semináře. Technické muzeum v Brně, Brno 1999, s. 53-57. ■ ŠIMČÍK, Antonín - VYKOUKOVÁ, Jitka: Desalinace roztokem kyseliny askorbové a vyluhováním v destilované vodě. In: Stabilizace železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.