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

Železo - ferrum Fe
nBod tání 1538 °C, měr. hmot. 7,85 g/cm3, barva bílá, magnetický kov (některé nerez oceli a korozní
vrstvy železa jsou nemagnetické)
nŽelezo ztrácí své feromagnetické vlastnosti při teplotě 770 °C zv. Curieho bod.
nČisté železo je měkký, tvárný kov, s nízkou pevností.
nJe to nejvýznamnější technický kov.
–
–

n

Mikrostruktura kovu
Fe – polymorfní kov tj. krystalizuje ve dvou modifikacích Fe-α (T < 910 °C), Fe-ɤ (910 – 1400 °C) a
Fe-δ (1400 – 1539 °C)
n                                         Fe-ɤ              Fe-δ Fe-α

Železo se v závislosti na teplotě vyskytuje ve dvou krystalových (alotropických) modifikacích: Fe
alfa – s krystalovou kubickou prostorově centrovanou modifikací (bcc body centred), ktreá je
stabilní  při teplotách nižších než 910 °C), a Fe delta kubickou prostorově centrovanou, která je
stabilní za 1400 – 1539 °C), modifikace Fe gama s kubickou plošně centrovanou  (fcc), která je
stabilní v rozmezí 910 – 1400 °C)

Metastabilní soustava Fe – Fe3C
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
nferitická struktura          feriticko-perlitická
C:\ALENA\Konzervace\Fe-C.jpg ferit-perlit.bmp D:\Alena-přednáška\06.JPG Litinabílástruktura1jpg

Výroba železa se děje redukcí železné rudy  uhlíkem. Ve vyrobeném materiálu je vždy přítomno větší
čí menší množství uhlíku, ktreé významným způsobem ovlivňuje jeho vlastnosti. Ve slitinách železe s
uhlíkem může být uhlík přítomen:
•V Tuhém roztoku – ferit -α (intersticiální tuhý roztok uhlíku v železe alfa – prostorově
centrovaná), za vyšších teplot je ferit σ, austenit – intersticiální tuhý roztok uhlíku v železe
gama – plošně centrovaná‚stabilní za vyšších teplot)
•Ve formě intermediální fáze se železem – cementit s chemickým vzorcem Fe3C – karbid železa
•Ve formě grafifitu – C
Chování systému Fe-C popisují dva typy diagramů – metastabilní diagram Fe – karbid železa Fe3C (je
významnější, popisuje děje v ocelích, ). A stabilní diagram Fe - C (popisuje děje v grafitických
litinách).
Velmi důležitým bodem je bod jemuž odpovídá teplota 1147 °C a obsah uhlíku 2.1 % - max. rozpustnost
uhlíku v austenitu  a rozděluje diagram na oceli s obasahem uhlíku do 2,1 % a litiny s vyšším
obdsahe uhlíku.

Stabilní soustava Fe - C
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n                     grafitické (šedé)  litiny
n
litina - ferit + grafit.jpg

Stabilní diagram Fe-C se podobá metastabilnímu, liší se teploty přeměn a obsahy uhlíku ve
významných bodech. Vyskytuje se zde nová fáze – uhlík v modifikaci grafitu. Popisují se jim chování
litin , je sestavovan při nižších rychlostech ochlazování.

Základní fáze ve struktuře Fe s C
nferit – tuhý roztok uhlíku v Fe-α nebo Fe-δ (měkký)
naustenit – tuhý roztok uhlíku v Fe-ɤ (měkký)
ncementit Fe3C – intersticiální chem. slouč. (tvrdý a křehký)
nperlit  - lamely feritu a cementitu (tvrdší a pevnější než ferit)
ngrafit  - chemický volný krystalický C (stabilní fáze, měkký)
nledeburit –směs austenitu a cementitu (tvrdý a křehký)
n
nmartenzit – přesycený tuhý roztok uhlíku v Fe-α (+ zbytkový austenit)
nbainit – směs Fe-α a karbidických  částic
n

Železo - ferrum Fe
nSlitiny železa:
–oceli do 2,1 % C
–litiny nad 2,1 %C
–Korozivzdorné  oceli (nerez oceli) – Fe + Cr + Ni
–
–Oceli
•nízkouhlíkové do 0,2 %  - svářkové železo (do 0,1 % C)
•oceli se středním obsahem uhlíku - 0,2 až 0,6 % C
•vysokouhlíkové - 0,6 až 1,4 %
–Litiny
•šedé (obsahují grafit - C)
•bílé (obsahují cementit, karbid železa - Fe3C)
–
–

n

Železo - ferrum Fe
–
–
Fig4-Unglick-wrought-iron.gif
•Svářkové železo (do 0,1 % C), korozní vrstvy mají  texturu podobnou jako dřevo
•Ocel nekorodovaná má stříbře šedou barvu
Fig5-CCI-steel-putty-knife.gif
•Litina – šedo-stříbřitá barva (pánev, kříže, nádobí,
Fig6a-CCI-frying-pan.gif Fig7-CCI-stainless-steel.gif
•Korozivzdorná ocel (nerez ocel) – stříbrná barva (kuchyňské náčiní, dekorativní architekt. prvky,
průmysl)

Železo - ferrum Fe
–
–
Pomník Jana Palacha v Praze – Dům syna (nerez ocel) a Dům matky  (patinující ocel)

Corten – patinující ocel – nízkouhlíková ocel s mědí a fosforem se vyznačuje vznikem tvrdé ochranné
korozní vrstvy.

OCEL                            LITINA
 (kujné železo) pod 2,1 % C            nad 2,1 % C
tvárné, kujné                              křehké

Zpracování železa
–
n
§v ryzí formě se téměř nevyskytuje (pouze meteority –  siderit, slitina železa a niklu = meteorické
železo);
§záměrná výroba – kolem roku 2000 př. n. l. v Anatólii, Blízký východ (nejprve luxusní předměty –
zdobené dýky)
§Tutanchamonova hrobka (pol. 14. stol. př. n. l.) – železné předměty (dýky z meteorického železa)
§od 9. stol.př. n. l. výzbroj asyrské armády (dle písemných pramenů – hliněné tabulky)
§postupně rozšíření do Řecka a dál na západ
§
800px-Alaca_Hüyük_dagger.jpg
Železná dýka se zlatou rukojetí, naleziště Alaca Höyük, Turecko – Muzeum
v Ankaře; 2350 – 2150 BC)
Dagger of King Tutankhamun
Tutanchamonova dýka z meteorického železa (Fe + Ni + Co) zdobená zlatou pochvou a  rukojetí,
Egyptské muzeum v Káhiře, cca pol. 14. stol. BC)

na našem území:
700 – 450 př. n. l. halštatské období
450 př. n. L. – konec starého letopočtu doba laténská (expanze Keltů)
ve světě cca 1400 př. n. l. (Blízký východ)
na našem území:
700 – 450 př. n. l. halštatské období
450 př. n. L. – konec starého letopočtu doba laténská (expanze Keltů)
ve světě cca 1400 př. n. l. (Blízký východ)
na našem území:
700 – 450 př. n. l. halštatské období
450 př. n. L. – konec starého letopočtu doba laténská (expanze Keltů)
ve světě cca 1400 př. n. l. (Blízký východ)
na našem území:
700 – 450 př. n. l. halštatské období
450 př. n. L. – konec starého letopočtu doba laténská (expanze Keltů)
ve světě cca 1400 př. n. l. (Blízký východ)

Zpracování železa
–
n
•ve středomoří na ostrově Elba – etruská civilizace (od 9. st. př. n. l.) – šachtová pec cca 120 cm
•hlavní rozvoj zpracování železa v Evropě – starší doba železná (halštat, 7. st. př. n. l. – 450
př. n. l. podle hornorakouského města Hallstatt; mladší doba železná – laténské období, 450 př. n.
l. -  poč. našeho letopočtu podle keltské stanice La Téne u Neuschatelského jezera ve Švýcarsku)
•postupně nástup keltského železářství (Britské ostrovy, pevninská Evropa) – zbraně, výstroj,
nástroje, šperky
•na našem území  - 400 př.n.l. – Keltové (šachtová pec se zahloubenou nístějí), kolem Prahy,
Moravský kras
•slovanské etnikum – 6. stol. n.l. – želechovická pec (u Uničova)
§
železná dýky vilanovská -bronzová pochva.jpg
Železný meč, bronzová pochva, villanovská kultura – základ Etrusků

Zpracování železa
–
n
•
§
železný kozlík ke krbu - pozdně keltský typ.jpg železná keltská spona 10 - 8 st- př. n- L..jpg
Železná keltská spona
Železný kozlík ke krbu – pozdní keltský typ

Přímá výroba svářkového železa
•
§
C + O2 = CO2
CO2 + C = CO
FeO + CO = Fe + CO2
Rekonstrukce železářské
pece typu Podbořany
A – stav před tavbou; 1. plášť pece; 2. podloží; 4. mychadlo; 5. dřevěné uhlí; 6. železná ruda; 7.
sláma, nebo proutí;
B – stav po tavbě; 8. zbytky paliva; 9. železná houba; 10. struska; 11. vyhořelé palivo
(podle Pleinera 2000)
https://edu.ceskatelevize.cz/video/1118-vyroba-kovu-v-historii
Josefov Tavba 01.JPG
Rekonstrukce hutnických postupů výroby svářkového železa na technické památce TMB – Stará huť v
Josefově u Adamova

Proces výroby dřevěného uhlí (v milířích) je vlastně tepelný rozklad dřeva bez přístupu vzduchu (ve
skutečnosti s velmi malým přístupem vzduchu). Dřevo se skládá z mnoha látek, ale především z
uhlíku, kyslíku, vodíku a dusíku. Po přeměně na dřevěné uhlí je toto složení asi 80 % uhlíku, 3 %
vodíku a zbytek tvoří různé minerální látky původně obsažené ve dřevě (zdroj J. a V. Kmoškovi in
Archeologia technica 20).

Pec, T<1000oC
Železná ruda
Dřevěné uhlí
Vzduch
CO2 ,N2
Železná houba
kování, nauhličování, kalení a popouštění
Ocel
Reakce g-s

Přímá výroba svářkového železa
železná houba.jpg
Železná houba
sejmout0002 j31
Železná lupa
Železná hřivna, 9. – 10. stol., Slovácké muzeum

Železná houba – spečenec železa, strusky a zbytků paliva v pevném těstovitém stavu.

Metalurgie železa
–
n
§od 12. stol. – použití vodního kola pro pohon hamerského kladiva a měchů – hamry kolem vodních
toků (v Evropě rozvoj v rámci církevních řádů –Cisterciáci)
§
§
Hamr 06.jpg interi_r_hamerny_4f57576f90.jpg schema chvostového hamru
http://mve.energetika.cz/uvod/hamr.htm

Hamr (z německého Hammer kladivo), neboli puchýrna, je ocelářská a kovářská dílna, která je
vybavena kovacím strojem poháněným vodním kolem. Vybavení hamru bylo stejné jako u kovárny – výheň,
měchy, kovadliny, svěráky, kladiva, sekáče, útinky, zápustky, kleště, ale navíc zejména vodou
poháněné buchary. Kování na hamru bylo dříve jediný možný způsob, jak získat kujnou ocel
z houbovitého polotovaru (podle čočkovitého tvaru nazývaného lupa) vznikajícího v dýmačce,
jednoduché redukční peci používané před vynálezem vysoké pece.

Metalurgie železa
–
n
§později bylo možné redukované železo nauhličit tak, že se objevil i tekutý kov (v západní Evropě
první vysoké pece od 13. stol. – výška  asi 3 m; později 8 – 14 m); vysoká pec se do českých zemí
dostává až v 16. století (1595 – Karlova huť v Podbrdsku) – začíná nepřímá výroba surové železa
(3,5 % C), které se buď přímo odlévalo (děla…) nebo se dále zkujňovalo ve zkujňovacích pecí
(snížení obsahu nežádoucích prvků a uhlíku , surové železo se mění na tvárnou a kujnou ocel) :
§ pudlovací pece (puddling = promýchávání vsázky)
§1855 – H. Bessemer –  zkujňování v konvertorech – ocel v tekutém stavu (tzv. plávková ocel)
§1864 – Siemens-Martinská pec – zkujňování surového železa
§1709 – Abraham Darby – užití koksu jako paliva
další zdokonalení výroby železa (materiál a vsázky do pecí, předehřívání vzduchu…)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/Bessemer_converter.jpg
Konvertor

Vysoká šachtová pec
–
n
Nepřímá výroba surového železa

Ve vysoké pecí dochází k redukci oxidů železa v železné rudě oxidem uhelnatým (CO) a uhlíkem. Při
redukci vznkají nejprve nižší oxidy  Fe3O4 a FeO, teprve poté kvoové železo. Do vysoké peci je
zhora dávkován koks (uhlík), železná ruda (oxidy železa) a vápenec CaCO3 – ten se ve vysoké peci
rozkládá na oxid vápenatý a oxid uhličitý, jeho role spočívá v uvolnněí nezredukovaných oxidů
železa a manganu z křemičitanů.
Nauhličováním železa se snižuje jeho teplota tání a začnou se objevovat první kapičky surového
železa. Vzniklé kapky surového železa stékají do nístěje a po cestě se setkávají se žhavým uhlíkem
paliva.Zdroj:
https://www.idnes.cz/technet/reportaze/ocelove-mesto-vysoke-pece-arcelor-mittal-v-ostrave-funguji-i
-jako-cisticka-vzduchu.A120513_213940_tec_reportaze_rja

Železná ruda
Koks
Horký vzduch
CO, CO2 ,N2
Surové železo (Fe – Fe3C)
Odlévání
Surové železo (pig iron - asi 4 % uhlíku)
Reakce g-l-s
Vysoká pec, T>1200oC

Koks se zejména používá jako palivo a jako redukční činidlo ve vysoké peci při výrobě surového
železa.Zdroj:
https://www.idnes.cz/technet/reportaze/koks-pro-ostravskou-hut.A150528_144406_tec_reportaze_rja
Koks se vyrábí z nízko-popelnatých a nízkosirných koksovatelných druhů černých uhlí, ze kterých
jsou v koksovacích komorách při procesu vysokoteplotní karbonizace bez přístupu vzduchu a teplotách
nad 1 000 °C odstraněny prchavé složky.Zdroj:
https://www.idnes.cz/technet/reportaze/koks-pro-ostravskou-hut.A150528_144406_tec_reportaze_rja

Historická výroba železa
(Technické muzeum v Brně)
http://www.volny.cz/starahut/images/viska.jpg http://www.volny.cz/starahut/images/rano.jpg
http://www.technicalmuseum.cz/pamatky.html
Rekonstrukce hutnických postupů, Stará huť u Adamova, TMB
Vysoká železářská pec – Františka, cca 10 m vysoká v bývalém hutnickém komplexu Lichtensteinů, 18.
století – dnes národní technická památka TMB

Stará huť u Adamova – národní kulturní památka TMB (pec Františka), 1. pol 18. stol. – hrabě Jan
Adama z Lichtensteina., 10 m vysoká (Slované na huti, 25. 5. 2019)

Vývoj hutnického zpracování železa
DSC_0570.jpg 2.jpg 1000163747 - železárna - koksovna a vysoké pece VÃtkovice se souborem
technického vybavenÃ
Národní kulturní památka – Vysoké pece, koksovna
a technické vybavení Vítkovických železáren

Svářkové železo/ Litina/ocel
05_ironbridge_overview.jpg
Ironbridge, litinový most přes řeku Severn, r. 1779 – symbol průmyslové revoluce v Anglii
A051124_TOM_IVANCICE_1970_3V_V.jpg
Ivančický viadukt, jeden z prvních celokovových mostů ze svářkového železa a litiny v
Rakousko-uherské monarchii, r. 1870 (foto z r. 1978)

Tepelné zpracování
nOceli:
–Žíhání (rekrystalizační, ke snížení pnutí, homogenizační atd.)
–Kalení (martenzitické, bainitické)
–Chemicko-tepelné zpracování: cementování
nSurová železa a litiny
–temperování, žíhání, kalení
–
n

Povrchové úpravy - výzdoba
nčernění, modření
nRytí, lept
ninleje
npokovování (cínování,
npoměďování, zlacení, stříbření,chromování, niklování, žárové stříkáné povlaky zinkem - šopování
atd.)
nsmaltování
ndamask
P101000.jpg
Cínované středověké zámky, dle ing. J. Josefa, NM Praha
DSCN1649.JPG

Koroze železa
•Fe     ®     Fe2+  +  2e-
•
•O2  +  2 H20  +  4 e-  ®   4 (OH) -
•2 H+  +  2 e-   ®   H  +  H    ®   H2
•
•Fe 2+ + 2 OH - ® Fe(OH)2
•Fe(OH)2 + H2O + 1/2 O2 ® Fe(OH)3
n

Redukce kyslíku nebo vylučování vodíku.

Pourbaix diagram Fe

Zohledňují  vznik nerozpustných korozních produktů. Diagramy vymezují při dané konstatní teplotě
oblasti oxidační schopnosti prostředí a hodnoty pH, v nichž je termodinamicky stabilní bu´D KOV
(IMUNITA) , nebo jeho kationty popř. oxoanionty v roztkoku (aktivita – koroze) nebo nerozpustné
oxidy či hyrdroxidy (pasivita). Diagramy  také vymezují stabilitu vody. Nad čarou b je voda
rozkládá za vývoje kyslíku, pod čarou a voda se rozkládá za vývoje vodíku.
Železo je teoreticky použitelné díky pasivitě v oblasti stability vody, nelze jej ale používat
v kyselém prostředí. K pasivaci vede jak změna hodnoty pH, tak i změna oxidační schopnosti
prostředí, resp. potenciálu

Korozní produkty železa
nFe(OH)2
nFeO(OH)
nFeCl2
nFeO.Fe2O3 …. černý magnetit  Fe3O4
nFe3O4.H2O …. zelený hydratovaný magnetit
nFe2O3 .3H2O …. hnědo-oranž. rez
nFe2O3
nFeCl3
nFeCl3.H2O
n
nFeS - černý sulfid železnatý
–Fe 2+ + H2S = FeS + 2H+ ….. (anaerobní koroze, např. bahenní depozity, mořská voda)
n
na Fe2O3
–červený hematit (nad 200°C, např. žárové hroby)
nß-FeO(OH) – akaganeit (aktivní chloridová koroze)
–
nFe3(PO4)2.8H2O
–modročerný vivianit (přítomnost fosfátů)
n
n
běžně se vyskytuje v korozních vrstvách železa: Fe3O4 /  Fe2O3 .3H2O
 (a FeO(OH) – geotit   +   γ FeO(OH) – lepidokrocit)

FeOOH - oxidhyrdoxid

Koroze železa
nrozsah koroze
C:\ALENA\Obrázky\OBR2.BMP C:\ALENA\Obrázky\OBR3.BMP C:\ALENA\Obrázky\OBR4.BMP
povrchová koroze
korozní produkty + kovové jádro zachované
objemné korozní produkty -
velmi slabé kovové jádro; tvar předmětu je tvořen korozními produkty

Rozsah koroze
Fig18-George-1990-WDM-autos.gif Fig21a-CCI-flash-rusting.gif Fig20b-Bart-Fe_Handprint.gif
Fig21b-Bart-Fe_corrosion.gif Fig22b-CCI-weeping-from-boo.gif
Canadian Conservation Institute

Koroze archeologických nálezů
7.3.11.jpg
hlína a sedimenty
směs α-FeO(OH) goethit, γ-FeO(OH) lepidocrocit s cizorodými příměsemi
směs α-FeO(OH) goethit, γ-FeO(OH) lepidocrocit
Fe3O4 magnetit
β-FeO(OH) akaganeit
kovové jádro
prázdné prostory
cervena s teckama fialova s teeckama černa oranžova šediva srafy hlína
Schematický řez korozními vrstvami dle ing. D. Perlíka, Středočeské muzeum v Roztokách

Aktivní koroze železa
E:\Sbírky - evidence\MCK\pro Alenu\Kovy\Výuka\001.bmp
Fe + Cl- +O2 + H2O = FeCl3
FeCl3 + 3H2O =Fe(OH)3 + 3HCl
1) Akaganeit - ß-FeOOH, krystaly na rozhraní kov-rez;
2) „pocení/slzení kovu“- koncentrace chloridových solí na povrchu FeCl3, FeCl2

Vzhledem k časté přítomnosti chloridů v korozním prostředí, je možný, a pro snadnost reakcí
méně energeticky náročný, tzv. chloridový mechanizmus anodického rozpouštění kovů:
Mad. + Cl- = MCl + e-
MClad = MCl^+aq.   + e-
MCl+ = M+   + Cl-
Pokud při žádném kroku v tomto mechanizmu anodického rozpouštění nevzniká meziprodukt,
který by umožňoval vznik nerozpustného produktu (např. bazický chlorid), pak tento
mechanizmus pouze usnadňuje anodické rozpouštění kovu a anion se vrací zpět do reakce ve
stejné formě, v jaké do reakce vstoupil a působí tedy jako katalyzátor. Obdobné rovnice platí např.
i pro síranový mechanismus anodického
rozpouštění kovů, který se uplatňuje zejména u železa v atmosférických podmínkách.

Akaganeit – ß-FeOOH
Fig21b-Bart-Fe_corrosion.gif

V momentě odkrytí nálezů většina chloridových iontů vytváří chlorid železnatý, který dále oxiduje
na chlorid železitý. V případě přístupu kyslíku dochází k jeho oxidaci a hydrolýze na akaganeit:
2Fe + 4HCl + O2 = 2FeCl2 + 2H2O
2FeCl + 3H2O + O2 = 2Fe00H + 4HCl
Na rozhraní kov-korozní vrstva vzniká jasně oranžová tuhá fáze – akaganeit, která růstem nadzvedává
vnější korozní vrstvu a projevuje se jako jasné oranžové krystaly v trhlinách korozních vrtev po
odloupnutí vnějších korozních produktů.
 nebo žlutý roztok obsahující železnaté, železité a chloridové ionty.
Akaganeit – tetragonální  (čtverečná)krystalová struktura s chemisorbovanými chloridovým  ionty
(struktura je stabilizována chloridovými ionty, roste pouze pokud má dostatečné množství
chloridových iontů).

„Pocení/slzení (sweating/weeping) kovu“
E:\Sbírky - evidence\MCK\pro Alenu\Kovy\Výuka\01.jpg E:\SaOSF\Přednáška\Hřebík č. 67.JPG
Chloridové soli na povrchu ve formě žluto-hnědých kapiček, po vyschnutí - puchýře
Hollow shells characteristic of weeping iron.

žlutý roztok obsahující železnaté, železité a chloridové ionty. Pro Rh nad 55 % - kapalina, při
poklesu RH – vznikají puchýře

Konzervace železa
nPrůzkum
–dochovalo se kovové jádro?
–stanovit rozsah odstranění korozních vrstev
–     (kde je původní povrch předmětu?) – odstranění
– korozních produktů / zachování korozních prod.
–dochované zbytky jiných
kovů,                                                                                      org.
látek, nátěrů apod.?
nMetody čištění
–mechanicky (broušení, otryskávání)
–fyzikálně - laser
–chemicky (odrezovací lázeň)
–elektrolyticky
–plazmochemicky
nStabilizace
–nepřímá (kontrola RV, T, silikagel, vypařovací inhibitory, odstranění O2 )
–tanátování
–desalinace
nPovrchová úprava
–pasivace
–lakem (např. Paraloid B72),voskem (např. včelí vosk)
n
D:\Meč Jakub\Před konzervací\Mikro textil.jpg
Detail povrchu čepele s fragmenty textilu

Průzkum
Bez názvu 13b.jpg
RTG – jezdecké třmeny, plátováno mědí
Fragmenty mineralizované textilii a dřeva na železném předmětu
D:\Meč Jakub\Rentgeny\01.jpg
RTG snímek kordu z 16. stol.

Metalografická analýza
„trojnožka“, Brno 2001
D:\Alena-přednáška\1159.jpg D:\Alena-přednáška\1159b.jpg D:\Alena-přednáška\06.JPG
D:\VybaveníLaboratoře\mikroskop.TIF
metalografický mikroskop

Tomografie
CT náholenic DSCN8416
římské náholenice

Čištění povrchu
nMechanicky:
nA) znečištění prachem/ slabá povrchová koroze
–otření prachu, vysávání, ofukování vzduchem
–jemné silonové kartáče
–ocelová vata 00-00 + olej
–
nB) hrubší korozní vrstva
–ocelové kartáče, rotační nástroje, zubotechnické brusky
–tlaková voda/pára
–vibrační nástroje – ultrazvuk (lokální skalpely)
–otryskávání  (abrasivo – korund (oxid hlinitý), skleněná balotina)
–
https://www.autodoplnky.cz/picture/shop/zbozi/full/detailing-prislusenstvi-21.jpg

Mechanické čištění
G:\Dočasné soubory\Selucká\kap 1 Teorie konz a res\pro pavlu\1.10.jpg G:\Dočasné
soubory\Selucká\kap 1 Teorie konz a res\pro pavlu\1.14c.jpg 1.13a.JPG
Mikrootrýskávací zařízení – Středočeské muzeum v Roztokách u Prahy
https://www.autodoplnky.cz/picture/shop/zbozi/full/detailing-prislusenstvi-21.jpg

Mechanické čištění
otryskteorie
A – kulaté abrazivo (balotina)
B – ostré abrazivo (korund)

Čištění povrchu
H 9893-2-01.jpg 06-04-44.JPG 57-03-H9893-1.JPG M101-44.jpg


Čištění povrchu
nChemicky:
–Voda a vodné prostředí (tenzidy neionické např. Syntapony – odstraňování hydrofobních nečistot tj.
oleje, saze
–Organická rozpouštědla – odmašťování a odstraňování konzervačních vrstev a nefunkčních nátěrů
–Alkalické roztoky (NaOH, Pragolod) - odstraňování organických nátěrů
–Kyselé roztoky (dříve na bázi kys. fosforečné) – čištění od korozní vrstvy
–Komplexotvorná činidla -  dvojsodná sůl kyseliny EDTA - Chelaton III

Tenzidy (detergenty) neionické – povrchově aktivní látky, ve vodě nedochází k disociaci na ionty.
Chelaton – ve vodě rozpustné chemické sloučeniny, které tvoří s ionty kovů vodorozpustné kompexy
(kationtu kovu jsou vázány do stabiního komplexu, rouzpouští tedy korozní produkty , ale ne kov v
nulovém oxidačním stupni (pozor rozpouští vměstky  svářkového železa!)

Chemické čištění
nČištění chemickou reakcí
–Alkalické roztoky (NaOH, čpavková voda; komerční Pragolod) – čištění organických nečistot,
odmašťovače kovů
–Kyselé roztoky (odstraňování korozních produktů) – kyseliny sírová, dusičná, fosforečná; organické
kyseliny
–
DSC_0066.jpg

Elektrochemické čištění
Obr.6 Schéma zapojení při elektrolytické redukci olova.jpg E:\SaOSF\pro
Alenu\Ag-náramky\DSCN9593.JPG E:\SaOSF\pro Alenu\Ag-náramky\DSCN9607.jpg

Čištění povrchu
•Laser – laserový paprsek způsobí prudké změny teploty a tlaku, čímž dojde k objemovým změnám
povrchových nečistot (povrchová část krusty je převedena do stavu plazmatu)
https://narran.cz/wp-content/uploads/2017/03/laserove-cisteni-princip.jpg
Zdroj: https://narran.cz/laserove-cisteni/

Plazmochemická metoda
nRedukce atomárním vodíkem v plazmovém výboji (vysokofrekvenční výboj)
nTeplota uvnitř aparatury do 170°C
nOšetření železných nálezů, stříbra, olova
n
7.3.25.jpg
Plazmochemická aparatura ve Středočeském muzeu
v Roztokách u Prahy

Redukce probíhá v plynném prostředí za sníženého tlaku pomocí redukčního činidla – atomárního
vodíku, který vzniká v plazmovém výboji – ionizovaném plynu. Redukce vyšších oxidů na nižší oxidy
je doprovázena objemovou změnou a tím dochází k jejich uvolňování (snazší následné mechanické
čištění, při teplotách do 200 °C ale nedojde k odstranění chloridových iontů)

Stabilizace korozních vrstev
nDesalinace:
–alkalická (siřičitanová) metoda (siřičitan sodný, hydroxid sodný, 60°C) – 0,05 M Na2SO3 + 0,5 M
NaOH
–zahřívaná destilovaná voda (cca 60 – 100 °C)
–kys. askorbová (kys. askorbová, dihydrogenfosforečnan draselný, hydrogenfosforečnan sodný)
–hydrazinhydrát (hydrazinhydrát, kys. benzoová)
–elektrochemické (anody z upraveného titanu, prim. fosforečnan draselný, sek. fosforečnan sodný,
benzoan sodný)
–alkoholová  (alkoholový roztok LiOH (1%)
–
nStabilizátory rzi (konvertory rzi) - taniny
–

Desalinace
nOdstranění chloridových solí
E:\SaOSF\Přednáška\DSCN4555.JPG E:\SaOSF\Přednáška\DSCN4559.JPG
elektrolytická desalinace
železných nálezů

Desalinace
nKvalitativní test chloridových iontů v roztoku (0,2 M AgNO3)
nCl- +  Ag+ +  NO3-             AgCl(s) +  NO3-
n
n
P1010001

nTanátování - stabilizace rzi archeologických a historických železných předmětů
Taniny v konzervaci kovů
kt.5230 obj.5567.JPG 101-04 338 ič.61.JPG fence-during-far.jpg fence-during.jpg 7.3.21.JPG
Barokní kříž, Muzeum Českého Krasu,
dle A. Havlínové

nTanátování - stabilizace rzi u podkorodovaných barevných (malba na železe)
Taniny v konzervaci kovů
7.3.21.JPG
Barokní kříž, Muzeum Českého Krasu,
dle A. Havlínové
C:\Alena II\AMG-Komise\KOVY\seminář výzdobné techniky\2015\Příspěvky\Foto Fogaš-Selucká\Obr.
4-2.jpg
Ukřižování z Kobylí, poč. 20. stol.

Co jsou to taniny?
Taniny – třísloviny:
•organické látky rostlinného původu
•polyfenolické látky
•hydrolyzovatelné  taniny (gallotaniny a ellagotaniny)
•kondenzované taniny (flavonoidy)
zlabatka_dubenkova2.jpg kyselina galová.jpg
duběnky  (Galla)
tannic-acid.gif
kyselina gallová
kyselina taninová

Konzervátorské postupy



Vysoušení
nPředměty sušíme v elektrické sušárně po dobu minimálně 5 hod. a při teplotě 110°C
nNásledně musí předměty zchladnout v exsikátoru se silikagelem.
nPředměty s objemnou korozní vrstvou je nutno vysušovat postupně (teplota vzrůstá od 20 až ke
110°C).
n

Lepení, tmelení
npro lepení kovů lze použít:  akrylátová lepidla, glykoldiakrylátová lepidla, kyanoakrylátová
lepidla, lepidla na bázi chloroprenového kaučuku, epoxidová lepidla, polyurethanová a silikonová
elastomerní lepidla nna lepení kovů se nedoporučuje používat lepidla na bázi polyvinylacetátu
(nebezpečí uvolnění kyseliny octové – Pb, Cu) ntmel – lepidlo + plnivo (např. balotina) + anorg.
pigmenty
n

Závěrečná konzervace
nPARALOID B 72 (max. 10 % roztok v xylenu, acetonu, etanolu atd.)
nVEROPAL D 709 (max. 10% roztok v toluenu nebo xylenu)
nMikrokrystalické vosky - REVAX 30, COSMOLOID H 80 atd. (nejčastěji naředěné v benzinu nebo
solventní naftě)
–Vrstvy se nejčastěji kombinují tak, že první vrstvu tvoří akrylátový lak, druhou mikrokrystalický
vosk.
–Vhodné je použití impregnace za sníženého tlaku
n

Uložení
nRV < 60 %, teplota 18 - 25 °C,  osvětlenost do 200 lx
energie UV pod 75 mW/lm
nKontrola stavu cca za 2 roky
nOchranný obal – dle charakteru předmětu (např. PE fólie) – lze přidat prostředky pro vysušení
mikroklimatu (silikagel) nebo vypařovací korozní inhibitory
n
DSC_0055.jpg

Literatura
nBURSÍKOVÁ, Miluše: Rekonzervace a restaurování unikátního laténského meče, Sborník z
konzervátorského a restaurátorského semináře. Brno 1998, s. 51 - 57.
nDAŇKOVÁ, 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.
nFARKE, 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.
nHAVLÍNOVÁ, Alena – PERLÍK, Dušan: Siřičitanová desalinace. In: Stabilizace železných
archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.
nHAVLÍNOVÁ, 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.
nHAVLÍNOVÁ, Alena: Optimalizace konzervačního postupu při zpracování železných archeologických
sbírek, Sborník z konzervátorského a restaurátorského semináře. Brno 1998, s. 70 - 73.
nHAVLÍNOVÁ, 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.
nKREISLOVÁ, Kateřina. Konzervace kovů a konzervační prostředky. In Sborník z konzervátorského a
restaurátorského semináře. Technické muzeum v Brně, Brno 1999,  s. 69-72.
n

Literatura
nRUSNÁK, Vlado: Desalinace hydroxidem lithným II. In: Stabilizace železných archeologických nálezů,
Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.
nSELUCKÁ, Alena – RICHTROVÁ, Antonie – HLADÍK, Jaromír: Elektrolyická desalinace. In: Stabilizace
železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.
nSIGLOVÁ, Václava: Desalinace hydroxidem lithným I. In: Stabilizace železných archeologických
nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.
nŠILHOVÁ, Alena – PRAŽÁK, Milan: Stabilizace železných archeologických nálezů. In: Stabilizace
železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 9-12, ISBN 80-86413-13-6.
nŠILHOVÁ, Alena – PRAŽÁK, Milan: Způsoby desalinace užívané v současné době. In: Stabilizace
železných archeologických nálezů, Brno 2003, s. 19-22, ISBN 80-86413-13-6.
nŠILHOVÁ, 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.
nŠIMČÍK, 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.
n
n