环境因素
相对湿度
青铜文物表面的氯化亚铜锈在潮湿环境中会发生反应:
1.氯化亚铜在相对湿度高于 45% 时,易形成氯铜矿;
2.纯氯化亚铜在相对湿度低于42.9% 、温度15~17时,放置数天影响变化不大,在相对湿度高于42.9%时放置易形成氯铜矿。
污染物
由于氯离子经常通过电化学反应而深入腐蚀表层内,因此,氯化物可能会与已经发展为腐蚀过程一部分的赤铜矿过度增长,这样青铜表面就常常覆盖一层碱式碳酸盐或氯化物。为此,采取杜绝氯化物对铜器的污染或者使铜器周围环境保持干燥的措施是必要的。
文物本体
病害类型
锈蚀:
在青铜器腐蚀产物中存在两种有害锈,一是深藏在铜锈下方的氯化亚铜(CuCl),二是铜锈表层的碱式氯化铜[CuCl2·3Cu (OH)2],而氯化亚铜是在埋藏过程中累计形成的,它即使在博物馆保存条件下腐蚀仍将蔓延扩大。
有害锈形成的反应历程:
青铜文物的化学反应历程和发展分为氯化亚铜的形成阶段和延伸腐蚀阶段两部分。
1.形成阶段:铜的氯化物在孔洞中存在的数量取决于青铜器腐蚀的相对速度:
以及铜的氯化物的水解程度:
2.延伸腐蚀阶段:水和氧气均有很强的穿透力,可进入青铜器物内部区域促进腐蚀,而不仅仅停留在表面层,遇潮湿环境产生绿色有害锈碱式氯化铜:
生成的盐酸可进一步腐蚀铜基体,在氧的作用下于铜体内部又生成新的氯化亚铜:
并与浸入的水溶液再度生成碱式氯化铜,在青铜器上的有害锈与空气和水分相互作用的循环腐蚀过程中,青铜器渐进被粉化。