Odstraňování korozních produktů mědi (LP)

1       Čas: 45 minut

2       Pomůcky a chemikálie

Vzorky mědi s vrstvou korozních produktů, srovnávací vzorky čisté mědi bez korozních produktů, čisticí roztoky, aceton, starý kartáček na zuby nebo ruce, rukavice, Petriho misky, analytické váhy nebo přesné váhy s přesností0,01 g.

3       Princip

Je-li měď vystavena působení volné atmosféry, vytvoří se na jejím povrchu tenká vrstva korozních produktů, jejíž zabarvení se s časem mění. Tato vrstva se ve své finální podobě nazývá patina podle obdobného zeleného zbarvení, pozorovaného na exemplářích starého římského nádobí (patenas) z vykopávek. Patina je ochrannou a zároveň dekorační vrstvou na měděných a bronzových objektech. Jakmile se jednou utvoří, stává se nedílnou součástí budovy nebo objektu, na kterém je instalována. Patina má komplexní strukturu, jejíž hlavní chemické komponenty jsou známy. Klíčové složky pro její tvorbu se vyskytují v atmosféře ve formě emisí, jako výsledek působení člověka. Na čisté mědi narůžovělé barvy se po několika týdnech objeví hnědý povrch. Tento hnědavý odstín pomalu tmavne až černá. Proces tvorby patiny je zakončen vytvořením zelené vrstvy. Tato poslední fáze trvá nejdéle a rychlost tvorby patiny závisí na lokalizaci objektu. Průměrně se pohybuje od deseti do dvaceti i více let.

Hlavními složkami patiny jsou: oxidy, sírany, chloridy, dusičnany, uhličitany, sulfidy, soli organických kyselin

S odstraňováním patiny z měděných nebo bronzových předmětů se setkáme při restaurátorském zásahu pouze v případě, že je vzhled patiny nepřijatelný. Příkladem takovéto stavu je nerovnoměrné pokrytí povrchu předmětu zelenou vrstvou, lokální znehodnocení vzhledu korozními produkty železa, poškození povrchu působením ptačího trusu, atd. Po odstranění patiny bývá povrch opatřen umělou patinou, která sjednotí vzhled předmětu. Pro čištění předmětů mědi od korozních produktů by měl být používán takový postup, který vede k efektivnímu odstranění vrstvy korozních produktů, zároveň však není agresivní vůči pokladovému kovu.

4       Postup

a) Vzorky odmastěte acetonem a zvažte.

b) Vzorky očistěte různými postupy:

• 10% roztok kyseliny octové (nutné důkladné omytí po aplikaci),
• 10% roztok kyseliny vinné (nutné důkladné omytí po aplikaci),
• 10% roztok kyseliny šťavelové
• 5% roztok kyseliny fosforečné
• 5% roztok kyseliny sírové
• 1,5% roztok hydroxidu sodného
• 9% roztok amoniaku (očištění od oxidových a solných produktů nerovnoměrné a divoké patiny),
• 10% roztok vinanu draselno-sodného (nereaguje s oxidy mědi, rozpouští pouze jejich soli a hydráty).

Sledujte průběh procesu. Použijte kartáček pro urychlení čištění. Po 30 minutách vzorky vyjměte, opláchněte destilovanou vodou a ethanolem a osušte. Na základě změny hmotnosti a vzhledu vzorku srovnejte účinek jednotlivých postupů. Ve stejných roztocích namočte paralelně na 10 minut čisté vzorky mědi. Na základě hmotnostních úbytků určete agresivitu lázně vůči podkladovému kovu.

5       Otázky a úkoly pro žáky

1)      Sestavte tabulku s hmotnostními úbytky vzorků namočených v různých roztocích.

2)      Popište slovy průběh a výsledek čisticích postupů.

3)      Zpracujte závěr hodnotící účinnost postupů a uvádějící nejvhodnější postup pro dané vzorky.