اشیای مطالعه شده در این پژوهش دو خنجر مفرغی متعلق به محوطۀ باستانشناسی گَروی منسوب به اواخر عصر مفرغ و اوایل عصر آهن هستند که فاقد تزییناتاند و خوردگی و اکسیدشدگی روی سطحشان هوید است. هدف این پژوهش مطالعۀ فنشناسیِ اشیای مذکور از طریق انجام مطالعات تطبیقی و باستانشناسی به روش کتابخانهای و انجام مطالعات فنشناسی و آسیبشناسی به روش آزمایشگاهی (شیمیتر، رادیوگرافی، متالوگرافی، و آنالیز عنصری مغز فلزی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور شناسایی فلز و تکنیک ساخت آن است. پس از مطالعه و انجام آزمایشهای ذکرشده، جنس این اشیاء از مفرغ، تکنیکِ ساختشان ریختهگری و چکشکاری، و متعلق به دورۀ عصر آهن تشخیص داده شد.
به علت سازوکار پیچیدۀ خوردگیِ آثار برنزی، توضیح ساختار مختلف لایههای خوردگی در این آثار تنها در سطوح میکروسکوپی امکانپذیر است. زمانیکه شیء برنزی خورده میشود، معمولاً اکسید مس I، اولین لایۀ خوردگی بر سطح آثار برنزی [به ویژه آثار] مکشوفه از محوطههای تاریخی است. لیکن بسته به شرایط محیطی، صورتهای مختلفی از لایههای خوردگیِ اکسیدیِ غنی از قلع یا مس شکل میگیرد که در میزان مقاومت آثار در برابر خوردگی مؤثر است. شناسایی ترکیبات اکسیدی قلع یا ترکیبی از محصولات قلع ـ مس با استفاده از شیوههای تجزیۀ دستگاهیِ معمول ساده نیست. با این وجود در پژوهش صورتگرفته با استفاده از قابلیت میکروسکوپ نوری در به تصویر کشیدن رنگیِ محصولات خوردگی با استفاده از نور قطبیده، روند شکلگیری اکسیدهای مس و قلع نمونههایی از آثار برنزی مکشوفه از محوطههای مختلف ایران بررسی شده و در برخی موارد از شیوۀ میکروسکوپی روبش الکترون مجهز به سیستم تجزیۀ عنصری (SEM-EDX) جهت تکمیل روند شناسایی لایههای اکسیدی استفاده شده است. با توجه به نتایج به دستآمده، شناسایی شواهدی از اختلاف توزیع مس و قلع در ریزساختار حاصل از جدایشهای ماکروسکوپی و میکروسکوپی، تشکیل محلول جامد مس در کنار مخلوط یوتکتیک مس ـ اکسید مس در حین مراحل انجماد، وجود آخالهای اکسیدی مس در ریزساختار فلز، حرکت لایۀ غنی از قلع از میان لایۀ اکسیدی مس، شکل گیری لایه های ساندویچی اکسید مس ـ اکسید قلع، حل شدن انتخابی قلع در لایههای خارجی، پدیدۀ جدایش مس از لایههای خوردگی و تغلیظ قلع در مرکز نمونه و در نهایت روند رشد معمول لایۀ اکسیدی مس و یا تخریب آن تحت شرایط خاص در نمونۀ آثار برنزی انتخابی با استفاده از تصاویر میکروسکوپی مطالعه شده است. نتایج مذکور تأییدی بر قابلیت شیوههای میکروسکوپی در مطالعۀ لایههای اکسیدی آثار برنزی است.
با توجه به ماهیت یون کلر و تمایل به نفوذ در لایههای درونی فلز، توجه به آن در حوزه حفاظت از آثار فلزی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله به تاثیر یون مهاجم کلرید بر فلزات تاریخی پایه مس و نقره پرداخته شده است و با توجه به نتایج طرح پژوهشی بلندمدت بیماریشناسی آثار فلزی در ایران، نمونههای مختلف از آثار متأثر از حملات کلریدی به اختصار مطرح و مورد مقایسه قرار گرفتهاند. در انجام مطالعات خوردگی در طرح مذکور برای تحلیل روند خوردگی از شیوههای تصویربرداری پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و روبش الکترون و روشهای تجزیه تر و دستگاهی ((EDX, XRD, PIXE استفاده شده است. با توجه به مطالعات صورتگرفته، خوردگیهای حفرهای شدید با شرایط پیشرونده در آثار موزه رشت و همچنین خوردگی فاز غنی از قلع و خارج شدن آن بهصورت ترکیبات اکسیدی به شکل همزمان در بسیاری از آینههای موجود در این موزه مشاهده شد که در بسیاری از موارد با فراهم شدن شرایط موضعی نقطه آغازشی از زیر رسوبات سطحی داشته است. این روند در آثار موجود در موزههای جنوب ایران با شرایط رطوبتی زیاد و با کلریدهای تغلیظشده در محصولات خوردگی باعث از بین رفتن مغزه فلزی در بسیاری از آثار بهدستآمده از هرمز شده است. تغلیظ و تبلور کلرید در لایههای خوردگی و حملات ناشی از آن در آثار مناطق خشک ایران با وجود رطوبتهای دورهای یا شرایط نگهداری کنترلنشده بعد از حفاری، عامل از بین رفتن مغزه فلزی بسیاری از آثار بهدستآمده از محوطههایی چون صرم، قلی درویش و سیلک است که با سازوکاری متفاوت از نفوذ کلرید در لایه اکسیدی تا انحلال و خارج شدن مس از لایههای خارجی تحت تأثیر حملات کلریدی بودهاند. آثار نقره بهدستآمده از محوطههای مختلف نیز با توجه به حضور ترکیبات کلریدی نقره شاخی (سیلک)، خوردگیهای موضعی شدید (هرمز) و تهنشینی منقطع مس و ترسیب نمکهای کلریدی آن (تپه حصار) از حملات کلریدی بینصیب نبودهاند.
محمد مرتضوی، احمد صالحیکاخکی، محمدعلی گلعذار، حسن طلایی، دوره 1، شماره 2 - ( 4-1396 )
چکیده
یکی از واژههای بسیار مورد استفاده در متون مربوط به حفاظت و مرمت اشیاء فرهنگی- تاریخی بهویژه در مباحث مربوط به آثار فلزی، پاتین است. اگرچه این کلمه در مورد سایر آثار تاریخی از قبیل نقاشی و سنگ نیز بهکار میرود، اما کاربرد گسترده این واژه در حوزه آثار برنزی تاریخی اهمیت درک صحیحی از آن را، در این مورد میطلبد. از دیدگاه آسیبشناسانه، پاتین به عنوان محصول تخریب در آثار برنزی میتواند سبب تغییر در جنبههای مادی و غیرمادی اثر شود. از سوی دیگر، جنبههایی از ارزش مانند قدمت و زیبایی را برای اثر به همراه دارد و درعین حال به عنوان راهنما و معیاری در حفاظت و مرمت مورد توجه است. در این میان، عدم وجود تعریف جامع و مانع از این واژه، کار حفاظت و مرمت آثار برنزی را با پیچیدگیهایی مواجه میکند. از این رو در این مقاله با بررسی و مطالعه منابع مختلف، نقاط ابهام و همچنین اشتراکات موجود در برداشت از این واژه مشخص گردیده است. سپس این واژه در ارتباط با ویژگیهای ساختاری و اشکال مختلف خوردگی مورد بازبینی قرار گرفته و نواقص تعاریف موجود استخراج شده است. علاوه بر این ویژگیهای غیرمادی و ارزشمند در ارتباط با پاتین در آثار برنزی تاریخی مشخص گردیده و جنبههای کاربردی آن در ارتباط با اصول و مبانی نظری ارزیابی شده است. در این زمینه سردرگمیهای ناشی از کاربرد این واژه در حفاظت و مرمت اشیاء برنزی تاریخی مطرح شده است. در پایان، با توجه به ویژگیهای خاص خوردگی در آثار برنزی تاریخی، استفاده از عبارت سطح اصلی به عنوان یکی از راهکارها برای برونرفت از این مشکل مورد بررسی قرارگرفته است.
دانش مرمت، علمی میان رشتهای است که میتوان بخش عمدهای از آن را مرهون سایر علوم دانست. از جمله این علوم میتوان به روشهای الکتروشیمیایی اشاره نمود. روشهای الکتروشیمیایی نقش مهمی در زمینههای مختلف حفاظت و مرمت اشیاء تاریخی دارند. بهطور اجمالی حوزه کاربرد روشهای الکتروشیمیایی در حفاظت و مرمت را میتوان به شناسایی و بررسی مواد متشکله موجود در اثر تاریخی، روشهای مرمت و پاکسازی و بررسیهای شرایط محیطی در محلهای نمایش موزهها و انبارهای نگهداری اشیاء تاریخی تقسیمبندی نمود: شناسایی و بررسی مواد متشکله: شناسایی اجزاء متشکله در آثار هنری و باستانشناسی یک امر مهم در بررسیهای علمی است. برخی از این اشیاء ترکیبی هستند. همچنین برخی اشیاء غیرهمگن و برخی همگناند و بعضاً با مقادیر متنابهی مواد دیگر همراهند. برای مثال مواد تدارکاتی، رنگ و رنگدانه و غیره. در نگاه اول احتمالاً بهنظر میرسد روشهای الکتروشیمیایی بهتواند بدون آسیبرسانی به اثر این وظیفه را انجام دهد؛ اما باید بررسیهای بیشتری در این زمینه انجام شود. روشهای مرمت و پاکسازی: الکتروشیمی بیش از یک قرن در درمان آثار تاریخی فلزی مورد استفاده قرار میگیرد. از این روشها در درمان آثار میتوان استفاده نمود، شاید کمال مطلوب آن است که این روش قادر به معکوس کردن روند خوردگی در ترکیبات یونی شود؛ اما در کاربرد این روش، نسبت به وضعیت اثر، اولویت برای درمان ممکن است به سمت استحکامبخشی، تثبیت و یا پاکسازی اثر تاریخی باشد. بررسیهای شرایط محیطی: همواره دانشمندان و محققین در حال بررسی و ارزیابی شرایط آسیبرسان در محیطهای موزهای هستند. زیرا آلایندهها در مقیاس خیلی کم میتوانند یکی از مهمترین عوامل برای تخریب آثار تاریخی باشند که تعیین و شناسایی آنها به لحاظ حساسیت و هزینه بالا اغلب دور از دسترس است. بهعلاوه روشهای معمول منجر به شناسایی آلایندهها در میزان کم (یک قسمت در بیلیون) میشود که بهسختی میتوان میزان آسیبرسانی آنها را تعیین کرد. زیرا اثرات سینرژیسم Synergy)(و همافزایی این ترکیبات در مخلوط شدن با یکدیگر و اثرات سطحی آنها بر اشیاء تاریخی را نمیتوان بهدرستی محاسبه کرد. آیا میتوان به کمک روشهای الکتروشیمی به عنوان یک ابزار سنجش برای بررسی شرایط موزهای استفاده کرد. در این مقاله بهطور کلی نقش و اهمیت، نقاط ضعف و قدرت روشهای الکتروشیمیایی در موارد فوقالذکر در حوزه حفاظت و مرمت اشیاء تاریخی پرداخته می شود. هدف از این مقاله رویکردی جدید به کاربرد شیوههای الکتروشیمیایی و مزیتها و معایب آن در مرمت و حفاظت آثار تاریخی است.
مطالعۀ آثار فلزی محوطۀ ارگ بم همسو با طرح بیماریشناسی آثار فلزی در ایران انجام گرفته که هدف آن بررسی، مطالعه و آسیبشناسی آثار فلزی در ایران است. از محوطۀ ارگ بم آثار فلزی مختلفی ازجمله آهن، نقره و آلیاژهای مس بهدستآمده است.در پژوهش حاضر بر تعدادی از آثار برنزی تمرکز شده است. مطالعات انجامشده با بهرهگیری از روشهای میکروسکوپی و ماکروسکوپی شامل متالوگرافی، شیمی تر، تفرق اشعۀایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس(EDX) بوده است. نتایج حاکی از آن است که با توجه به ساختار دندریتی، اغلب این آثار به روش ریختهگری ساخته شدهاند. طبق نتایج پراشسنج پرتو ایکس (XRD) محصولات خوردگی شامل کوپریت (اکسید مس)، آزوریت (کربنات مس)، بروکانتیت (سولفات مس)، کاسیتریت (اکسید قلع) و ترکیبات کلریدی آتاکامیت، پاراتاکامیت، نانتوکیت و ملانوتالیت Cu2OCl2هستند. نکتۀجالبتوجه آن است که وجود فاز حاوی آهن و گوگرد در تمامی نمونهها نشاندهندۀ استفاده از سنگ معدنهای سولفیدی در استخراج مس است.
اشیاء آهنی باستانی در مدت زمان طولانی در خاک دچار تغییرات شده و سطح آنها از خوردگی پوشیده میشود. ماهیت محصولات و لایههای خوردگی شکل گرفته در این اشیاء به شرایط محیط دفن، نوع و خواص فلز بستگی دارد. در این پژوهش به مطالعه لایهها و محصولات خوردگی تعداد سه نمونه از اشیاء آهنی باستانی متعلق به محوطه پهلوج سوادکوه مازندران (دوره ساسانی) پرداخته شده است. هدف این پژوهش شناسایی ماهیت شیمیایی لایهها و محصولات خوردگی تشکیل شده و تحلیل ریختشناسی خوردگی از نقطه نظر لایه نگاری محصولات خوردگی است. لایهها و محصولات خوردگی با استفاده از روشهای آنالیز پراش پرتو ایکس[1] ، میکروسکوپی الکترونی روبشی همراه با طیف سنجی تفرق اشعه ایکس[2]و میکروسکوپ نوری[3] مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج لایهنگاری بیانگر شکلگیری ریختشناسی خوردگی موجود در اشیای آهنی و نشاندهندهی ایجاد خوردگی یکنواخت در آنها بوده که پس از کاوش و قرارگیری نمونهها در محیط نگهداری جدید دچار تغییر ترکیبات خوردگی میشود. در نهایت ارائه راهکاری مشخصاً برای حفاظت از اشیاء بدست آمده از محیط مورد نظر و ایجاد شرایط محیطی برای نمونهها در محل نگهداری ارائه شده است.
پرستو نعیمیطرئی، سید محمدامین امامی، ابوالقاسم دولتی، دوره 2، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
مواد شیمیایی و طبیعی متنوعی برای کنترل خوردگی آثار فلزی تاریخی مورداستفاده قرار گرفتهاند. با این حال، استفاده از این مواد در همه شرایط مؤثر نبوده و گاهی مشکلات جانبی به همراه داشته است. در این مقاله، ضمن بررسی مشکلات موجود در استفاده از بازدارندههای خوردگی تاکنون، تحقیقاتی بر عوامل مؤثر در انتخاب مواد برای امکان بهینهسازی شرایط کنترل خوردگی انجامشده است. بر اساس اطلاعات موجود، مشتقی چند چنگالی از فسفونیک اسید با مراکز فعال فسفر و نیتروژن انتخاب شد و با انجام آزمایشهای اندازهگیری امپدانس و پلاریزاسیون الکتروشیمیایی و بهرهگیری از روشهای میکروسکوپی، قابلیت این ماده در کنترل خوردگی آثار آهنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل نشاندهنده توانایی این مواد در کاهش نرخ خوردگی در غلظتهای بسیار کم و با کمترین تأثیر بر ظاهر آثار است، که گامی مهم در مسیر حفاظت از این آثار محسوب میشود. همچنین، امکان بهینهسازی شرایط کنترل خوردگی آثار فلزی با استفاده از مواد مکمل در کنار مشتقات فسفونیک اسید برای بهرهگیری از اثرات همافزایی آنها وجود دارد.
نعلین کعبه موزه فرش ایران یک جفت کفش فلز آلیاژ مس اثر استاد پرویز تناولی در فضای روباز است. این اثر به عنوان جزیی از یادمان کعبه در سبک ساده گرایی مینیمالیسم در محوطه موزه فرش ایران ساخته شده است. اندازه نعلین در مقیاس واقعی خلق شده است. روی سطح نعلین به وسیله شیارهای ریز و ظریفی به منظور القای حس زیبایی شناسانه و جلوی بصری بافت دار شده است. همچنین یک پاتین هنری تیره رنگ بر روی سطح اثر توسط هنرمند ایجاد شده است داخل نعلین محل تجمع گرد و غبار خس و خاشاک فضای سبز محیط پیرامون بوده است. علاوه بر این طی سالیان متمادی و ارتباط با زمین تحت تاثیر شرایط جوی مانند بارندگیهای سالیانه اختلاف دمای در فصل مختلف سال و آلایندههای محیط شهری همچون بارانهای اسیدی قرار گرفته است. سطح نعلین با محصولات خوردگی سبز رنگ و رسوبات کربناتی شکل مخدوش شده است. همچنین در رسوبات سبز رنگ یون کلر به عنوان عامل بیماری برنز به حضور نانتوکیت و هیدروکسی کلریدهای مس همچون آتا کامیت پارا تا کامیت کلینو آتاکامیت و بوتالاکیت با خوردگی فعال آلیاژهای مس مرتبط میباشد. هدف از این عملیات حفظ پایداری و جلوگیری از قرارگیری بیشتر در برابر عوامل آسیبرسان محیط شهری تعریف شده است. به منظور ارزیابی و مستندنگاری وضعیت موجود اثر عکس برداری دیجیتال در مقیاس ماکروسکوپی و میکروسکوپی صورت گرفته است. به منظور پاکسازی و حذف رسوبات سطحی از روشهای مکانیکی توسط اسکالپ و دستگاه التراسونیک بهرهگرفته شده و از روش ضمادگذاری برای حذف رسوبات حجیم از محلول نمک راشل و اسید کلریدریک ۲ به صورت موضعی کنترل شده و محدود استفاده شد. به منظور ایجاد بازدارندگی سطح از محلول ۳ BTA و به عنوان پوشش دهنده سطحی اثر از محلول اپوکسی پلی آمید استفاده شده است.
مطالعه سازوکار خوردگی برنز باستانی و از جمله آثار برنزی مکشوفه از منطقه پرنمک و مرطوب هرمز به دلیل خوردگی شدید از اهمیت خاص برخوردار است. بر این اساس در این مقاله یک خنجر مفرغی منسوب به حفاریهای منطقه هرمز احتمالاً مربوط به هزاره اول قبل از میلاد، جهت مطالعه رفتار خوردگی متأثر از شرایط محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا برای ارزیابی باقیمانده مغزه فلزی از روش تصویربرداری اشعه X، بهمنظور ریختشناسی سطح اثر از استرئومیکروسکوپ، برای شناسایی محصولات خوردگی آن از شیمی تر و روشهای دستگاهی پراشسنج پرتوایکس (XRD)و برای مطالعه ریزساختار از میکروسکوپ نوری پلاریزان (PLM) استفاده شده است. تکمیل مطالعات میکروسکوپی بهمنظور مطالعه لایههای خوردگی و بررسی چگونگی توزیع عناصر با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی مجهز به سیستم تجزیه عنصری (SEM-EDX) صورت گرفته است. نتایج بهدست آمده نشان میدهد بخش اعظم خنجر به محصولات خوردگی اکسیدی مس، قلع و کلریدهای بازی آتاکامیت و پاراتاکامیت در یک ساختار سه لایه خوردگی نوع دوم تبدیل شده است. سازوکار خوردگی خنجر مورد نظر انحلال انتخابی مس، خارج شدن آن به لایههای خارجی و تغلیظ ترکیبات اکسیدی قلع در قسمتهای مرکزی نمونه بوده که با نفوذ آنیونهای کلرید به لایههای خوردگی داخلی همراه شده است. پدیده مذکور باعث باقی ماندن طرحوارهای از دانهبندی و دوقلوییهای حرارتی در لایههای خوردگی اکسیدی داخلی شده، ضمن اینکه تهنشستهای دورهای ترکیبات اکسیدی مس و قلع بهصورت ساختار لایهای به تشکیل یک محلول کلوئیدی از نمکهای مس و قلع در زیر خاک اشاره دارد.
الهه حجاری، محمد مرتضوی، کیوان رئیسی، محمد حافظی کهنموئی، دوره 8، شماره 4 - ( 12-1404 )
چکیده
ناپایداری اشیاء آهنی تاریخی که از حفاریهای باستانشناسی بهدست میآیند ناشی از وجود یونهای کلرید در محیط دفن و همچنین قرارگیری در معرض اکسیژن و رطوبت نسبی بالا است. تشکیل ترکیبات کلریدی آهن و مکانسیمهای مرتبط با آن میتواند تا تخریب کامل شیء آهنی پس از حفاری باستانشناسی ادامه یابد. از اینرو، به حداقل رساندن خوردگی آهن پس از حفاری و حذف ترکیبات کلریدی مرحلهای اساسی در فرآیند حفاظت و تثبیت این آثار است. با وجود مطالعات گستردهای که در زمینه روشهای مختلف کلرزدایی اشیاء آهنی باستانی انجام گرفته است، اما همچنان مواردی از ناکارآیی و یا موفقیت نسبی روشهای درمانی ذکر شده است. از اینرو در این مقاله با مرور پژوهشهای صورت گرفته در خصوص روشهای مختلف کلرزدایی اشیاء آهنی باستانی به نقد و بررسی هر روش، میزان کارآیی، دلایل عدم موفقیت، مزایا، معایب و تاثیرات هریک بر اشیاء پرداخته شده است تا از این طریق یافتههای پژوهشهای موجود بهتر مشخص گردد و همچنین جنبههایی از موضوع که نیاز به تحقیق بیشتر دارد شناسایی شود. بررسی منابع نشان داد که مطالعات بسیاری در خصوص روشهای مختلف کلرزدایی و میزان موفقیت هریک، عوامل تأثیرگذار بر آن قبل، حین و بعد از کلرزدایی، و همچنین کلرزدایی اشیاء ترکیبی و بزرگ توسط پژوهشگران مختلف انجام گرفته است. عالوهبر این، مطالعهای در مورد تعیین میزان کلرید باقیمانده در اشیاء پس از کلرزدایی و درمان انجام شده است که در آن مصرف اکسیژن محلول درنتیجه خوردگی مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعات، براساس فاکتورهایی چون محصولات خوردگی گوناگون، ساختارهای متفاوت لایههای خوردگی، میزان و شدت خوردگی، حفظ تمامیت اثر تاریخی و میزان حذف یونهای کلرید بوده است. در نهایت با مرور و مقایسه مطالعات انجام شده در این مقاله، مشخص شد همچنان خلاءهایی در این راستا دیده میشود که تحلیل آنها در نهایت موجب بهکارگیری و بهینهسازی روشهای مناسب کلرزدایی متناسب با ویژگیهای خاص هر شیء و شرایط حفاظتی آن را فراهم میسازد.
