考古现场发掘重设无氧或低氧模拟方案设计-要要以青铜钱币与纸质文物为例.docxVIP

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考古现场发掘重设无氧或低氧模拟方案设计

要要以青铜钱币与纸质文物为例

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［摘要］本文主要通过模拟实验以及案例分析，介绍氧气对纸质文物和青铜钱币两类文物的影响。并通过查找资料，简述国内外运用的一些创造无氧或低氧环境的技术手段，以期为减少氧气对文物的不利影响有所帮助。

［关键词］考古发掘；文物保护；模拟方案

［中图分类号］G122［］A［］1005-3115（2017）04-0068-03

近年来，每年都有重要的考古发现展示在世人面前，为考古学、历史学等相关学科的研究不断补充新的内容。众所周知，人类在历史进程中创造的这些遗存，不少已毁灭消失，保存下来的仅是一小部分，有的还埋在地下未被发掘，有的已经因为人为破坏不得不发掘。但发掘出土的文物在出土瞬间因温、湿度等环境的改变，腐朽速度加快，从而不易于文物信息的收集。

一、选题目的、意义及范围

本选题通过模拟实验，探讨氧气对出土文物的不利影响，分析减少文物在出土前后受到不利影响的方法，从而使文物能够更好地发挥其价值。在选题研究的范围上，根据材质分类，本实验选纸质文物与青铜钱币作为实验材料。因为它们具有便宜易得、操作简单等优点。此次模拟实验的主要目的是为案例的研究提供实验基础。

二、氧对文物的间接危害

当文物埋藏在地下密闭的土壤环境时，土壤团粒之间挤压密实，不存在能够传输氧气的通道，文物基本处于无氧或低氧状态，因此腐蚀反应会得到极大的延缓。随着文物出土发掘，接触到大气环境，在没有任何保护的条件下，大气中的氧气和水分直接接触文物表面，促使一系列腐蚀反应发生，导致文物出现腐蚀等病害。?譹?訛氧气还可充当催化剂，加快Cl-、SO42-等离子对青铜器及铁质等文物腐蚀反应的速度。另外，氧气也会在光的作用下影响纸质文物。纸质文物的纤维素、半纤维素与木质素在光氧化反应的作用下会发生断裂，纸张的色度也会受到影响。?譺?訛

（一）氧对青铜钱币的危害

常温干燥环境下，青铜钱币中的铜不与氧气发生反应，但在潮湿环境下，尤其是在有Cl-离子存在时，铜的氧化锈蚀速度极快，会在青铜钱币上形成层状结构的锈蚀。当继续处在潮湿的环境下，水将钻入到锈层内部后反应生成盐酸。若接触到铜的本体时，在氧的作用下又发生化学反应，使表面铜体进一步受到腐蚀，形成新的氯化亚铜。经过上述反应，铜逐渐经过CuCl阶段而转化为Cu2O，继而生成碱式碳酸铜。青铜钱币上一般会有年号或花纹等，若经过上述的反应，便失去其历史、艺术价值。?譻?訛

（二）氧对纸质文物的危害

古代纸质文物的原材料一般都是植物纤维，而植物纤维的细胞壁主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。这三种主要成分都易水解，从而破坏纸张结构，同时强度也会受到影响，使纸张变脆。另外，木质素易氧化，尤其是在光的照射下，氧化更快。木质素氧化后变脆是纸张发黄变脆的主要因素。所以说，常温干燥环境下，纸质文物受氧气的影响不大，但当纸质文物处于潮湿、含酸且有光的环境下，纸质文物受到侵蚀的速度更快。

三、模拟实验设计

文物一般常年埋藏在地下，已达到相对稳定的状态。在发掘的过程中，一旦暴露在另一个环境中，打破了原来所处的平衡环境，文物很快受到二次严重伤害，尤其是金属类文物和有机质文物。在本研究中，除了查阅资料外，还采取了模拟实验。主要是针对文物临时储存环境做了简单的实验。在这个实验设计中，利用控制变量法来达到实验效果。主要的变量是有氧和无氧氛围，其他的条件只是辅助作用。

（一）实验方法

实验原料：在现有的实验条件下，此次模拟考古发掘现场的实验选取青铜钱币、报纸、宣纸和A4纸作为实验材料。

实验设备：MIT纸张耐折度测定仪，CM-700d分光测色计，日本柯尼卡美能达。

1.青铜钱币腐蚀模拟实验

实验一：制作常温、高湿、含氯、酸性条件、氧化气氛环境。在干净的玻璃干燥器的底部先后放入盛有过氧化氢溶液、碳酸氢钠溶液、盐酸溶液、烧开的蒸馏水的四个小坩埚。再用滴管滴几滴碳酸氢钠溶液于过氧化氢溶液的小坩埚，在装有碳酸氢钠溶液的小坩埚中滴几滴盐酸溶液。盖紧干燥器盖，置于室内自然环境中，并在玻璃干燥器外做好标签。观察两周，拍照记录。

实验二：制作常温、高湿、含氯、酸性条件、无氧气氛环境。在实验一基础上少加一个盛有过氧化氢的小坩埚。

2.纸质文物腐蚀模拟实验?譼?訛

实验三：制作常温、高湿、酸性条件、氧化气氛环境。在干净的玻璃干燥器的底部先后放入过氧化氢溶液、盐酸溶液与烧开的蒸馏水的三个小坩埚，再用滴管滴几滴碳酸氢钠溶液于过氧化氢的小坩埚，盖紧干燥器盖，置于室内自然环境中，并在玻璃干燥器外做好标签。观察一周后取出，晾干。测量数据。

实验四：制作常温、高湿、酸性条件、无氧气氛环境再实验一基础上少加一个盛有过氧化氢的小坩埚。

（二）实验结果与分析

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