129-LuanVanThacSi-ChuaPhanLoai (214).pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI ÊN -o0o - LÊ CẢNH LAM NGHIÊN CỨU CÁC TÁC NHÂN GÂY GỈ V À MÔI TRƯỜNG LƯU GIỮ ĐỐI VỚI CÁC DI VẬT VĂN HÓA CHẤT LIỆU HỢP KIM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI ÊN -o0o - LÊ CẢNH LAM NGHIÊN CỨU CÁC TÁC NHÂN GÂY GỈ V À MÔI TRƯỜNG LƯU GIỮ ĐỐI VỚI CÁC DI VẬT VĂN HÓA CHẤT LIỆU HỢP KIM ĐỒNG Chuyên ngành: Hóa vô Mã số: 6044.425 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Trọng Uyển Hà Nội - 2011 Lời cảm ơn Trước hết, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn đến GS.TS Nguyễn Trọng Uyển, người hướng dẫn khoa học, góp ý đề c ương sửa chữa luận văn Tôi xin cảm ơn đến Phòng thí nghiệm xác định niên đại, Ban lãnh đạo bạn đồng nghiệp Viện khảo cổ học đ ã tạo điều kiện trang thiết bị, thời gian để tiến hành thí nghiệm hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn đến Phòng kỹ thuật bảo quản- Bảo tàng Lịch sử Việt Nam cho mượn bể siêu âm trao đổi thông tin khoa học phục vụ trình nghiên cứu, xin cảm ơn anh Đào Phi Long – Nhà sưu tập tiền cổ tư nhân cung cấp mẫu đồng tiền cổ để l àm thí nghiệm Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ sinh thành, nuôi dưỡng Cảm ơn gười vợ yêu quý đặc biệt mẹ vợ - bà ngoại kính yêu, bỏ nhiều thời gian, công sức để chăm sóc, đón đ ưa hai đứa để có thêm thời gian làm luận văn Và nữa, bữa cơm cuối tuần mẹ nấu ngon, ấm cúng tiếp thêm cho sức mạnh Hà Nội, tháng 12 năm 2011 Học Viên Lê Cảnh Lam Ký hiệu Mục lục Nội dung Mở đầu Chương Tổng quan 1.1 Sơ lược kỹ thuật luyện kim, chế tá c vật văn hóa chất liệu đồng hợp kim đồng 1.2 Đồng hợp kim đồng 1.3 Các hợp chất đồng 1.3.1 Quặng đồng 1.3.2 Rỉ đồng 1.4 Các chế ăn mòn vật đồng 1.5 Tốc độ ăn mòn 1.5.1 Các định luật 1.5.1.1 Phương trình Nernst 1.5.1.2 Định luật Faraday 1.5.2 Các phương pháp xác định tốc độ ăn mòn 1.5.2.1 Phương pháp tổn hao khối lượng 1.5.2.2 Phương pháp xác định nồng độ hòa tan chất vào dung dịch 1.5.2.3 Phương pháp điện hóa 1.6 Chất ức chế ăn mòn 1.6.1 Phân loại chất ức chế 1.6.1.1 Chất loại trừ tác nhân ăn mòn 1.6.1.2 Chất ức chế bề mặt tiếp xúc pha 1.6.1.3 Chất ức chế pha lỏng 1.6.1.4 Chất ức chế anốt 1.6.1.5 Chất ức chế catốt 1.6.1.6 Chất ức chế hỗn hợp 1.6.1.7 Chất ức chế pha 1.6.2 Ví dụ chất ức chế 1.6.2.1 Chất ức chế chứa nguyên tử oxy 1.6.2.2 Chất ức chế chứa nguyên tử nitrơ 1.6.2.3 Chất ức chế chứa nguyên tử lưu huỳnh 1.6.2.4 Polyme dẫn điện tử 1.6.2.5 Phức phối trí 1.7 Mức độ ăn mòn số kim loại môi trường khác Chương Nội dung nghiên cứu tiến hành thực nghiệm 2.1 Nội dung nghiên cứu 2.1.1 Khảo sát tốc độ ăn mòn 2.1.2 Xác định chế ăn mòn 2.2 Giới thiệu mẫu 2.3 Tiến hành thí nghiệm Trang 3 11 11 15 16 18 18 18 19 19 19 20 21 21 21 22 22 22 22 23 24 26 27 28 28 28 29 29 30 31 31 31 32 32 36 2.3.1 2.3.1.1 2.3.1.2 2.3.1.3 2.3.1.4 2.3.1.5 2.3.1.6 2.3.1.7 2.3.1.8 2.3.1.9 2.3.1.10 2.3.1.11 2.3.1.12 2.3.2 2.3.2.1 2.3.2.2 2.3.2.3 2.3.2.4 2.3.2.5 Chương 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 Tác nhân gây gỉ đồng Không khí Ôxy Cácboníc Đốt gỗ mít (O + CO2+ NOx + SOx +NH3 + H2O) Amoniắc Axít nitơric đặc/nóng Axít nitơric loãng Axít sunphuric đặc/nóng Dung dịch cường toan Axít clohydric Muối natriclorit Ức chế 1,2,3 BTA phủ keo Paraloid –B72 Môi trường lưu giữ sau tạo gỉ Bình hút ẩm Trong phòng Chôn đất Bình ẩm bão hòa nước Để trời Kết thảo luận Cơ chế ăn mòn Khảo sát tốc độ ăn mòn Tốc độ ăn mòn mẫu đồng đại Tốc độ ăn mòn mẫu tiền đồng cổ Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 36 37 37 37 38 39 40 40 41 41 42 43 44 46 46 46 46 47 47 48 48 56 58 60 64 66 71 Danh mục bảng biểu STT Tên bảng biểu Trang Bảng 1: Thành phần hợp kim đồng số vật giai đoạn Đồng Đậu – Gò Mun Bảng 2: Thành phần hợp kim số trống Đông Sơn Bảng 3: Thành phần hợp kim tiền đồng cổ thời kỳ phong kiến Việt Nam Bảng 4: Các dạng khoáng vật đồng th ường dùng luyện đồng 11 Bảng 5: Hàm lượng đồng thân quặng có giá trị mỏ Sinh Quyền 12 Bảng 6: Các tác nhân gây gỉ 15 Bảng 7: Các môi trường gây gỉ 16 Bảng 8: Khảo sát gỉ tự nhi ên mẫu hợp kim đồng 57 Bảng 9: Tốc độ ăn mòn long đen hợp kim đồng 59 10 Bảng 10: Tốc độ ăn mòn tiền cổ hợp kim đồng 61 11 Bảng 11: Tốc độ ăn mòn trung bình mẫu hợp kim đồng 63 12 Bảng 12: So sánh kết với nghi ên cứu Vũ Văn Dương 63 Danh mục hình ảnh STT Tên hình ảnh Trang Hình 1: Nồi luyện quặng đồng tìm thấy Khao Wong Prachan vẽ mô kỹ thuật luyện quặng đồng Hình 2: Xỉ luyện quặng đồng phát di Khao Wong Prachan (trên) Nil Kham Haeng (dư ới) – Thái Lan 10 Hình 3: BTA ngấm xuống lớp gỉ tạo màng với oxit đồng 45 Hình 4: Cấu trúc gỉ đồng 48 Hình 5: Bề mặt gỉ đồng xốp 49 Hình 6: Sn phân bố hợp kim gỉ 49 Hình Bong bóng Zn(OH) màu trắng xuất mẫu ngâm 50 cường toan sau tháng lưu giữ bình ẩm bão hòa nước Hình a,b: Mẫu tiền QTTB không đưa tác nhân 51 Hình a, b: Mẫu tiền QTTB đốt O2 51 10 Hình 10 a, b: Mẫu tiền QTTB đốt CO 52 11 Hình 11 a, b: Mẫu tiền QTTB đốt gỗ mít 52 12 Hình 12 a, b: Mẫu tiền QTTB xông NH 52 13 Hình 13 a,b: Mẫu long đen ngâm HNO đ/n 52 14 Hình 14 a,b: Mẫu tiền QTTB ngâm HNO đ/n 53 15 Hình 15 a,b: Mẫu long đen ngâm HNO l /ng 53 16 Hình 16 a,b: Mẫu tiền CTTB ngâm HNO l /ng 53 17 Hình 17 a, b: Mẫu long đen ngâm H2SO4 đ/n 53 18 Hình 18 a,b: Mẫu tiền CTTB ngâm H 2SO4 đ/n 54 19 Hình 19 a,b: Mẫu tiền CTTB ngâm dd c ường toan 54 20 Hình 20 a,b: Mẫu long đen ngâm HCl 10% 54 21 Hình 21 a, b: Mẫu tiền CTTB ngâm HCl 10% 54 22 Hình 22 a,b: Mẫu long đen ngâm NaCl 10% 55 23 Hình 23 a, b: Mẫu tiền CTTB ngâm NaCl 10% 55