Chemia Dla Kolekcjonera

1.

KOLEKCJONOWAĆ, ALE JAK?

3

ABC KOLEKCJONERA AMATORA PRZEDE WSZYSTKIM NIE SZKODZIĆ

3 4

2.

7

KOLEKCJONER WALCZY Z KOROZJĄ METALI

CZY METALE MUSZĄ KORODOWAĆ? PRZEDMIOTY STALOWE METODY CHEMICZNE

7 8 10

1

METODA ELEKTROCHEMICZNA METODA ELEKTROLITYCZNA ZABEZPIECZANIE KOMPLEKSORY, CZYLI ZŁAMANE KANONY MALARSKIE

11 11 12 13

3.

18

METALE KOLOROWE TEŻ POTRZEBUJĄ POMOCY

KŁOPOTY Z MIEDZIĄ I BRĄZEM WYKRYWANIE TRĄDU BRĄZU O CZYSTEJ MIEDZI UTRWALANIE POŁYSKU OPIEKUJEMY SIĘ SREBREM PARĘ SŁÓW O ZŁOCIE O MIĘKKIEJ CYNIE I ZARAZIE CYNOWEJ POTĘPIONY OŁÓW PRZECHOWYWANIE I KONSERWACJA ZABEZPIECZANIE WYROBÓW Z MIEDZI I JEJ STOPÓW ORAZ INNYCH METALI NIEŻELAZNYCH LAKIERY ROZPUSZCZALNIKOWE PREPARATY OLEJOWE PREPARATY WOSKOWE KILKA UWAG O PRZECHOWYWANIU

18 20 21 22 24 26 27 29 29 30 30 31 31 33

4.

35

JAK MOŻNA NADAĆ METALOM ODPOWIEDNI WYGLĄD?

CZERNIENIE ŻELAZA I STALI BARWIENIE MIEDZI BARWIENIE MOSIĄDZU BARWIENIE SREBRA BARWIENIE CYNKU BARWIENIE CYNY

35 39 43 44 45 46

5.

48

DREWNO W ZBIORACH KOLEKCJONERA AMATORA

ZĄB CZASU WALKA Z OWADAMI SMUTNY WYNIK OGLĘDZIN REPERACJA SZKÓD GRZYB DOMOWY

48 50 53 56 57

6.

GDY KSIĄŻKA „ZACHORUJE”

59

KURS WSTĘPNY CHOROBY PAPIERU PRÓBY PRZYWRACANIA DAWNEJ ŚWIETNOŚCI

60 62 64

7.

68

CO TRZEBA POZOSTAWIĆ FACHOWCOM

LITERATURA

73

2

1.

KOLEKCJONOWAĆ, ALE JAK?

ABC kolekcjonera amatora Bakcyl zbieractwa zaraził dziś już niemal cały świat. Ludzie zbierają i kolekcjonują niemal wszystko, a więc znaczki pocztowe, monety, papierki po cukierkach, klucze, opakowania żyletek, pudełka od zapałek, zegary, kapsle po piwie, breloczki, papierowe serwetki, lampy naftowe, samowary, moździerze, kłódki, drewniane kijanki do prania, jak również obrazy, ceramikę, stare książki, tygodniki, rękopisy itd. Jedni zbierają okazy biologiczne, inni geologiczne. Są tacy, którzy kolekcjonują dzieła sztuki, ale i tacy, którzy gromadzą to, co określamy szmirą. Doprawdy trudne byłoby wyliczenie wszelkich odmian tego hobby, które nie jest przecież obowiązkiem i nie tylko nie przynosi zarobku, ale często wymaga sporych wydatków, wyrzeczeń, cierpliwości. Przynosi natomiast satysfakcję oraz szacunek innych zbieraczy. Celem tej książki jest niesienie pomocy młodym kolekcjonerom w zakresie konserwacji, przede wszystkim eksponatów metalowych, drewnianych i z papieru. Często mogą to być nawet przedmioty o sporej wartości: • historycznej, • zabytkowej, • użytkowej. Jeżeli istnieją dowody, iż danym kawałkiem drewna, gwoździem czy łyżką posługiwał się na przykład Napoleon, to przedmiot taki, mimo że pospolity, nabiera wartości zabytkowej. Wartość historyczną mają pamiątki narodowe i rodzinne, na przykład opaska z Powstania Warszawskiego. Wartość zabytkowa przedmiotów może iść w parze z ich walorami artystycznymi. Ambitni zbieracze zapewne znajdą miejsce w swej bibliotece na popularnie ujętą historię sztuki. Często się zdarza, że wartość zabytku podnosi jego strona użytkowa. Stary stylowy lichtarz czy świecznik doskonale może i dziś upiększyć pokój, byle tylko nie został przerobiony na urządzenie elektryczne. Wróg naszej cywilizacji - korozja, oraz różne, mówiąc popularnie, robaki, grzyby i drobnoustroje zbierają, niestety, obfite żniwo w zbiorach kolekcjonerów amatorów. Ale nie tylko te czynniki są odpowiedzialne za zniszczenie poszczególnych eksponatów, a nawet całych kolekcji. Bardzo często winę ponosi przede wszystkim sam kolekcjoner amator poprzez swoją ignorancję. Zastosowanie bowiem złych środków czy też nieodpowiedniej techniki w trosce o zabezpieczenie eksponatu nie tylko nie przywróci mu dawnego wyglądu i świetności, ale często może doprowadzić do powstania nieodwracalnych zmian albo jego całkowitego zniszczenia. Jednocześnie zbytnia beztroska bywa też szkodliwa. Oto nie zabezpieczony w porę eksponat, umieszczony ponadto w nieodpowiednich warunkach, szybko pada ofiarą korozji czy pleśni. Celem wszelkich zabiegów konserwatorskich powinno być zatrzymanie procesów niszczących przez usunięcie ich przyczyn, przywrócenie - o ile to jest możliwe: • pierwotnego wyglądu, jednak w granicach rozsądku, bez wprowadzania nieodwracalnych zmian, i - co bardzo ważne • możliwie najtrwalsze zabezpieczenie przed dalszą destrukcją.

3

Przed przystąpieniem do konserwacji przedmiot trzeba przebadać. W przypadku wyrobu metalowego należy ustalić stopień zachowania rdzenia metalu (zwłaszcza gdy pokryty jest grubą warstwą naleciałości), skład stopu, charakter produktów korozji i przyczynę ich powstania. Gdy w grę wchodzi drewno lub papier, staramy się określić jego: • rodzaj • gatunek, • stopień uszkodzenia • oraz musimy znaleźć przyczyny uszkodzeń („robaki", grzyby, drobnoustroje). Nie sposób w ramach tej książki dać wyczerpującej odpowiedzi na wszystkie pytania dotyczące konserwowania przedmiotów stalowych, drewnianych i z papieru. Ograniczymy się przede wszystkim do prostych, lecz skutecznych metod rozpoznawania przyczyn zniszczenia, ich zwalczania i zapobiegania, i to metodami możliwymi do przeprowadzenia w skromnych przecież, bo domowych warunkach kolekcjonera amatora.

Przede wszystkim nie szkodzić Taką zasadę postępowania wpajano już w starożytności adeptom sztuki lekarskiej. Primum non nocere - przede wszystkim nie szkodzić - takie motto musi również przyświecać wszelkim zabiegom konserwatorskim kolekcjonerów, którzy są w tej dziedzinie amatorami. Każdy zbieracz musi przede wszystkim rozwiązać dwa zasadnicze problemy: • pierwsze, wiedzieć, jak oczyścić, odrestaurować, zakonserwować i przechowywać nowy nabytek. • drugie, w jaki sposób chronić swe zbiory przed korozją, szkodnikami, pleśnią. Znajdujemy sami bądź też dostajemy na przykład od kogoś w prezencie stalowy bagnet z okresu drugiej wojny światowej. Jest silnie skorodowany, a przy tym jedna z drewnianych nakładek rękojeści zbutwiała już całkowicie. Co niecierpliwsi kolekcjonerzy uzbrojeni w pilnik, papier ścierny i tarcze szlifierskie ostro przystępują do dzieła. I tak: ostrze bagnetu zostaje niemiłosiernie zdarte, traci swój charakterystyczny pierwotny kształt i profil, ale za to znikają również wszelkie ślady korozji. To nic, że bagnet jest teraz cieńszy i zupełnie bezkształtny, ale za to lśni jak nowy. Potem kolej przychodzi na drewniane nakładki. Beztrosko wymienia się śruby na nowe i mocuje nimi nakładki świeżo wystrugane z byle jakiego drewna lub nawet sklejki. Jeszcze tylko trochę politury czy lakieru i dzieło jest skończone. Kolekcjoner oglądając uzyskany efekt zdaje się być bardzo z. siebie zadowolony. Tymczasem takie postępowanie można nazwać po prostu barbarzyństwem. Cóż z tego. że bagnet jest teraz czysty i błyszczy się? Ale przecież zatracił swój kształt, a przez beztroską przeróbkę utracił również autentyczność. Tak postępować nie wolno. Z drugiej strony nie wolno również świeżo wykopanego z ziemi bagnetu powiesić na ścianie, omiatając go uprzednio tylko trochę z piasku, gdyż wydalibyśmy na niego świadomy „wyrok śmierci". Nie powstrzymane procesy korozyjne przyczyniłyby się na pewno w szybkim czasie do jego całkowitego zniszczenia. A oto i inny przykład. Stajemy się posiadaczami miedzianego garnka czy też

4

posążka Buddy z brązu. Cały posążek pokrywa zielonkawoniebieski nalot, zwany patyną, zaś garnek jest sczerniały, okopcony i pokryty zielonkawymi plamami. Wytrawienie w kwasach patyny i oczyszczenie posążka do połysku byłoby wandalizmem. Bo właśnie ów zielonkawo-niebieski nalot, powstający samoczynnie pod wpływem czasu na wyrobach brązowych, nadaje im szlachetny wygląd i świadczy o dawnym pochodzeniu. Nalot taki, zwany patyną szlachetną, jest szczelny, dobrze związany z podłożem i nieźle spełnia rolę ochronną. Dlatego też patyny szlachetnej usuwać nie należy. Nie ma jednak reguły bez wyjątków. Tym wyjątkiem w naszym przypadku jest stwierdzenie chlorkowej korozji miedzi stanowiącej składnik brązu. Wówczas, w imię ratowania wyrobu, trzeba czasem lokalnie bądź nawet z całości usunąć patynę, aby zlikwidować bardzo groźne, ognisko korozji chlorkowej. Natomiast z całym spokojem możemy i powinniśmy oczyścić do metalicznego połysku miedziany garnek. Po prostu czyszcząc go, przywracamy mu dawny, właściwy wygląd. Przecież w czasach gdy był używany na co dzień, na pewno lśnił czystością. Oczywiście i tym razem do oczyszczenia nie wolno stosować ostrych, niewłaściwych środków. Podobnie nie wolno „upiększać" drewnianej kijanki czy kołowrotka przez politurowanie czy malowanie, bo przecież w czasach, gdy one powstały, zabiegów takich nie stosowano. Natomiast ozdobną skrzynię ludową możemy, a nawet powinniśmy pomalować odpowiednią farbą, ale dopiero wówczas, gdy upewnimy się, iż nie jest ona zaatakowana przez kołatki bądź też gdy szkodniki te już skutecznie zwaliśmy. Nie starajmy się uzupełniać braków w uszkodzonej okład-dopóki cała książka jest wilgotna, wewnątrz spleśniała i nie zdezynfekowana. I jeszcze jedna, bardzo ważna sprawa. Otóż w razie jakichkolwiek wątpliwości, dotyczących pochodzenia bądź też wartości danego eksponatu, pokonajmy fałszywy wstyd i zgłośmy się po radę do fachowca, konserwatora czy historyka sztuki. Nie bądźmy zarozumiali, zbyt pewni siebie i swych umiejętności. Lepiej dziesięć razy zasięgnąć rady niż przez własną głupotę zniszczyć unikalny eksponat. W Państwowym Muzeum Archeologicznym w Warszawie jest czynne Pogotowie Archeologiczne, które chętnie służy pomocą niefachowcom w zakresie ich zainteresowań, na , kład w określaniu wieku znalezionych monet. Z Pogotowiem można porozumieć się listownie, telefonicznie lub osobiście. Mieści się ono przy ul. Długiej 52 w historycznym budynku Arsenału. Po połączeniu się z numerem 31-32-21 do 251 należy poprosić Pogotowie. Zbieractwo, jeśli pragniemy je traktować poważnie, nie może kończyć się, a dokładniej - nie może zaczynać się od konserwowania i przechowywania eksponatów. Każdy nowy przedmiot musi być opisany, narysowany i - najlepiej - sfotografowany w stanie pierwotnym. Zanim przyjdzie pora na relację z czynności zachowawczych, dobrze byłoby utrwalić na papierze datę, miejsce i okoliczności wejścia w posiadanie eksponatu tak, aby dać mu możliwie jak najszersza podbudowę historyczna. Przez nasz kraj przetoczyło się stosunkowo wiele kataklizmów dziejowych. W dobrach kultury materialnej największe spustoszenia uczyniła ostatnia wojna. Dlatego wszystko to, co ocalało, musi być pieczołowicie chronione przed niszczycielskim działaniem cywilizacji. Mając pełną świadomość tych prawd włączyliśmy się przed laty w swojej pracy zawodowej w różnorakie działania na rzecz ratowania zabytków. Dziś swoje do1

Aktualne numery telefonów to: +48 (22) 831 32 21 do 25 (centrala), 831 27 17 (sekretariat), email:[email protected] 5

świadczenia oraz wiedzę, zdobytą za pomocą odpowiedniej literatury, jak i poprzez bezpośrednią współpracę z fachowcami, przekazujemy niedoświadczonym jeszcze kolekcjonerom. Naszym miłym obowiązkiem jest podziękowanie panu doktorowi Lechowi Krzyżanowskiemu za inspirowanie nas do tej pracy, za trud włożony w jej recenzję i za podkreślenie społecznej potrzeby wydania takiej pozycji, słowem, za akceptację samej idei powstania książki, jak i sposobu jej realizacji.

6

2.

KOLEKCJONER WALCZY Z KOROZJĄ METALI

Zanim poznamy metody walki z korozją stali (niesłusznie zwanej w języku potocznym żelazem2), spróbujmy odpowiedzieć na pytanie dotyczące nie tylko stali, ale generalnie wszystkich metali.

Czy metale muszą korodować? Tak, niestety, muszą. Korozja metali jest naturalną konsekwencją nieubłaganych praw przyrody, których nie możemy obejść ani zmienić. Naturalnym dla metali stanem równowagi trwałej są związki chemiczne, głównie z tlenem i siarką, a więc po prostu kopalne rudy, w których metale występują w postaci utlenionej. Natomiast postać wolna (metaliczna) jest dla prawie wszystkich metali stanem równowagi nietrwałej. Równowaga ta będzie tym mniej trwała, im łatwiej i chętniej dany metal łączy się z tlenem, również i siarką, słowem, im większą wykazuje aktywność chemiczną. Jak wiemy, im większa jest łatwość utleniania się i ogólna aktywność chemiczną metalu, tym trudniej jest wydzielić go z rudy. I odwrotnie: im więcej energii kosztowało wydobycie danego metalu z postaci rodzimej (rudy) i przekształcenie go w stan wolny, metaliczny, tym łatwiej metal ten ulega atakom korozji. Kolejnym czynnikiem uaktywniającym ataki korozji jest, niestety nasz obecny sposób życia i gospodarowania. Wzrastające lawinowo zapotrzebowanie na energię elektryczną zaspokajają, jak wiemy, głównie elektrownie cieplne, spalające różne gatunki węgla kamiennego i brunatnego lub produktów naftowych. Tworzące się podczas spalania tysiące kilogramów pyłu i sadzy są zaledwie niegroźnymi forpocztami sił głównych korozji. Oto przy spalaniu tony węgla kamiennego lub tzw. oleju opałowego do atmosfery przechodzi kilkanaście kilogramów tlenków siarki oraz kilkanaście kilogramów tlenków azotu. O ile pyły i sadze są dla nas bardzo uciążliwe i niemiłe, to jednak ich szkodliwość z punktu widzenia korozji jest znikoma. (W praktyce najbardziej „cierpią" nasze białe koszule i firanki). Znacznie natomiast gorzej jest z niewidocznymi dla oka tlenkami siarki i azotu. Duże ich ilości uchodzą do atmosfery podczas spalania węgla brunatnego. Poza tym miliony poruszających się po kraju pojazdów spalinowych również stałej „wzbogacają" atmosferę w tlenki azotu. Wskutek zachodzących w powietrzu reakcji chemicznych na ziemię opadają kropelki kwasu siarkowego i azotowego. Jeśli uzmysłowimy] sobie agresywność tych kwasów wobec metali, dalsze komentarze okażą się chyba zbędne. Procesom korozji w naszym otoczeniu sprzyjają również obficie rozsypywane na pola i łąki miliony ton najróżniejszych nawozów sztucznych oraz środków ochrony roślin, a także posypywanie solą stale rosnącej sieci ulic, szos i autostrad. Świadomi tych faktów, musimy dobrze poznać wroga naszych metalowych eksponatów i nauczyć się je należycie przed nim chronić. Zapamiętajmy: wszystkie popularne metale, z wyjątkiem złota, ulegają procesowi korozji. Dlatego też amator kolekcjoner przedmiotów metalowych powinien wiedzieć, jak tego wroga zwalczać i jak zapobiegać niszczenie zbiorów.

2

Powszechnie spotykane wyroby żelazne czy z żelaza są stopami żelaza z i to niezależnie od okresu, z którego pochodzą. 7

Przedmioty stalowe Doświadczenie uczy, że stal charakteryzuje niska odporność na oddziaływanie środowiska, dlatego szybko i łatwo ulega ona atakom korozji. Dotyczy to zwłaszcza przedmiotów stalowych przebywających długo w wodzie, wilgotnej ziemi lub pozostawionych w wilgotnym powietrzu. Łatwy dostęp tlenu, wilgoć oraz zawarte w powietrzu, wodzie i ziemi „produkty cywilizacji" wywołują aktywną i nieustannie przebiegającą korozję stali. W związku z tym nasuwa się pytanie: dlaczego raz utworzone produkty korozji stali i żeliwa, czyli odlewniczych stopów stali, powodują ich dalsze zniszczenie? Otóż, na powierzchni stali i żeliwa, przy współdziałaniu powietrza, wilgoci i kwasów, powstają związki żelaza, głównie jego tlenki i wodorotlenki. Te związki żelaza są nietrwałe, ulegają rozkładowi, a powstające produkty atakują dalej stał. Trzeba bowiem pamiętać, iż w przeciwieństwie do aluminium czy miedzi, które raz pokryte powłoką tlenkową długo i skutecznie opierają się atakom korozji, stal zachowuje się zupełnie inaczej. Tlenki aluminium czy miedzi tworzą twardą zwartą powłokę, doskonale związaną z podłożem, która chroni skutecznie metal podłoża przed dalszymi atakami korozji. Natomiast produkty korozji stali i żeliwa tworzą gąbczaste naloty, luźno związane z podłożem. Warstewka porowatych produktów korozji stali stanowi jak gdyby gąbkę wchłaniającą i gromadzącą wilgoć. Reszty już się można łatwo domyślić. Następuje ciągły postęp procesów korozji, który po pewnym czasie prowadzi do całkowitego zniszczenia stalowego przedmiotu. Z punktu widzenia spustoszeń dokonanych przez korozję wśród wyrobów stalowych dzielimy je na trzy podstawowe grupy. Do pierwszej należą wyroby stalowe już praktycznie nieistniejące, a reprezentowane jedynie przez zmineralizowaną mieszaninę produktów korozji (głównie wodorotlenków żelaza, piasku, ziemi czy iłu). O tym, czy okaz taki zawiera jeszcze jakieś szczątki rdzenia stalowego, informuje najlepiej zdjęcie rentgenowskie. Natomiast w warunkach domowych łatwo to sprawdzić za pomocą magnesu czy też linijki i wagi. Magnes informuje od razu, czy przyciąga go rdzeń stalowy, czy też nie przyciąga. W przypadku braku magnesu możemy przedmiot zważyć i zmierzyć oraz w przybliżeniu obliczyć jego ciężar właściwy. Nie zapominajmy w tym momencie, że ciężar właściwy stali wynosi 7,8 g/cm3, zaś tlenków, wodorotlenków i innych produktów korozji żelaza od 2,4 do 4,9 g/cm3. Jeżeli więc z obliczeń wynika, iż ciężar właściwy grotu oszczepu czy sierpa wynosi 3-4 g/cm3, możemy być pewni, że mamy do czynienia już tylko z produktami korozji. W takim przypadku bardzo ostrożnie oczyszczamy przedmiot z nadmiaru piasku i ziemi wodą z kranu, następnie destylowaną, po czym, w celu przerwania ataków korozji, dokładnie suszymy w temperaturze 6070°C. Po wysuszeniu przedmiot należy zakonserwować i utrwalić przez zaimpregnowanie (nasycenie) 10-15% benzynowym roztworem wosku albo 8-10% chloroformowym roztworem metakrylanu metylu lub też 20% alkoholowym roztworem szelaku. Drugą grupę stanowią przedmioty stalowe silnie skorodowane, lecz zawierające jeszcze zdrowy rdzeń. Aby go ratować i zabezpieczyć, musimy usunąć możliwie jak najdokładniej warstwę; produktów korozji. Pamiętajmy, że o jakichkolwiek brutalnych mechanicznych metodach czyszczenia rdzy nie może być mowy. A więc odpadają szlifierki, pilniki, papier ścierny. Co najwyżej pokusić się możemy o rozpulchnienie i usunięcie produktów korozji metodą fizykochemiczną przez kąpiel w roztworach redukujących.

8

W tym celu do szklanego lub kamionkowego naczynia wsypujemy drobne wiórki lub opiłki aluminiowe. Na takiej warstwie kładziemy przeznaczony do konserwacji skorodowany przedmiot, na przykład siekierę, po czym napełniamy naczynie roztworem o składzie:

• • •

80 g chlorku sodu NaCl 80 cm310% octu spożywczego woda do objętości l dm3

Taka kąpiel trwa 2-6 dni. W tym czasie część produktów korozji stali ulegnie roztworzeniu, reszta zaś spulchni się i rozluźni tak, że można już będzie zastosować szczotkowanie. Wyjaśnimy w tym miejscu znaczenie słowa „roztwarzanie". Określamy nim reakcje chemiczne, jakie zachodzą między metalami i ich związkami a kwasami i zasadami. W wyniku roztwarzania powstaje nowy związek chemiczny, gdy przy rozpuszczaniu zachodzi tylko zmiana postaci z ciała stałego na roztwór. Po delikatnym usunięciu stalową szczotką resztek produktów korozji, przedmiot płuczemy dokładnie wodą, dwukrotnie gotujemy przez 30 minut w wodzie destylowanej, suszymy i konserwujemy roztworem wosku, oleju lub parafiną (patrz dalsza część). W przypadku, gdy znaleźliśmy przedmiot już w paru kawałkach, to nie wolno go spawać, lecz możemy go skleić klejem epoksydowym lub Epidianem 5, dodając w celu odpowiedniego podbarwienia - utartą na pył rdzę. Trzecią grupę stanowią wyroby stalowe pokryte jedynie cienkimi warstewkami bądź nalotami produktów korozji. I chociaż w niektórych miejscach są głębokie wżery, to mimo to rdzeń jest gruby, zdrowy, a korozja ma jedynie charakter powierzchniowy. Przykładem może być stara kłódka, żelazko do prasowania czy klucz leżący latami w piwnicy, na strychu lub w jakimś budynku gospodarczym. W zależności od naszego wyposażenia „konserwatorskiego", umiejętności oraz stopnia zaangażowania się w sprawę możemy zastosować jedną z trzech metod usuwania rdzy: chemiczną, elektrochemiczną i elektrolityczną. 9

Metody chemiczne Zanim przystąpimy do chemicznych metod odrdzewiania, musimy sobie uświadomić, że w wielu przypadkach będziemy mieli do czynienia ze żrącymi substancjami różnych kwasów. Nie wolno się wtedy spieszyć, poza tym wymagana jest staranność i ostrożność w postępowaniu nie tylko ze względu na dobro konserwowanego przedmiotu, ale i naszego zdrowia. Jeśli więc kwas kapnie na skórę, to miejsce to trzeba szybko zmyć wodą, zneutralizować 1-2% wodnym roztworem amoniaku i posmarować tłustym kremem. Ó taki krem w domu nietrudno. Buteleczkę z amoniakiem przygotujemy na wszelki wypadek wcześniej. Jeżeli przy odrdzewianiu zdecydujemy się na metodę chemiczną, która jest najprostsza do przeprowadzenia, to na małą skalę w warunkach domowych przeprowadzimy takie same procesy, jakie stosuje się na co dzień w przemyśle. Do chemicznego roztwarzania produktów korozji zastosujemy 10-15% roztwór kwasu solnego HCl lub 1015% roztwór kwasu siarkowego(VI) H2SO4. Przy odrobinie pomysłowości i staranności możemy ograniczyć niemal do minimum ujemne skutki trawienia wyrobów stalowych w kwasach. Pomocne są tu tzw. inhibitory, które powodują, iż kwas trawi tylko produkty korozji (a więc tlenki i wodorotlenki) nie naruszając niemal zupełnie samej stali. Zilustrujemy na konkretnym przykładzie skutki zastosowania inhibitora w roztwarzaniu korozji. Oto, z jaką szybkością (wyrażoną w gramach na godzinę na metr kwadratowy) roztwarza się stal w 10% kwasie solnym HCl w różnych temperaturach bez inhibitora: Temperatura [°C]

20

40

60

80

Ubytek [g/h/m2]

5, 7

9, 4

127

461

Jeżeli do tego samego 10% roztworu kwasu solnego dodamy parę gramów inhibitora na każdy litr, to ubytki spowodowane roztwarzaniem się stali w poszczególnych temperaturach wyniosą: Temperatura [°C] 2

Ubytek [ g/h/m ]

20

40

60

80

0, 1

0, 3

0, 7

3, 2

Jak widać z porównania tabelek, korzyści przy dodawaniu inhibitora do trawienia są bezsporne, dlatego więc gorąco zachęcamy do ich stosowania. Podajemy zestawienie najdostępniejszych inhibitorów barwienia stali z zalecanym stężeniem w g/dm2 kwasu oraz skutecznością hamowania trawienia. Kolejna metoda chemiczna pomocna w usuwaniu produktów korozji z wyrobów stalowych polega na stosowaniu powszechnie dostępnych w handlu tzw. odrdzewiaczy fosforanowych, którymi są na przykład Fosol lub Focyt. Podstawowym składnikiem odrdzewiaczy jest kwas fosforowy, którego zadaniem jest roztwarzanie tlenków i wodorotlenków żelaza bez naruszania samego metalu podłoża. W skład odrdzewiaczy fosforanowych wchodzi również aktywator.

10

Nazwa inhibitora klej stolarski żelatyna formalina aceton anilina pirydyna urotropina

Stężenie [g/dm3] 10 10 3 3 5 4 7

Skuteczność hamowania trawienia [%] 83,5 93,9 88,5 38,5 72,7 71,4 94,0

Jego rola polega na wytwarzaniu na powierzchni stali warstewki fosforanowej, w skład której wchodzą fosforany żelazowo--cynkowe lub żelazowo-manganowe. Najprostszym aktywatorem jest biel cynkowa, czyli tlenek cynku (ZnO), który rozpuszcza się w kwasie fosforowym. Następny, ale wcale niekonieczny, składnik odrdzewiaczy to detergent, czyli środek obniżający napięcie powierzchniowe, a zarazem ułatwiający zwilżenie odrdzewianych powierzchni. Rolę tę najczęściej spełnia alkohol. A oto przepis na łatwy do wykonania w warunkach amatorskich odrdzewiacz fosforanowy: • 500 cm3 8-10% kwasu fosforowego H3PO4 • roztwarza się 25 g tlenku cynkowego ZnO. Po całkowitym roztworzeniu się tlenku cynkowego • dodaje się 50 cm3 denaturatu i odrdzewiacz jest gotowy. Przeznaczone do odrdzewiania przedmioty zanurza się w odrdzewiaczu lub zwilża nim ich powierzchnie na kilka minut. Po całkowitym usunięciu produktów korozji odrdzewiany przedmiot trzeba bardzo dokładnie spłukać wodą i wysuszyć, ponieważ nie wolno pozostawiać na powierzchni czyszczonego przedmiotu najmniejszych nawet resztek odrdzewiacza fosforanowego. Oczyszczony, opłukany i wysuszony przedmiot stalowy trzeba następnie zakonserwować.

Metoda elektrochemiczna Stosunkowo prosta, ale długotrwała jest elektrochemiczna metoda usuwania produktów korozji ze stali. Polega ona na wytworzeniu odpowiednich ogniw galwanicznych, w których oczyszczany stalowy przedmiot stanowi anodę. Przez dobranie odpowiedniego elektrolitu możemy w takich warunkach roztworzyć produkty korozji bez naruszenia stali. Lekko skorodowany przedmiot stalowy owija się na przykład drutem niklowym i umieszcza na 48 godzin w 5% wodnym roztworze wodorotlenku sodu NaOH.

Metoda elektrolityczna Najtrudniejszą, ale zarazem najlepszą metodą usuwania produktów korozji

11

bez naruszenia podłoża jest metoda elektrolityczna. Jej zalety to szybkość, skuteczność, pełna selektywność działania, a w niektórych przypadkach zwiększenie gładkości powierzchni dzięki efektowi elektropolerowania. Elektrolitem, w którym odbywa się takie odrdzewianie, jest gorący stężony roztwór glukonianu sodu. (niestety, odczynnik ten jest trudny do nabycia). Katodę stanowią pałeczki węglowe, a anodę oczyszczany przedmiot stalowy. W roztworach glukonianu sodu roztworzeniu ulega tylko rdza,

a jednocześnie odsłonięta powierzchnia stali zostaje mikro-wygładzona. Jest to nadzwyczaj ważna zaleta zważywszy, że wszelkie trawienia w kwasach nawet z dodatkiem inhibitorów powodują zszorstkowanie i rozwinięcie powierzchni ni stali. Po usunięciu rdzy kwasami otrzymujemy więc powierzchnię chropowatą, silnie rozwiniętą, czyli bardzo wrażliwą na ataki korozji. Natomiast mikrowygładzenie zachodzące w glukonianach daje powierzchnie zupełnie czyste te i gładkie, a tym samym znacznie odporniejsze na korozję Warto jeszcze raz podkreślić, iż w glukonianach roztwarzają się tylko produkty korozji, bez najmniejszego nawet uszkodzenia podłoża. Metodę glukonianową stosuje się najczęściej do konserwacji cennych i często bardzo delikatnych wyrobów.

Zabezpieczanie Po usunięciu produktów korozji z wyrobów stalowych należy je bardzo dokładnie opłukać w wodzie, dwukrotnie wygotować w wodzie destylowanej, wysuszyć i zabezpieczyć, czyli zakonserwować. W myśl naczelnej zasady konserwatorskiej, że 12

nigdy nie należy stosować zabiegów dających nieodwracalne skutki, oczyszczonego bagnetu, kłódki czy sierpa nie będziemy niklować, cynkować ani też malować kryjącymi farbami. Można natomiast, a nawet należy, oczyszczone powierzchnie stali, w celu zabezpieczenia ich przed korozją, pokryć, stosując jeden z następujących preparatów: • 30% benzynowy roztwór oleju parafinowego, • 10% benzynowy roztwór parafiny, • 10% spirytusowy roztwór bielonego szelaku, • lakier Capon. Zawodowi konserwatorzy, zwłaszcza w muzeach, zabezpieczają oczyszczone eksponaty metalowe preparatem o nazwie Paraloid. Preparat ten jest szeroko stosowany na całym świecie do konserwacji przedmiotów ze stali, żeliwa, jak również miedzi i jej stopów oraz cyny, ołowiu. Paraloid B 72 lub Acryloid B 72 to syntetyczna żywica stanowiąca kopolimer akrylowo-metakrylowy. Kopolimer ten tworzy bezbarwne kryształki doskonale rozpuszczalne w toluenie i ksylenie. Do konserwacji eksponatów metalowych stosuje się powszechnie 10-15% roztwór kopolimeru w toluenie. Roztwór Paraloidu nakłada się pędzlem. Po wyparowaniu rozpuszczalnika pozostaje na powierzchni metalu cienka, przezroczysta i bezbarwna, niebłyszcząca powłoka dobrze chroniąca metale przed korozją, ale tylko w ogrzewanych i wietrzonych pomieszczeniach zamkniętych. Tę powłokę ochronną bardzo łatwo zmywa się toluenem. W ten sposób postępują zawodowi konserwatorzy. Jeśli amatorowi kolekcjonerowi nie uda się nabyć Paraloidu, nie trzeba załamywać rąk i pozostawiać metalowe eksponaty nie zabezpieczone. Istnieje, na szczęście, wiele dostępnych środków, o których będzie jeszcze mowa, doskonale się do tego nadających. Ostrzegamy przed stosowaniem do konserwacji wyrobów stalowych pokostu oraz jakichkolwiek olejów schnących. Oleje te pod działaniem tlenu tworzą lepką, bardzo trudną do usunięcia błonę, która ponadto silnie chłonie kurz i brud. Nie należy również do konserwacji wyrobów metalowych stosować doskonałego do drewna lakieru Drewnolux, ponieważ zawiera on katalizatory utwardzania o silnie kwaśnym odczynie, co powoduje aktywną korozję metali. Nie zalecamy też stosowania innych lakierów chemoutwardzalnych, jak poliuretanowe czy epoksydowe, ponieważ wytworzone z nich powłoki są bardzo trudne do usunięcia bez obawy uszkodzenia stalowego przedmiotu. Czy wobec tego eksponatów stalowych nie należy nigdy malować? Należy, ale tylko takie, które pierwotnie, to znaczy w trakcie ich użytkowania, były malowane. Na przykład oczyszczone stare klucze, tasaki, siekiery, sierpy, żelazka do prasowania, podkowy czy bagnety konserwujemy tylko jednym z podanych preparatów. Natomiast hełm, manierkę czy pochwę bagnetu po oczyszczeniu możemy pomalować farbą olejną w kolorze odpowiednim dla danego eksponatu, pamiętając o jego pierwotnym stanie. Przy czym trzeba postępować też bardzo uważnie, aby nie pomylić barw i odcieni. Innego bowiem koloru były na przykład hełmy niemieckie z okresu drugiej wojny światowej, innego koloru - z tego samego okresu - hełmy polskie, a jeszcze innego - angielskie.

Kompleksory, czyli złamane kanony malarskie Aby nie było nieporozumień, już na wstępie informujemy, że nie chodzi tu o jakiś nowy kierunek w malarstwie artystycznym, lecz o doniosłe osiągnięcie techniczne w walce z korozją. Mowa tu będzie o nowym bardzo skutecznym preparacie, który na

13

pewno przyda się każdemu, kto zajmuje się konserwacją wyrobów stalowych i żeliwnych, zwłaszcza przedmiotów dużych, eksponowanych stale na otwartej przestrzeni. Dotyczyć to może takich przedmiotów, jak stare silniki, latarnie, pojazdy, stalowe i żeliwne elementy cmentarne. Jak wiemy, przy pokrywaniu stali lub żeliwa wszelkimi farbami i lakierami, obowiązuje podstawowa zasada jak najdokładniejszego przygotowania powierzchni. Pozostawione na zwierzchni przedmiotów stalowych rysy, nierówności czy wżery, pokryte później powłokami malarskimi, obniżają je-dynie estetykę wyglądu. Natomiast pokrycie skorodowanych lub źle oczyszczonych z korozji przedmiotów stalowych powłoką malarską jest sprawą po prostu karygodną. Pozostawienie resztek produktów korozji lub choćby tylko drobnych nalotów na powierzchni stali i pokrycie ich farbą czy lakierem powoduje nieuchronny proces korozji podpowłokowej. Inaczej mówiąc, niedostatecznie oczyszczone i pomalowane przedmioty stalowe czy żeliwne po krótkim czasie ulegną silnej korozji. Tymczasem z praktyki wiadomo, jak trudno dokładnie oczyścić z produktów korozji wyroby stalowe lub żeliwne, a zwłaszcza wyroby o skomplikowanych kształtach czy rozwiniętej powierzchni. Mamy tu na myśli pojazdy, silniki, elementy ogrodzeniowe, wszelkie balustrady, kute liście, kraty, rzeźby, pomniki. A przecież od dokładności usunięcia najmniejszych nawet śladów produktów korozji z wszystkich załamań, wgłębień i innych zakamarków zależy skuteczność zabiegu malowania. Ze świecą chyba trzeba by szukać takiego amatora kolekcjonera, który z benedyktyńską cierpliwością szczotkami i skrobakami usunie całkowicie produkty korozji z pojazdu, silnika, kutego liścia, łańcucha czy żeliwnej rzeźby. Najczęściej po kilkunastu pociągnięciach stalową szczotką szybko nakładany jest podkład miniowy, idealnie maskujący resztki korozji i miejsca nie doczyszczone. Po paru dniach podkład miniowy zostaje pokryty czarną farbą błyszczącą, matową lub z pięknym odcieniem grafitu. Niby wszystko w porządku: element został zakonserwowany, kolorystyka zachowana. Ale już po paru miesiącach, nie usunięte z powierzchni metalu resztki korozji dadzą o sobie znać. Rozpoczyna się lawinowo narastający, proces korozji podpowłokowej. Powstające produkty korozji zwiększają swoją objętość. Pojawiają się coraz liczniejsze pęcherze, pęknięcia, złuszczenia powłoki. W wyniku obserwacji powyższych faktów specjaliści od walki z korozją dawno już postawili pytanie: skoro w wielu przypadkach tak trudno usunąć przed malowaniem produkty korozji stali, to czy nie można by ich jakoś „unieszkodliwić”? Tak narodziły się znane już nam odrdzewiacze fosforanowe. Preparaty te, których głównym składnikiem jest kwas fosforowy, skutecznie roztwarzają tlenki i wodorotlenki żelaza, po czym wytwarzają cieniutką warstewkę nierozpuszczalnych fosforanów. Stosowanie odrdzewiaczy fosforanowych jest jednak w praktyce, pomimo wielu zalet, bardzo uciążliwe. Jak pamiętamy, wymaga ono zmywania odrdzewianych powierzchni wodą, co przy dużych eksponatach, a szczególnie przy bardzo rozwiniętych powierzchniach, jest bardzo trudne, a czasem zwyczajnie niemożliwe. Pozostawienie zaś resztek odrdzewiacza uniemożliwia dobre związanie się materiału malarskiego z podłożem. Zaistniała więc potrzeba o-pracowania takiego zestawu chemicznego, który nie będzie roztwarzał produktów korozji, lecz przetworzy je w związki trwałe, nierozpuszczalne w wodzie i chemicznie bierne. Podjęto odpowiednie badania, w wyniku których niedawno w Instytucie Mechaniki Precyzyjnej uzyskano takie właśnie preparaty chemiczne: Kompleksor l i Kompleksor 2. Instytut rozpoczął również produkcję tych preparatów, a ich sprzedażą zajmuje się Chemiczna Spółdzielnia Pracy „Septoma"3 3

Aktualnie : Farmaceutyczno-Chemiczna Spółdzielnia Pracy „Septoma” Ząbki k/W-wy tel. dział sprzedaży: 781-68-70; e-mail: [email protected] 14

w Ząbkach koło Warszawy, ul. Reymonta 28, tel. 18-10-73. Zastosowanie tych preparatów do obrony przed korozją stali i żeliwa można bez przesady nazwać rewolucją w malowaniu stali. Po pierwsze, odpada konieczność bardzo dokładnego - co jest często niewykonalne - oczyszczenia powierzchni stali czy żeliwa z produktów korozji, a poza tym można malować przedmioty mokre. A więc zostały złamane dwa dotychczasowe kanony malarskie, według których przed pokrywaniem powierzchnia stali i żeliwa musi być całkowicie wolna od produktów korozji, a ponadto - powierzchnia stali musi być sucha. Kompleksory zawierają w swym składzie przetwarzacze rdzy, czyli substancje reagujące z tlenkami i wodorotlenkami żelaza, wiążąc je w nieaktywne i nierozpuszczalne związki metaloorganiczne. Oprócz przetwarzaczy rdzy kompleksory zawierają substancje błonotwórcze w postaci wodnej zawiesiny. Z zawiesiny tej, po przetworzeniu rdzy i odparowaniu wody, powstaje cienka zwarta powłoka, doskonałe związana z podłożem. Nie ma więc tu, jak we wszystkich innych farbach, żadnych toksycznych rozpuszczalników organicznych, co ma doniosłe znacznie dla warunków bhp i ochrony środowiska. Wodna zawiesina, jaką stanowią kompleksory, wyjaśnią tajemnicę możliwości malowania nawet mokrych wyrobów stalowych i żeliwnych: po prostu przetwarzacze rdzy działają tylko w środowisku wodnym, dlatego kompleksory zawierają wodę. Sposób zastosowania i mechanizm zwalczania korozji za pomocą kompleksorów jest więc następujący: przeznaczony do malowania przedmiot stalowy lub żeliwny musi być wolny od złuszczających się płatków produkcji korozji, natomiast mogą go pokrywać naloty korozji i, jak już wspominaliśmy, przedmiot może być nawet mokry. Kompleksor nakłada się pędzlem. Barwa tego preparatu jest beżowa lub szara, ale już w parę minut po nałożeniu na stal czy żeliwo mokra jeszcze powłoka ciemnieje, a następnie czernieje. Jest to oznaka prawidłowo przebiegającego procesu chemicznego, w wyniku którego tlenki i wodorotlenki żelaza przechodzą w nieaktywne i nierozpuszczalne związki metaloorganiczne. Równocześnie z tym procesem chemicznym zachodzi proces fizyczny odparowania wody i tworzenia się błony powłoki. Powłoka ta jest bardzo dobrze związana z podłożem i stanowi świetny podkład pod normalną farbę lub lakier. Proces odparowania wody ze świeżo nałożonej powłoki kompleksorowej musi zachodzić powoli, bo w przeciwnym razie produkty korozji nie zostaną całkowicie przetworzone. Jak już wspominaliśmy, reakcje chemiczne przetwarzania rdzy zachodzą tylko w środowisku wodnym. Dlatego też, aby zbytnio nie przyspieszać parowania wody, kompleksorami nie należy malować przedmiotów, wyrobów czy obiektów nagrzanych silnie, na przykład przez słońce, jak również należy unikać malowania (nawet w cieniu) podczas dużych upałów. Idealne natomiast warunki do malowania kompleksorami zapewniają latem wczesne godziny poranne (zwłaszcza po nocnej rosie) oraz okresy wiosenno-jesienne. Pamiętajmy, że właśnie z uwagi na wodną zawiesinę kompleksory nie znoszą temperatury poniżej 5°C. Kompleksory mogą zatem spełniać rolę samodzielnej powłoki antykorozyjnej albo podkładu pod normalne zestawy malarskie. W pierwszym przypadku, gdy nie zależy nam na estetyce, na przykład wnętrza pomników (powłoki kompleksorowe są czarne), zalecane jest 2-3-krotne nałożenie powłoki kompleksorowej w odstępie 36 godzin. Wspominaliśmy już, że istnieją dwie odmiany omawianego preparatu: Kompleksor 1 i Kompleksor 2. Kompleksor 1 przetwarza rdzę i daje powłokę cienką, a więc powinien być

15

stosowany do gruntowania wyrobów stalowych narażonych tylko na stosunkowo słabe działanie czynników korozyjnych, czyli wyrobów lub eksponatów znajdujących się w pomieszczeniach zamkniętych. Natomiast Kompleksor 2 również przetwarza rdzę, ale tworzy powłokę znacznej grubości, a więc i odporności. Tym preparatem należy więc gruntować wyroby stalowe i żeliwne narażone na silne działanie czynników korozyjnych, czyli wyroby, obiekty i eksponaty pozostające stale na otwartej przestrzeni. Przeciętne zużycie kompleksorów przy jednorazowym pokrywaniu wynosi 1 dm3 na 8-10 m2 zabezpieczanej po-wierzchni. Na zakończenie jeszcze kilka uwag o właściwościach powłok i korzyściach wynikających ze stosowania kompleksorów. Otóż wyschnięte powłoki z samych tylko kompleksorów mają doskonałą przyczepność do podłoża, nie są zmywalne wodą ani rozpuszczalnikami organicznymi. Chronią stal i żeliwo przed korozją w wilgotnym powietrzu oraz w atmosferze wilgotnego SO2. są odporne na działanie 3% roztworu NaCl i mgły solnej w stopniu przewyższającym inne preparaty stosowane do gruntowania. Poza tym wyschnięte powłoki z kompleksorów wykazują odporność na temperatury stałe i zmienne od -25°C do +300°C, są elastyczne i bar-dziej odporne na uderzenie niż przeciętne powłoki lakierowe Przeciwkorozyjne i mechaniczne właściwości powłok z kompleksorów wyschniętych w temperaturze pokojowej można zwiększyć przez wygrzanie podsuszonych powłok przez godzinę w temperaturze od 140° do 200°C. Im dokładniej zostanie wysuszony podkład z kompleksorów, tym większą odporność korozyjną uzyska cały zestaw malarski. Wiele eksponatów, w tym również i eksponaty metalowe, zawiera fragmenty wykonane ze skór zwierzęcych. Na przykład wkładki stalowych hełmów, głownie i pochwy szabel, pochwy bagnetów, puginałów, pistoletów czy wreszcie tarcze i zbroje. Do prac związanych z usuwaniem korozji części metalowych elementy skórzane muszą być oczywiście zdjęte. Po zakończeniu prac związanych z konserwacją części metalowych nie wolno jednakże pozostawiać w stanie pierwotnym elementów skórzanych. Z upływem czasu skóra wysycha, twardnieje i staje się krucha. Aby więc przywrócić jej dawną elastyczność, trzeba koniecznie zastosować odpowiednie zabiegi konserwacyjne. Przystępując do konserwacji skóry zmywa się na początek dokładnie jej powierzchnię watą zwilżoną terpentyną. Zabieg ten przeprowadzamy w celu rozpuszczenia i usunięcia resztek dawnych past, silnie zanieczyszczonych kurzem. Następnie, w celu impregnacji i natłuszczenia, całą powierzchnię skóry powleka się za pomocą miękkiego pędzla roztworem uzyskanym przez rozpuszczenie 40 g lanoliny w 100 cm3 benzyny ekstrakcyjnej. Jeżeli po 12 godzinach roztwór lanoliny zostanie wchłonięty, zabieg impregnacji ponawiamy. Do impregnacji skóry, po jej oczyszczeniu terpentyną, można też stosować pastę o składzie: • • • •

lanolina wosk pszczeli olejek terpentynowy eter naftowy

20 g 1, 5 g 3 cm3 35 cm3

Pastę tę nakładamy miękką flanelką starannie wcierając. Po 2 dobach schnięcia zaimpregnowaną powierzchnię skóry polerujemy miękką szmatką lub miękką szczotką. Pamiętajmy, że do natłuszczenia i impregnacji skóry nie wolno stosować żadnych olejów mineralnych, jak też jakichkolwiek roślinnych olejów schnących, np. so-

16

jowego, rzepakowego czy słonecznikowego. Ich zastosowanie nie tylko nie przywróci skórze elastyczności, ale spowoduje jej ostateczne zniszczenie.

17

3.

METALE KOLOROWE TEŻ POTRZEBUJĄ POMOCY

Zapoznamy się teraz z najważniejszymi procesami korozję metali nieżelaznych oraz z amatorskimi metodami czyszczenia, konserwowania i przechowywania eksponatów wykonanych z miedzi i jej stopów, czyli brązu lub mosiądzu, oraz wykonanych ze srebra, cyny i ołowiu.

Kłopoty z miedzią i brązem Każdy zbieracz wyrobów metalowych musi pamiętać, że istnieją przypadki, w których wytworzone na przedmiocie produkty korozji stanowią nierozerwalną, integralną część danego zabytku i dlatego zdejmowanie lub usuwanie tych produktów jest niedopuszczalne. Przykładem takiej właśnie sytuacji są przedmioty z miedzi i jej stopów, głównie z brązu Przedmiotów takich, pokrytych szlachetną patyną, nie wolno czyścić aż do odsłonięcia metalu. Ale nie ma reguły bez wyjątku. Istnieją sytuacje, gdy i wyroby miedziane czy brązowe trzeba oczyścić z wszelkich produktów korozji. Często decyzja jest trudna, a przypominamy, że nie wolno jej podejmować pochopnie. W wątpliwych przypadkach konieczna jest porada fachowca. Dlaczego jednak miedź i jej stopy przysparzają aż tylu problemów? Otóż mechanizmy korozji miedzi i jej stopów, głównie brązów, w porównaniu z korozją stali są bardziej skomplikowane i różnorodne. Musimy więc parę słów poświęcić tym procesom, gdyż znajomość „chorób" miedzi i jej stopów ułatwi nam ich „leczenie". Zupełnie niegroźnym objawem korozji miedzi i jej stopów jest tworzenie się powoli w warunkach naturalnych nalotów malachitowej barwy, zwanych patyną szlachetną. Patynę szlachetną tworzą dobrze związane z podłożem związki: zasadowy węglan miedziwy i siarczan miedziowy. Jak sama nazwa wskazuje, patyna szlachetna jest produktem pożądanym. Co ważniejsze, warstewka taka jest dla podłoża nieszkodliwa, a nawet skutecznie chroni je przed dalszą korozją. Dlatego też patyny szlachetnej nie usuwamy nigdy, wręcz przeciwnie - wytwarzamy ją czasem sztucznie na wyrobach nowych lub odnawianych, o czym będziemy mówić dalej. Drugą z kolei grupę produktów korozji miedzi stanowią tlenki. Tworzą one naloty -zależnie od składu - barwy ceglanej, czerwonej lub czarnej. Tlenki miedzi nie byłyby w zasadzie szkodliwe, gdyby nie ich skłonność do życia w swoistej symbiozie z tzw. trądem brązu, stanowiącym najgroźniejszą z odmian korozji miedzi. Co gorsza, tlenki miedzi są niejako pożywką dla tego rodzaju korozji. Trzecią grupę produktów korozji omawianego metalu stanowią związki chloru z miedzią. Z nich to właśnie wywodzi swój rodowód trąd brązu. Początkowo w obecności jonów chloru powstaje chlorek miedzi(I) CuCl o barwie szarobrunatnej. Pod wpływem wilgoci i tlenu, który może pochodzić z powietrza, jak też i tlenku miedzi(II), powstają dwa chlorki - miedzi(I) CuCl oraz zasadowy chlorek miedzi (II) CuCl2 • 3Cu(OH)2. Chlorek zasadowy o barwie zielonej nie jest specjalnie groźny. Natomiast chlorek obojętny, też o barwie zielonej, dobrze rozpuszczalny w wodzie, łatwo rozkłada się na tlenek miedzi(II) CuO oraz kwas solny HCl: CuCl2 + H2O Æ 2HCL + CuO

18

Kwas solny atakuje z kolei metaliczną miedź, powstaje więc chlorek miedzi(I) CuCl i cały cykl się powtarza. W rezultacie niewielka ilość chlorków wywołuje groźną w następstwach, bo podlegającą lawinowej autokatalizie korozję, zwaną trądem brązu. [rysunek powyżej] Jakie wobec tego płyną wskazówki praktyczne dla kolekcjonerów przedmiotów z miedzi i jej stopów? W praktyce się wystrzegać i energicznie zwalczać jedynie korozję chlorkową, czyli właśnie ów trąd brązu.

19

Wykrywanie trądu brązu Podstawowym zadaniem jest więc stwierdzenie, czy dany przedmiot zawiera, czy też nie zawiera, produkty korozji chlorkowej. W tym celu badany przedmiot zamykamy w szczelnym naczyniu razem z otwartym pojemnikiem napełnionym wodą. Zależy nam na wytworzeniu w naczyniu atmosfery nasyconej parą wodną. Jeżeli po 24 godzinach na badanym przedmiocie nie pojawią się zielone plamki bądź naloty charakterystyczne i dla obojętnego, i dla zasadowego chlorku miedziowego, możemy uznać, że produktami korozji jest tylko patyna szlachetna, nie zawierająca chlorków. Gdy stwierdzimy brak chlorków, przedmiot pokryty patyną szlachetną dokładnie suszymy w temperaturze 80-90°C, po czym pokrywamy go warstewką ochronną lakieru lub roztworu wosku, o czym będziemy dalej mówili obszerniej. Nie załamujmy jednak rąk, gdy wynik badania zawartości chlorków będzie pozytywny, czyli gdy przedmiot pokryją zielone plamy. Jeżeli proces korozji chlorkowej nie zaszedł bardzo daleko, przedmiot jest jeszcze do uratowania. Kuracja będzie polegała na elektrochemicznym lub chemicznym wy-kryciu i wiązaniu jonów chloru, zawartych w produktach koce miedzi. Powiedzmy, że decydujemy się na długotrwałą elektrolizę w destylowanej wodzie. Rurowany przedmiot miedziany stanowi. katodę, anodą jest blaszka ołowiana o powierzchni równej przedmiotowi. Nalewamy do naczynia szklanego czystą wodę i włączamy prąd stały, regulując go tak, aby napięcie pomiędzy elektrodami wynosiło 2-3 V. Odległość katody od anody powinna się zawierać w przedziale 5-15 cm. Pod wpływem elektrolizy aniony chlorkowe Cl- opuszczają czyszczony przedmiot, przechodzą do ołowianej anody i tam ze stają związane w bardzo trudno rozpuszczalny chlorek ołowiu(II) PbCl2. Elektrolityczna „kuracja" wyrobów z brąz trwa 3-4 doby. Z kolei chemiczna metoda usuwania chlorków polega n umieszczeniu na 8-10 dni ratowanego przedmiotu w naczyniu napełnionym 5% wodnym roztworem kwaśnego węglanu sodu NaHCO3, czyli tzw. sody oczyszczonej. W wyniku reakcji chlorku miedziowego z sodą powstaje bardzo trudno rozpuszczalny węglan miedzi(II), a jony chlorkowe wiążą się z kationami sodu i przechodzą do roztworu. Opisany proces zachodzi powoli, dlatego kuracja ta musi trwać tyle dni. Po każdym z obu wymienionych procesów usuwania chlorków konserwowany przedmiot płucze się dokładnie w wodzie destylowanej, gotuje w wodzie destylowanej przez 30 minut4, suszy i poddaje konserwacji. Jeszcze inna, niestety, bardzo kosztowna kuracja polega na przykładaniu do „chorych” miejsc wyrobów z brązu kompresu ze sproszkowanego srebra lub tlenku srebra. Zarówno proszkowane metaliczne srebro, jak też i tlenek srebra są chemicznie bardzo aktywne, a więc łatwo, zwłaszcza w obecności wody, reagują ze związkami chloru. W naszym konkretnym przypadku rozpuszczalne w wodzie chlorki miedzi, reagując ze srebrem lub tlenkiem srebra, przechodzą w metaliczną miedź i nierozpuszczalny biały chlorek srebra. Ten rodzaj czyszczenia, z uwagi na koszt odczynnika, można zastosować oczywiście tylko wtedy, gdy stwierdzimy, iż trąd brązu występuje lokalnie. Opisane dotychczas metody walki z chlorkami dotyczyły przypadków prostych, łagodnych. Niestety, musimy się również liczyć z tym, że przedmiot z brązu, badany w atmosferze nasyconej pary wodnej, pokryją w całości zielone naloty. W takich przypadkach mamy do czynienia ze „stanem ciężkim” musimy zastosować mocniej4

Z uwagi na zawartość chloru w zabiegach tych nie wolno stosować wody z sieci wodociągowej 20

sze środki, którymi są silne reduktory: cyna, cynk, aluminium. Tym razem przedmiot z brązu, oczyszczony wstępnie z brudu, tłuszczu i kurzu, pokrywany gorącym wodnym 10% roztworem żelatyny.

Gdy po około godzinie roztwór stężeje i utworzy na przedmiocie skrzepłą warstewkę, cały przedmiot owijamy folią cynową. Następnie okładamy przedmiot z obu stron blaszkami cynkowymi lub aluminiowymi, całość owijamy ściśle żyłką stylonową. i umieszczamy w naczyniu o dużej wilgotności. Pod wpływem działania wilgoci tworzą się dziesiątki tysięcy mikroogniw lokalnych. Powstają one pomiędzy czyszczonym przedmiotem a folią cynową. W wyniku działania takich ogniw lokalnych na przedmiocie zachodzą procesy redukcji. Dzięki temu usunięte zostają z patyny jony chlorkowe Cl które następnie wiążą się w chlorek glinu lub cynku. Niezależnie od metody, jaką usuwaliśmy chlorki, tak uratowany przedmiot płuczemy, a następnie gotujemy dwukrotnie po 30 minut w wodzie destylowanej, dokładnie suszymy i konserwujemy.

O czystej miedzi A teraz zupełnie inny problem „miedziany". Jeżeli staniemy się posiadaczami miedzianego na przykład garnka czy patelni, to możemy, a nawet powinniśmy, oczyścić je do metalicznego połysku. W tym przypadku, jak już wiemy, decyduje charakter przedmiotu. Po prostu czyszcząc garnek przy-

21

wracamy mu dawny, właściwy wygląd. Przecież w czasach gdy był on używany na co dzień, na pewno lśnił czystością. Oczywiście i tym razem do czyszczenia nie wolno stosować środków o działaniu ostrym, brutalnym. Wszelkiej naloty korozyjne musimy usuwać z miedzi przez szczotkowa-nie. Do czyszczenia wyrobów miedzianych radzimy stosować miękkie szczotki mosiężne, najlepiej okrągłe, osadzone na wałku silnika elektrycznego. Gdy przedmiot miedziany jest mały i delikatny, na przykład broszka czy spinka, wtedy trzeba stosować metody chemiczne, a więc trawienie. Polecamy trzy roztwory do trawienia eksponatów miedzianych: • • •

10% wodny roztwór kwasu mrówkowego lub cytrynowego, 10% wodny roztwór winianu sodowo-potasowego z dodatkiem 3 cm3 wody utlenionej na 100 cm3 roztworu, 10% wodny roztwór sześciometafosforanu sodu.

Pierwsza kąpiel jest najaktywniejsza, więc najszybciej roztwarza wszelkie produkty korozji miedzi. Roztwór drugi, winian potasowo-sodowy z dodatkiem wody utlenionej, jest szczególnie polecany do wyrobów ażurowych i o drobnej subtelnej ornamentacji, a więc rozwiniętej strukturze powierzchni. Trzeci roztwór działa najłagodniej, można go więc stosować do czyszczenia wyrobów szczególnie cennych i delikatnych. Można by w tym miejscu zadać pytanie o czas działania podanych roztworów na czyszczone przedmioty. Niestety, nie da się go ściśle określić, ponieważ zależy on od stopnia skorodowania przedmiotu. Kąpanie może trwać od 5 do 60 minut. Moment jego zakończenia musimy ustalić sami na podstawie oceny stanu powierzchni. Oczyszczone przedmioty miedziane konserwujemy poprzez pokrywanie lakierem lub preparatami olejowymi albo woskowymi.

Utrwalanie połysku Wiele wyrobów z miedzi i jej stopów, a więc z brązu czy mosiądzu, miało kiedyś błyszczące lśniące powierzchnie. Dlatego też takie wyroby użytkowe, jak np. mosiężne odważniki, moździerze, brązowe dzwonki, klamki czy miedziane naczynia lub ozdoby w kolekcji amatora też powinny lśnić i błyszczeć. Niestety, powierzchnia miedzi i jej stopów, nawet najstaranniej wypolerowana mechanicznie czy wybłyszczona przez trawienie, po pewnym czasie znów ciemnieje i pokrywa się nalotami korozji. Aby do tego nie dopuścić, to znaczy, aby przedłużyć trwałość uzyskanego z trudem połysku powierzchni, przedmioty wykonane z miedzi i jej stopów po starannym odtłuszczeniu poddajemy procesowi chromianowania. Zabieg ten zwiemy potocznie pasywacją. Polega on na zanurzeniu wyrobu w roztworze zawierającym związki : chromu. W wyniku zachodzących reakcji chemicznych na powierzchni metalu powstaje bezbarwna warstewka chromianowa, która dzięki swej chemicznej bierności, czyli właśnie pasywności, skutecznie chroni metal przed ponownym tworzeniem się nalotów korozji. A oto przepisy na typowe kąpiele do chromianowania miedzi i jej stopów: • • •

20 cm3 80 cm3 1 cm3

kwas azotowy stężony HNO3 kwas siarkowy stężony H2SO4 kwas solny stężony HCl

22

• •

bezwodnik kwasu chromowego CrO3 woda do objętości

70 g 1 dm3

dwuchromian sodu Na2Cr2O7 siarczan sodu Na2SO4 chlorek sodu NaCl kwas siarkowy stężony H2SO4 woda do objętości

180 g 30 g 10 g 6 cm3 1 dm3

lub • • • • •

W przypadku drugiego roztworu do kolbki wsypujemy odważoną ilość dwuchromianu i wlewamy około 400 cm3 ciepłej wody. Dopiero po całkowitym rozpuszczeniu się dwuchromianu wsypujemy dwie następne sole. Następnie dodajemy odmierzoną ilość kwasu siarkowego, po czym dolewamy wody do objętości l dm3. Utrwalenie połysku, a więc właściwa pasywacja powierzchni, polega na zanurzeniu wypolerowanego poprzednio na błyszcząco i dokładnie odtłuszczonego przedmiotu miedzianego lub ze stopu miedzi w odpowiedniej kąpieli. Temperatura kąpieli do pasywacji powinna wynosić 10-25°C, czas pasywacji jest bardzo krótki zabieg trwa zaledwie 10-15 sekund. Przedmioty po wyjęciu z kąpieli trzeba natychmiast bardzo starannie spłukać zimną, a następnie ciepłą wodą. Wysuszone przedmioty szczotkujemy włosianą szczotką, natartą lekko bezbarwną pastą do obuwia lub parafiną. A teraz jeszcze trzy inne przepisy na kąpiele, tym razem do równoczesnego wybłyszczania i chromianowania miedzi oraz jej stopów: • •

•

• • •

• •

• • •

1). bezwodnik kwasu chromowego CrO3 kwas siarkowy stężony H2SO4 woda do objętości 2). bezwodnik kwasu chromowego CrO2 siarczan sodu Na2SO4 woda do objętości 3). dwuchromian sodu Na2Cr2O7 kwas azotowy stężony HNO3 kwas octowy lodowaty CH3COOH chlorek sodu NaCl woda do objętości

150 g 90 cm3 1 dm3 250 g 20 g 1 dm3 150 g 100 cm3 140 cm' 50 g 1 dm3

Przedmioty miedziane lub ze stopów miedzi po umyciu i odtłuszczeniu trawi się w jednej z trzech podanych kąpieli w temperaturze 18-25°C przez 20-30 sekund. Podane kąpiele usuwają naloty korozji, jednocześnie trawią metal, ale w sposób bardzo łagodny, po czym na jasnej, błyszczącej już powierzchni wytwarzają chromianową warstwę pasywną.

23

Opiekujemy się srebrem Metaliczne srebro ma dwóch groźnych wrogów: są nimi związki siarki i chloru. Pierwsze z nich działają głównie w powietrzu, drugie w wodzie i ziemi. Ciągły rozkład substancji białkowych dostarcza nieustannie do atmosfery siarkowodór H2S. Również i nasza działalność, jak spalanie gazu, jazda samochodami, nie mówiąc już o czynnych zakładach chemicznych, wzbogaca atmosferę w siarkowodór i tlenki siarki. O tym, jak bardzo srebro jest wrażliwe na działanie siarki, możemy się łatwo przekonać kładąc kawałek gumy na świeżo oczyszczoną powierzchnię srebra. Po paru godzinach pojawią się ciemne plamy. Czernieją też srebrne czy srebrzone łyżeczki po zjedzeniu nimi jajka na miękko. O czym to świadczy? Zarówno guma, jak i żółtko jajka zawierają siarkę, która reagując ze srebrem tworzy siarczek srebra Ag2S. Nic dziwnego więc, że po paru latach przedmioty srebrne pokrywają się ciemnymi nalotami siarczku srebra Ag2S. Z kolei takie same przedmioty, które leżą długo w ziemi, stykają się z zawartymi w wodach gruntowych roztworami chlorków. Pod wpływem ich działania na srebrze tworzy się gruba, rogowata warstwa chlorku srebra AgCl. O ile sczerniały puchar, taca czy lichtarz dadzą się łatwo oczyścić, a przy tym produkty korozji nie zmieniają ich kształtu czy rysunku, o tyle korozja chlorkowa zaciera kontury wyrobu, czyni nieczytelnym rysunek, zniekształca szczegóły faktur. Barwa produktów korozji chlorkowej jest szarobrunatna. Usunięcie produktów korozji chlorkowej bez naruszenia podłoża jest bardzo trudne i żmudne. Stosuje się do tego celu moczenie i częste szczotkowanie. Do rozmiękczenia i częściowego roztwarzania chlorku srebra stosuje się 15% wodny roztwór tiosiarczanu amonu (NH4)2S2O3 lub tiomocznika H2NCSNH2. Moczenie i okresowe szczotkowanie prowadzimy tak długo, aż odsłonięte zostanie metaliczne podłoże. Inaczej jest natomiast w przypadku przedmiotów srebrnych lub srebrzonych sczerniałych, pokrytych siarczkami bądź tlenkami srebra. Tu często trzeba postępować bardzo ostrożnie, aby nie zniszczyć pożądanych efektów dekoracyjnych. Pamiętajmy bowiem, że czarna patyna chroni doskonale srebro przed dalszymi atakami korozji, a poza tym czasem bywa ona wytwarzana celowo. Czerń w zagłębieniach, reliefach czy na ażurach czyni je bardziej plastycznymi, wydobywa niejako i eksponuje samą formę. Przed generalnym natarciem na siarczkową i tlenkową korozję srebra konieczne jest więc zastanowienie się, czy i w jakim miejscu czarna patyna musi pozostać. Skoro zapadnie decyzja oczyszczenia srebra z ciemnych produktów korozji siarczkowej i tlenkowej, zaprzęgamy do pracy metody chemiczne, elektrochemiczne albo mechaniczne. Z metod chemicznych skutecznie usuwających ciemne naloty ze srebra polecić możemy kąpiel w 5% wodnym roztworze amoniaku NH3 aq. A w przypadku, gdy przedmiot srebrny pokrywa bardzo gruba, ciemna warstewka, a jednocześnie przedmiot jest silnie profilowany lub ażurowy, co uniemożliwia stosowanie metody mechanicznej, godna polecenia jest metoda elektrochemiczna. W tym celu oczyszczony i odtłuszczony przedmiot, to jest dokładnie przemyty benzyną ekstrakcyjną lub acetonem, łączymy drutem z blachą aluminiową i całość zanurzamy w roztworze zawierającym w 1 dm3 wody: • 30 g wodorotlenku sodu NaOH • 30 g węglanu sodu Na2CO3

24

Wskutek zachodzących reakcji elektrochemicznych czarne naloty ulegają roztworzeniu. Kąpiel przedmiotu połączonego z blachą aluminiową trwa tak długo, aż zginą ostatnie ciemne plamy. Oczyszczony już przedmiot płucze się dokładnie wodą, suszy i na końcu konserwuje. Ciemne naloty na srebrze usuwamy też chemicznie 20% roztworem tiomocznika z dodatkiem amoniaku. W celu sporządzenia takiego roztworu 20 g tiomocznika H2NCSNH2 rozpuszczamy w 90 cm3 wody, dodajemy około l cm3 amoniaku NH3aq. Następnie w roztworze o temperaturze pokojowej zanurzamy srebrne przedmioty. Jeżeli czyszczone przedmioty są duże, np. taca, wtedy sporządzonym roztworem nasycamy miękki gałganek koniecznie lniany lub bawełniany i pocieramy nim czyszczone powierzchnie. Z kolei do mechanicznego czyszczenia sczerniałego srebra godna polecenia jest papka otrzymana przez zarobienie amoniakiem miałkiej, przesianej kredy. Do papki tej dodajemy parę kropel detergentu, np. płynu Ludwik. Nałożoną na flanelę papką czyścimy wyroby srebrne. Metoda ta jest prosta i skuteczna, a jednocześnie srebro zostaje mechanicznie wypolerowane. Oczyszczone wyroby srebrne w celu zabezpieczenia ich przed czernieniem poddaje się, podobnie jak miedziane, zabiegowi pasywacji. Polega ona na wytworzeniu na powierzchni srebra bardzo cienkiej, niewidocznej, lecz chemicznie odpornej, pasywnej warstewki chromianowej. W tym celu czyste i odtłuszczone acetonem wyroby srebrne zanurza się na 10-15 sekund w roztworze wodnym o składzie: • •

albo

5 g dwuchromianu sodu Na2Cr20 lub potasu K2Cr207 w l dm3 wody

0, 5 g trójtlenku chromu (bezwodnik kwasu chromowego) CrO3 w 1 dm3 wody. Później przedmiot płucze się dokładnie wodą i suszy. •

25

Opisane zabiegi odnoszą się przede wszystkim do czystego metalicznego srebra. Tymczasem przeważnie mamy do czynienia z różnymi stopami srebra, głównie ze stopem srebro--miedź, czyli Ag-Cu. Odporność korozyjna takich stopów jest o wiele mniejsza od odporności korozyjnej czystego srebra. Na szczęście jest na to stosunkowo prosta rada. Oto przedmioty wykonane ze stopu Ag-Cu gotujemy przez 10 minut w • 5% roztworze kwasu siarkowego H2S04 lub • 6% wodnym roztworze azotanu potasu (saletry) KNO3. Oba te rozwory powodują selektywne powierzchniowe roztwarzanie miedzi bez naruszania srebra. Tak wytrawione przedmioty ze stopów Ag-Cu stają się jaśniejsze i bardziej odporne na korozje, zwłaszcza po dodatkowo przeprowadzonej wyżej opisanej pasywacji w roztworach chromianowych. Dodajmy, że po wielu latach przedmioty wykonane ze stopów Ag-Cu, zwłaszcza te przechowywane w ziemi, stają się kruche. Dlatego jeżeli znajdziemy na przykład pogięty świecznik srebrny czy też zgiętą łyżeczkę, to stanowczo nie radzimy ich od razu prostować, bo bardzo łatwo może nastąpić pęknięcie. Przedmioty takie trzeba dokładnie oczyścić z produktów korozji, wygrzać w temperaturze 450°C przez 20 minut, powoli ostudzić i dopiero przystąpić do prostowania. Wstępne oczyszczenie z produktów korozji jest konieczne, ponieważ podczas wygrzewania może dojść do stopienia się produktów korozji, jak np. AgCl lub CuCl, i ich nieodwracalnego wtopienia się w srebro. Wygrzewanie w temperaturze 450°C usuwa naprężenia w stopie, czyni go bardziej plastycznym i miękkim.

Parę słów o złocie Złoto jest tak odporne na korozję, że nie wchodzi w zakres naszych zainteresowań, czyli teoretycznie nie powinniśmy się nim zajmować. W życiu jednak różnie bywa i w praktyce spotkamy się z wyrobami wykonanymi nie z czystego złota, lecz jego stopu z miedzią i srebrem, w których to stopach zawartość złota wynosi nieraz zaledwie 30%. Oczywiste jest, że takie stopy to nie czyste złoto, a więc daleko im do jego odporności korozyjnej. Wyroby z takiego stopu po dłuższym czasie przebywania w atmosferze, zawierającej związki siarki, chloru czy gazy spalinowe, stopniowo ciemnieją, a nawet pokrywają się delikatnym nalotem. Gdybyśmy nalot taki obejrzeli przez silne szkło powiększające, zobaczylibyśmy nie ciągłą warstewkę, lecz liczne luźne kępki. Dowodzi to niejednorodności stopu, bo miejsca zawierające więcej srebra, a zwłaszcza więcej miedzi, ulegają łatwiej i szybciej korozji. Aby takie przedmioty oczyścić, odtłuszczamy je dokładnie acetonem, po czym zanurzamy w ciepłym 1% kwasie azotowym HNO3. Roztwór ten roztwarza jedynie produkty korozji składników stopu złota, nie naruszając oczywiście samego złota. Najtrudniejsze do czyszczenia są złocone przedmioty ze srebra, miedzi lub stopów miedzi, takich jak brąz lub mosiądz. Tu trzeba postępować bardzo ostrożnie, bo zastosowanie środków silnie agresywnych może łatwo doprowadzić do zniszczenia złotej powłoki. Oczywiście środki takie, jak kwas azotowy, solny czy siarkowy, złota nie roztwarzają. Ale pamiętajmy, że złota powłoka, zwłaszcza na wyrobach starych, jest cienka i bardzo silnie porowata. Kwasy wnikają przez pory i rozpoczyna się szybkie podpowłokowe roztwarzanie metalu podłoża, co powoduje odwarstwianie się i złuszczanie samej powłoki złota. Dlatego w celu oczyszczenia złoconego przedmiotu, a więc usunięcia produktów korozji metalu podłoża, które poprzez pory wydobyły się na

26

zewnątrz, możemy stosować środki roztwarzające wyłącznie produkty korozji metalu podłoża, bez naruszania metalu samego podłoża. W przypadku więc złoconego przedmiotu srebrnego produkty korozji srebra usuwamy roztworem tiomocznika, a w przypadku złoconej miedzi i stopów miedzi stosujemy rozcieńczony 2-3% amoniak NH3aq.

O miękkiej cynie i zarazie cynowej Chociaż cyna jest jednym z najdawniej znanych metali, a od wieków wykonywano z niej naczynia i różne ozdoby, to jednak do naszych czasów przechowały się zaledwie nieliczne cynowe przedmioty. Warto zatem parę zdań poświęcić cynie, jej odmianom i niezwykłym właściwościom. Żaden bowiem z jej krewnych, czyli innych pierwiastków metalicznych, nie potrafi tak JAK ona być już nie tylko dwulicowym, lecz nawet i trójlicowym. Tak, to nie żadna omyłka ani przesada. Metaliczna cyna może występować aż w trzech różniących się między sobą postaciach, zwanych odmianami alotropowymi. Te alotropowe odmiany cyny oznaczone są literami greckimi: α (alfa), ß (beta) oraz γ (gamma). Najbardziej znana jest cyna odmiany ß. Jest to miękki i ciągliwy metal o srebrzystym połysku. Jego ciężar właściwy wynosi 7, 29 g/cm3, a temperatura topienia 231, 8°C. Cyna odmiany ß zbudowana jest z tetragonalnych kryształów. Gdy laskę lub pręt takiej cyny zginamy, słychać wyraźny chrzęst, trzeszczenie. Odgłos ten, zwany „krzykiem cyny", powstaje w wyniku wzajemnego tarcia tetragonalnych metalicznych kryształów. Od wieków zginanie laski cynowej stanowi próbę jej czystości. Charakterystyczny „krzyk cyny" wydaje jedynie metal czysty. Natomiast cyna stopiona z ołowiem jest podczas tej próby „głucha", czyli przez zginanie laski możemy od razu stwierdzić, czy mamy do czynienia z czystą cyną, czy też z jej stopem z ołowiem. Cyna odmiany ß jest miękka i bardzo ciągliwa, daje się łatwo rozwalcowywać na bardzo cienkie folie, nawet grubości 15 mikrometrów. Folie takie, zwane staniolem, do czasu rozpowszechnienia folii aluminiowych, królowały jako opakowania, zwłaszcza w przemyśle spożywczym, jak również jako tuby do past. Gdy cyna odmiany β zostanie ogrzana do 162°C, wtedy przechodzi w odmianę γ, którą stanowią romboidalne kryształy. Zmiana struktury krystalicznej wpływa też i na zmianę właściwości fizycznych. Cyna odmiany γ ma postać kruchej, rozpadającej się, masy. Jej ciężar właściwy spada do 6.54, a za to temperatura topienia podnosi się do 238,8°C. Zanika też dawna plastyczność na rzecz znacznej kruchości. I te właśnie cechy od wieków już były wykorzystywane przy tzw. pobielaniu naczyń miedzianych. Wnętrza naczyń miedzianych, służących do przechowywania czy też przygotowywania produktów spożywczych, powlekane są od środka warstewką cyny. W tym celu oczyszczone naczynie miedziane ogrzewa się do temperatury około 300°C i natychmiast do jego wnętrza wrzuca rozdrobnioną cynę wymieszaną z chlorkiem amonu HN4C1, po czym energicznie pociera ścianki zwitkiem pakuł konopnych. Rozdrobniona cyna w temperaturze około 300°C łatwo się topi, a sublimujący chlorek amonu oczyszcza powierzchnię miedzi i ułatwia pokrycie jej cyną. Właśnie do celów pobielania naczyń miedzianych kotlarze już od wieków stosowali cynę odmiany y. Otrzymywano ją łatwo przez mechaniczne rozdrabnianie ogrzanej do temperatury 162°C cyny β.

27

Ale to jeszcze nie wszystko. Oto odmiana β w temperaturze poniżej 13, 2°C zaczyna przechodzić w odmianę α. Cyna ta to szary proszek utworzony z subkryształków o budowie regularnej. Ciężar właściwy cyny α wynosi tylko 5,75 g/cm3. ponieważ ciężar właściwy cyny β wynosi 7,29 jej przejście w odmianę α o ciężarze 5.75 związane jest ze znacznym powiększeniem objętości. W zakresie temperatur 13,2 - 0°C przemiana białej, błyszczącej, metalicznej cyny β w szary proszek przebiega bardzo powoli. Jednak obniżenie temperatury do - 48°C tak przyśpiesza przemianę cyny β w α, że już w ciągu zaledwie kilkunastu godzin przedmiot cynowy może cały ulec rozpadowi. Zjawisko rozsypywania się w proszek wyrobów cynowych w niskich temperaturach, zwane „zarazą cynową", było już znane od dawna. Bliższe badania tego ciekawego i do dnia dzisiejszego niecałkowicie wyjaśnionego zjawiska przyniosły nowe spostrzeżenia. A więc odkryto, iż skład stopu cyny, z którego jest wykonany przedmiot, jak też i temperatura otoczenia odgrywa-ją tu decydującą rolę. I tak przechodzeniu odmiany β w α za-pobiegają już niemal śladowe dodatki takich metali, jak As, Ge. In, Pb, Sb, Bi. Przechodzenie odmiany cyny β w α przyśpieszają nawet śladowe dodatki takich metali, jak Al, Co, Mg, Mn, Zn. Następnie doświadczalnie stwierdzono możliwość indukowania czy też przenoszenia „zarazy cynowej" na zdrowe wyroby już przez samo pocieranie odmiany cyny β odmianą α. Oczywiście musi się to odbywać w temperaturze poniżej 13, 2°C, a sam wyrób cynowy nie może zawierać wymienionych dodatków metalicznych zapobiegających prze mianie cyny β w α. Co ciekawsze, już samo zetknięcie się w niskich temperaturach cyny β z takimi związkami, jak tellurek kadmu CdTe czy antymonek indu InSb powoduje powstawanie odmiany α. Przechodzenie w niskich temperaturach cyny β w cynę α, czyli właśnie owa "zaraza cynowa", zwana też dżumą cynową, była jednym z powodów zniszczenia tak dawniej popularnych wyrobów cynowych. Drugą równie ważną przyczyną są same właściwości fizyczne cyny. Jest ona, jak już wiemy, miękka i niskotopliwa Nic więc dziwnego, że na przestrzeni wieków liczne naczynia, zastawy stołowej, świeczniki i inne wyroby cynowe poprostu wielokrotnie przetapiano. Wielkie spustoszenie w kolekcjach wyrobów cynowych poczyniła I wojna światowa. Niemcy odcięci blokadą angielską od importu surowców już w drugim roku wojny odczuwali wielki deficyt metali kolorowych, a zwłaszcza cyny. Wtedy to w sposób barbarzyński rekwirowano i przetapiano m.in. brązowe dzwony, posągi, jak też i liczne wyroby z cyny. Przejdźmy jednak do przedmiotów cynowych, które szczęśliwie trafiły do kolekcji amatorskiej. Póki „zaraza cynowa" nie zapuka do drzwi naszego „muzeum", to najprostszym, a zarazem najskuteczniejszym i jedynym środkiem zaradczoprofilaktycznym jest umieszczenie eksponatów cynowych w pomieszczeniu, w którym temperatura nigdy nie spada poniżej 15°. Najprawdopodobniej właśnie dlatego naczynia cynowe, misy, dzbany, kubki, talerze, wieszano dawniej z zasady wysoko na ścianach w kuchniach, a więc tam, gdzie jest najcieplej. Chyba dzięki temu niektóre przedmioty i nowe ocalały do dnia dzisiejszego. Klasyczne postacie korozji cyny to tlenki. W atmosferze wilgoci i przy dostępie tlenu cyna powoli pokrywa się szarym nalotem tlenku cyny(II) SnO. O ile szary nalot SnO jesf nieszkodliwy, o tyle pojawienie się na cynowym naczyniu białych wykwitów tlenku cyny(IV) SnO2 sygnalizuje już poważne niebezpieczeństwo. Dzieje się tu podobnie jak z trądem brązu. Raz powstałe białe wykwity tlenku cynowego stają się zarodnikami „choroby", która stopniowo niszczył cały przedmiot cynowy. Zaatakowane białym nalotem wyroby cynowe trzeba więc koniecznie od razu poddać czyszczeniu

28

chemicznemu lub elektrolitycznemu w roztworach wodorotlenków. Procesy te prowadzą do roztworzenia i usunięcia tlenków bez naruszania czystego metalu podłoża. Zaatakowany białymi wykwitami przedmiot cynowy myjemy dokładnie ciepłą wodą, szczotką i mydłem, i zanurzamy na 2-3 godziny do wodnego 5% roztworu kwasu solnego HCl. Kwas ma roztwarzać tylko produkty korozji cyny. Inny sposób usuwania białych produktów korozji, łącznie z likwidacją ich „gniazd wylęgu”, to elektroliza w 5% roztworze wodorotlenku sodu NaOH. Czyszczony przedmiot cynowy zawieszamy jako katodę, zaś anodą jest stalowa blaszka w kształcie walca otaczająca, lecz nie dotykająca przedmiotu. Stosujemy gęstość prądu 0,3-0,5 A/dm2 i czas elektrolizy 1-2 godziny. Oczyszczone z produktów korozji przedmioty cynowe płucze się bardzo dokładnie wodą, gotuje w wodzie destylowanej, suszy i poddaje odpowiedniej konserwacji.

Potępiony ołów Przez wiele wieków ołów służył do wyrobu kuł i śrutu myśliwskiego, ale również do produkcji różnych artykułów technicznych. Z ołowiu więc odlewane były ciężarki, obciążniki, zaś z blachy ołowianej zwijano rury. Rury takie, bardzo łatwe w montażu, stosowano setki, a nawet tysiące lat temu w instalacjach wodociągowych. Z chwilą jednak, gdy wodę zaczęto chlorować, a ilość zawartych w niej zanieczyszczeń poważnie wzrosła, okazało się, że nierozpuszczalne w wodzie czystej rury ołowiane zaczynają reagować z chlorem i innymi związkami zawartymi w wodzie. Ponieważ wszelkie rozpuszczalne sole ołowiu są bardzo silnymi truciznami, w większości krajów ukazały się zarządzenia nie dopuszczające używania rur ołowianych do instalacji wodnych. W Polsce przepisy dotyczące instalacji wodociągowych zabraniają nawet stosowania zarabianej pokostem minii ołowianej do nasycania pakuł, stanowiących uszczelnienia złącz rur wodociągowych. W normalnych warunkach atmosferycznych ołów pokrywa się szarym nalotem tlenku PbO2, Gdy wilgotność powietrza jest duża, na powierzchni ołowiu tworzy się zwarta warstewka węglanów. Oba typy produktów korozji chronią metal przed dalszym zniszczeniem. Skoro jednak ołów znajdzie się w atmosferze miejskiej czy przemysłowej, bogatej w produkty kwaśne, wtedy powstaje szkodliwy zasadowy węglan ołowiawy w postaci białego proszku, który nie chroni już metalu podłoża. Zaatakowane w ten sposób wyroby ołowiane trzeba koniecznie oczyścić, aby powstrzymać dalsze żniwo korozji. Po wstępnym umyciu przedmiotów ołowianych szczoteczką i mydłem w gorącej wodzie, zanurzamy je do 6% roztworu kwasu solnego HCl. Nastąpi wtedy gwałtowna reakcja roztwarzania się węglanu ołowiawego, której towarzyszy obfite wydzielanie się dwutlenku węgla CO2. Po ustaniu burzliwej reakcji przedmiot trzymamy w roztworze kwasu solnego jeszcze przez 15 minut, dokładnie płuczemy, gotujemy w wodzie destylowanej i przenosimy na 2 godziny do 10% wodnego roztworu octanu amonu NH4C2H3O2. Roztwór ten usunie z powierzchni ołowiu nie rozpuszczony w kwasie dwutlenek ołowiu. Po dwugodzinnej kąpieli przedmiot dokładnie płuczemy wodą, suszymy i konserwujemy.

Przechowywanie i konserwacja Po zaznajomieniu się z metodami wykrywania i usuwania produktów korozji miedzi i jej stopów oraz srebra, cyny i ołowiu zajmiemy się metodami konserwacji i przechowywania przedmiotów wykonanych z tych metali. Jak już wielokrotnie podkreślaliśmy, koniecznie trzeba zachować podstawowy

29

warunek: przedmiot metalowy musi być doskonale wypłukany i całkowicie wysuszony. Dopiero wtedy można go będzie odpowiednio zakonserwować.

Zabezpieczanie wyrobów z miedzi i jej stopów oraz innych metali nieżelaznych W codziennej praktyce majsterkowiczów i kolekcjonerów często pojawiają się pytania: • jak utrwalić połysk uzyskany z tak wielkim trudem na mosiężnym samowrze? • czym zabezpieczyć przed śniedzieniem miedziane garnki • co zrobić, aby brązowa statuetka Buddy nie straciła pięknej patyny? Wydawałoby się, że dziś, w dobie wspaniałego rozkwitu tworzyw sztucznych, a co za tym idzie również lakierów, nic nie stoi na przeszkodzie, aby eksponat pokryć bezbarwnym lakierem, lakier utwardzić i w ten sposób eksponat szczelnie zamknąć w bezbarwnym pancerzu. Niestety, nie jest to najszczęśliwszy pomysł i stanowczo odradzamy takie rozwianie. Pamiętajmy, że naczelne dewizy konserwacji to: • •

nie szkodzić, ile to jest możliwe, nie wprowadzać zmian nieodwracalnych, chyba że jest to jedyna metoda uratowania przedmiotu.

Załóżmy, że utwardzalnym lakierem pomalowaliśmy brązową statuetkę pokrytą piękną szlachetną patyną. Mija kilka lat. Jak wiadomo, nic nie jest wieczne, więc i powłoka lakierowana uległa z pewnością tu i ówdzie uszkodzeniu, trzeba więc przeprowadzić nowy zabieg konserwacyjny. I wtedy zaczyNAJĄ SIĘ kłopoty. Powłoki z dobrze utwardzonego lakieru nie ruszy żaden rozpuszczalnik. Trzeba więc stosować brutalne metody w postaci bardzo agresywnych chemicznie preparatów typu Remosol albo wykorzystać płomień palnika gazowego czy benzynowej lampy lutowniczej. Powlokę lakierową w końcu usuniemy w ten czy innych sposób, ale przy okazji całkowitemu zniszczeniu ulegnie szlachetna patyna. Dlatego do konserwacji wyrobów z miedzi i stopów miedzi oraz innych metali nieżelaznych należy stosować: • lakiery rozpuszczalnikowe, • preparaty olejne, • preparaty woskowe. Oprócz właściwości ochronnych podane środki odznaczają się jedną ważną wspólną cechą: są rozpuszczalne, a więc otrzymana z nich błonka daje się w każdej chwili łatwo usunąć. Z tego to właśnie powodu do konserwacji przedmiotów metalowych nie będziemy stosować pokostów czy olejów schnących, bo wytwarzana z nich błonka pod wpływem tlenu silnie się utwardza i raz na zawsze zatraca rozpuszczalność. Poza tym ogranicza to możliwość manewru niedoświadczonemu zbieraczowi, który może z czasem zmienić zdanie co do sposobu oczyszczenia i zakonserwowania swego eksponatu. A tego nie wolno lekceważyć. W związku z tym zalecamy stosowanie środków rozpuszczalnych.

Lakiery rozpuszczalnikowe Lakierem rozpuszczalnikowym nazywamy roztwory żywic naturalnych lub żywic syntetycznych, które tworzą błonę (powłokę) pod wpływem wyparowania roz30

puszczalnika. Doskonale nadają się do celów konserwatorskich: • politura, czyli roztwór naturalnej żywicy szelaku w denaturacie, • Capon, czyli bardzo rozcieńczony roztwór syntetycznej żywicy nitrocelulozy (trójazotan celulozy) w mieszaninie acetonu i estrów. Oba rodzaje lakierów mogą służyć do konserwacji wyrobów z miedzi i stopów miedzi, a także cyny i ołowiu, ponieważ w razie potrzeby można je całkowicie usunąć rozpuszczalnikiem bez naruszenia podłoża. W razie braku Caponu można zastosować również techniczny lakier nitrocelulozowy, ale koniecznie rozcieńczony rozpuszczalnikiem do lakierów Nitro w stosunku 1: 1. Do konserwacji wyrobów ze srebra nie zaleca się lakieru nitrocelulozowego ani roztworu szelaku, gdyż zmieniają one naturalną barwę srebra. Srebro pokryte tymi lakierami staje się nienaturalnie żółte. Do lakierów rozpuszczalnikowych należą również bezbarwne lakiery olejne. Jednak w ich przypadku mamy do czynienia z innym nieco mechanizmem tworzenia się błony. Otóż oprócz żywicy i rozpuszczalnika lakiery takie zawierają dodatek tzw. olejów schnących. Po odparowaniu rozpuszczalnika w błonce pozostaje żywica i olej schnący. Ten ostatni, podobnie jak na przykład pokost, łączy się z tlenem z powierza i ulega stwardnieniu. Powłoki z bezbarwnych lakierów olejnych, na przykład Alkilaku, chronią wprawdzie dobrze wyroby metalowe, ale ich usuwanie jest kłopotliwe i możliwe dopiero po długim działaniu terpentyny lub benzyny. Takie lakiery możemy ostatecznie stosować, ale musimy pamiętać o konsekwencjach.

Preparaty olejowe Zadaniem tych preparatów jest zaimpregnowanie warstewek wytworzonych na miedzi, brązie, mosiądzu, srebrze, cynie ołowiu i chronienie ich przed działaniem czynników atmosferycznych. Gdy zachodzi potrzeba ponownej konserwacji, warstewki olejowe można łatwo usunąć benzyną lub wodą z detergentem. Pamiętajmy jednak, że do nakładania warstewek olejowych nie wolno stosować olejów schnących, utwardzających się przez działanie tlenu, a więc na przykład oleju lnianego, sojowego, makowego czy słonecznikowego. Należy tu zastosować olej kostny, 10% benzenowy roztwór oleiny, olej rycynowy, olej parafinowy, zwany wazelinowym, albo olej wrzecionowy. Suche i czyste powierzchnie wyrobów naciera się cienko, ale równomiernie jednym z podanych olejów.

Preparaty woskowe Preparaty woskowe bardzo dobrze chronią czyste lśniące powierzchnie miedzi, mosiądzu, brązu, cyny czy ołowiu, jak też i wytworzone na tych metalach barwne warstewki na przykład patyny. Ochronne warstewki preparatów woskowych są łatwe do usunięcia takimi rozpuszczalnikami, jak benzyna, terpentyna czy ksylen. Wielką zaletą preparatów woskowych jest możliwość nadania połysku zabezpieczanym powierzchniom. W skład preparatów woskowych, spotykanych najczęściej pod postacią pasty, wchodzą: • wosk roślinny lub owadzi, • rozpuszczalnik, • homogenizator.

31

Woski stosowane do sporządzania preparatów dzielimy na twarde i miękkie. Woski twarde, a wśród nich wosk Karnauba, Kandelille i Montana, dają powłoki bardzo wytrzymałe, chemicznie odporne, a po przepolerowaniu odznaczające się wysokim połyskiem. Natomiast do wosków miękkich zaliczamy przede wszystkim wosk pszczeli i parafinę. Powłoki utworzone z tych preparatów są miękkie, bez połysku i nie dają się polerować. Powłoki utworzone z wosków twardych po przepolerowaniu są gładkie i błyszczące, a tym samym, w przeciwieństwie do powłok z wosków miękkich, w mniejszym stopniu chłoną brud i kurz. Dodatkową zaletą powłok z wosków twardych jest ich hydrofobowość, czyli niezwilżalność przez wodę, co ma ważny wpływ na ich trwałość i zdolności ochronne. Najczęściej stosowanymi rozpuszczalnikami do wosków są: terpentyna oczyszczona, czyli tzw. olejek terpentynowy, benzyna lakowa lub ksylen. Ich zawartość w preparatach wynosi 50-80%. Z wymienionej trójki rozpuszczalników najmniej wartościowa jest benzyna lakowa. Podczas wyparowywania benzyny zawarte w niej woski wydzielają się w postaci drobnokrystalicznej. Z ksylenu, a zwłaszcza terpentyny, woski wydzielają się w postaci koloidalnej, odznaczającej się najlepszymi właściwościami ochronnymi. Rolę homogenizatorów, czyli ciał wiążących składniki preparatów woskowych i nadających im jednorodność, spełniają woski ziemne: ozokeryt lub cerezyna. Dodaje się ich 3-10% w stosunku do ilości użytych wosków zasadniczych. Wprowadzenie ozokerytu lub cerezyny umożliwia nie tylko ujednorodnienie mieszaniny wosków i rozpuszczalnika w celu otrzymania pasty, ale zapewnia też później doskonałe związanie się wosków z podłożem. Przed podaniem przepisów na preparaty woskowe przypominamy raz jeszcze, że o połysku przyszłej powłoki decyduje zawartość wosków twardych. • • • • •

• • • •

• • • • •

1) wosk Karnauba wosk Montana parafina ozokeryt lub cerezyna rozpuszczalnik

5g 8g 10 g 2g 80 cm3

2) wosk Karnauba wosk pszczeli ozokeryt lub cerezyna rozpuszczalnik

5g 5g 1g 50 cm3

3) wosk Karnauba wosk Montana wosk pszczeli ozokeryt lub cerezyna rozpuszczalnik

6g 4g 8g 11g 70 cm3

Preparaty woskowe nanosimy pędzlem lub szmatką na zupełnie suche i czyste przedmioty. Nakładamy je cienką, ale równomierną warstewką. Czynność ta musi być wykonana w temperaturze co najmniej 15°C przy możliwie niskiej wilgotności

32

powietrza. Po upływie około 2 godzin, gdy rozpuszczalnik całkowicie już wyparuje, przedmiot szczotkujemy do połysku miękką szczotką włosianą.

Kilka uwag o przechowywaniu Wiemy już, jak w domowych warunkach czyścić i konserwować eksponaty wykonane z różnych metali. Pora więc na zakończenie tego rozdziału poświęcić trochę uwagi sposobom przechowywania eksponatów, bo, jak zaraz się przekonamy, tu również kryje się wiele niebezpieczeństw czyhających na zbiory. Inaczej mówiąc, niewłaściwe przechowywanie eksponatów może doprowadzić do silnej korozji. Oto przykład. Pewien niedoświadczony hobbista zaspawał wyczyszczone do połysku monety srebrne, aby uchronić przed zetknięciem się z zawartym w powietrzu siarkowodorem, w przezroczyste woreczki ze sztucznego tworzywa. Ja każ była rozpacz zbieracza, gdy po paru miesiącach stwierdził, że monety pokrywa gruba warstwa szarobrunatnego na-lotu. Winowajcą okazała się użyta folia z polichlorku winylu. Oprócz chloru zawiera ona różne plastyfikatory i napełniacze, które reagują ze srebrem. Dlatego srebrne eksponaty zaspawać można tylko w woreczki z obojętnego chemicznie polietylenu. Z kolei guma i ebonit zawierają siarkę, która w temperaturze pokojowej już po paru dniach powoduje wyraźne ciemnienie srebra, czyli korozję siarkową. Przedmiotów srebrnych nie wolno zatem stawiać, kłaść, czy nawet opierać na gumie, ebonicie oraz twardym i miękkim polichlorku winylu Pamiętajmy również, że półki, szafy czy gabloty wykonane z płyt paździerzowych i wiórowych też nie powinny się stykać z metalowymi eksponatami. Powód jest bardzo prosty: z płyt wiórowych i paździerzowych wydzielają się lotne produkty o odczynie kwaśnym, wywołującym bardzo szybką korozję metali. Również i sam rodzaj lakieru, którym jest pomalowana drewniana półka, na której z kolei stoją metalowe eksponaty, też może mieć szkodliwy wpływ. Z powłok lakierów chemoutwardzalnych do drewna, na przykład Chemosilu lub Chematosilu, podobnie jak z płyt wiórowych długo wydzielają się lotne produkty o odczynie silnie kwaśnym. Zadaniem kolekcjonera jest nie tylko odpowiednie oczyszczenie i zakonserwowanie metalowych eksponatów, ale przede wszystkim możliwie jak najdokładniejsze odizolowanie ich od szkodliwych czynników. Powracając do srebra, to przecież nie każdy eksponat da się tak jak monety zaspawać i nie każdemu kolekcjonerowi taki sposób odpowiada. Podstawowym warunkiem zachowania zbiorów w dobrym stanie jest suchość pomieszczenia, w którym się znajduje. Najlepsze nawet środki nie pomogą, jeżeli nasze zbiory umieścimy w kuchni, nie ogrzanej szopie czy pralni. Stała wysoka wilgotność powietrza na pewno pobudzi do aktywności raz już pokonaną korozję. Reasumując przypominamy, że przedmiot przeznaczony do konserwacji musi być bardzo, ale to bardzo starannie wypłukany po zabiegach odrdzewiających i później doskonale wysuszony. W czasie przechowywania już zakonserwowanych przedmiotów pamiętajmy o szkodliwym działaniu na metale wcześniej wymienionych tworzyw sztucznych, niektórych materiałów drewnopochodnych i pewnych lakierów. Ponieważ zawsze możemy coś przeoczyć, nie docenić któregoś z wrogów naszych zbiorów, a przy tym powietrze w na-szych mieszkaniach, szczególnie miejskich, też ma wiele zanieczyszczeń, jako zasadę trzeba przyjąć, że wszelkie eksponaty metalowe, nawet te najstaranniej zakonserwowane,trzeba okresowo przeglądać i w razie potrzeby ponawiać zabiegi zabezpieczające.

33

Na zakończenie warto dodać jeszcze jedną radę praktyczną, dotyczącą przechowywania naszych zbiorów. Stanowczo odradzamy zawieszania ich na ścianach blisko pieców lub grzejników, a zwłaszcza nad nimi. Znane są przecież wszystkim ciemne smugi powstałe np. na ścianach nad grzejnikami. Wskutek naturalnego ruchu powietrza wokół źródeł ciepła w tych właśnie okolicach gromadzą się największe ilości kurzu.

34

4.

JAK MOŻNA NADAĆ METALOM ODPOWIEDNI WYGLĄD?

Ponieważ książka poświęcona jest tylko chemii na usługach kolekcjonera amatora, nie będzie tu wyjaśnień, jak dorobić brakujące elementy naszych skarbów. Znajdą się natomiast wskazówki związane z obróbką powierzchniową metalu, z którego wykonana została brakująca część. Powiemy więc o tym, jak czernić żelazo i stal oraz jak barwić miedź, mosiądz i brąz na przeróżne kolory i jak odtworzyć patynę szlachetną, jeżeli zmuszeni byliśmy do jej usunięcia, a także jak uzyskać patynę szlachetną na przedmiocie, na którym jej w ogóle nie było. Zawarte tu wskazówki mogą posłużyć zarówno w stosunku do elementów dorabianych, jak również do nie uszkodzonych eksponatów, przedmiotów naszej kolekcji.

Czernienie żelaza i stali Oksydowane na granatowo lufy pistoletów i dawnej broni myśliwskiej, czarne elementy aparatury pomiarowej czy op-tycznej oraz różne artystyczne wyroby stalowe, jak kraty, popielniczki, sprzęt kominkowy, okucia wykonane z żeliwa lub stali, odznaczają się niejednokrotnie pięknym czarnym wyglądem. Często zachodzi potrzeba dorobienia jakiegoś brakującego elementu i nadania mu potem odpowiedniej barwy. Barwę ciemną, a nawet czarną, nadaje się żeliwu i stali w sposób sztuczny przez kąpanie w odpowiednich roztworach. Jest to tzw. kolorowanie albo barwienie chemiczne, polegające na wytworzeniu na powierzchni metalu warstewki tlenków zabarwionej na czarno lub granatowo. Warstewka ta spełnia rolę nie tylko dekoracyjną. Dzięki swej bierności chemicznej, po dodatkowym natłuszczeniu, dość skutecznie chroni stal przed korozją. Jakość i wygląd warstewki zależy przede wszystkim od stopnia i staranności przygotowania powierzchni przedmiotu, które polega na szlifowaniu, polerowaniu, odtłuszczeniu i trawieniu. Gdy chcemy, by przedmiot po czernieniu był błyszczący, nie wolno zapominać o polerowaniu. Przedmioty niepolerowane po czernieniu będą matowe, co jest zresztą czasem pożądane, np. w elementach aparatury optycznej. Najprostszy sposób czernienia stali to tzw. czernienie ogniowe. Oczyszczony mechanicznie przedmiot ogrzewa się w piecu lub nad palnikiem do temperatury około 200°C i następnie naciera szmatką na patyku umoczoną w oleju roślinnym (np. oleju jadalnym). Przy takim czernieniu powstaje bardzo duża ilość gryzącego dymu o nieprzyjemnym zapachu. O wiele trwalsze czernienie uzyskamy kąpiąc metalowy przedmiot przez 30 minut w roztworze o składzie: • woda 500 cm3 • wodorotlenek sodu N aOH 400 g • azotan sodu NaNO2 600 g Najpierw musimy roztwór ogrzać do temperatury 140°C dopiero wtedy stanie się płynny, bo w temperaturze pokojowej jest gęsty i krupkowaty. Przygotowane już przedmioty zawieszone na żelaznym drucie, zanurzamy na 30 minut gorącej kąpieli i często nimi poruszamy. Aby otrzymać powłoki czarne, błyszczące, o dużej odporności korozyjne najlepiej zastosować czernienie dwustopniowe. 35

Skład kąpieli I: • wodorotlenek sodu NaOH • azotan potasu KNO3 • woda do objętości

850 g 25 g 1 dm3

Kąpiel umieszczoną w żelaznym lub stalowym naczyniu ogrzewamy do temperatury 140°C i zanurzamy w niej na 10 minut czernione stalowe eksponaty czy wyroby. W celu pogrubienia i utrwalenia powłoki przedmioty bez płukania przenosimy do naczynia z kąpielą II. Skład kąpieli II: • wodorotlenek sodu NaOH • azotan potasu KNO3 • woda

1100 g 80 g 950 cm3

Temperatura kąpieli wynosi 155°C, a czas trwania czernienia - 35 minut. Po skończonym czernieniu w kąpieli II przedmioty starannie płuczemy wodą, suszymy w trocinach i lekko natłuszczamy oliwą lub wazeliną. Dobrze wykonane dwustopniowe czernienie nadaje przedmiotom stalowym nie tylko lśniący czarny kolor, ale i zwiększa odporność na korozję. Czernienie dużych przedmiotów stalowych można wykonać przez nacieranie odpowiednim roztworem. Aby taki roztwór wykonać, do zlewki odmierzamy: • • • •

5 cm3 2 cm3 7, 5 g 0, 5 g

denaturatu kwasu azotowego HNO3 chlorku żelaza(III) FeCl3 siarczanu miedzi(II) CuSO4 • 5H2O,

po czym związki te wsypujemy do zlewki. Powstałym w ten sposób roztworem nasycamy tampon z waty i nacieramy nim dokładnie stalowe przedmioty, po czym przedmiot musi wyschnąć, a następnie przez 30 minut trzymamy go w parze wodnej. Dokładne płukanie w wodzie, suszenie i natłuszczanie to końcowe czynności tego zabiegu. Kilka słów poświęcimy jeszcze ogólnym wiadomościom dotyczącym czernienia stali. Chodzi o to, aby w zależności od gatunku stali umieć dobrać najodpowiedniejszy roztwór i parametry czernienia. Przygotowanie powierzchni Przedmioty stalowe, niezbyt zapuszczone i bez produktów korozji na powierzchni, można bezpośrednio oksydować, czyli czernić w stężonych roztworach alkalicznych. W przypadku bardzo zatłuszczonych przedmiotów stosuje się oczyszczanie w rozpuszczalnikach organicznych lub w roztworach alkalicznych i trawienie w kwasie siarkowym lub solnym z dodatkiem inhibitorów. Właściwy proces Kąpiel do chemicznego oksydowania stali to stężony roztwór NaOH z dodat-

36

kiem azotanu lub azotynu sodu. albo obu tych związków łącznie. Typowe składy kąpieli podajemy w górnej tablicy na str. 63. W pozycjach 3 i 4 tablicy Czytelnik znajdzie roztwory do podwójnego oksydowania. Uzyskuje się wtedy większą grubość powłoki i unika czerwonych nalotów tlenkowych na powierzchni wyrobu. Temperaturę kąpieli dobieramy według zawartości węgla w wyrobach stalowych, co ilustruje dolna tablica Im większa jest zawartość węgla w wyrobach stalowych, tym wyższa musi być temperatura procesu, a więc dłuższy czas czernienia. Wykończenie W celu zwiększenia odporności na korozję stalowe przedmioty oksydowane pokrywa się. dodatkowo olejami lub woskiem. Ponieważ jednak powierzchnia metalu z nałożoną powłoką tlenkową jest lepiej zwilżalna wodą i wodnymi roztworami elektrolitów niż olejem, co może powodować w takich środowiskach przerwanie warstewki olejowej na powierzchni wyrobu, koniecznie trzeba przed wysuszeniem zanurzyć go w rozcieńczonym wodnym roztworze mydlą. Zabieg ten spowoduje zwiększenie zwilżalności powierzchni metalu.

L.p.

1 2 3 4 5 6

7

Skład roztworu Warunki procesu 3 składniki w 1dm ilość czas obróbki temperatura [st. C] wody [g] [min.] NaOH 700-800 początkowa 138-140 20-120 NaNO3 200-250 końcowa 142-146 NaNO2, 50-70 NaOH 1000-1100 początkowa 145-150 60-90 NaNO3 140-150 końcowa 152- 156 NaOH KNO3,

800-900 25-50

140-145

5-10

NaOH KNO3,

1000-1100 50-100

150-155

20-30

NaOH KNO3

800-900 25-50

140-145

5-10

NaOH KNO3, NaOH NaNO3, NaNO2 NaCl

1300-1500 50-100 650-700 30-35 17-18 18-20

163-165

20-30

136-138

40-60

37

Zawartość węgla [%] 0, 8 0, 7-0, 4 0, 4-0, 1 stale stopowe

Temperatura roztworu [st. C] 135-137 138-140 142-145 142-145

Czas [min.] 10-30 30-50 40-60 60-90

Brunirowanie Brunirowanie jest specjalną, najszlachetniejszą odmianą czernienia stali, stosowaną przede wszystkim do wykańczania powierzchni drogich, precyzyjnych przedmiotów, tak nowych, jak i zabytkowych. W procesie tym, podobnie jak i w poprzednich, wytwarza się cienka warstewka tlenków, która nadaje przedmiotowi estetyczny ciemnoniebieski kolor, a ponadto chroni go przed korozją. Brunirowanie jest bardzo żmudnym procesem, wymaga dużej staranności i czystego wykonania, ale daje za to bardzo dobre wyniki. Stosuje się go zwłaszcza przy dorabianiu brakujących elementów dawnej broni. Bardzo starannie wypolerowany, oczyszczony, dokładnie odtłuszczony i wytrawiony przedmiot płuczemy spirytusem denaturowanym, a po wyschnięciu zwilżamy tamponem umoczonym w następującym roztworze: • • • • •

woda kwas solny stężony HCl chlorek żelaza(III) FeCl3 chlorek żelaza(II) FeCl2 chlorek rtęci HgCl25 2g

950 cm3 1, 5 cm3 70 g 10 g

Powinniśmy unikać nabierania zbyt dużej ilości roztworu. Tampon przesuwany po przedmiocie ma zwilżać go równomiernie. Czerniony przedmiot ciemnieje w oczach. Po dokładnym zwilżeniu całego przedmiotu suszy się go 5-6 godzin w temperaturze 30-35°C, a następnie przez pół godziny w suszarce lub piekarniku w temperaturze 100-110°C. Kolejnym zabiegiem jest kąpiel przez 30 minut we wrzącym roztworze taniny, której 10 g rozpuszczamy w 1 dm3 wody. Jeżeli po wyjęciu z kąpieli taninowej i osuszeniu na powierzchni przedmiotu powstanie nalot, oczyszcza się go miękką mosiężną szczotką drucianą. Zabieg zwilżania czernionego przedmiotu roztworem, suszenie i kąpanie w roztworze taniny powtarzamy 3-5 razy, aż do uzyskania równomiernego, ciemnostalowego koloru. Uwaga praktyczna: cały czas przedmiotem manipulujemy za pomocą szczypiec (a nie palcami), aby go nie zatłuścić. Poczerniony już ostatecznie przedmiot gotujemy 10-15 minut w oleju lnianym i na tym kończy się proces brunirowania. Innych kolorów poza granatowym i czarnym sposobami chemicznymi w sposób trwały na stali uzyskać się nie da. O wiele podatniejsza do barwienia na różne kolory jest miedź. Dlatego też często, gdy chcemy stalowemu przedmiotowi nadać jakiś inny, 5

Chlorek rtęci jest silną trucizną, a więc trzeba zachować odpowiednią ostrożność.

38

jasny kolor, przedmiot ten najpierw miedziujemy. Przepis na miedziowanie stali znajdzie Czytelnik w książce Galwanotechnika domowa (spis literatury podany jest na końcu książki).

Barwienie miedzi Ponieważ miedź i jej stopy dają się doskonale barwić, z możliwości tych korzystali szeroko dawni rzemieślnicy. Najróżniejsze stare broszki, zapinki, bransoletki, klamry i inne ozdoby były barwione na brązowo, turkusowe czy czerwono. Skoro więc zajdzie konieczność dorobienia jakiegoś brakującego elementu z miedzi, musimy umieć nadać mu odpowiednią barwę. Pamiętajmy, że powierzchniom przedmiotów miedzianych możemy nadać koloryt rdzawy, zielononiebieski, ciemnoczerwony, fioletowy, mieniący się barwami tęczy, ciemnobrązowy czy nawet czarny. Niestety, większość z tych barw jest raczej nietrwała, bo związki o tym zabarwieniu wytworzone na powierzchni miedzi mają charakter przejściowy i ulegają różnym przemianom pod wpływem tlenu, wilgoci itp. Kolor otrzymany sztucznie z biegiem czasu ciemnieje. Aby temu zapobiec, to znaczy, aby utrwalić daną barwę wytworzoną na miedzi, przedmiot pokrywamy lakierem caponowym. Wyjątek stanowią barwy: czarna, ciemnobrązowa oraz zielononiebieska. Tak zabarwiona miedź jest bardzo trwała i nie wymaga żadnego zabezpieczenia lakierem. Patynowanie Jak pamiętamy z poprzedniego rozdziału, zielononiebieski, turkusowy nalot, doskonale związany z metalem podłoża, wytwarza się na miedzi pod wpływem działania czynników atmosferycznych. Stare przedmioty miedziane lub brązowe, a więc dachy kościołów, posągi czy różne ozdoby, na przykład w muzeach, pokryte są miłym dla oka zielononiebieskim nalotem, zwanym patyną szlachetną. Jak i z czego ona powstaje? Otóż w powietrzu jest zawsze trochę dwutlenku węgla i nieco siarkowodoru. W obecności wilgoci atmosferycznej z gazów tych na powierzchni miedzi i brązu tworzy się niesłychanie cienka warstewka zasadowego węglanu oraz siarczku miedziowego. Wskutek działania tlenu atmosferycznego siarczek miedziowy po wielu latach przechodzi w zasadowy siarczek. Zarówno zasadowy siarczan, jak i zasadowy węglan miedziowy powstają bardzo powoli, a dzięki temu pokrywają one szczelną warstewką powierzchnię danego przedmiotu. Jednocześnie powolne powstanie tych związków zapewnia tworzenie się specyficznej. drobnokrystalicznej ich struktury. Na to jednak, aby w zwykłych warunkach na miedzi czy brązie wytworzyła się naturalna powłoczka szlachetnej patyny, trzeba czekać co najmniej kilkanaście lat. Zdarza się, że z różnych względów zależy nam na szybkim wytworzeniu patyny. Najlepsze wyniki uzyskujemy po przeprowadzeniu następującego zabiegu. Przedmioty miedziane lub z brązu, o odpowiednio starannie przygotowanej powierzchni, to znaczy wytrawione i odtłuszczone, zwilżamy 30-40% roztworem kwasu octowego. Następnie umieszczamy je w przestrzeni bogatej w dwutlenek węgla CO2, a mianowicie zwilżone kwasem octowym przedmioty zawieszamy w szczelnie zamykanej drewnianej skrzyni lub dużym słoju szklanym, a na jego dnie stawiamy wcześniej głęboki talerz z kredą polaną obficie kwasem octowym. Pod wpływem

39

działania kwasu octowego na kredę, czyli węglan wapniowy CaCO3, wydzielają się stosunkowo duże ilości dwutlenku węgla CO2. Kwas octowy i dwutlenek węgla powodują tworzenie się na powierzchni miedzi i brązu zasadowego węglanu miedziowego i octanu miedziowego. Mieszanina tych związków wyglądem swym bardzo przypomina patynę szlachetną. Przedmioty powinny pozostawać w tej skrzyni lub słoju przez 3-4 dni. Następnie wyjmujemy je, suszymy i ponownie umieszczamy w skrzyni, odnowiwszy uprzednio porcję kredy z kwasem octowym. Po trzykrotnym powtórzeniu cyklu na przedmiotach miedzianych i brązowych powstaje wyraźna i trwała powłoka sztucznej patyny. O wiele szybciej, ale za to z gorszym skutkiem można wytworzyć na miedzi lub brązie sztuczną patynę, zwilżając kilka lub kilkanaście razy przedmiot roztworem o składzie: • • • •

woda octan miedzi(II) Cu(CH3COO)2 chlorek amonu (salmiak) NH4Cl kwas octowy 80% lodowaty

100 cm 3 3g 3g 3 cm3

woda chlorek amonu (salmiak) NH4Cl azotan miedziowy Cu(NO3)2

100 cm3 1, 5 g 3g

albo • • •

Za pomocą szmatki albo tamponu z waty roztworami tymi zwilżamy równomiernie patynowane przedmioty, starannie unikając nabierania nadmiaru płynu. Po każdorazowym zwilżeniu przedmiot musi całkowicie wyschnąć i dopiero wtedy można go zwilżać ponownie. Zabieg powtarzamy 5-6 razy. Jeżeli chcemy, aby patyna miała zabarwienie turkusowe, a więc bardziej niebieskie, wtedy wykorzystujemy roztwór o składzie: • • • •

woda węglan amonu (NH4)2CO3 chlorek amonu NH4Cl skrobia rozpuszczona w wodzie

100 cm3 12 g, 4g 0,5 g

W przypadku wytwarzania sztucznej patyny wcześniejsze polerowanie przedmiotu jest oczywiście niepotrzebne. Brązowe zabarwienie miedzi o różnych odcieniach otrzymujemy stosując roztwór o następującym składzie: • • • •

woda siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O chloran potasu KClO3 nadmanganian potasu KMnO4

100 cm3 15 g 6g 0,3 g

Odpowiednio przygotowane przedmioty miedziane zanurzamy w podanym roztworze na 24 godziny. W razie potrzeby roztworem tym, ogrzewanym do 50°C, można za pomocą szmatki nacierać barwione przedmioty, unikając w ten sposób zanurzenia. Dzięki podwyższonej temperaturze zabieg trwa wtedy zaledwie kilkanaście minut.

40

Gdy chcemy uzyskać brunatne zabarwienie miedzi z lekkim odcieniem zielonym, stosujemy roztwór o składzie: •

• • •

woda octan amonu NH4(CH4COO) octan miedziowy Cu(CH3COO)2 chlorek amonu NH4C1

100 cm3 5g 3g 0,3 g

Po rozpuszczeniu wszystkich składników dodajemy do roztworu 1-2 krople wody amoniakalnej NH3aq i całość ogrzewamy do wrzenia. Brązowe zabarwienie powierzchni przedmiotów z miedzi i jej stopów można też uzyskać stosunkowo szybko przez zanurzenie ich we wrzącym roztworze o następującym składzie: • woda 100 cm3 • siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O 10 g • chloran potasu KClO3 6g Czas barwienia trwa tylko kilka minut, po czym przedmiot płuczemy dokładnie w zimnej, a następnie w gorącej wodzie i suszymy. Suche przedmioty można na koniec przeszczotkować szczotką i natłuścić. Miedź bardzo łatwo i trwale można zabarwić na kolor czarny. Wystarczy tylko sporządzić roztwór o składzie: • woda 100 cm3 • azotan miedziowy Cu(NO3)2 20 g • azotan srebra AgNO3 0,2 g A oto przepis na wykonanie roztworu: w 80 cm3 wody de-stylowanej rozpuszczamy azotan miedziowy, a osobno, w 20 cm3 wody destylowanej - azotan srebra. Bezpośrednio przed czernieniem oba te roztwory zlewamy razem, mieszamy i -moczoną w nim szmatka zwilżamy odpowiednio już przygotowane przedmioty miedziane. Po zwilżeniu całego przedmiotu opala się go nad ogniem, na przykład nad świecącym płomieniem gazu. Początkowo przedmiot ogrzewamy powoli a następnie już silnym płomieniem. Ogrzewać należy tak długo. aż utworzone początkowo zielone zabarwienie przy-bierze kolor czarny. Po ostygnięciu przedmioty czyści się miękką szmatką, a jeżeli cala ich powierzchnia nie uzyskała równomiernego koloru czarnego, zwilża się je jeszcze raz roztworem i znów opala. Na zakończenie procesu obróbki, po wyszczotkowaniu (bez mycia), przedmioty powinniśmy lekko natrzeć oliwą lub wazeliną. Stosując ten przepis musimy pamiętać, że w skład roztworu do czernienia wchodzi azotan srebra. Związek ten tworzy na skórze, tkaninach czy drewnie bardzo trudne do usunięcia plamy, i to początkowo niewidoczne. Miedź można również czernić przez szybkie nacieranie, bez opalania, takim oto roztworem: • woda 100 cm' • czterosiarczek potasu K2S4 3g • chlorek amonu NH4Cl 1g Odpowiednio przygotowane przedmioty nacieramy tym roztworem i chwilę czekamy.

41

Po zwilżeniu miedź natychmiast nabiera barwy ciemnoszarej która szybko przechodzi w głęboką czerń. Zabarwienie ciemnobrązowe, niemal czarne, możemy również otrzymać kąpiąc odpowiednio już przygotowane przedmioty miedziane w roztworze: • woda 100 cm3 • wielosiarczek potasu KXSX • (tzw. wątroba siarczana) 14 g • kwas solny stężony 0,5 cm3 Temperatura tego roztworu powinna wynosić 30-40°C, zaś czas barwienia zależy od koloru, jaki chcemy uzyskać. Po uzyskaniu pożądanej barwy przedmiot trzeba dokładnie umyć w zimnej, a następnie gorącej wodzie i wysuszyć. Suchy już przedmiot nacieramy lekko czarnym woskiem szewskim i przeszczotkowujemy miękką, włosianą szczotką, aby nadać mu piękny połysk oraz dużą odporność na wilgoć. Najtrwalszą czarną warstewkę tlenkową na miedzi uzyskujemy jednak nie metodą chemiczną, ale elektrolityczną. Oto przepis: Do zlewki o pojemności 200 cm3 wiewamy 15-20% wodny roztwór wodorotlenku sodu NaOH. Zlewkę ustawiamy na siatce azbestowej i ogrzewamy roztwór do 90°C. Następnie zawieszamy w zlewce wyczyszczony uprzednio do połysku element miedziany i łączymy go z dodatnim biegunem źródła prądu stałego. Drugą elektrodą, katodą, będzie pałeczka węglowa. Rozpoczyna się elektroliza. Już po chwili zauważamy, że anoda, czyli blaszka miedziana, wyraźnie ciemnieje, a po około 5 minutach staje się zupełnie czarna. Nic dziwnego, pokrywa się ona warstewką czarnej powłoki, utworzonej z tlenku miedziowego CuO. Czarny tlenek miedzi(II) CuO powstał na anodzie w wyniku bezpośredniej syntezy tlenu z miedzią. Utworzona w ten sposób powłoka tlenkowa jest szczelna i doskonale przylega do podłoża. Po dokładnym wypłukaniu w wodzie, wysuszeniu i lekkim natłuszczeniu powłoką ta jest bardzo efektowna, trwała dzięki swej zwartości i doskonałemu związaniu z podłożem, ponadto długo i skutecznie chroni metal przed korozją. Zabarwienie miedzi na różne kolory, począwszy od żółtego, poprzez brązowy, ciemnoniebieski, aż do czarnego, można uzyskać regulując czas zanurzenia barwionych przedmiotów w mieszaninie dwu roztworów o składzie: •

• •

•

1) woda tiosiarczan sodu Na2 S2O3 • O2

100 cm3 15 g

2) woda octan ołowiu (II) Pb(CH3COO)2 • 3H2O

100 cm3 4g

Oba roztwory zlewamy w proporcji 1:1, a następnie zanurzamy barwiony przedmiot. Przedmiotem poruszamy w roztworze i co kilkanaście sekund wyjmujemy, aby sprawdzić barwę powierzchni. Początkowo, i to już po kilkunastu sekundach, powierzchnia miedzi zacznie się mienić wszystkimi kolorami tęczy. Parominutowa kąpiel spowoduje pojawienie się barwy żółtej, potem brązowej, ciemnoniebieskiej, aż wreszcie, po około godzinie, powierzchnia miedzi stanie się ciemnoszara, prawie czarna. Jak już mówiliśmy, tylko ta ostatnia barwa jest trwała. Jeżeli jednak chcemy zachować na przedmiotach miedzianych jedną z barw poprzednich, to przedmiot po wypłukaniu w wodzie zimnej, a następnie koniecznie w gorącej, suszymy i pokrywamy bezbarwnym lakierem capo-

42

nowym. Kolekcjonerom starych wag domowych, barometrów, zegarów czy też dawnych, a zwłaszcza XIX-wiecznych przyrządów pomiarowych znana jest doskonałe charakterystyczna złotopomarańczowa barwa, jaką nadawano mosiądzowi. Skoro więc zajdzie konieczność dorobienia z mosiądzu jakiegoś brakującego elementu, trzeba będzie też umieć nadać mu odpowiednią barwę.

Barwienie mosiądzu Z uwagi na zawartość cynku (mosiądz jest stopem miedzi z cynkiem) roztwory do chemicznego barwienia mosiądzu muszą być inne niż roztwory, którymi barwi się czystą miedź. Metal przed barwieniem musi być wypolerowany, odtłuszczony i wytrawiony. Czynności te opisane zostały szczegółowo w Galwanotechnice domowej. Do trwałego barwienia mosiądzu wykonujemy roztwór o składzie: • woda 100 cm3 • pięciowodny siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O 1, 5 g • chloran potasu KClO3 1, 5 g Roztwór ogrzewamy do temperatury 50-60°C i zanurzamy w nim na parę minut barwione przedmioty mosiężne. Barwę czekoladowobrązową na mosiądzu otrzymujemy gotując przedmioty przez 15 minut w roztworze o składzie: • woda 100 cm3 • octan miedziowy Cu(CH3COO)2 6,5 g • siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O 4,5 g • siarczan(IV) glinowo-potasowy AlK(SO4)2 •12H2O 2g Po skończonym barwieniu przedmiot płuczemy w zimnej, a następnie gorącej wodzie, suszymy w trocinach i lekko natłuszczamy oliwą. Barwa oliwkowozielona Dokładnie oczyszczone i odtłuszczone przedmioty mosiężne zanurzamy na 3-5 minut w roztworze o składzie: • woda 100 cm3 • wodorotlenek sodu NaOH 10 g • siarczek antymonu Sb2S3 10 g Temperatura kąpieli 70-80°C. Barwionymi przedmiotami często poruszamy. Barwa ciemnobrunatna Mosiężne przedmioty dokładnie oczyszczone i odtłuszczone zanurzamy na 2-5 minut w roztworze o składzie: • woda 100 cm3 • siarczan(VI) niklowo-amonowy NiS04 * (NH4)2S04-6H20 4g • chloran potasu KClO3 2g Temperatura kąpieli 50-óO°C. Zabarwione przedmioty szczotkujemy miękką szczot-

43

ką i lekko natłuszczamy. Barwa czarna Ze wszystkich rodzajów barwienia mosiądzu największe znaczenie praktyczne ma czernienie tego stopu. W ten właśnie sposób wykańczane są najróżniejsze mosiężne części chętnie kolekcjonowanych aparatów pomiarowych, fotograficznych i przyrządów optycznych, na przykład starych lunet. Znamy dwa zasadnicze sposoby barwienia mosiądzu na czarno - z połyskiem oraz bez. W pierwszym przypadku, gdy zależy nam na połysku, przedmiot musi być najpierw bardzo starannie wypolerowany. Czernienie z połyskiem przeprowadzamy przez kąpanie w roztworze o składzie: • woda 100cm3 • węglan miedzi(II) CuCO3 70 g • amoniak stężony NH3aq 40 cm3 Roztwór ogrzewamy do temperatury 40°C i kąpiemy w nim czernione przedmioty mosiężne przez 10-15 minut. Podczas czernienia przedmiotami często poruszamy. Gdy zależy nam na tym, aby czerniony mosiężny przedmiot nie powodował odbicia światła (np. wewnętrzne części aparatu fotograficznego lub powiększalnika), wtedy stosujemy czernienie matowe. Nie polerowane przedmioty (ale oczywiście odtłuszczone i wytrawione) nacieramy gorącym roztworem o składzie: • woda 100 cm3 • azotan miedzi(II) Cu(NO3)2 250 g • azotan srebra AgNO3 1, 5 g Azotan miedzi(II) rozpuszczamy w 90 cm3 destylowane; wody, a osobno, w 10 cm3 destylowanej wody - azotan srebra. Oba roztwory dopiero przed czernieniem zlewamy razem i ogrzewamy do 50°C. W roztworze zwilżamy tampon; waty i nacieramy nim czerniony przedmiot.

Barwienie srebra Dawne wyroby srebrne, a zwłaszcza wyroby pochodzenia wschodniego, niezależnie od ich bogatej formy (często rytowanej bądź tłoczonej powierzchni) były dodatkowo zdobione odpowiednią kolorystyką. Różne odcienie szarości, brązu, niebieskawy fiolet i czerń - oto barwy, jakie najczęściej wschodni mistrzowie nadawali swym srebrnym wyrobom. Warto więc wiedzieć, jak możemy i my takie efekty osiągnąć. Oczyszczone, odtłuszczone i wytrawione wyroby srebrne, dla nadania im barwy brązowej, zanurzamy w kąpieli o składzie: kwas octowy (30%) CH3COOH 10 cm3 • siarczan miedzi(II) CuSO4 10 g • chlorek amonu NH4Cl 10 g • woda do objętości 250 cm3 Po uzyskaniu żądanej barwy przedmiot srebrny płuczemy bardzo dokładnie wodą, suszymy i lekko natłuszczamy. •

44

W celu nadania srebru barwy szarej z lekkim niebieskim odcieniem, sporządzamy dwie kąpiele: • •

1) chlorek żelaza(III) FeCl3 woda do objętości

6g 100 cm3

2) wodorotlenek sodu NaOH 7g • siarczan ołowiu(II) PbSO4 1g • woda do objętości 100 cm3 Przedmiot srebrny zanurzamy na 5 minut w kąpieli l, ogrzanej do temperatury 4050°C, płuczemy w wodzie i zanurzamy na 3-8 sekund w kąpieli 2 o temperaturze pokojowej. Tą właśnie metodą barwiona jest biżuteria i inne artystyczne wyroby srebrne. Po zabarwieniu przedmiot należy dokładnie wypłukać w wodzie zimnej i gorącej, następnie starannie wysuszyć i lekko natłuścić. •

Barwa niebieskoczarna Oczyszczone i odtłuszczone przedmioty srebrne zanurza się w kąpieli o składzie: woda 100 cm3 siarczan amonu (NH4)2SO4 1,5 g lub wielosiarczek potasu KXSX 2,5 g Temperatura kąpieli wynosi 70-80°C. Czas barwienia zależy od rodzaju barwy i odcienia, jaki chcemy uzyskać. I tak już po kilku sekundach otrzymujemy piękną niebieskawą barwę o tęczowym połysku, zaś po paru minutach przedmioty uzyskują trwałą barwę niebieskoczarna. Po zabarwieniu przedmioty dokładnie płuczemy wodą, suszymy, szczotkujemy miękką szczotką i lekko natłuszczamy. Podany roztwór jest nietrwały, zatem sporządzamy go bezpośrednio przed barwieniem. • •

Barwa czarna Oczyszczone, odtłuszczone i wytrawione wyroby srebrne profilowane zanurzamy na 2-3 minuty w ogrzanej do 40°C kąpieli o składzie: wielosiarczek potasu KXSX 3g węglan amonu (NH4)2CO3 1, 5 g • woda do objętości 100 cm3 Po wypłukaniu w wodzie zimnej i gorącej oraz po wysuszeniu, w celu nadania wyrobom większej plastyczności z powierzchni wypłukanych ścieramy mechanicznie zabarwioną powłokę. W ten sposób uzyskujemy bardzo estetyczną i efektowną grę półcieni oraz większą plastyczność przedmiotu. • •

Barwienie cynku Barwa brązowa Barwę tę uzyskujemy przez nacieranie przedmiotów cynkowych lub cynkowanych szmatką czy pędzlem zwilżonym roztworem o składzie: •

• •

woda pięciowodny siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O woda amoniakalna stężona

45

100 cm3 6g 5 cm3

• chlorek amonu NH4Cl 3g Przedmioty zwilżamy sporządzonym roztworem i suszymy. Gdy zabarwienie okaże się za słabe, zwilżamy je ponownie jeszcze 2-3 razy. Po uzyskaniu żądanego zabarwienia przedmiot płuczemy dokładnie wodą, suszymy i lekko natłuszczamy.

Barwy różne, przejściowe Na przedmiotach cynkowych i cynkowanych możemy uzyskać różne barwy przejściowe przez kąpiel w roztworze o składzie: woda 100 cm3 • siarczan niklowo-amonowy NiSO4• (NH4) • SO4 • 6H2O 6g • chlorek amonu NH4Cl 6g Temperatura kąpieli 25-30 st. C. Czas kąpieli zależy od koloru, jaki chcemy uzyskać. Po kilkunastu już sekundach pojawia się barwa ciemnożółta, która stopniowo przechodzi poprzez brązową, czerwonofioletową w ciemnoniebieską. Po uzyskaniu pożądanego koloru przedmiot płuczemy dokładnie wodą, suszymy i natłuszczamy. Zabarwienie to jest tak trwałe, że można stosować szczotkowanie miękką szczotką. •

Barwa czarna Głęboko czarną barwę uzyskujemy na cynku, zanurzając wykonane z niego lub cynkowane przedmioty w roztworze o składzie: woda 100 cm3 • siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O 15 g • chloran potasu KClO3 8g Temperatura kąpieli 18-25°C, czas barwienia 1-2 minuty. Zabarwione przedmioty płuczemy dokładnie wodą, suszymy w trocinach lub suszarce i lekko przecieramy miękką flanelą. •

Barwienie cyny Wandalizmem byłoby barwienie starego cynowego dzbana czy talerza. Ale podczas prac renowacyjnych, gdy na przykład musimy zlutować cyną uszkodzony przedmiot miedziany, brązowy czy mosiężny, pozostawienie białych spoin cynowych zeszpeci eksponat. Wtedy to właśnie, aby zamaskować miejsca lutowania, możemy cynie nadać odpowiedni kolor. Barwa sztucznego brązu Przedmiotom wykonanym z cyny, stopów wysokocynowych lub cynowanym można nadać barwę antycznego brązu przez zanurzenie kolejno w dwu kąpielach o składzie: •

• •

1) woda siarczan miedzi(II) CuSO4 • 5H2O siarczan żelaza(II) FeSO4 • 7H3O

100 cm3 5g 5g

2) kwas octowy stężony CH3COOH 100 cm3 • octan miedzi 25 g Temperatura kąpieli wynosi 18-25°C, czas barwienia 1-2 minuty. Po zabarwieniu •

46

przedmioty suszymy, szczotkujemy miękką szczotką w celu usunięcia z powierzchni nietrwałego ciemnego nalotu i zanurzamy na kilkanaście sekund w ogrzanej do temperatury 50-60°C kąpieli 2. Po wyjęciu z kąpieli 2 i dokładnym opłukaniu przedmiot suszymy, po czym lekko szczotkujemy miękką szczotką. Na zakończenie pragniemy przypomnieć, że dorobione przez nas elementy metalowe po ich odpowiednim zabarwieniu musimy dokładnie wypłukać, wysuszyć odpowiednio dla danego metalu zakonserwować. W ten oto sposób wyczerpaliśmy temat dotyczący amatorskich prac związanych z konserwacją metalu. Trudno się jednak rozstać bez zaapelowania raz jeszcze o rozsądek i umiar. Nie „upiększajmy" przedmiotów na siłę. Każda przesada jest szkodliwa. Dążenie natomiast do naturalności wyglądu poszczególnych eksponatów jest godne najwyższej pochwały. Co więcej, świadome eksponowanie ich braków dodaje czasem nawet naszym zbiorom autentyczności.

47

5.

DREWNO W ZBIORACH KOLEKCJONERA AMATORA

W zbiorach kolekcjonera amatora niejednokrotnie znajdują się różne eksponaty drewniane. Jedni na przykład gromadzą figurki, najchętniej świątki i płaskorzeźby, inni kolekcjonują dawne przedmioty gospodarstwa domowego, jak kołowrotki, międlnice, wrzeciona przędzalnicze, kijanki, maglownice, kopyście, warząchwie, kociuby, jeszcze inni specjalizują się w ludowych skrzyniach czy zdobionych łyżni-. kach. Przy wszelkich pracach renowacyjnych czy konserwatorskich drewna muszą obowiązywać te same zasady, które omówiliśmy obszerniej w rozdziale o konserwacji metali. Powtórzmy dla przypomnienia podstawowe zasady konserwacji dotyczące również przedmiotów drewnianych: • przede wszystkim nie szkodzić, • nie doprowadzać do zmian nieodwracalnych, • zachować zdrowy rozsądek i pamiętać o funkcji danego eksponatu, • w przypadkach trudnych, nietypowych, a zwłaszcza gdy pojawiają się wątpliwości, szukać porady fachowca. Podobnie jak poniklowanie bagnetu z okresu pierwszej wojny światowej, tak też wyszlifowanie i polakierowanie na wysoki połysk kołowrotka lub kijanki jest po prostu wandalizmem. Ale nie popadajmy w drugą skrajność. Nadmierna dbałość o przywrócenie dawnego wyglądu też może być szkodliwa. Wykopanego z ziemi hełmu czy kłódki nie wolno przecież powiesić od razu na ścianie. Podobnie zarobaczona maglownica czy zagrzybiony świątek nie może zostać od razu beztrosko włączony do kolekcji. Dlatego koniecznie należy zapoznać się z czynnościami, które może i powinien umieć przeprowadzić każdy kolekcjoner amator eksponatów drewnianych. Zbieracze amatorzy są czasem pierwszym ogniwem, poprzez które eksponaty trafiają do muzeum. Dlatego też szczególnie w tym niejako wstępnym etapie ratowania i zabezpieczania eksponatów nie wolno popełniać błędów. Które w sposób nieodwracalny mogą zniszczyć czy też zniekształcić cenny niejednokrotnie zabytek. Nie będziemy tu omawiać subtelnych metod i środków stosowanych przez profesjonalistów w ich dobrze wyposażonych pracowniach, jak też i sposobów konserwacji drewna w budownictwie. Podamy proste i zasadnicze sposoby konserwacji drewna, które powinny pomóc w większości kłopotów, przed jakimi staje przeciętny zbieracz amator. Na wstępie należy stwierdzić, że co prawda drewno nie rdzewieje, nie ulega korozji chlorkowej czy siarkowej, ale też, tak jak i metale, ma swoich wrogów. Tymi wrogami, odpowiedzialnymi za jego zniszczenie, są: • czas, • owady, • grzyby.

Ząb czasu Jak wiemy, w przyrodzie nic nie jest trwałe. Nawet najtwardsze skały ulegają wietrzeniu czy drążeniu przez pojedyncze krople wody. a chemicznie zupełnie bierne złoto jest miękkie, zatem jego bryłki bądź wykonane z niego przedmioty bardzo łatwo

48

ulegają ścieraniu. Ząb czasu jest też nieubłagany i w stosunku do drewna nawet gdyby nie było innych wrogów, to po wielu, wielu latach drewno i tak uległoby stopniowemu rozkładowi. Nie zapominajmy bowiem, że komórki drewna zbudowane są ze skomplikowanych wielkocząstkowych związków chemicznych, takich jak celuloza i lignina, przesyconych przede wszystkim żywicami i garbnikami. Wszystkie te związki z upływem czasu, a więc na skutek działania powietrza, mrozu, słońca, ozonu i wilgoci stopniowo ulegają zmianom, a nawet rozkładowi. Podobnie jak metale wykazują bardzo zróżnicowaną odporność na korozję, tak też i różne gatunki drewna odznaczają się różną trwałością. Trwałość jest to czas, przez który drewno, zachowując swe fizyczne i mechaniczne właściwości, opiera się działaniu procesów zarówno rozkładowych, jak i starzenia się. Warto rzucić okiem na poniższą tabelkę określającą trwałość pospolitych gatunków drewna w różnych warunkach otoczenia. Okres trwałości w latach Gatunek drewna modrzew sosna świerk jodła dąb wiąz jesion klon brzoza olcha osika grab

na wolnym powietrzu

90 80 50 45 120 100 20 10 5 5 3 -

w zamkniętych w niezmiennie w niezmiennie pomiesuchym powie- wilgotnych szczeniach trzu warunkach bezprzewiewu

150 120 25 20 200 180 3 5 3 2 1 30

1800 1000 900 900 1800 1500 500 1000 500 400 500 1000

600 500 70 60 700 1000 10 10 10 800 10 750

No cóż, komentarze są zbędne. Tylko suche powietrze zapewnia najpowolniejszy proces starzenia się każdego gatunku drewna. Jeszcze większą trwałość wykazują takie egzotyczne gatunki drewna, jak mahoń, palisander, heban, cedr czy tik. Podczas prowadzonych w Egipcie prac archeologicznych znaleziono świetnie zachowane przedmioty z hebanu, mahoniu i cedru liczące 3000, a nawet 4500 lat. Zostawmy jednak w spokoju egzotyczne gatunki drewna i spróbujmy wyjaśnić, dlaczego nasze rodzime odmiany wykazują tak różną trwałość. Odpowiedź fachowca drzewiarza, że decyduje tu stosunek bieli do twardzieli, niczego nam, amatorom, nie wyjaśnia. Popatrzmy więc na poprzeczny przekrój pnia drewna. Widoczne są tu współśrodkowe warstwy przyrostów rocznych, przy tym części znajdujące się bliżej obwodu, czyli bliżej kory, są wyraźnie jaśniejsze. Ta właśnie część, obejmująca kilka do kilkunastu przyrostów rocznych, zwana jest biele m. Natomiast część centralna, z zasady o ciemniejszym zabarwieniu, to właśnie t w a r d z i e l. Im więcej w danym drewnie twardzieli, tym jest ono trwalsze. Gatunki drzew bielastych, a więc o przewadze bieli, na przykład klon, brzoza, olcha, osika, grab, jak zauważyliśmy to już w podanej tabelce, mają bardzo małą trwałość. 49

Natomiast drewna gatunków twardzielowych, jak dąb, wiąz czy modrzew, odznaczają się wysoką trwałością. Należy jeszcze dodać, że twardziel nasycona jest zawsze większą ilością żywic, garbników oraz innych substancji konserwujących drewno. Dla konserwatora amatora wynika stąd pierwszy wniosek, iż szczególną uwagę musi zwrócić na przedmioty czy wyroby wykonane z gatunków drewna bielastego o małej trwałości, którą charakteryzuje się olcha, osika, brzoza czy jesion. Wykonanym z nich przedmiotom możemy przedłużyć istnienie, ale tylko pod warunkiem przechowywania w pomieszczeniach zupełnie suchych i dobrze przewietrzonych.

Walka z owadami Drugim bardzo ważnym wrogiem drewna są owady. Jak w każdej chorobie, tak też i w przypadku walki z owadami, rokowania zależą przede wszystkim od prawidłowej, odpowiednio wcześnie postawionej diagnozy. Najlepiej jednak zamiast leczyć chorobę, po prostu jej zapobiegać. Odpowiednia impregnacja drewna - oto najpewniejsza ochrona naszych zbiorów przed owadami. Skoro jednak już raz zaatakują one drewno, musimy oczywiście umieć je skutecznie zwalczać. Podobnie jak w medycynie, tak też i tu obowiązuje żelazna zasada: lekarstwo nie może być bardziej szkodliwe od choroby. Cóż z tego bowiem, że operacja się uda, jeśli pacjent jej nie przetrzyma? Niszcząc owady nie wolno uszkadzać samego drewna. Aby jednak walka z owadami-szkodnikami była skuteczna, musimy poznać bliżej tego wroga naszych eksponatów. Do najważniejszych i najczęściej występujących w Polsce owadów szkodników drewna należą dwie rodziny: • kołatkowatych, • kózkowatych. Zainteresowanych bliżej tymi owadami informujemy, że do rodziny kołatkowatych należą: • tykotek pstry, • kołatek uparty, • kołatek domowy, • priobium carpini Herbst, • wyschlik grzebylo-różny. Najpospolitszym i najczęściej występującym członkiem tej rodziny jest kołatek domowy, błędnie zwany kornikiem6, który czyni największe spustoszenie w kolekcjach przedmiotów drewnianych. Typowym przedstawicielem czteroosobowej rodziny kózkowatych jest spuszczel. Niezależnie od przynależności do jednej z tych dwu rodzin owady te prowadzą dość podobny, pasożytniczy żywot. Otóż wszystkie one żerują w drewnie i są przystosowane do bytowania zarówno w drewnie świeżym, jak też i starym, nawet bardzo suchym, czyli w środowisku o minimalnej wilgoci. Z jaj złożonych w drewnie przez samicę wylęgają się niezmiernie żarłoczne larwy. Pokarmem dla larw jest drewno. Żerując w nim, posuwają się stopniowo coraz dalej i żłobią w ten sposób charakterystyczne korytarze-chodniki. Okres żerowania larw jest bardzo długi, bowiem w zależności od gatunku trwa od 2 do 12 lat. Następnie larwa się przepoczwarzą, po czym 6

Kornik żeruje przede wszystkim bezpośrednio pod korą drzew żywych lub świeżo ściętych. Natomiast nie żyje w drewnie suchym, stanowiącym przedmiot naszych zainteresowań 50

powstaje z niej owad dorosły. Wygryza on z chodnika na powierzchnię przedmiotu drewnianego tak zwany otwór wylotowy. Niszczycielskie działanie owadów obu wymienionych rodzin jest więc podwójne. Po pierwsze, liczne larwy żerujące w drewnie całymi latami drążą sieć chodników, a następnie owady doskonałe wygryzają otwory wylotowe. Jedno i drugie działanie prowadzi do znacznego obniżenia wytrzymałości zaatakowanego drewna. Ponadto owady te mnożą się przecież bardzo obficie, przez co ilość drążonych chodników i otworów wylotowych lawinowo rośnie. Innymi słowy, choroba przybiera coraz ostrzejszy stan. Głębokość, na jakiej w drewnie żerują larwy, średnica i kształt żłobionych chodników, jak też i wielkość wygryzanych otworów wylotowych zależą od gatunku owada. Czy wymienione rodziny owadów-szkodników mają jakieś swoje bardziej czy mniej ulubione gatunki drewna? Do pewnego stopnia tak. Wieloletnie doświadczenie kolekcjonerów i muzealników uczy, że owady-szkodniki atakują przede wszystkim: • • • • • • •

drewno lipowe i topolowe, powszechnie stosowane jako materiał do wyrobu rzeźb, drewno bukowe, z którego wykonywane były skrzynie, zydle, gięte krzesła, drewno olchowe i brzozowe, a więc tradycyjny materiał na dzieże, stępy, drewno gruszkowe, z którego powstawały drzeworyty, drewno akacjowe, stosowane na rękojeści broni i części wozów konnych, drewno jabłoniowe, specjalnie cenione przy produkcji lasek. drewno sosnowe, z którego robiono tanie stoły, półki, gospodarskie skrzynie, nie mówiąc już o podłogach, ścianach, belkach stropowych itp.

W dalszej dopiero kolejności owady atakują dębinę i grabinę. Natomiast najmniej chętnie żerują na drewnie jesionowym, jak też i na egzotycznym mahoniu, cedrze, hebanie i palisandrze. Pamiętajmy jednak, że podany tu „jadłospis" mniej lub bardziej lubianych „potraw” owadów nie zwalnia nas od obowiązków dbania i pilnowania każdego drewnianego eksponatu. Tak więc przed amatorem kolekcjonerem stają dwa problemy: • co robić, aby nie dopuścić do zaatakowania przez owady nowych czy też starych, ale zupełnie jeszcze zdrowych eksponatów drewnianych? • jak postępować, gdy nasze drewniane eksponaty są już zaatakowane i stanowią pożywkę dla larw szkodników? Zacznijmy od omówienia pozornie prostszego problemu pierwszego. Zdawałoby się, że sprawa jest zupełnie prosta. Zdrowy eksponat drewniany należy po prostu zabezpieczyć przed owadami, tak jak metale przed korozją. Wiemy, że najskuteczniejsze zabezpieczenia antykorozyjne są zupełnie nieskuteczne, jeżeli nałożymy je na przykład na źle oczyszczony eksponat. Podobnie jest i z przedmiotami drewnianymi. Skoro przystępujemy do ich zabezpieczania przed owadami, musimy mieć stuprocentową pewność, że owe przedmioty są zdrowe. Wszelkie bowiem najskuteczniejsze nawet powierzchniowe zabiegi, jakim możemy poddać eksponaty drewniane, nie są w stanie przerwać pasożytniczej działalności larw. Dlatego musimy poświęcić wiele czasu i trudu na wstępne, bardzo dokładne oględziny eksponatu. Weźmy konkretny przykład. Stajemy się posiadaczami świątka, maglownicy czy kijanki. Eksponaty są na pewno brudne, zakurzone. Zatem przed przystąpieniem do oględzin musimy je starannie oczyścić. Z maglownicą czy kijanką nie będzie większych trudności. Po wytarciu z kurzu, jeśli są nadal bardzo brudne, możemy je przemyć benzyną ekstrak-

51

cyjną lub wodą z dodatkiem odrobiny płynu do zmywania typu „Ludwik". Natomiast świątka, pokrytego zazwyczaj warstwą farby, nie wolno niczym myć, a tym bardziej w niczym kąpać. Po prostu trzeba go cierpliwie, możliwie dokładnie oczyścić pędzelkiem na sucho. Teraz dopiero przystępujemy do oględzin. Celem tej bardzo ważnej czynności jest upewnienie się, czy w drewnie nie żerują larwy szkodników. Szukamy więc charakterystycznych otworów wylotowych, których średnica zawiera się w granicach 0, 5-3mm. Pomocne nam może być przy tym szkło powiększające. Jeżeli najstaranniejsze oględziny nie ujawnią ani jednego otworu wylotowego, nasz drewniany eksponat uznajemy za zdrowy. Aby go teraz uodpornić na przyszłe ataki owadów, trzeba powierzchni drewna nadać właściwości trujące i odstraszające dla tych szkodników. Jednym słowem powierzchnia drewna musi się stać „niesmaczna" dla samic, które chciałyby w nim składać swoje jajka. Możemy to osiągnąć zwilżając całą powierzchnię drewnianego eksponatu 3-5% alkoholowym roztworem tymolu. Tymol to bezbarwna, krystaliczna substancja otrzymywana z olejku drzew iglastych. Odznacza się silnym specyficznym zapachem i równie silnym działaniem antyseptycznym, dzięki czemu już od wieków stosowany jest w medycynie. Drewno zwilżone alkoholowym roztworem tymolu staje się „niesmaczne" dla owadów, a już zupełnie trujące dla bakterii. Niestety, ta tak zdawałoby się doskonała, bo prosta i tania, metoda ma poważną wadę. Mianowicie skuteczność jej nie przekracza 1-2 miesięcy. Wynika to z dużej lotności tymolu, który w temperaturze pokojowej nieustannie ulega sublimacji. Dlatego też jeżeli decydujemy się na zabezpieczenie eksponatów drewnianych tymolem, opisany zabieg konserwatorski musimy powtarzać co 2 miesiące. Innych, stosowanych już od dawna zabiegów, jak nacieranie eksponatów naftą, terpentyną czy azotoksem, stanowczo nie radzimy stosować, ponieważ są bardzo mało skuteczne. Polecamy natomiast doskonały polski preparat o nazwie Antox W. Jest to bursztynowego koloru płyn, roztwór paraku-mylofenolu i metoksychloru w rozpuszczalnikach organicznych. Antox W odznacza się silnym, ale szybko przemijającym zapachem, charakterystycznym dla zawartych w nim lotnych rozpuszczalników organicznych. Gdy rozpuszczalniki te wyparują, zapach znika, ale w drewnie i na jego powierzchni pozostają właściwe środki chroniące je przed owadami. Poza tym Antox W nie zmienia barwy drewna, a umiejętnie stosowany nie niszczy politury ani polichromii. Dlatego też może być używany do skutecznego zabezpieczania wszelkich eksponatów drewnianych. Okres jego działania trwa około 2 lat. Przeznaczony do konserwacji eksponat, po oczyszczeniu z kurzu, możemy w zależności od kształtu i wielkości: • dwukrotnie powlec Antoxem W za pomocą pędzla, • dwukrotnie opryskać Antoxem W za pomocą pistoletu do lakieru, • poddać 20-minutowej kąpieli w Antoxie W. Oczywiście, ten ostatni sposób jest najskuteczniejszy, ale nie można go stosować do eksponatów pokrytych na przykład warstwą polichromii. Jest idealny dla wszystkich przedmiotów drewnianych o naturalnej powierzchni. Uwaga: Antox W jest cieczą łatwo palną i toksyczną w trakcie stosowania. Dlatego też należy dokładnie przeczytać instrukcję stosowania tego preparatu i ściśle przestrzegać podanych w niej środków bezpieczeństwa.

Smutny wynik oględzin

52

Wiemy już mniej więcej, jak należy postępować, gdy wynik oględzin wypadł pozytywnie, to znaczy, gdy na naszym eksponacie drewnianym nie stwierdziliśmy ani jednego otworu wylotowego. Ale co począć, gdy odkryjemy otwór, a zwłaszcza gdy otworów takich jest wiele? Przede wszystkim trzeba zachować zimną krew i zdrowy rozsądek. Pierwsza czynność to jak najszybsze odizolowanie zarażonego owadami eksponatu od pozostałych. Trzeba więc zorganizować coś w rodzaju wyizolowanego i dobrze strzeżonego „szpitala zakaźnego”. Do tego szpitala, którym może być na przykład zamykana metalowa skrzynia czy duże pudło wyłożone szczelnie folią metalową, przenosimy „chorego” i od razu prowadzimy dokładne badania stanu zdrowia jego najbliższych sąsiadów. Chodzi o to, aby jak najszybciej oddzielić eksponaty zdrowe od zarażonych. Następnie przystąpimy do poznawania metod leczenia, czyli zniszczenia owadów pasożytujących w naszych eksponatach. Istnieją dwa sposoby dezynsekcji eksponatów drewnianych: • metoda termiczna, • metoda chemiczna. Termiczna metoda zwalczania szkodliwych owadów jest nadzwyczaj prosta i jednocześnie bardzo skuteczna. Polega ona na ogrzewaniu konserwowanego eksponatu z drewna przez jedną godzinę do temperatury 60-65°C. Jak wykazały wieloletnie doświadczenia, temperatura taka nie wpływa na zmiany mechaniczne i fizyczne drewna, nie uszkadza polichromii, politury, farb czy lakierów, a za to zabija owady we wszystkich ich stadiach rozwoju. Ogrzewanie przez godzinę do temperatury 60-65°C zaatakowanego przez owady eksponatu, na przykład wrzeciona do przędzenia lnu czy kijanki, zabija znajdujące się w chodniku jajka, larwy, poczwarki, jak też i owady dorosłe. Pamiętajmy jednak, aby podczas ogrzewania nie przekroczyć podanej temperatury, ponieważ już przy 80°C zaczyna-ją w drewnie, a zwłaszcza drewnie iglastym, zachodzić niekorzystne dla jego wytrzymałości procesy. Między innymi następuje rozpuszczanie się żywic zgromadzonych w kanałach żywicznych. Jak łatwo się domyślić, ograniczeniem dla stosowania tak prostej termicznej metody zwalczania owadów jest przede wszystkim kształt i wielkość eksponatów. Przeciętny amator kolekcjoner dysponuje zazwyczaj tylko piekarnikiem, rzadziej suszarką laboratoryjną. Dlatego też tym sposobem uda nam się ratować tylko te eksponaty drewniane, które się mieszczą w piekarniku bądź suszarce. Aby nie przekroczyć optymalnego do walki z owadami zakresu temperatury 60~65°C, w piekarniku bądź też w suszarce umieścić musimy dobrze widoczny termometr o skali do 100°C. Jeżeli jednak termometru takiego nie mamy, możemy się posłużyć bardzo prostym wskaźnikiem chemicznym. W naszym przypadku takim wskaźnikiem będzie związek chemiczny o potocznej nazwie rongalit. Rongalit o wzorze NaHSO2 • CH2O • 2H2O ma postać bezbarwnych kryształków. Jest on powszechnie stosowany w farbiarstwie, garbarstwie i włókiennictwie. Dla nas istotna jest temperatura topienia tego związku, która zawiera się w granicach 6364°C. A więc do piekarnika bądź suszarki wkładamy przeznaczone do dezynfekcji drewniane eksponaty, po czym umieszczamy w pozycji pionowej szklaną probówkę napełnioną do połowy rongalitem. Rozpoczynamy bardzo powolne ogrzewanie i jednocześnie obserwujemy probówkę. Gdy temperatura osiągnie już 63-64°C, rozpocznie się topienie rongalitu, W pewnej chwili wsypane do probówki kryształki zamienią się w ciecz. Skoro rongalit się już stopi, zmniejszamy temperaturę i staramy się utrzymać ją jeszcze przez około 60 minut.

53

Stopiony rongalit, gdy już ostygnie, ponownie przybierze postać krystaliczną, toteż wypełnioną nim probówkę możemy wykorzystać wielokrotnie. Po zakończeniu ogrzewania nie wolno beztrosko odstawić „pacjenta” na półkę. Zaraz po zabiegu musimy jak najdokładniej wypełnić odpowiednim preparatem wydrążone w drewnie chodniki i pozamykać otwory wylotowe. Jak i czym należy tego dokonać, omówimy dopiero po opisaniu chemicznych metod zwalczania owadów. Chcemy przestrzec wszystkich amatorów kolekcjonerów przed popełnianiem często spotykanego poważnego błędu. Otóż jeszcze 20-30 lat temu pokutował nieszczęśliwy i bardzo szkodliwy pogląd na metody walki z owadami żerującymi w drewnie. Zalecano mianowicie napuszczanie w otwory wywaru z czosnku i cebuli, po czym zaklejanie otworów wylotowych mieszaniną wosku z pumeksem. Badania wykazały, że oba te zabiegi są zupełnie nieskuteczne. Wybitny etnograf, Tadeusz Seweryn, tak o tym sposobie dowcipnie pisze: „Jedyny skutek jest taki, iż pumeks może zgrzytać owadom w zębach, a wywar z cebuli i czosnku szczypać je w język”. Pomijając nieskuteczność tego rodzaju postępowania, trzeba jeszcze dodać, że zasklepienie otworów wylotowych jest nawet bardzo szkodliwe. Mianowicie, owady od tych zabiegów nie giną, za to zalepione otwory uniemożliwiają późniejsze zastosowanie nowoczesnych, skutecznych już metod zwalczania owadów w korytarzach. Pierwsza z chemicznych metod dezynsekcji to metoda gazowa. Konserwowany eksponat drewniany zamykamy na parę godzin w szczelnym pojemniku, który napełniamy następnie gazem toksycznym dla owadów. Do tego celu używano dawniej chloroformu, dwusiarczku węgla, formaldehydu, dwuchlorobenzenu, a nawet cyjanowodoru. Obecnie największe zastosowanie do dezynsekcji drewna ma tlenek etylenu. Ponieważ zabieg dezynsekcji przy użyciu tlenku etylenu prowadzi się w temperaturze pokojowej, stosowany jest on do tych eksponatów, które są bardzo wrażliwe na podwyższoną temperaturę. W normalnych, pokojowych warunkach temperatury i ciśnienia tlenek etylenu o wzorze:

jest gazem. Odznacza się on bardzo silnymi właściwościami grzybo- i bakteriobójczymi oraz owadobójczymi. Właściwości te wynikają z łatwości, a nawet gwałtowności, z jaką tlenek etylenu łączy się z białkiem organizmów, a więc również białkiem bakterii, grzybów czy owadów. Ponieważ tlenek etylenu jest łatwo palny, do dezynsekcji drewna stosuje się jego mieszaninę z dwutlenkiem węgła CO; lub fluorowanymi węglowodorami. Przeciętnie stosowana mieszanina zawiera 10% tlenku etylenu i 90% dwutlenku węgla lub 15% tlenku etylenu i 85% fluorowanych węglowodorów. Mieszaninami takimi napełnione są już dzisiaj dostępne w sprzedaży 0,5-kilogramowe puszki aerozolowe, co ogromnie ułatwia użytkowanie tych gazów. W domowych warunkach, gdy brakuje nam dobrej, szczelnej komory, przeznaczone 54

do dezynsekcji eksponaty, na przykład łyżniki, ramki obrazów, kijanki, wkładamy do szczelnego, dosyć grubego worka polietylenowego, powiedzmy po nawozach sztucznych. Teraz z opakowania aerozolowego napełniamy worek mieszaniną tlenku etylenu, po czym worek szczelnie zamykamy. Po 3-4 godzinach proces dezynsekcji jest już zakończony. Drugą odmianą chemicznej walki z owadami jest stosowanie odpowiednich roztworów substancji owadobójczych. Substancja taka, aby była w pełni skuteczna, musi spełniać dwa warunki: • użyty rozpuszczalnik winien być lotny i stanowić truciznę oddechową dla owadów, • pozostałość po wyparowaniu rozpuszczalnika powinna stanowić trwałą owadobójczą truciznę, która wnika w drewno. Wymienione wymagania spełnia 5% roztwór pięciochlorofenolu w trójchloroetylenie. Trójchloroetylen jest cieczą bardzo lotną i zarówno w stanie ciekłym, jak też i w postaci par działa owadobójcze. Z kolei pięciochlorofenol jest niepalny, prawie nielotny i bezwonny, a przy tym silnie owadobójczy. Podobnymi zaletami odznacza się opisany już preparat polskiej produkcji Antox W oraz Antox. Preparat Antox ma postać rzadkiego żółtawego płynu o silnym, lecz szybko przemijającym zapachu. Z chemicznego punktu widzenia jest to mieszanina roztworów pięciochlorofenolu, metaksychloru i mydła cynkowego w rozpuszczalnikach organicznych. Antox nie zmienia barwy drewna, odpowiednio stosowany nie niszczy politury, polichromii, nie wywołuje korozji metali. Przez odpowiednie stosowanie rozumiemy nie moczenie pokrytego na przykład polichromią przedmiotu w Antoxie, lecz jedynie wprowadzenie go w otwory. Zarówno pary rozpuszczalników, jak też i pozostające na drewnie substancje wykazują silne działanie owadobójcze. Wiedząc już, czym możemy skutecznie zwalczać owady w drewnie, przejdźmy do strony praktycznej. Jak tego dokonać? Sposobów jest wiele i zależą one tak od wielkości eksponatów, jak i stopnia zaatakowania przez owady. Jeżeli eksponat jest duży, na przykład zydel czy skrzynia, to musimy zaopatrzyć się w strzykawkę i igłę. Za jej pomocą w każdy otwór wylotowy musimy wprowadzić preparat owadobójczy, na przykład Antox. Ponieważ naszym celem jest wprowadzenie preparatu do wszystkich bez wyjątku chodników, zabieg wstrzykiwania preparatu musimy wykonać obracając przedmiot na różne strony. Aby opisana metoda była w pełni skuteczna, kurowany eksponat, po wprowadzeniu preparatu do wszystkich otworów wylotowych, musimy możliwie jak najszczelniej owinąć folią. Chodzi mianowicie o to, aby do minimum zmniejszyć parowanie rozpuszczalników na zewnątrz. Mniejsze eksponaty po serii zastrzyków umieszcza się w torbach lub workach foliowych i szczelnie zamyka, większe eksponaty należy szczelnie owinąć pasami folii. Tak zabezpieczone przedmioty najlepiej pozostawić w spokoju 7 do 10 dni. Pamiętajmy, że od naszej staranności i cierpliwości zależą dalsze losy drewnianego eksponatu. Wystarczy, aby w jakimś zakamarku chodnika, gdzie nie dojdzie preparat, pozostała jedna larwa, a dzieło niszczenia rozpocznie się od początku. Jeżeli natomiast nasz eksponat jest mały, na przykład łyżka, jakiś uchwyt drewniany czy maselniczka, ale za to bardzo silnie zaatakowany i nie pokryty polichromią, wówczas zamiast zastrzyków lepiej zastosować kąpiel. I tak do możliwie szczelnie zamykanego naczynia lub szczelnej torby z polietylenu czy innego pojemnika wlewamy

55

odpowiedni preparat i zanurzamy w nim nasz „skarb". Taka kąpiel musi trwać co najmniej 3 godziny. Jednocześnie wskazana jest zmiana położenia eksponatu co 40 minut. Takie postępowanie zapewni wnikanie preparatu poprzez otwory wylotowe we wszystkie chodniki. Po 3 godzinach kąpiel jest zakończona. Płyn można usunąć. Aby kuracja była w pełni skuteczna, eksponat, podobnie jak po zastrzykach, powinien być owinięty szczelnie folią jeszcze przez 7 do 10 dni.

Reperacja szkód Skoro już zakończyliśmy walkę z owadami, musimy przystąpić do reperacji szkód, które one wyrządziły. Przecież labirynty położonych na różnej głębokości chodników, jak też i liczne otwory wylotowe, osłabiły wytrzymałość mechaniczną naszego eksponatu i wpłynęły niekorzystnie na jego wygląd zewnętrzny. Często silnie zaatakowane przez owady takie elementy, jak noga od stołka czy maglownica mogą się łatwo złamać. Aby więc chociaż częściowo przywrócić im wytrzymałość mechaniczną, trzeba je wzmocnić. Dokonuje się tego przez: wtapianie mieszanin woskowo-żywicznych, • impregnację roztworami żywic, • impregnację ciekłymi żywicami utwardzalnymi. Do wtapiania stosowane są najczęściej mieszaniny wosku pszczelego z kalafonią. Stopioną mieszaniną pokrywa się eksponat, ogrzewa go np. promiennikami podczerwieni, czyli żarówkami, emitującymi oprócz pewnej ilości światła widzialnego dużo promieniowania cieplnego, zwanego podczerwonym. Powoduje to wnikanie mieszaniny w drewno. O wiele skuteczniejsza jest jednak metoda druga. Polega ona na wprowadzeniu w chodniki roztworów żywic. Po wyparowaniu bądź wsiąknięciu w drewno rozpuszczalnika w chodnikach pozostaje żywica. Do tego celu stosowane być mogą roztwory żywic naturalnych, jak też i syntetycznych, takich jak: •

kalafonia, • azotan celulozy, • octan celulozy, • polimetakrylan metylu lub butylu, • polioctan winylu, • chlorowany polichlorek winylu, • polistyren. Rozpuszczalniki do tych żywic muszą być tak dobrane, aby przede wszystkim nie szkodziły drewnu, a równocześnie dawały roztwory możliwie stężone, lecz o małej lepkości, bo tylko takie mogą dobrze wniknąć w drewno. Niestety, praktyka wykazała, że skuteczne wzmocnienie drewna poprzez impregnację roztworami żywic można osiągnąć stosując technikę próżniową. Ponieważ ze zrozumiałych względów jest to nieosiągalne dla amatora, opiszemy teraz nieco dokładniej metodę trzecią, która właśnie idealnie pasuje do naszych amatorskich warunków. Istotą tej metody jest wypełnianie chodników ciekłą żywicą, która następnie ulegnie tam utwardzeniu. Zastrzegamy przy tym, że przeprowadzana metoda wyłamuje się z klasycznego kanonu konserwacji o nie powodowaniu zmian nieodwracalnych. Tak, zapełniając korytarze po kołatkach utwar-dzalną żywicą powodujemy nieodwracalne •

56

zmiany. Robimy to jednak w imię ratowania i wzmacniania drewna. No cóż. jak dotychczas lepszej metody nie znamy. Możemy się tylko pocieszyć, że nasze działania będą niewidoczne. Do naszych amatorskich celów najbardziej nadaje się produkowana w kraju i dostępna w sprzedaży żywica epoksydowa o nazwie Epidian 5. Jest to żółta ciecz, która zmieszana z utwardzaczem Z-l, zwanym Tęcza, po pewnym czasie zamienia się w ciało stale. Utwardzona żywica Epidian 5 odznacza się świetną przyczepnością do drewna, bardzo dużą wytrzymałością mechaniczną, odpornością na działanie czynników atmosferycznych, wody, chemikaliów, rozpuszczalników oraz zmian temperatury w granicach od -20 do + 120°C. W amatorskich warunkach żywicę Epidian 5 wprowadza się poprzez otwory wylotowe do drewna strzykawką i igłą tak, jak poprzednio czyniliśmy to z preparatem Antox. Aby zmniejszyć lepkość żywicy epoksydowej, a tym samym ułatwić jej wypełnianie wszystkich zakamarków chodników, oraz aby zwolnić proces jej utwardzania, żywicę rozcieńcza się toluenem. W zależności od wielkości, kształtu i stanu zniszczenia eksponatu stosuje się rozcieńczenie toluenem żywicy od 50 do 65%. A oto polecane proporcje: • 100 cm3 żywicy + 100 cm3 toluenu daje roztwór 50%, • 100 cm3 żywicy + 81 cm3 toluenu daje roztwór 55%, • 100 cm3 żywicy + 67 cm3 toluenu daje roztwór 60%, • 100 cm3 żywicy + 54 cm3 toluenu daje roztwór 65%. Po sporządzeniu jednego z podanych toluenowych roztworów żywicy Epidian 5 dodaje się utwardzacz Z-l, czyli Tęczę. Utwardzacza dodajemy 10 do 15% w stosunku do użytej ilości żywicy Epidian 5, a więc na 100 cm3 użytej do , vykonania roztworu żywicy bierzemy od 10 do 15 cm3 utwardzacza Z-l. Po bardzo dokładnym wymieszaniu całości przystępujemy natychmiast do wykonywania zastrzyków. Pamiętajmy przy tym, że żywica zmieszana z utwardzaczem oo około 30 minutach nieodwracalnie gęstnieje, a następnie przechodzi w ciało stałe. Dlatego jednorazowo należy przygotować taką ilość mieszaniny, jaką będziemy w stanie zużyć przez 30 minut. Po tym czasie preparat jest już do wyrzucenia. Po zakończeniu wszystkich zastrzyków wzmacniany eksponat trzeba jeszcze raz owinąć szczelnie folią polietylenową, pozostawić tak przez 12 godzin. Drewno, nawet bardzo zniszczone przez owady, po takiej kuracji uzyska znacznie lepszą wytrzymałość mechaniczną, co da każdemu zbieraczowi dużą satysfakcję.

Grzyb domowy Trzecim groźnym wrogiem drewna są organizmy niższe, zwane grzybami domowymi. Najwyraźniejszymi gatunkami grzybów domowych są: • • • • • • • • •

stroczek łzawy - właściwy grzyb domowy, gnilica mózgowata, tzw. grzyb piwniczny, porzyca inspektowa, tzw. biały grzyb domowy, krowiak łykowaty, tzw. grzyb kopalniany, siatkowiec płotowy, twardziak łuskowaty, gnatwek dębowy, hubczak różnobarwny, powłocznik gładki.

57

Pierwsze cztery gatunki grzybów domowych atakują przede wszystkim drewno w budynkach, wywołując szybki jego rozkład i duże straty m. in. w budownictwie. Pozostałe gatunki wyrządzają stosunkowo mniejsze straty. Tu przypomnijmy, że grzyby są to organizmy roślinne, które nie mają jak inne rośliny ciałek zieleni i nie pobierają pokarmów z powietrza, lecz czerpią je w postaci gotowych związków organicznych z innych organizmów. W budowie interesujących nas grzybów domowych rozróżniamy trzy zasadnicze części: grzybnię, owocnię i zarodniki, oraz - u niektórych grzybów - sznury jako części wegetatywne. Grzybnia składa się z drobnych poplątanych niteczek, tak zwanych strzępek, koloru od białego do ciemnobrązowego. Grzybnia grzybów niszczących drewno może rozwijać się wewnątrz drewna lub na jego powierzchni, zależnie od gatunku grzyba i warunków zewnętrznych. Grzyby pobierają pokarm przez strzępki, z tym, że substancje odżywcze znajdują albo w soku komórkowym, albo w ściankach komórek drewna. Wskutek wydzielania przez grzyby enzymów następuje biochemiczny rozkład drewna, a powstałe produkty rozkładu stanowią pokarm dla grzybów. Normalnie rozrośnięta grzybnia wytwarza owocniki, które mają najrozmaitsze kształty, barwę i wielkość, zależnie od gatunku. Grzyby niszczące drewno mają najczęściej owocniki w postaci twardych wyrostków. W owocnikach wytwarzają się w olbrzymich ilościach zarodniki, które służą grzybom do rozmnażania. Zarodniki są tak małe, że z łatwością unoszą się w powietrzu i tą drogą są rozsiewane na duże odległości. Gdy trafią na odpowiednie podłoże, a przede wszystkim dużą wilgotność, dają początek nowej grzybni. Do życia i rozmnażania się grzybów domowych konieczne są: • wilgotność drewna minimum 20%, • temperatura otoczenia w granicach 3~40°C. Pierwszy warunek jest podstawą do stwierdzenia, że grzyb domowy to choroba tylko mokrego drewna. Drugi warunek niesie cenną informację, iż grzyb domowy rozwija się do 40"C, natomiast jak doświadczalnie stwierdzono, ginie po ogrzaniu drewna do 55°C. Grzyb domowy atakuje co prawda przede wszystkim zawilgocone drewno, budowle, jak też i drewniane elementy w murowanych domach, ale może się zdarzyć, iż w takich właśnie warunkach znajdziemy przedmiot, powiedzmy stare koło od wozu, kołyskę czy inny mebelek, który będziemy chcieli włączyć do swojej kolekcji. Grzyb domowy, podobnie jak i owady, zniszczyć możemy zarówno metodą termiczną, jak i chemiczną. A więc możemy zastosować na przykład ogrzewanie przez jedną godzinę w temperaturze do 55°C. Możemy zastosować opisaną już metodę dezynsekcji gazowej lub kąpania, malowania albo opryskiwania Antoxem czy Antoxem W. Oba te preparaty bardzo skutecznie niszczą grzyba domowego. Ponieważ jednak grzyb domowy niszczy na pewną głębokość strukturę drewna, musimy odgrzybiony eksponat wzmocnić znanym już roztworem żywicy Epidian 5. Tym razem zamiast strzykawki potrzebny będzie miękki pędzel, za pomocą którego trzeba dokładnie nasycić drewno roztworem żywicy. Następnie eksponat zawijamy w folię polietylenową na 48 godzin. W tym przypadku nie udaje nam się, niestety, zachować podstawowych zasad sztuki konserwatorskiej. Wprowadzamy bowiem zmiany nieodwracalne i ponadto zmieniamy wygląd powierzchni drewna. Nie ma jednak innego wyjścia. Nasycenie powierzchni roztworem Epidianu zmieni nieco fakturę, barwę i połysk drewna, ale za to uratuje rozpadający się przedmiot. Jeżeli pomieszczenie, w którym trzymamy swoje zbiory, jest suche i wietrzone, to nie

58

musimy obawiać się ponownych ataków grzyba domowego. Wilgotność drewna w pomieszczeniach suchych, ogrzewanych nie przekracza 15%, a więc uniemożliwia rozwój i życie grzybów. Wnikliwy Czytelnik po tej lekturze odczuje zapewne niedosyt informacji. Nie znalazły się tu bowiem żadne wskazówki, jak na przykład konserwować czy uzupełniać polichromię, czyli wielobarwne powierzchniowe zdobienia, tak przecież nierozerwalnie łączące się z drewnem, jak odnawiać farby na meblach czy werniksy na malowanych skrzyniach ludowych. No cóż, jak zaznaczyliśmy we wstępie, książka nasz* nie jest podręcznikiem, a jedynie informatorem dla kolekcjonerów amatorów. Dlatego też w rozdziale poświęconym drewnu podaliśmy tylko to, co jest dla amatora konieczne. możliwe do przeprowadzenia w warunkach domowych. Wiadomości bardziej szczegółowych z wąskich dziedzin wiedzy konserwatorskiej należy szukać u specjalistów bądź w literaturze fachowej, której zestawienie podajemy na końcu książki. I jeszcze jedna uwaga. Wyzbądźmy się fałszywego wstydu, że czegoś nie potrafimy na przykład w pełni odrestaurować. Umiejętność uratowania jakiegoś przedmiotu przez skuteczne zahamowanie niszczących go czynników czy procesów jest już sama w sobie wielkim osiągnięciem. Nie silmy się więc na bardzo trudne, a często nawet zbyteczne upiększanie już uratowanego przedmiotu.

6.

GDY KSIĄŻKA „ZACHORUJE”

W tytule wymieniliśmy tylko książkę, ale w zbiorach kolekcjonera amatora mogą się oczywiście znaleźć i inne eksponaty z papieru, takie jak ryciny, listy, widokówki,

59

które zapadają na te same „schorzenia", co i książki. Aby leczyć chorobę, należy przede wszystkim znać jej przyczyny, no i koniecznie wiedzieć jak najwięcej o organizmie pacjenta. Zanim więc przejdziemy do „chorób" papieru i sposobu ich zwalczania, poznajmy bliżej „organizm" naszego pacjenta.

Kurs wstępny Na początek spróbujmy odpowiedzieć na pytanie: Czym właściwie jest papier? Otóż współczesny papier jest to produkt przemysłowy otrzymany w wyniku spilśnienia włókien drewna drzew iglastych lub liściastych. Włókno otrzymane za pomocą chemicznego lub mechanicznego przerobu drewna, rozdrobnione i zawieszone w wodzie, następnie sklejone klejami i wymieszane z kaolinem, jest formowane na sicie maszyny papierniczej w nie kończącą się wstęgę. Wstęga taka, wysuszona na specjalnych cylindrach maszyny papierniczej, w zależność od przeznaczenia, może być różnie wykończona: zwinięta w role lub pocięta na odpowiednich maszynach na arkusze żądanej wielkości. Tak właśnie, z małymi tylko udoskonaleniami, produkowany jest papier już od drugiej połowy XIX wieku. W handlu spotykamy dwa zasadnicze gatunki papieru, A mianowicie papier drzewny i papier bezdrzewny. Papier bezdrzewny wyprodukowany jest z samej celulozy, tj. z substancji wydobytej chemicznie najczęściej z drewna. Papier drzewny otrzymywany jest również z celulozy, jednak z dużym dodatkiem ścieru drzewnego, uzyskiwanego w toku mechanicznego przerobu drewna. Zatrzymajmy się na chwilę, aby omówić te zagadnienia. Nieobcy jest nam widok starej, pożółkłej gazety. Papier gazetowy wystawiony na działanie promieni słonecznych po pewnym czasie nabiera żółtej barwy i staje się kruchy. Natomiast pozostawiona w tych samych warunkach kartka dobrego papieru maszynowego czy też kawałek bibuły do sączenia zakurzy się, ale nie zżółknie i nie nabierze kruchości. Dlaczego tak się dzieje? Bo w skład dobrego papieru bezdrzewne-go, jak też i bibuły do sączenia nie wchodzi lignina. Natomiast tani papier gazetowy wykonany jest z surowca zawierającego poważny procent ligniny. Z pewnym uproszczeniem można przyjąć, że ścier drzewny, ten podstawowy surowiec papierniczy, składa się z celulozy i ligniny. Celuloza jest surowcem szlachetnym i służy m. in. do produkcji wysokiej jakości papierów bezdrzewnych. Stały towarzysz celulozy, lignina, wyraźnie pogarsza właściwości papieru. Ponieważ oddzielenie ligniny od celulozy jest kosztowne, dlatego niższe, tańsze gatunki papieru wyrabia się bezpośrednio ze ścieru drzewnego, a więc z mieszaniny celulozy z ligniną. Jeszcze lepsze, szlachetniejsze i najtrwalsze gatunki papieru, jakie stosuje się na przykład do druku banknotów, produkowane są ze szmat bawełnianych lub lnianych. Współczesne normy światowe określają skład poszczególnych gatunków papieru. Gatunki papieru są numerowane. Im niższa liczba, tym lepszy gatunek. Ilustruje to poniższa tablica W ten sposób doszliśmy do chemicznej natury papieru. Zarówno włókna drewna, jak też i włókna roślinne zbudowane są z celulozy. A więc głównym składnikiem papieru Zawartość w procentach Klasa

włókien szmacianych

włókien celulozy drzewnej

60

ścieru drzewnego

włókien makulatury

I II III IV V VI VII VIII IX X

100 50 -

50 100 80 60 40 30 18 -

20 40 60 70 82 100 -

100

są włókna celulozy z mniejszym lub większym dodatkiem ligniny. Skoro jednak padło już słowo „szmaty", pora wspomnieć też o dawnych metodach wyrobu papieru. Powinniśmy pamiętać, że prawie do połowy XIX wieku papier produkowano w Europie głównie ze szmat, i to tak zwaną metodą czerpania. Gałgany bawełniane lub lniane z dużą ilością wody rozwłókniano i siekano w odpowiednich tłuczkach. Przygotowaną w ten sposób masę wlewano do kadzi, myto, a po gotowaniu wyczerpywano kwadratowymi sitami w arkusze. Stąd właśnie taki papier otrzymał nazwę czerpanego. Sito, czyli forma czerpalnicza, ma jedno lub dwa sita przymocowane do drewnianej ramki. Sito to, utworzone z cienkiego drutu, jest bardzo gęste. Na swej płaszczyźnie ma wpleciony również z drutu monogram lub znak wytwórni papieru, który wraz z sitem odbije się na czerpanym papierze jako tak zwany znak wodny, po którym do dziś poznaje się pochodzenie i wiek papieru. Czerpanie odbywało się i odbywa nadal następująco: Robotnik potrząsa zaczerpniętą sitem masą papierową z kadzi tak, by masa rozlała się po całej powierzchni sita. a włókna rozłożyły w różnych kierunkach. Wodę odcedza się przez sito, a powiązane ze sobą włókna, które tworzą papier, wykłada się przez odwrócenie formy na płat filcu o odpowiednich wymiarach. Wyłożony arkusz papieru przykrywa się drugim płatem filcu, w który wsiąka pozostała wilgoć. Postępując dalej analogicznie tworzy się stos papierów, przekładanych płatami filcu, zawierający 100 do 200 arkuszy, zależnie od jego grubości i wymiarów. Następnie cały stos wygniata się bardzo silnie w prasie i po usunięciu w ten sposób z arkuszy nadmiaru wody rozwiesza się do suszenia. Po wyschnięciu papieru zakleja się go, to znaczy czyni nie-przesiąkliwym, przez zanurzenie w roztworze zgarbowanego kleju skórnego, a kosztowniejsze papiery - bez żółtawego odcienia - w roztworze kleju rybnego. Zaklejony papier układa się znowu jeden na drugim, aż utworzy się stos zawierający 250-270 arkuszy. Następnie cały stos zgniata się w prasie, po czym pojedyncze arkusze rozwiesza w suszarni. Po wyschnięciu papieru sortuje się go, gładzi, waży, pakuje. Zaklejanie papierów czerpanych przyczynia się wydatnie do ich długowieczności. Klej zwierzęcy czy rybi jest produktem naturalnym, nieszkodliwym, który skutecznie skleja włókna między sobą. Papier czerpany ma prawą i lewą stronę. Prawa strona to ta, w której odciśnięte są druty sita i na której odbijano dawniej wszystkie miedzioryty i drzeworyty. Prawa strona to - pamiętajmy - szlachetna strona papieru i trzeba ją specjalnie oszczędzać w czasie odnawiania druku czy ryciny. Ślady „wodne" po drutach sita w papierze są dwojakiego rodzaju: jedne grubsze, pionowe, szeroko rozstawione, drugie cieńsze, których ślady są mniej widoczne, idą w kierunku poziomym, i to bardzo gęsto. Poza tym są w papierze i inne znaki wodne, tak zwane „filigrany”, wykonane z grubszego drutu i przyczepione do sita cienkimi drucikami. Znaki wodne 61

oglądamy patrząc na papier pod światło. Zatrzymaliśmy się celowo dłużej przy dawnych metodach produkcji papieru, ponieważ, gdy wpadnie nam w ręce na przykład drzeworyt, wtedy łatwiej poznamy, z jakiego okresu on pochodzi. Jeśli jest drukowany na papierze czerpanym, to pochodzi prawdopodobnie najpóźniej z pierwszej połowy XIX wieku, a papier wykonany jest ze szmat. Pamiętajmy jednak, że sam fakt wystąpienia papieru czerpanego nie jest jeszcze gwarancją XIX-wiecznego pochodzenia zabytku. Papier czerpany jest produkowany jeszcze i dziś. oczywiście w minimalnych ilościach, w Polsce na przykład przez Zakłady w Cieplicach. Papierem takim posługują się chętnie niektórzy plastycy, graficy i artyści drukarze. Warto jeszcze poznać prostą metodę, pozwalającą nam odróżnić współczesny papier drzewny od bezdrzewnego. Zaczynamy od przygotowania odczynnika - chlorowodoru aniliny - C6H5NH2HCl. Związek ten otrzymamy rozpuszczając w probówce l cm3 aniliny w 5 cm3 5% kwasu solnego HCl. Po około 10 minutach częstego i energicznego wstrząsania odczynnik jest już gotowy. Teraz kładziemy obok siebie trzy próbki papieru. Będą to: • nie zadrukowany skrawek papieru gazetowego, • pasek bibuły do sączenia, • kawałek dobrego papieru maszynowego lub listowego. Na każdą z wymienionych próbek papieru nanosimy po 2-3 krople odczynnika. Po paru minutach na papierze gazetowym, pod wpływem zachodzącej reakcji chemicznej, pojawi się wyraźna żółta plama. Natomiast krople chlorowodorku aniliny na dwu pozostałych próbkach pozostaną bezbarwne. Taki wynik doświadczenia świadczy o tym, że z trzech użytych próbek papieru tylko papier gazetowy zawiera ligninę, czyli jest to tzw. papier drzewny.

Choroby papieru Wymienimy je w porządku częstości występowania: • ząb czasu, czyli starzenie się i skutki użytkowania, • grzyby i bakterie, • owady. Nieubłagany ząb czasu nie omija i papieru, chociaż niektóre dawne gatunki papieru odznaczają się wielką trwałością. Należą do nich na przykład druki wykonane na dobrym czerpanym papierze, które - jak wykazały badania - odpowiednio przechowywane, prawie się nie starzeją! A więc tylko czynniki zewnętrzne, przede wszystkim wilgoć i światło, odgrywają tu decydującą rolę. I tak woda lub wilgoć i podwyższona temperatura powodują bardzo powolne, ale nieustannie postępującą hydrolizę celulozy. Bardzo też szkodliwy jest dla papieru wpływ promieni słonecznych, a zwłaszcza zawartych w nich promieni nadfioletowych. W przypadku papierów drzewnych następuje pod ich działaniem rozkład ligniny i powstawanie fenoli, a następnie chinonów. Dlatego właśnie papier drzewny początkowo żółknie, a potem nawet brązowieje. Aby możliwie jak najskuteczniej zapobiec działaniu czasu, nasze eksponaty przechowujemy w suchych, przewietrzanych pomieszczeniach i nie wystawiamy ich na bezpośrednie działanie słońca. I na tym praktycznie kończą się nasze możliwości walki z nieubłaganym działaniem czasu. W tym miejscu koniecznie musimy uprzedzić wszystkich lubiących pośpieszne

62

działania, a przy tym zafascynowanych taśmami klejącymi, przed stosowaniem takich taśm do podklejania postrzępionych brzegów starych dokumentów lub wzmacnianiem nimi papierów przedzierających się właśnie w miejscach wieloletnich zgięć. Taśmy klejące, niezależnie od tego, czy są krajowe, czy zagraniczne, są pomocne w życiu codziennym, na przykład do zaklejania opakowań na czas ich transportu ze sklepu do domu. Przy zrywaniu taśmy zniszczeniu ulega przylegająca do niej warstwa papieru. Na szczęście, skład warstwy klejącej jest tak pomyślany, że po kilku miesiącach, rzadziej latach, zupełnie wysycha i taśma odpada. Można to czasem zaobserwować. na gazetkach ściennych, które już długo wiszą. Często pewien odcinek taśmy odskakuje, a jego sterczenie powoduje uszkodzenie podłoża w innym miejscu, gdzie jeszcze się trzyma. Dlatego przezroczyste taśmy klejące nie nadają się nawet do podklejania uszkodzonych obwolut książek, nie mówiąc już o poważniej szych naprawach. Uszkodzone cenne papiery należy podklejać specjalną japońską bibułką. Ponieważ zdobycie takiej przezroczystej bibułki jest mało prawdopodobne, można w ostateczności zastosować dostępną jak najdelikatniejszą bibułkę. Klejem będzie ciepły, rzadki roztwór żelatyny w wodzie. Tylko w ten sposób nie spowodujemy nieodwracalnych zmian w naszym papierowym „skarbie". Z upływem czasu na papierze powstają ślady spowodowane jego użytkowaniem. Są to najczęściej: brud różnorakiego pochodzenia, tłuste plamy, znaki ołówkowe i atramentowe. Jednak o tym, czym i jak czyścić papier, porozmawiamy dopiero po zapoznaniu się z wszystkimi jego chorobami. Celuloza, główny składnik papieru, jak też i pomocnicze substancje organiczne użyte do jego zaklejania, chociaż chemicznie neutralne, przy odpowiednio wysokiej wilgotności stają się pożywką dla rozwoju grzybów i bakterii. Ich pojawienie się na papierze sygnalizowane jest występowaniem barwnych plam. Przebarwienia papieru spowodowane wzrostem grzybów są zróżnicowane dlatego, że niszczenie papieru rzadko powoduje jeden określony grzyb, a częściej bardzo złożone zespoły grzybów, którym czasem towarzyszą i bakterie. Można zestawić typowe barwy plam na papierze w zależności od grzybów: •

• • • • • •

jasnoróżowe, różowe, różowordzawe - wywołane przez grzyby Aspergillus wenti, Chaetomium crispatum lub Rhodotorula mucUaginosa, Penicillium funiculosum, Penicillium purpurogenum, żółte - wywołane przez grzyby Chaetomium globosum. Trichoderma viride lub Penicillium notatum, szare - wywołane przez grzyby Chaetomium elatum, Epiciccum nigrum, szarozielone - wywołane przez grzyby Chaetomium globosum var. affine, szarobrązowe - wywołane przez grzyby Stachybotrys atra lub Cladosparium sp. oliwkowe - wywołane przez grzyby Acrothecium lub Chaetomium sp. ceglaste - wywołane przez grzyby Verticillium cinnaba-inum.

Zagrzybiony papier, podobnie zresztą jak drewno, traciwytrzymałość i z czasem rozlatuje się. Znamy wiele skutecznych metod zwalczania grzybów i bakterii. Większość z nich polega na kąpaniu papieru w odpowiednich dezynfekujących roztworach, do których należą: • ogrzany do 40°C 10% wodny roztwór kwasu octowego,

63

• • •

wodny 10% roztwór formaliny, eterowo-benzenowy roztwór tymolu i chlorku rtęci(II) o wzorze HgCl2, czyli sublimatu (uwaga: silna trucizna), alkoholowy 10% roztwór tymolu.

Przeprowadzenie tych wypróbowanych i w pełni skutecznych zabiegów wymaga, niestety, rozebrania „chorej na i grzyby" książki. Jest to więc, jak widzimy, przeszkoda nie do f pokonania dla amatorów kolekcjonerów. Wobec tego poda-| my jeszcze inne metody walki z grzybami, których stosowanie nie będzie wymagać „czynności niedozwolonych”. Spokojnie więc możemy polecić znaną już nam z rozdziału o drewnie metodę termiczną. I tak, ogrzewanie chorej książki czy dokumentu przez godzinę do temperatury 50-55°C nic papierowi nie zaszkodzi, za to zabije wszelkie formy grzybów. Jednak warunek nieprzekraczalna górnej granicy temperatury musi tu być bardzo rygorystycznie przestrzegany. Następna godna polecenia metoda, której zastosowanie też nie wymaga rozbierania książki, to działanie gazowego tlenku etylenu. Opisaliśmy ją dokładnie w rozdziale o drewnie. Teraz więc tylko przypominamy, że tą metodą można przeprowadzić dezynfekcję książki, umieszczając ją w szczelnie zamykanej torbie z folii. Po przeprowadzeniu tą czy inną metodą dezynfekcji książki pomiędzy strony uprzednio silnie zaatakowane przez grzyby wkładamy kawałki bibuły filtracyjnej, nasyconej alkoholowym 5% roztworem tymolu. Dodajmy jednak, że najlepsze nawet zabiegi konserwatorskie nic książce nie pomogą, jeśli powróci ona do nie przewietrzanego pomieszczenia o dużej wilgotności. Stąd wniosek: eksponatów papierowych nie wolno przechowywać w szczelnych woreczkach z folii, zamkniętych pudełkach metalowych i tym podobnych pojemnikach. Przekartkowanie od czasu do czasu starej książki daje posiadaczowi zadowolenie, a eksponatowi wychodzi na zdrowie. Owady stosunkowo rzadko atakują książki. Z zasady ich żerowiskiem są grube kartonowe okładki. Zwalczymy je łatwo metodą termiczną lub gazowaniem tlenkiem etylenu.

Próby przywracania dawnej świetności Na początek należy stwierdzić, że usuwanie plam jest możliwe, ale wymaga staranności ł wprawy. Za chwilę podamy wypróbowane przepisy, ale raczej odradzamy ich stosowanie w odniesieniu do druków specjalnie wartościowych lub takich, co do których istnieje podejrzenie, że przedstawiają dużą wartość. Podane recepty, przydatne przy wywabianiu plam, zwiększą na pewno wiadomości teoretyczne amatorów zbieraczy, a jednocześnie mogą służyć do nabierania wprawy na wydawnictwach współczesnych, nie raz i nie dwa poplamionych tuszem długopisów, tłuszczem czy parafiną. Takie wprawki wprowadzą niefachowca w nastrój i problemy prawdziwej pracowni konserwatorskiej. Podstawą wszelkich poczynań przy usuwaniu plam jest ich identyfikacja. Chodzi mianowicie o to, aby możliwie trafnie określić pochodzenie plamy. Innymi bowiem metodami i środkami usuwa się plamę na przykład z atramentu, a innymi ze świecy czy żywicy. Wskazówki dotyczące identyfikacji plam na podstawie ich wyglądu znajdzie Czytelnik w innej książce z tej serii zatytułowanej Chemia na co dzień. Typowe żółte plamy

64

Zacznijmy od tak charakterystycznych dla starego papieru żółtych plam. Ich powodem są nawet minimalne ilości związków żelaza, które dostają się do papieru wraz z wodą podczas jego produkcji w papierni. Od dawna już znany jest fakt, że szybciej i silniej pod wpływem wilgoci żółkną papiery tych wytwórni, w których do celów produkcyjnych stosuje się wodę żelazistą. Proces żółknięcia pod wpływem związków żelaza zostaje zahamowany, z chwilą gdy konserwowany papier zostanie wysuszony. Niestety, ponieważ proces ten jest nieodwracalny, po wysuszeniu żółte plamy z papieru nie znikną. Plamy te można, co prawda, całkowicie usunąć, ale jest to zabieg bardzo uciążliwy, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z książkami. Usuwanie plam polega bowiem na kąpaniu papieru w wodnym 5% roztworze chloraminy (CH3•C6H4•SO2•NCl)Na, która ma własności bielące i zarazem dezynfekujące. Jednak, jak już powiedzieliśmy, w przypadku książek jest to praktycznie nierealne, bo wymaga całkowitego rozbierania ich i operowania poszczególnymi kartkami. Bardzo skutecznym środkiem usuwającym z papierów żółte żelaziste plamy jest woda utleniona. Stosuje się ją na przykład do czyszczenia starych drzeworytów, miedziorytów, druków. Przeznaczony do usunięcia rdzawych plam arkusz papieru moczymy przez 20 minut w wodzie, ale koniecznie musi to być woda destylowana, z małym dodatkiem kwasu octowego. Następnie przenosimy go do naczynia z 6-8% wodnym roztworem wody utlenionej H2O2. Kąpiel trwa 10-15 minut, po czym arkusz płuczemy w wodzie bieżącej co najmniej przez 3 godziny i suszymy go na bibule. Do tego rodzaju prac najodpowiedniejsze są duże płaskie kuwety fotograficzne. Pamiętajmy, że namoczony w wodzie papier zawsze staje się miękki i traci wytrzymałość. Musimy więc pracować bardzo ostrożnie, by go nie uszkodzić mechanicznie. Aby uniknąć uszkodzenia mokrego papieru, powinniśmy wkładać go i wyjmować z roztworów na odpowiedniej wielkości arkuszu czystego białego kartonu lub sztywnej folii z tworzywa sztucznego. Dobrze też do tego celu służy gaza opatrunkowa lub ścinki stylonowej firanki. Mycie papieru Nie dające się zetrzeć pędzelkiem warstwy kurzu, zeschnięte odchody much i pająków, plamy i zacieki z charakterystycznymi obwódkami, jakie na papierze pozostawia woda, oto zanieczyszczenia, które możemy usunąć jedynie poprzez mycie papieru. Tak jak do mycia rąk, w zależności od stopnia ich zabrudzenia, stosować możemy samą wodę, wodę i mydło, wodę i odpowiednie proszki czy pasty, a wreszcie rozpuszczalniki, tak też i do mycia papieru stosowane są różne środki - od bardzo łagodnych do coraz silniejszych. Pamiętając o naczelnej zasadzie „przede wszystkim nie szkodzić”, zaczynamy nasze działanie zawsze od środków najłagodniejszych. Przeznaczony do umycia papier po dokładnym, delikatnym omieceniu go miękkim pędzelkiem z kurzu umieszczamy na noc w kuwecie napełnionej destylowaną wodą z małym dodatkiem kwasu octowego. W tym celu na l dm3 wody dodajemy 3 cm310% octu spożywczego. Całonocna kąpiel w takim roztworze usuwa naturalny brud, odchody much i pająków, jak też częściowo i zacieki. Zauważymy, że roztwór octu stanie się brudny. Wylewamy go więc, a papier płuczemy przez parę godzin w bieżącej wodzie. Zwracamy przy tym uwagę, aby strumień świeżej wody był bardzo słaby i skierowany równolegle do płaszczyzny papieru. Jeżeli po zabiegu tym pozostaną na papierze widoczne jeszcze plamy, wtedy papieru nie suszymy, lecz przenosimy go do następnej, intensywniejszej kąpieli. Sporządzamy ją rozpuszczając 50 g nadmanganianu potasu KMnO4 w l dm3 letniej wody. Po czym umieszczamy w niej oczyszczoną już wstępnie kartkę papieru i pozostawiamy

65

na 1-2 godziny. Po tym czasie kartka papieru przybierze jednolitą barwę ciemnobrązową. Następnie kartkę wyjmujemy, płuczemy przez 20 minut w bieżącej wodzie i przenosimy do następnej kąpieli o składzie: 600 cm3 wody i 300 g kwasu siarkowego(IV) H2SO3. Uwaga: Aby nie było żadnych pomyłek, powtarzamy, że chodzi tu o kwas siarkowy(IV) H2SO3, a nie o zwykły kwas siarkowy(VI) H2SO4, który natychmiast zniszczyłby papier. Kąpiel w roztworze kwasu siarkowego(IV) trwa 3-5 minut i pod jej działaniem znika brązowe zabarwienie oraz dawne plamy. Po wybieleniu w roztworze kwasu siarkawego papier trzeba bardzo dokładnie i długo płukać w wodzie bieżącej. Jeżeli po wyjęciu z kąpieli z kwasu octowego pozostaną jedynie nieliczne i małe brązowe zacieki wodne i plamki, możemy postarać się usunąć je lokalnie, bez konieczności kąpania całej kartki papieru. Do miejscowego usuwania brązowych plam zastosować można kwas cytrynowy. W tym celu zaplamione miejsca na mokrym papierze posypujemy kryształkami kwasu cytrynowego. Zwykle już po 5-10 minutach działania tego związku brązowe plamy znikają. Brązowe plamy możemy próbować usunąć z papieru zwilżając go 10-15% wodnym roztworem amoniaku NH3aq. Po usunięciu plam obiema metodami arkusz papieru trzeba bardzo dokładnie wypłukać w bieżącej wodzie. Załóżmy, że zabiegi nasze powiodły się, to znaczy, że papier jest już zupełnie czysty i bez plam, ale niestety długotrwałe działanie wody bardzo go osłabiło, gdyż wypłukało zeń klej. Aby przywrócić papierowi jego wytrzymałość mechaniczną, musimy go poddać procesowi klejenia. Najlepiej do tego celu nadającym się środkiem jest oczyszczona biała żelatyna spożywcza. Sporządzamy z niej 3-5% roztwór wodny i po ogrzaniu do 80°C kąpiemy w nim przez 1-2 minuty umyty już poprzednio papier. Tak zaklejony papier suszymy na tafli szklanej pomiędzy arkuszami bibuły. Omówimy teraz sposoby usuwania z papieru różnych plam. Tusz czarny Plam ani pisma wykonanego czarnym tuszem nie da się, niestety, usunąć żadną z metod chemicznych. Stoi temu na przeszkodzie całkowita bierność chemiczna sadzy, która jest pigmentem czarnego tuszu. Dlatego też taką plamę można usunąć jedynie metodą mechaniczną, przez skrobanie. Stanowczo odradzamy ten sposób postępowania w odniesieniu do zabytkowych papierów w imię troski o nie, gdyż mogą nie wytrzymać takiej operacji. Atramenty, tusze barwne, rdza Na zaplamione i zwilżone wodą miejsca parokrotnie nanosimy gorący roztwór 2 g kwasu szczawiowego w 10 cm3 wody. Gdy plama zniknie, płuczemy papier wodą, po czym na zaplamione miejsce nanosimy parę kropli 10% amoniaku. Z kolei ponownie starannie płuczemy w wodzie i już możemy papier wysuszyć. Lapis-azotan srebra Na czarną plamę z lapisu nanosimy parę kropli jodyny. Następnie papier zmywamy wodą, a na powstałą plamę działamy amoniakiem, a następnie wodą chlorową. Oleje mineralne

66

Plamy z oleju pokrywa się mieszaniną o składzie: • mydło, wiórki 5g • tlenek magnezu MgO 2g • wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 0,5 g Mieszaninę tę zarabia się wodą na masę o konsystencji gęstej śmietany i od razu nakłada na plamy. Po 20 minutach masę usuwamy, a kartkę zanurzamy na 5 minut w gorącej wodzie. Parafina, stearyna Na i pod zaplamione miejsca kładziemy suchą, dobrze wsiąkliwą bibułę, po czym miejsce to prasujemy gorącym żelazkiem. Podczas prasowania trzeba co chwila zmieniać położenie bibuły względem papieru. Tak postępujemy, aż plamy całkowicie znikną. Jednak papier oglądany pod światło ma po takim zabiegu przeświecające miejsca. Należy więc miejsca te, koniecznie po obu stronach kartki, zwilżać gorącą terpentyną. Na zakończenie, aby papierowi przywrócić jego pierwotną biel, zwilża się go gorącym alkoholem etylowym. Tłuszcze Tłuste plamy wywabiamy z papieru rozpuszczalnikiem -czterochlorkiem węgla CCl4. Na płycie szklanej umieszczamy bibułę, a na niej poplamioną kartkę papieru. Następnie na plamy kładziemy nasycony czterochlorkiem węgla płat ligniny lub waty. Jeżeli to nie pomoże, nakładamy papkę powstałą z zarobienia tlenku magnezu MgO czterochlorkiem węgla. Aby opóźnić parowanie rozpuszczalnika, całość nakrywamy folią z tworzywa sztucznego. Zabieg ten powtarzamy 2-4-krotnie, aż tłuste plamy całkowicie znikną. Brud od palców Te charakterystyczne żółtawe plamy po częstym dotyku palcami czyścimy mydłem toaletowym. W tym celu skrobiemy nożem drobne wiórki mydła toaletowego i zarabiamy je wodą na galaretowatą masę. Masę tę nakładamy na zaplamione miejsca. Po godzinie mydlaną masę usuwamy, a papier zmywamy bardzo dokładnie bieżącą wodą, pocierając miękkim pędzelkiem. Zabieg ten można w razie potrzeby powtórzyć. Jodyna Poplamione jodyną miejsce zwilżamy parokrotnie 10% amoniakiem NH3aq. Następnie nanosimy parę kropli wody chlorowej lub preparatu „Wybielinka". Po 10 minutach papier bardzo dokładnie płuczemy w bieżącej wodzie. Żywice Plamy z naturalnych żywic usuwamy rozpuszczalnikiem ksylenem lub pirydyną. Sposób postępowania jest taki sam, jak przy plamach tłustych. 116 Uwaga: ksylen i pirydyna rozpuszczają farbę drukarską. Warto się o tym przekonać wykonując próby na druku współczesnym. Wiadomości i wskazówek dotyczących trudniejszych problemów, jak na przykład zdwajanie, rozdzielanie papieru, reperacja rozdarć, podklejanie dziur czy barwienie, należy szukać w trudno dostępnej literaturze fachowej. Tak więc w praktyce pozostaje szukanie rady u specjalistów, przede wszystkim w muzeach. Rozdział koń-

67

czymy apelem: nie dokonujmy opisanych właśnie zabiegów konserwatorskich od razu na wartościowych przedmiotach. Przećwiczmy najpierw nowe dla nas czynności na bezwartościowych próbkach. Najlepszy i najdokładniejszy opis zabiegu nie zastąpi samodzielnie zdobytego doświadczenia, zwłaszcza iż chodzi o różne precyzyjne czynności manualne.

CO TRZEBA POZOSTAWIĆ FACHOWCOM Na początku książki wymieniliśmy kilkanaście przedmiotów jako przykłady najrozmaitszych rodzajów zbieractwa. Teraz spróbujemy podzielić kolekcje według rodzajów surowców, z których są one wykonane. Oczywiście, nie unikniemy tu uproszczeń. Tak więc mamy: • metale, • drewno, • papier, • szkło i ceramikę, 68

• •

tkaniny, łącznie z wykonywanymi na nich malowidłami, tworzywa sztuczne.

Wydawałoby się, że te ostatnie w ogóle nie powinny tu być wymieniane z uwagi na swoją nowoczesność. Tymczasem takie tworzywa sztuczne, jak galalit, celuloid i bakelit znane już były w latach międzywojennych, a od pewnego czasu już się ich nie produkuje. Można więc już dziś zbierać kolorowe galalitowe guziki, grzebienie, pudełeczka bądź zawsze ciemne bakelitowe wyłączniki i gniazdka sieciowe, popielniczki reklamujące różne firmy czy obudowy radioodbiorników i telefonów. Z bakelitu wykonywane też były w pewnym okresie okładki rękojeści bagnetów (dlatego trudno jest je dziś rekonstruować). W książce tej najwięcej miejsca poświęciliśmy konserwacji metalu. Przedmioty z metalu stanowią bowiem pokaźną część wielu prywatnych kolekcji i aż korca, aby je za wszelką cenę czyścić do połysku. Jednocześnie one właśnie narażone są na korozję, która wymaga szybkiego przeciwdziałania. Tak się szczęśliwie składa, że konserwacja metalu wiąże się z procesami chemicznymi, w większości stosunkowo prostymi, możliwymi do wykonania w warunkach amatorskich i przy zastosowaniu jako tako dostępnych chemikaliów. Wszystkie te przyczyny złożyły się na to, iż metale zostały w tej książce uprzywilejowane. Drewno i papier potraktowaliśmy może nieco bardziej po macoszemu. W odróżnieniu jednak od metali drewno i papier mogą i nastręczają więcej trudności przy podstawowej czynności kolekcjonera, którą jest przede wszystkim identyfikacja materiału. Dobór metod przeciwdziałania jest tu zazwyczaj nie tak jednoznaczny i podlega zmianom z biegiem lat oraz dominacji różnych szkół konserwatorskich. Zdecydowaliśmy się na opisanie tych dwóch dużych działów wychodząc z założenia, że w ten sposób spowodujemy więcej dobrego niż złego. Po długich wahaniach zrezygnowaliśmy ze szczegółowych wskazówek na temat konserwacji szkła i ceramiki oraz tkanin. Poświęcimy im teraz nieco uwagi. Mamy tyle gatunków szkła i ceramiki, a na nich tyle rodzajów zdobień, nanoszonych różnymi technikami z wypalaniem i bez, że przy pierwszej próbie ich usystematyzowania jesteśmy bezradni. Ryzykowne byłoby może stwierdzenie, że ceramika, zwłaszcza nie polewana, zupełnie nie ulega korozji, jednakże jest to zagadnienie tak marginalne, że zostawimy je fachowcom. Jednocześnie szkło i ceramika, jako ciała nieorganiczne, nie muszą się bać żadnych biologicznych szkodników. Tak więc mogłyby przebywać spokojnie w naszych zbiorach, gdyby nie drażnił nas stan ich zabrudzenia, obicia, ubytki farby itp. Jako amatorzy możemy tu pomóc niewiele. Szkło i porcelanę myjemy ciepłą wodą i mydłem oraz płynami przeznaczonymi do mycia naczyń, na przykład „Ludwikiem". Przedmioty bardziej zabrudzone można wcześniej namoczyć, a przy myciu pomóc sobie miękką szczotką do mycia butelek. Używanie jakichkolwiek kwasów, alkaliów czy najdelikatniejszych nawet proszków do szorowania jest absolutnie wykluczone. Wyjątek stanowi 10% ocet spożywczy, czyli kwas octowy. Usuwa on powoli osady powstałe z wody, jak też i naloty powstałe na starych wyrobach ze szkła ołowiowego. Każdego zbieracza korci też sklejanie stłuczonego wazonika czy porcelanowej filiżanki, z której piła jeszcze prababcia. No cóż, trudno nam zabronić wykonywania takich czynności. Radzimy więc jak zwykle uczyć się na materiale jak najtańszym. Wybór dostępnych u nas klejów nie jest zbyt wielki i nie będziemy tu powtarzać wiadomości wcześniej podanych, a więc odsyłamy Czytelnika do książki z tej samej serii ABC klejów i klejenia. Radzimy nie tylko znaleźć w niej odpowiedni klej, ale zapoznać

69

się również z opisami czynności przygotowawczych oraz zasadami prawidłowego klejenia. Wykonajmy następnie próby klejenia na zwykłej stłuczonej szklance czy prostym wazoniku z Cepelii. Okaże się wtedy, ile trzeba brać kleju, aby fragmenty się trzymały, a przy tym klej nie wyciekał na wszystkie strony. Zobaczymy jednocześnie, czy nasze palce mają tę konieczną zręczność, która pozwoli zestawić potłuczone kawałki w jedną gładką, estetyczną całość. W praktyce niewiele osób ma takie predyspozycje, zatem dobrze się stanie, jeżeli odstąpimy od samodzielnego klejenia, tym bardziej wtedy, gdy brakuje pewnych elementów, których sami nie uzupełnimy. Stłuczony przedmiot przechowujemy zawinięty w miękką szmatkę lub watę tak, aby krawędzie nie ulegały dalszym uszkodzeniom. Pisanie na temat konserwacji tkanin nastręcza jeszcze większych trudności. Rozróżnienie starych tkanin, a tym bardziej ich zniszczeń i metod czyszczenia jest wiedzą tak rozległą i specyficzną, że posiadają ją tylko nieliczni. Wyższe studia są często dopiero początkiem do zdobywania tej wiedzy. Amator kolekcjoner może tu zrobić jedno: tkaninę dokładnie wysuszyć, ponieważ w wilgoci podlega ona zbutwieniu, oraz okresowo wietrzyć, jednak z dala od promieni słonecznych. Jeżeli zachodzi obawa przed molami, można użyć naftalenu, zwanego potocznie naftaliną. Wraz z tym środkiem radzimy przechowywać tkaninę (suszoną przez kilka tygodni) w worku z folii przez rok, tj. tak długo, aby zakończył się cykl rozwoju owadów. Ogólnie bowiem biorąc, tkaniny nie wolno przechowywać w nieprzewiewnej folii. Lepszy będzie papier pakowy lub worek-koperta z tkaniny lnianej lub bawełnianej . W muzeach zabytkowe tkaniny przechowuje się na odpowiednich ramach obciągniętych przewiewną materią. Sposób, w jaki od wieków trzyma się płasko ułożone szaty liturgiczne w olbrzymich szufladach w zakrystiach kościołów, jest prawidłowy. Tkaniny można też nawijać na wałki o dużej średnicy. Natomiast nie wolno ich wieszać dla celów dekoracyjnych bez poprzedniego podszycia, aby nie niszczyły się na skutek własnego ciężaru. W rodzinie naszej od pokoleń przechowywany był w skrzyni na strychu pięknie haftowany obrus. Podczas pewnej uroczystości postanowiono nakryć nim stół; należało jednak wcześniej uprać tkaninę. Tyle lat przechowywany na strychu obrus - włożony do pralki automatycznej, w której programator został nastawiony na „tkaniny delikatne” - rozleciał się. Wniosek z tego krótki: starych materiałów nie wolno prać, a ściślej biorąc prać zwykłymi metodami. Przydałoby się im na pewno pranie przez fachowcakonserwatora, ale ani o fachowca, ani o fundusze nie jest łatwo. To nic, że zabytkowe tkaniny szpecą nieestetyczne ślady zbutwienia, brudu czy atramentu. Szansa na ich usunięcie jest znikoma, a możliwość zniszczenia tkaniny - bardzo duża. Usuwając np. atrament musimy stosować preparaty, które nieodpowiednio lub nie w porę zneutralizowane, zniszczą barwę starej tkaniny. Sztuka bielenia zbutwiałych i zżółkłych tkanin jest również bardzo trudna - tylko fachowcowi uda się utrafić tak, aby uzyskać pożądany efekt a nie zniszczyć podłoża Obszarpane brzegi lub dziura w starej tkaninie, powiedzmy w pasie słuckim, dodają jej autentyczności. Podłożenie kontrastowego tła może podkreślić jeszcze jego zabytkowy charakter. Problem stanie się poważny dopiero wtedy, gdy będzie to dziura w tkaninie, na której namalowano sławny obraz. W ten sposób doszliśmy do najtrudniejszego problemu, z którym styka się konserwator amator i w przypadku którego nie wolno mu ingerować. Wolno mu jedynie wybrać miejsce na powieszenie obrazu w pomieszczeniu nie wilgotnym, a przy tym z dala od pieca czy kaloryfera.

70

Obraz olejny nie konserwowany najczęściej nie niszczeje. Popękany werniks, kurz, ślady po muchach tylko przyciemniają i zmniejszają czytelność obrazu. Natomiast w przypadku stwierdzenia, że coś złego dzieje się z podłożem, a więc płótnem, lub jeżeli obraz z prostokątnego zmienia swój kształt na nieco romboidalny, konieczna jest interwencja fachowca. Siedząc wygodnie przed zawieszonym już obrazem porozmawiajmy o kłopotach, jakie niesie ze sobą renowacja „olejów". Niemożność dokonywania prac konserwatorskich przy obrazach olejnych nie musi przecież iść w parze z nieposzanowaniem wiedzy teoretycznej z tej dziedziny. A więc w obrazie wyróżniamy: • podobrazie, które przed chwilą nazwaliśmy jeszcze niefachowo podłożem. Jest nim w obrazach olejnych najczęściej płótno różnej grubości, może zdarzyć się juta albo batyst. (Ponieważ nie będzie już innej okazji, trzeba teraz powiedzieć, że podobraziem bywa też karton, szkło, metal, a także tynk), • grunt, który może być wykonany z kredy lub tlenków metali zarobionych klejami zwierzęcymi, roślinnymi lub olejami albo białkami jaj kurzych, • wielowarstwowe powłoki farby olejnej, powstałe przez nakładanie pędzlem podczas malowania najróżniejszych pigmentów nieorganicznych, ale czasem i z dodatkiem pigmentów organicznych, zarobionych olejami schnącymi, • jedną lub kilka warstewek werniksu, a więc zewnętrznej błonki powstającej przez nałożenie przezroczystych roztworów żywic naturalnych lub olejów schnących. Za każdym z tych czterech elementów kryje się wiele ciekawych problemów, gdyż na przestrzeni wieków zmieniały się surowce, ich proporcje i stosowane metody nakładania. Jednocześnie nad wyraz różnorodne są upodobania indywidualnych malarzy co do samej techniki nakładania farby, stąd powstają powierzchnie płaskie bądź o silnie rozwiniętej fakturze. Osobne zagadnienie stanowi podklejanie, czyli dublowanie uszkodzonego płótna, w celu jego uzupełnienia czy wzmocnienia. W praktyce zawodowego konserwatora malarstwa sztalugowego najczęstsze są prace nad zewnętrzną warstwą werniksu, który się albo oczyszcza i zarównuje lub też zdejmuje metodą dostosowaną do jego składu i stanu. Po zakończeniu pracy obraz werniksuje się ponownie w celu chronienia warstw farby. Takie praktyki, wykonane przez fachowców, nie budzą na ogół sprzeciwu u przedstawicieli różnych szkół konserwatorskich. Zdania bywają podzielone, gdy dochodzi do ingerencji w samą warstwę właściwą, a więc o najwyższej wartości artystycznej. Wspomnijmy tylko, że istnieją wśród fachowców poglądy, zgodnie z którymi: • uszkodzeń nie wolno uzupełniać, ponieważ nie można ingerować w cudze dzieło, • obraz należy uzupełnić, aby otrzymać pełne wrażenie artystyczne, zamierzone przez twórcę, • obraz należy uzupełnić, ale warstwy farby wolno nakładać jedynie na warstwie werniksu, który w razie potrzeby (na przykład zmiany poglądu na sposób konserwacji) da się usunąć bez szkody dla zabytkowego obrazu. Podział ten jest bardzo prymitywny, ale nam pozostaje tylko pochylić głowę przed wiedzą fachowców i w żadnym przypadku nie wszczynać polemiki.

71

Na konserwatora amatora czyha natomiast inne niebezpieczeństwo, przed którym pragniemy go ustrzec. Oto bardzo prawdopodobne, że ktoś z odwiedzających go zapyta: • Taki to z ciebie zbieracz, a jeszcze nie odrestaurowałeś tego sczerniałego obrazu? Odpowiedź na to jest prosta: • Nie jestem pewien stanu podobrazia i sprawę mam zamiar skonsultować z konserwatorem z miejscowego muzeum. Mieliśmy kiedyś zaszczyt być gośćmi magistra farmacji, hetmana polskich kolekcjonerów, Jerzego Dunina Borkowskiego, w jego muzeum w Krośniewicach. W muzealnym wnętrzu, przy kawie w muzealnych filiżankach, gospodarz, kolekcjoner amator, opowiadał nam o tym, iż dzieło jego życia - zbiory, liczące kilkadziesiąt tysięcy eksponatów z najróżniejszych dziedzin, dosłownie od guzików po armatę, zostały przekazane Muzeum Narodowemu w Warszawie i stanowią teraz jego filię. Wizyta ta stała się dla autorów dodatkowym impulsem do napisania tej właśnie książki. Rozbudziła ona tak bardzo chęć współdziałania w zbieractwie wszelkich, najmniejszych nawet dóbr naszej kultury i przeciwdziałania ich niszczeniu, że postanowili zasób informacji przekazać zainteresowanym Czytelnikom.

72

LITERATURA • • • • • • • • • •

Estreicher K.: Historia sztuki w zarysie, PWN, Warszawa 1984 Informator Techniczny: Chemiczne środki ochrony drewna, Zjednoczone Zespoły Gospodarcze INCO, Warszawa 1985 Jakubowski S.: Odnawianie zniszczonych druków, Wydawnictwo F. Pieczątkowski, Warszawa-Kraków 1947 Praca zbiorowa: Muzealnictwo wojskowe, rozdział pt. Konserwacja zabytkowych militariów, MON, Warszawa 1985 Seweryn T.: Konserwacja okazów etnograficznych, Związek Muzeów Polskich, Kraków 1949 Seweryn T.: Restauracja okazów etnograficznych, Naczelna Dyrekcja Muzeów, Kraków 1949 Sękowski S.: Galwanotechnika domowa, WNT, Warszawa 1988 Sękowski S.: Walka z korozją trwa, WNT, Warszawa 1976 Sękowski S.: Chemia na co dzień, I. W. „Nasza Księgarnia", Warszawa 1982 Sękowscy A. i S.: ABC klejów i klejenia, I. W. „Nasza Księgarnia", Warszawa 1986

SPIS TREŚCI 1. Kolekcjonować, ale jak? ................ 2. Kolekcjoner walczy z korozją stali ........... 3. Metale kolorowe też potrzebują pomocy ........ 4. Jak można nadać metalom odpowiedni wygląd?.... 5. Drewno w zbiorach kolekcjonera amatora ....... 6. Gdy książka „zachoruje" ................ 7. Co trzeba pozostawić fachowcom............ Literatura .....

5 11 30 59 80 102 118 125

[ Spis treści dla tego dokumentu pdf jest umieszczony na samym początku, powyższy spis pozostawiłem jedynie dla porównania rozdziałów w oryginalnym wydaniu książkowym ]

Opracowanie pdf-a [email protected]. Jeśli dostrzegłeś błędy lub nieścisłości napisz.

73