田国敏

[摘要]就一件春秋时期的铜矛进行保护，查找相关背景资料；建立保护修复档案；能谱分析定性为青铜；提取锈蚀产物水溶解液清样后酸化，硝酸银溶液滴定分析确认铜矛存在含氯元素的有害锈蚀。尝试了用苯并三氮唑乙醇溶液缓蚀，B72丙酮溶液封护，虫胶片乙醇溶液和矿物颜料调和来随色，达到了铜矛保护的预期效果。

[关键词]铜矛；缓蚀；封护

铜矛1994年出土于甘肃省礼县大堡子山1号墓，编号为94LDM1：467，现藏于甘肃省文物考古研究所，通长25.3厘米，通宽3.5厘米，空腔壁厚0.3厘米，骹径2.15厘米，重157.8克。时代为春秋时期，青铜质，宽刃，弧形脊，中空至尖，骹部对称开孔，骹腔内残留木柲，柲上缠绳。内外合范，一次铸造。

考古出土铜矛经过长期的地下埋葬，锈蚀非常严重。锈蚀的铜矛，即影响文物的艺术欣赏价值，也影响文物的健康保存。

一、铜矛保存现状

通过型号Digital Camera DLC300一L的体式显微镜观察，铜矛大部分覆盖有硬结物，小部分露出铜体，铜矛锋部和刃部有层状堆积物，骹部有绿色泡状腐蚀物。铜矛脊部轻微变形，弯曲2。。骹内置腐朽木秘。铜矛一面脊部有两处长条形孔隙，脊与刃结合部位有0.55厘米长孔隙，脊正面中部孔隙长0.45厘米。铜矛另一面脊下部有横长1.6厘米和竖长0.5厘米的“T”形裂隙；脊中部有1.1厘米裂隙，脊上部有0.8厘米裂隙。骹部对开0.25×0.15厘米椭圆形孔。土锈有白黄两色，腐蚀产物呈红、黑、浅绿、黄绿等色。

二、分析检测

为了弄清铜矛的合金成分，锈蚀产物中存无含氯元素的有害锈，采用能谱仪和硝酸银滴定对铜矛及锈蚀样品分析检测。

（一）能谱仪分析

使用仪器型号Thermo scientific NITON x13t XRF Analyzer，使用合金模式，电压40（KV），电流5（uA），铜矛检测点元素含量：脊部Sn：9.13，Pb：30.83，Cu：58.08，Fe：1.22；骹部Sn：3.01，Pb：63.55，Cu：32.28，Fc：0.382。通过能谱分析，确定铜矛为铜锡铅合金。

（二）硝酸银溶液滴定

将铜矛各部位锈样置于试管，滴加等量的硝酸溶液，过滤后制取清样，向清样中滴加硝酸银溶液，只在铜矛骹部的锈蚀产物溶液中出现白色絮状沉淀。证实含氯元素的有害锈存于该处。

三、铜矛的保护修复

（一）建立档案

铜矛保护修复档案内容包括编号、名称、质地、来源、尺寸、形状、纹饰、病害状况及修复方法和修复材料，分析检测结果和文物病害分布图，拍摄修复前、后照片。

（二）机械除锈

铜矛用手术刀逐段去除表面硬结物，并对每段去除的锈蚀产物进行了硝酸银溶液滴定实验，证实铜矛锈蚀产物存在含氯元素的有害锈，去除土锈后，发现铜矛脊侧有补铸痕迹，绘制该信息在病害图中。最后把矛骹內的木秘取出，用密封袋封存。

（三）缓蚀、封护、随色

苯并三氮唑（简称BTA）是铜及铜合金的缓蚀剂，缓蚀原理是经其处理后，在铜表面形成一层BTA和一价铜离子的络合物保护膜，阻止铜的腐蚀。用无水乙醇溶解之，纯净水稀释配置成1%的BTA溶液。将铜矛置于盆内，加入1%的BTA溶液覆盖器物。浸泡两天，取出晾干。同上配置3%BTA乙醇溶液，将铜矛浸泡30秒钟，再次缓蚀，取出晾干。缓蚀后的铜矛表面有白色晶体，用棉签沾无水乙醇擦除。缓蚀后的铜矛色泽变暗，局部铜体由红色变成黑色。

缓蚀中，对浸泡液中能否检测出氯离子做了实验：对1%的BTA乙醇铜矛浸泡液、1%BTA乙醇溶液空白样、无水乙醇分别用硝酸溶液酸化，滴加硝酸银溶液，发现1%的BTA乙醇铜矛浸泡液、1%BTA乙醇溶液空白样共同产生白色絮状沉淀，无水乙醇未发生变化。结论是白色沉淀来源于BTA络合银离子，所以不能使用硝酸银溶液检测BTA乙醇铜矛浸泡液中的氯离子存无。

铜矛的封护意在其表面形成封护膜，阻止其与外界环境接触，同时防止缓蚀剂BTA的挥发。将铜矛在2%B72丙酮溶液中浸泡5秒钟，取出晾干。封护后的铜矛颜色泛白，局部眩光。用无水乙醇擦除眩光部分。

铜矛随色取用绿、黑、白、黄矿物颜料于白纸上，用毛笔刷粘矿物颜料和虫胶片酒精溶液在白纸上画出痕迹，待画迹干后，拿到自然光线下观察是否与器物需随色处色调相匹配，至色调一致为止；再用手术刀片拨毛刷上调试好的颜料于随色处，使颜料均匀分布、体现凹凸层次；最后用块状色料抚平层状剥落的锈层和铜体的落差。

四、结论

此次对铜矛的保护，利用能谱仪、显微镜、硝酸银溶液滴定等仪器和方法对铜矛定性，判断有害锈；对其病害进行评估后，制定保护方案；按照国家文物局颁布的《馆藏金属文物保护修复档案记录规范》的要求，建立铜矛保护修复档案；对于含有氯元素的有害锈部分进行去除，对不含氯离子的无害锈予以保留；对青铜器表面硬结物分区去除，用去除的锈蚀再次做氯离子定性分析，证实去除的锈蚀为有害锈。实验证明因为存在非氯离子生成的白色沉淀，故不能使用硝酸银溶液对BTA乙醇铜矛浸泡液做氯离子存无检测。此次保护完成了铜矛的除锈、缓蚀、封护、随色，达到了预期效果。