Реставрация и консервация изделий из железа, найденных при археологических работах

Реставрация и консервация изделий из железа, найденных при археологических работах Все изделия из металла, за исключением золота и платины, в той или иной степени подвергаются коррозии. Коррозией называется разрушение металла, вызванное действием окружающей среды. Разрушение обычно начинается с поверхности металла и постепенно распространяется вглубь. При этом металл изменяет свой внешний вид: он теряет блеск, гладкая поверхность становится шероховатой и покрывается химическими соединениями, обычно состоящими из металла и кислорода, из металла и хлора и т. д. Характер и скорость появления коррозии зависят от состава (сплава) металла и физико-химических условий среды. В почве при наличии хлористого натра, хлор-ион которого, особенно в присутствии воды, углекислоты и гуминовых кислот (находящихся очень часто в почве) и т. п., быстро ведет к разрушению железа, вначале образуются соединения хлора с железом, которые в присутствии воздуха и влаги в свою очередь опять дают новые соединения с гидроокисями железа. Этот процесс в почве происходит довольно быстро и затем может продолжаться в музейных условиях.

На предметах из железа, поступающих в реставрацию, наблюдаются различные виды коррозии: поверхностная равномерная, точечная и интеркристаллитная — между кристаллами.

Поверхностная равномерная коррозия образуется под действием сложных химических реагентов, в большинстве случаев на металле, находящемся на открытом воздухе, и распространяется равномерно по всей поверхности металлического предмета в виде пленки окислов. Если эта пленка, называемая патиной, покрывает предмет ровным гладким слоем, то она препятствует дальнейшему проникновению газов и жидкостей внутрь металла и этим препятствует дальнейшему разрушению. Патина на бронзовых предметах хорошо предохраняет эти предметы от дальнейшего разрушения. Патина, покрывающая предметы из железа, не обладает только что указанными защитными свойствами. Она содержит многочисленные поры и трещины, сквозь которые сравнительно легко проникают газы и жидкости, вызывающие продолжение коррозии.

Наблюдаются случаи точечной коррозии, когда разрушается не вся поверхность металлического предмета, а лишь отдельные небольшие участки. При этом, как правило, разрушение идет вглубь металла, образуя глубокие язвы, которые приводят к образованию выпадов с резко очерченными краями.

При интеркристаллитной коррозии разрушение металла происходит за счет нарушения связи между кристаллами металла и распространяется глубоко внутрь. Предметы, пораженные такой коррозией, становятся хрупкими и при ударе рассыпаются на куски. Такой вид коррозии бесспорно является одним из самых опасных.

Очень часто на одном объекте можно наблюдать одновременно действие нескольких видов коррозии.

Железные предметы, обнаруженные при археологических раскопках, в большинстве случаев находятся в полуразрушенном состоянии. К изъятию из земли таких предметов необходимо подходить с большой осторожностью. Если металл так разрушен, что он рассыпается, то прежде всего его необходимо по возможности расчистить очень осторожно при помощи ножа, мягкой щетки или кисти и закрепить. Только после закрепления (пропитки и полного испарения растворителя) можно извлекать предмет на поверхность. Для закрепления следует использовать 2—3-процентный раствор поливинилбутирали. Раствор бутирали приготовляется следующим образом: 2 г порошка поливинилбутирали растворяются в 100 куб. см смеси из равных количеств спирта и бензола. Способ предложен научным сотрудником Эрмитажа Е. А. Румянцевым и проверен в лабораторных и полевых условиях при раскопках в Кармир-Блурской экспедиции. Закрепление бутиралью производится неоднократно, с помощью мягкой кисти или опрыскивания из пульверизатора.

Если же предметы находятся в достаточно хорошем состоянии, то их необходимо на месте очистить от посторонних веществ и искажающих предмет всевозможных наростов, а затем уже закрепить тем же раствором бутирали. Применяемые ранее при археологических работах способы заливки сильно разрушенных железных предметов парафином, гипсом и т. п. следует считать мало пригодными, потому что тонкий слой парафина благодаря своей хрупкости не может прочно закрепить разрушенный предмет и, кроме того, парафин мешает дальнейшей обработке предмета при реставрации.

Все предметы из железа, поступившие в музей, необходимо подвергнуть реставрации и консервации. Как уже указывалось выше, процесс образования соединений хлор-иона с железом, вызывающий разрушение металла, начавшийся в почве, продолжается и в музейных условиях. Чтобы остановить этот процесс, необходимо удалить хлор-ион, что достигается неоднократным промыванием и кипячением в дистиллированной воде. Присутствие соединений хлора в объектах можно легко обнаружить, поместив предметы во влажную камеру. Через 10—12 часов такие предметы покрываются мелкими капельками воды, затем эти капли увеличиваются в размерах. Химическим анализом этих капель легко обнаружить в них присутствие хлор-иона.

Прежде чем приступить к реставрации того или иного предмета из железа, необходимо учесть сохранность, наличие металлического ядра, после чего и применять тот или иной способ очистки. Нижеуказанные способы рекомендуются на основании опытных практических работ, проверенных на многочисленном и разнообразном материале в реставрационных мастерских Эрмитажа. По степени сохранности все предметы из железа, поступающие в реставрацию, в основном можно разделить на три группы:

• 1. Предметы, разрушенные коррозией, без металлической основы, с искаженной формой и увеличенным первоначальным объемом.
• 2. Предметы, у которых сильно разрушена поверхность толстым слоем так называемой «ржавчины», но сохранилось металлическое ядро. Эта поверхностная коррозия искажает первоначальную форму и объем предметов.
• 3. Предметы, у которых металл и форма сохранились почти полностью, но поверхность покрылась тонким слоем «ржавчины» .

Для очистки предметов первой группы необходима неоднократная промывка в горячей дистиллированной или дождевой воде, а также механическая очистка скальпелем для удаления плотных наростов, с последующей тщательной просушкой. Для проверки присутствия хлор-иона необходимо после этих операций предметы, как уже указывалось выше, помещать во влажную камеру. Если через 10—12 часов на предметах появляются расплывчатые капли воды, то промывку необходимо повторить еще несколько раз. Только после полного удаления хлор-иона можно приступить к консервации и монтировке предметов. Химическую очистку в таких случаях применять не следует, потому что под действием химических реактивов образовавшиеся при коррозии солеобразные соединения растворяются, связь между отдельными фрагментами становится слабой и предмет может рассыпаться на мелкие части. Это может привести к окончательной гибели предмета. При промывке больших предметов и при отсутствии дистиллированной воды промывка может вестись и в обыкновенной кипяченой воде.

Консервацию (поверхностное закрепление) можно производить 3-процентным раствором бутирали. В случае если предмет состоит из нескольких фрагментов, то вначале покрываются раствором бутирали отдельные части, а затем уже эти части склеиваются. Для склейки предметов из железа можно пользоваться клеем БФ-2 или же клеем, приготовленным из той же бутирали (8—9 г смолы на 100 г растворителя [спирт-бензол]).

Предметы второй группы, как подтвердили опыты, рекомендуется очищать химическими реактивами. Перед очисткой предметы промываются горячей водой для удаления земли и других загрязнений, после чего они помещаются в 5—10-процентный раствор едкого натра на 10—12 часов для размягчения коррозированного слоя, удаления жиров и других загрязнений. После обработки едким натром предметы подлежат обязательной промывке под струей воды, затем уже при помощи скальпеля частично очищаются от наростов «ржавчины». После этой операции предметы помещаются в 5-процентный раствор серной кислоты, в которую добавляется 1—2% глицерина. Предмет, помещенный в кислоту, необходимо через каждые 10—15 минут вынимать из кислоты, промывать в проточной воде и прочищать мягкой щеткой и скальпелем. Эти операции дают возможность контролировать действие кислоты и ускорить очистку, которая зависит от толщины слоя и характера «ржавчины». После очистки в кислоте предмет опять промывается водой и помещается снова в 5—10-процентный раствор едкого натра, где и оставляется на 10—12 часов. Очистка производится до удаления бурых окислов железа. Темные окислы (закись и закись-окись железа) часто составляют основную часть предмета, и потому их лучше не удалять.

При очистке предметов из железа третьей группы лучшие результаты получаются при применении 10-процентного раствора лимонной кислоты. В этом случае предмет перед очисткой также промывается горячей водой и помещается в 5—10-процентный раствор едкого натра на 10—12 часов. После этого промытый в проточной воде предмет помещается в 10-процентный раствор лимонной кислоты. Через 5—10 минут предмет извлекается из кислоты, промывается водой с помощью мягкой щетки и снова погружается в кислоту. Операция повторяется до полного удаления пятен «ржавчины». Если «ржавчина» лежит тонким слоем, то вместо лимонной кислоты лучше взять лимоннокислый аммоний. Для этого в 10-процентный раствор лимонной кислоты добавляется аммиак до тех пор, пока капля фенолфталеина не даст слегка розового окрашивания. В приготовленный таким образом раствор опускается очищаемый предмет. Техника очистки такая же, как и в лимонной кислоте.

Вместо лимонной и серной кислот можно пользоваться 0,5—2-процентным раствором фосфорной кислоты, но следует учитывать, что фосфорная кислота более активно действует на железо, поэтому оставлять предмет в кислоте на длительное время недопустимо. В этом случае необходимо все время следить за ходом процесса очистки. Метод работы такой же, как и с вышеуказанными кислотами.

Для нейтрализации кислот чистку во всех случаях необходимо заканчивать помещением предметов в 5-процентный раствор едкого натра, с последующим промыванием в горячей дистиллированной воде и соответствующей просушкой в термостате. После всех указанных операций предмет необходимо обработать на вращающейся железной (стальной) щетке.

В качестве консервирующего вещества, предохраняющего предметы от дальнейшего разрушения, применяется 3—5% раствор бутирали или 3—5% раствор полибутилметакрилата.

Для сохранения железных предметов, находящихся в музее, необходимо устранить причины, способствующие быстрому образованию коррозии. коррозия металл музейный реставрация.

• 1. Относительная влажность в помещениях, в которых находятся эти предметы, не должна превышать 55%.
• 2. Помещение должно быть чистым, так как оседающая на предметах пыль задерживает влагу и тем самым способствует образованию «ржавчины» .
• 3. При перемещении предметов руки должны быть всегда в перчатках, так как имеющиеся на коже рук кислоты при соприкосновении с железом действуют на металл и способствуют образованию «ржавчины»

С тех пор как человек, изучая жизнь прошлых поколений, обратился к серьезному исследованию памятников старины, пред ним всегда возникал вопрос: какие собственно из признаков изучаемого памятника должны считаться его первоначальными признаками и какие из них являются результатом позднейших воздействий причин физико-химического, в широком смысле этого словам порядка или же результатом деятельности человека позднейших времен?

Классификация признаков по этим категориям всегда предшествовала всякой другой научной группировке их, имеющей задачей определенные заключения и выводы. Раскапывая, например, остатки древней постройки, археолог стремится распознать архитектурные формы, определить нарушения их под влиянием естественных факторов, распознать части, пристроенные и перестроенные позже.

Возникающие при определении древнейших признаков вопросы принадлежат часто к труднейшим, иногда же и к вовсе неразрешимым за недостатком сохранившихся материалов. Можно ли, например, с полной определенностью говорить о колорите тех живописных произведений, краски которых со временем заведомо сильно изменились?

Из всей совокупности признаков археологического объекта для науки наиболее ценными являются обыкновенно признаки, первоначально ему присущие. Отсюда проистекает неуклонное стремление к распознаванию их и, в случае частичной или полной их утраты, к восстановлению или реставрации предмета в его первоначальном виде.

Как ни почтенно само по себе подобное задание, надо, однако, сказать, что оно весьма часто вело к пагубным последствиям — искажению или даже полной гибели самого реставрируемого объекта. Причины этому двоякого рода: во-первых, указанные выше трудности при установке действительного характера первоначальных признаков, неясность их, ведущая к неосновательным предположениям, под которые реставрирующий и старается подогнать обрабатываемый им предмет; во-вторых, младенческое состояние науки о методах устранения позднейших наслоений и подготовки предметов к новому, музейному периоду их существования.

Реставраторское искусство до самого новейшего времени базировалось в лучшем случае на немногих традиционно сохранившихся, часто довольно рискованных приемах, в большинстве же своем было продуктом творчества и результатом варварского экспериментирования научно совершенно не подготовленных к этому профессиональных реставраторов.

В таком положении дело восстановления и охраны памятников старины находится еще довольно часто и до сих пор в странах западной Европы и в Америке. Однако поворот к научной постановке дела реставрации уже наметился: в Англии, Франции, Германии, Дании, Италии, в Северной Америке появляются специальные научно работающие лаборатории и мастерские, издающие отчеты о своих работах.

У нас в СССР дело реставрации решительно направлено по новому пути: во многих музеях (Гос. Эрмитаж, Гос. Третьяковская галерея и др.) оборудованы мастерские с лабораториями, а для разработки теоретической стороны реставрации и изыскания новых методов, научно проверенных, Институт исторической технологии Гос. Академии истории материальной культуры им. Н. Я. Марра ведет большие экспериментальные работы в своих лабораториях и имеет специальную кафедру и лабораторию реставрации и консервации. Однако реставратор-кустарь еще остается во многих музеях хозяином положения, не говоря уже о том, что многие вопросы, возникающие в археологической практике, далеко не разрешены. Работы названного Института к тому же известны не всем работникам реставрационного дела. Вот почему все еще приходится вращаться вокруг вопроса о целях, путях и методах реставрации.

В борьбе с неправильною кустарного порядка постановкою реставраторского дела, злом, приведшим к гибели множества пощаженных временем ценных памятников старины, — необходимо, следовательно, прежде всего выяснить все то, что касается самих задач и целей, которые должен обеспечить научно работающий реставратор. Так, например, необходимо решить, действительно ли нужно стремиться во что бы то ни стало к тому, чтобы сообщить предмету его «первоначальный вид», или же правильнее было бы, ограничиваясь лишь заботою об устранении пока вредно действующих на него факторов, а также мешающих его изучению наслоений, оставлять его в таком виде, в каком он дошел до нас. Беря конкретный пример, мы спрашиваем: следует ли удалять с серебряных, медных или бронзовых предметов патину, если таковая не вызывает опасений за сохранность предмета? Следует ли удалять часто встречающийся на изделиях из золота, находившихся в земле, безвредный красноватый налет, если растворяющие его кислоты могут вместе с ним растворить с поверхности часть лигатуры и этим навсегда изменить цвет самого металла? Не правильнее ли было бы, напротив того, беречь всякого рода натуральные, не угрожающие разрушением объекта патины и налеты, рассматривая их в качестве самостоятельных признаков, изучение которых может привести со временем к ценным результатам?

Единообразия в решении подобного рода вопросов пока нет. В некоторых музеях принято расчищать предметы до последней крайности, в других — сохранять их по возможности в близком. к естественному виде.

Вторая и, безусловно, самая актуальная и важная сторона дела— это научно-правильная постановка и обоснование техники реставрации и консервации. Вопросами этого рода наука стала заниматься лишь совсем недавно и достигла пока очень немногого. Причиною этому то, что археологическая наука и музейное дело находились до сих пор почти исключительно в руках людей, прошедших школу гуманитарных наук и недостаточно знакомых с методикой естественных наук и лабораторной техникою, а, следовательно, и далеких от всего, что касалось материальной сущности охраняемых и изучаемых предметов. К счастью, в настоящее время правильный путь к изучению именно этой их стороны уже найден. Исследование материалов археологических объектов, процессов, происходящих в них под влиянием различных условий их существования, и вторичных образований позднейшего происхождения сделались объектом научных изысканий на основе сочетания методов естественноисторических наук, в частности технологии, с одной стороны, и, с другой, методов науки исторической. Но работы в области реставрации, носящие преимущественно практический характер, велись до сих пор довольно не систематично, сводки их по отдельным областям пока почти что отсутствуют и лишь в немногих случаях могут быть использованы музееведом и археологом, несмотря на то, что как тому, так и другому теперь уже совершенно необходимо знакомство с состоянием этой молодой, но много обещающей отрасли знания. Учитывая это, Государственная Академия истории материальной культуры им. Н. Я. Марра и выпускает настоящие очерки по методике реставрации и консервации археологических памятников из металлов.

Эти очерки являются переработкой с необходимыми дополнениями и изменениями «Инструкций», выпущенных Академией в период с 1924 по 1927 год и уже давно разошедшихся. Эта переработка, особенно в 1-й главе—" Изделия из железа", такова, что представляет собой по существу соответствующие вопросы заново проработанными с привлечением нового материала, результатов экспериментальной и практической работы Института исторической технологии Академии за последние годы, и освещение некоторых теоретических вопросов. В главе «Изделия из железа» эта работа проведена С. А. Зайцевым и Н. П. Тихоновым. Главы 2-я «Изделия из бронзы, меди и медных сплавов» и 4-я «Изделия из золота, серебра и свинца», составленные по работам Н. Н. Курнакова и. В. А. Унковской из прежних «Инструкций», а также глава 3-я «Изделия из олова и оловянная чума», составленная, в свое время для тех же «Инструкций» И. А. Гальнбеком, дополнены и наново проредактированы В. П. Данилевским, Н. П. Тихоновым и М. В. Фармаковским.

С этими же целями только что выпущены Государственной Академией истории материальной культуры перевод работы А. Скотта «Очистка и реставрация музейных экспонатов» и «Очерки по истории техники живописи и технологии красок в древней Руси» В. А. Щавинского.

В этом же плане имеется в виду выпустить еще ряд работ ИИТ по другим областям реставрационного и консервационного дела (ткани, растворители для олиф и т. п.).

Необходимо, однако, оговориться, что при всем этом отнюдь не имеется в виду дать в руки людям, мало подготовленным к точной лабораторной работе, сборники рецептов, безоговорочно применимых на практике. Такое пользование публикуемыми материалами могло бы привести лишь к печальным результатам. Археологические объекты слишком разнообразны, чтобы можно было ожидать даже в будущем выработки каких бы то ни было общих шаблонных схем обращения с ними. Поэтому, кроме общего знакомства со свойствами данного материала, в каждом отдельном случае необходимо еще внимательное изучение индивидуальных особенностей каждого предмета, доступное лишь основательно теоретически и практически подготовленным лабораторным работникам, Вместе с тем необходимо все же подчеркнуть, что выпускаемые сборники могут и должны сослужить большую службу при разрешении общей задачи необходимости поднятия на новую, высшую ступень — на научных основах — постановки дела реставрации и консервации колоссальных музейных ценностей СССР в интересах лучшей охраны советской музейной социалистической собственности и лучшего изучения их, как памятников материальной культуры, для воссоздания исторического прошлого в общих интересах строительства социализма.