شناسايي ماهيت شيميايي لايه‌هاي خوردگي سطحي در برنزهاي باستاني

Characterization of Chemical Nature of Surface Corrosion Layers in Archaeological Bronzes

اشياي فلزي باستاني در درازمدت در محيط خاك دستخوش خوردگي شده و سطح آن ها با محصولات خوردگي پوشيده مي‌شود. ماهيت محصولات و لايه‌هاي خوردگي شكل‌ گرفته در اين اشيا به شرايط محيط دفن، نوع و خواص فلز/آلياژ بستگي دارد. در اين مقاله به مطالعه لايه‌هاي خوردگي در تعدادي از اشياي برنزي باستاني متعلق به محوطه سنگتراشان لرستان (هزاره اول ق.م) پرداخته شده است. هدف از اين پژوهش، شناسايي ماهيت شيميايي لايه‌ها و محصولات خوردگي تشكيل‌شده و تحليل ريخت‌شناسي خوردگي از نقطه‌نظر لايه‌نگاري محصولات خوردگي است. لايه‌ها و محصولات خوردگي با استفاده از روش‌هاي آناليز پراش پرتو ايكس (XRD)، ميكروسكوپي الكتروني روبشي همراه با طيف‌سنجي تفرق اشعه ايكس (SEM-EDS) و ميكروسكوپ نوري (OM) مورد مطالعه قرار گرفتند. نتايج لايه‌نگاري بيانگر شكل‌گيري ريخت‌شناسي متشكل از ساختاري سه لايه است. تشكيل اين ريخت‌شناسي مرتبط با وقوع پديده مس‌زدايي و اكسيداسيون داخلي همراه با تشكيل لايه غني از قلع و نيز تشكيل تركيبات ثانويه حاوي ايزومرهاي كربنات قليايي مس در سطح نمونه‌ها است. در مجموع، محصولات و ريخت‌شناسي خوردگي موجود در اشياي برنزي نشان‌دهنده ايجاد خوردگي يكنواخت در آنهاست كه شباهت‌هايي با خوردگي نوع اول در اشياي برنزي باستاني دارد.

The archaeological metallic artefacts have suffered corrosion in long-term period and their surface covers with various corrosion products. The nature of corrosion compounds and layers occurred in metallic artefacts is strongly related to burial environment conditions and type and characteristics of the metal/alloy. In this paper, the corrosion layers and morphology has studied in some bronze artefacts from Sangtarashan ancient site, Luristan (1st millennium BC). The aim of this research is identification of corrosion layers composition and corrosion morphology by stratigraphy and chemical analysis of corrosion products. For this purpose, bronze samples were selected and analyzed by SEM-EDS, XRD and OM (Optical Microscopy) methods. The results show decuprification and internal oxidation with formation of a tin-rich layer and basic copper carbonate isomers at the surface of samples. This morphology has a three layered structure. This morphology and mechanism of corrosion in ancient bronzes shows the uniform surface or noble patina that observes in buried bronzes and have some similarities to corrosion type I that has been explained in some literature.