Metodiky konzervování předmětů vyrobených z anorganických materiálů I Úvod - kovy Ing. Alena Selucká Technické muzeum v Brně, Purkyňova 105, 612 00 Brno tel.: 541 421 452 e-mail:selucka@technicalmuseum.cz Cíl •Získat základní znalosti o vlastnostech kovů a jejich slitin •Znát základní výrobní technologie kovů •Pochopit mechanismus poškozování kovů - korozi •Umět rozlišit aktivní korozi •Znát postupy pro minimalizaci koroze kovů u archeologických a historických předmětů •Znát vhodné postupy ošetření pro jednotlivé kovy a jejich slitiny • • Úvod •Kovy významně ovlivnily vývoj lidské společnosti - doba bronzová a železná/průmyslová revoluce •Kovy resp. slitiny kovů se používají pro zhotovení nejrůznějších předmětů a jsou součástí sbírek mnoha muzeí a galerií. Většinu známých chemických prvků v periodické soustavě můžeme zařadit mezi kovy. Doba bronzová na našem území 2100 – 700 př. n. l. E:\Sbírky - evidence\MCK\pro Alenu\Kovy\Výuka\02.jpg Hromadný nález bronzů v Roudnici n. Labem E:\Sbírky - evidence\MCK\pro Alenu\Kovy\Výuka\04.jpg Poklad bronzových dýk z Kozích hřbetů u Horoměřic Foto: Kronika Českých zemí, Fortuna Print 2003 Ve světě jsou počátky doby bronzové datovány do cca 3 300 př. n. l. (Blízký východ); v Evropě cca 2 500 př. n. l. Doba železná – • • § železný kozlík ke krbu - pozdně keltský typ.jpg železná keltská spona 10 - 8 st- př. n- L..jpg Železná keltská spona Železný kozlík ke krbu – pozdní keltský typ E:\Sbírky - evidence\MCK\pro Alenu\Kovy\Výuka\03.jpg Býčí skála-býček, halštatské období na našem území: 700 – 450 př. n. l. halštatské období 450 př. n. L. – konec starého letopočtu doba laténská (expanze Keltů) ve světě cca 1400 př. n. l. (Blízký východ) Historie používání kovů Selwyn, L.: Metals and Corrosion, A Handbook for the Conservation Professional, 2004, s. 6. Používání kovových materiálů významným způsobem ovlivnilo vývoj celé lidské společnosti. Šest kovů bylo známo již v prehistorických dobách – zlato, měď, stříbro, olovo, cín a železo. Znalost zpracovávání těchto kovů včetně přípravy jejich slitin umožnilo rozvoj řady řemesel a zhotovování nejrůznějších předmětů (součástí oděvů, šperků, nádob, nástrojů, zemědělského náčiní, zbraní apod.). Následně od 18. století nastává expanze objevů nových kovových prvků, jako jsou platinové kovy, hliník, titan, zinek a další, které přináší další možnosti v postupech zpracování. Kovové předměty ve sbírkách •zbraně •šperky •součástí oděvů •příbory, nádobí •sochy •mince •hodinky • •vědecké přístroje •automobily •letadla •zemědělské nástroje a zařízení •a další • Kovové předměty ve sbírkách C:\ALENA\Konzervace\Archeologické centrum\HUlín\Hulín Foto\Hulín 31,38 po konzervaci\H38 č.8-4.jpg Měděný spirálovitý prsten doba bronzová, 4. tis. př. l., lokalita Hulín 2004 C:\ALENA\Konzervace\Archeologické centrum\HUlín\Hulín Foto\Hulín 36, 39, 41 po konzervaci\meč po konzervaci\H39 meč 1.JPG Laténský meč, asi 800 př. n. l., lokalita Hulín 2004 Sloupkové hodiny, 2. pol. 19.stol. Kovové předměty ve sbírkách D:\Alena-přednáška\DSCN4578.JPG Austro Deimler, r. 1910 MIG 21 Rozdělení kovů •Železné kovy –kujné železo ( C ≤ 0,2 %; svářkové železo do 0,1 %) –ocel (0,2 – 2,14 % C) •Korozivzdorná ocel (nerez) + Cr, Ni, popř. další kovy –litina (vyšší obsah uhlíku C ˃ 2 %) •Neželezné kovy –těžké: Cu, Zn, Pb, Sn (bronzy, mosazi, pájky apod.) –lehké: Al, Mg, Ti (jejich slitiny) • •Podle dostupnosti a ceny –Drahé kovy (Au, Ag, platinové kovy: Pt, Pd, Ru, Rh, Os, Ir) –Ostatní (obecné kovy) (např. Al, Fe, Zn) •Podle stálosti na vzduchu –Ušlechtilé (např. Pt, Au, Ag, Pd) –Neušlechtilé (např. Fe, Zn, Mg) svářkové železo C ˂ 0,1 % - produkt nejstaršího hutnického zpracování ze železných rud Získávání kovů z rud •Tavení rud –MO(s) + C(s) M(l) + CO(g) • • TAVÍCÍ PEC Většina kovů se získává z rud tj. chemických sloučenin, které se v přírodě vykytují jako různé minerály tj. oxidy nebo sulfidy popř. jiné sloučeniny. Pouze zlato, stříbro a měď se vyskytují v přírodě v ryzí formě. Pro přeměnu oxidů kovů v kov je potřeba energie. Proces, který tuto přeměnu umožňuje se nazývá tavení (tavba kovů, metalurgie) – oxidy kovů jsou zahřívány společně s uhlíkem, který působí jako redukční činidlo. Oxidy kovů jsou redukovány na kov za určité teploty, kdy většinou dochází i k jejich natavení. Teplota potřebná k tavení kovů se liší dle přítomnosti jednotlivých kovových prvků. Pokud je takto kov separován z rudy, vyskytuje se v nestabilním stavu (s vysokou energií) a má tendenci se vrátit zpět do stabilního, nízkoenergetického stavu a to mechanismem zvaný koroze (převrácená metalurgie). První významnou příručkou pro dobývání a zpracování rudy byla kniha „Dvanáct knih o hornictví“, jejímž autorem je německý učenec Georgius Agricola. Kniha byla vydána v roce 1556 a shrnuje poznatky o provozu v dolech, zpracování kovů aj. Metalurgie/Koroze kovů • Literatura •Selwyn: Metals and Corrosion, A Handbook for thr Conservation Professional, CCI, 2004. str. 5 – 6.