ASOCIAIA ARHEO VEST TIMIOARA

ARHEOVEST I

-IN MEMORIAM LIVIU MRUIA-

Interdisciplinaritate n Arheologie i Istorie

Timioara, 7 decembrie 2013

* *

JATEPress Kiad Szeged 2013

Editori: Andrei STAVIL Dorel MICLE Adrian CNTAR Cristian FLOCA i Sorin FORIU Coperta: Aurelian SCOROBETE TROI, http://www.reinhart.ro Foto copert: Ioana CLONA Aceast lucrarea a aprut sub egida:

Arheo Vest, Timioara, 2013 Preedinte Lorena VLAD

www.arheovest.com

Responsabilitatea pentru coninutul materialelor revine n totalitate autorilor.

SorinTypewritten Text ISBN 978-963-315-152-5 (sszes/general) ISBN 978-963-315-153-2 (Vol. I), ISBN 978-963-315-154-9 (Vol. II)

SorinTypewritten Text

703

DESPRE UN LIMBAJ RIGUROS N CERCETAREA ARTEFACTELOR DIN METAL

Olimpia Murean* * Muzeul rii Criurilor, B-dul. Dacia, nr. 3-5, Oradea; olimpia_muresan2010@yahoo.com Abstract: Artifacts have became subjects of interdisciplinary researches. So, archaeologists must know the meaning of a lot of terms from natural sciences/chemistry. The article presents the meaning of several most used terms in the corrosion of the metal: biodegradation, conservation, corrosion, ordinary surface, oxidation, patina, nobila patina, restoration. Is important to have a common meaning of terms from chemistry for the archaeologist-conser-vator-restorer. Keywords: biodegradation, corrosion, oxidation, patina, nobel patina, restoration, originar surface.

1. Introducere Evoluia tiinelor a condus la tehnicizarea multor sectoare de sorginte

umanist, la conturarea de interdisciplinariti, precum i la necesitatea unui limbaj comun de comunicare.

Arheometria poate fi definit ca o aplicare a tehnicilor de analizare i exami-nare cu ajutorul instrumentelor oferite de fizic, chimie, inginerie etc., context n care arheologii au misiunea ingrat de a asimila vocabular specific, de vrf, din toate domeniile de investigare aplicate n cercetarea patrimoniului material.

Pentru c n documentrile efectuate de-a lungul a peste 30 de ani de activi-tate am ntlnit adesea termeni chimici folosii impropriu, n lucrarea de fa prezen-tm, ntr-un limbaj prietenos, cteva noiuni de chimie, legate n primul rnd de corodarea metalul arheologic (oxidare, coroziune, produi de coroziune, patin).

Un vocabular specific, riguros, cunoscut i acceptat n comun, cu privire la disciplinele instrumentare de analizare, la cunoaterea fenomenelor de distrugere a structurilor materiale ar fi util celor cu formaie umanist.

2. Motivaie Observaia, descrierea, cercetarea, caracterizarea structurii materiale, a

agenilor de degradare, a tratamentelor anterioare, toate implic noiuni de chimie, stpnirea unui minimal vocabular de specialitate fiind necesar.

Metalul arheologic este rezultanta interaciunii ndelungate, aleatoare i irepetabile a metalului cu solul n care a fost ngropat perioade variate de timp. Mediul n care s-a pstrat este un amestec de materiale organice i anorganice. n timp, obiectul se acoper cu aglomerri locale, straturi i conglomerate de substane

SorinTypewritten Textreferin bibliografic

SorinSticky NoteArheoVest, Nr. I: In Memoriam Liviu Mruia, Interdisciplinaritate n Arheologie i Istorie, Timioara, 7 decembrie 2013 (editori: Andrei STAVIL, Dorel MICLE, Adrian CNTAR, Cristian FLOCA i Sorin FORIU), Vol. I: Arheologie, Vol. II: Metode interdisciplinare i Istorie, JATEPress Kiad, Szeged, 2013, Vol. I: [9] + X + 25-458 + [2] pg. + CD-ROM, Vol. II: [9] + 461-998 + [2] pg., ISBN 978-963-315-152-5 (sszes/general), ISBN 978-963-315-153-2 (Vol. I), ISBN 978-963-315-154-9 (Vol. II); Vol. II, pp. 703-711; online http://arheovest.com/simpozion/arheovest1/42_703_711.pdf

704

complexe, rezultante ale proceselor de oxidare ndelungat i sol nglobat. Multitu-dinea variabilelor i caracterul lor aleatoriu nu permit caracterizarea riguroas dup legitatea tiinific a unui fenomen, n consecin, deduciile pot fi marcate de proba-bilitate. Aceast consideraie este menit a sublinia specificitatea aparte a aplicabilitii tiinelor naturale (cu referire expres la chimie) n conservare/restaurare, caracterul relativ al afirmaiilor, conturarea chimiei aplicate n studiului patrimoniului material.

n cercetarea sa, metalul arheologic trebuie considerat n dualitatea sa de materie cu diverse grade de alterare i cea de document pstrtor de informaii.

Cercetarea exhaustiv a metalului arheologic ofer informaii care se nscriu parte n sfera de interes al arheologiei, parte n sfera de interes al conservrii, respec-tiv al stabilizrii i pasivrii artefactului n cauz. Din punct de vedere a conservrii, cercetarea estimeaz procesul coroziv prin identificarea produilor de coroziune i evaluarea efectelor.

Cercetarea i conservarea structurilor materiale din alctuirea artefactelor, (a metalului n cazul de fa), sunt domenii inter- i pluri-disciplinare.

n cele ce urmeaz prezentm (n ordonare alfabetic) termenii cei mai utili-zai cu privire la fenomene de degradare a structurilor metalice.

3. Biodegradarea Microorganismele i procur elementele necesare constituiei organismului

lor i energia, din transformrile chimice operate asupra mediului nconjurtor. Biodegradarea reprezint distrugerea metalelor (i nu numai), sub aciunea micro-organismelor (bacterii, fungi, alge etc.).

n tehnic, cea mai studiat este biodegradarea fierului. Microorganismele care atac fierul arheologic au fost grupate n: bacterii (sulfo-reductoare, sulfo-oxidante, ferobacterii), ciuperci i alge. Acestea pot aciona prin: metaboliii pe care-i produc i au aciune coroziv asupra fierului; prin aglomerare, formarea de colonii la suprafaa metalului, ceea ce determin apariia de pile de aerare difereniat; prin depolarizare catodic, reinnd H+ (ioni de hidrogen), e- (electroni), ceea ce deter-min deplasarea echilibrelor reaciilor anodice i a celor catodice (adic continuarea reaciilor).

4. Conservarea Conservarea include intervenii (mecanice, chimice, electrochimice,

electrolitice) profilactice, de stabilizare, curire, pasivare, peliculizare a artefactului, precum i asigurarea parametrilor unui climat corespunztor de expunere, depozi-tare, transport i securitate. Din punct de vedere al chimiei metalului, conservarea corespunde proteciei mpotriva coroziunii.

Se face distincie ntre conservare curativ1, intruziv/de intervenie (respec-tiv aciunea direct pe obiect) i conservarea preventiv (asigurarea i controlul condiiilor de microclimat, salubritate i securitate).

Conservarea este o activitate care solicit continuitate i stabilitate, dar i cercetare pentru descoperirea i aplicarea celor mai potrivite mijloace de protecie.

1 ICOM-CC, 2009, p. 2.

705

n redactarea documentaiei de conservare-restaurare acest termen se utili-zeaz n sensul restrns, al pasivrii, precum i cel de conservare final, folosit pentru peliculizri finale.

5. Coroziune Coroziunea este un proces natural ireversibil, de trecere a unui metal (sau

aliaj al su) din stare metalic n stare combinat. Procesul are loc la interfaa metal/mediu i implic reacii de tip redox (oxidarea metalului n tandem cu o reducere). Coroziunea poate fi definit ca o reacie eterogen de remineralizare a metalului, n urma interaciunii cu factorii mediului nconjurtor, n spe solul. n urma acestui proces se formeaz produii de coroziune. Acetia se pot dizolva n umiditatea solului, sau pot fi insolubili. La rndul lor, produii insolubili pot proteja sau nu suprafaa metalului pe care s-au format.

Coroziunea electrochimic. Acest tip de coroziune acioneaz n mod predo-minant n sol. Presupune prezena unui electrolit i a unor procese redox (reacii de oxidare asociate cu reacii de reducere) ce determin apariia unui curent electric. Biodegradarea este i ea un proces electrochimic.

n contact cu aerul uscat, fierul formeaz succesiv trei oxizi. Oxidarea ncepe cu formarea unui strat compact de oxid de Fe(II), (FeO). Gradat, n prezen de oxigen (O2), se transform n magnetit, oxid de Fe(II) i oxid de Fe(III) avnd formula chimic Fe3O4, ulterior n oxid de Fe(III) (Fe2O3):

2 Fe + O2 = 2 FeO 200-300C

6 FeO + O2 = 2 Fe3O4 370-570C

4 Fe3O4 + O2 = 6 Fe2O3 Grosimea stratului de oxid se dezvolt n timp, mai ales n condiiile cre-

terii temperaturii. n aer umed fierul ruginete, se acoper cu un oxid hidrat de Fe(II), amorf, care nu confer protecie metalului:

4 Fe + 2 H2O + 3 O2 = 4 FeO(OH) La interfaa metal/mediu, produii de coroziune sunt dispui stratigrafic sau

aleator i au culori diverse, de la galben (goetita, akaganitul (-FeO(OH), lepido-crocitul) la negru (wurit (FeO), magnetita, pirit (FeS2) trecnd prin brun (siderita, oxiclorura de fier (FeOCl)). Simpla examinare vizual nu permite identificarea compuilor, sunt necesare metode instrumentale complementare adecvate. Analize efectuate pe fierul arheologic au evideniat prezena lepidocrocitului, -Fe(OH), a goetitei, -Fe(OH) i hidroxid de Fe(II), Fe(OH)2 n compoziia ruginii2.

Obiectele ajunse n sol au avut o utilizare anterioar, prin urmare au fost acoperite cu un strat de compui de grosime, ntindere i compoziie variabile, n funcie de microclimat, uzan i compoziia/structura metalului. n cazul cuprului, cel mai ades, acest strat primar este compus din oxizi de Cu(I), (Cu2O) i din dioxid de staniu (SnO2, n cazul obiectelor de bronz). i oxigenul din sol determin forma-rea unei astfel de pelicule. n continuare, umiditatea din sol, n combinaie cu 2 Wagner et alii, 1997, p. 106-119.

706

oxigenul i dioxidul de carbon, conduce la avansarea c