《我在故宮修文物》展示了專(zhuān)家精湛的技藝和對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛(ài)與堅(jiān)守,也令人體會(huì)到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用,某博物館修復(fù)出土鐵器的過(guò)程如表:
(1)檢測(cè)銹蝕產(chǎn)物。
主要成分的化學(xué)式 |
Fe3O4 |
Fe2O3?H2O |
FeO(OH) |
FeOCl |
鐵器被腐蝕本質(zhì)上可以看成是鐵被
氧化
氧化
(填氧化或是還原)。Fe
3O
4中鐵元素的化合價(jià)為
+2和+3
+2和+3
。
(2)分析腐蝕原理:一般認(rèn)為,鐵經(jīng)過(guò)了如下腐蝕循環(huán)。
Ⅰ.Fe轉(zhuǎn)化為Fe
2+Ⅱ.Fe
2+在自然環(huán)境中形成FeO(OH),該物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)為
+3
+3
。寫(xiě)出FeO(OH)與鹽酸的反應(yīng)方程式:
FeO(OH)+3HCl═FeCl3+2H2O
FeO(OH)+3HCl═FeCl3+2H2O
。
Ⅲ.FeO(OH)和Fe
2+反應(yīng)形成致密的Fe
3O
4保護(hù)層,F(xiàn)e
3O
4保護(hù)層被氧化成FeO(OH),如此往復(fù)腐蝕
4
4
Fe
3O
4+
1
1
O
2+
6
6
H
2O═
12
12
FeO(OH)(將反應(yīng)方程式配平)。
(3)研究發(fā)現(xiàn),Cl
-對(duì)鐵的腐蝕會(huì)造成嚴(yán)重影響。化學(xué)修復(fù):脫氯、還原,形成Fe
3O
4保護(hù)層,方法如下:將鐵器浸沒(méi)在盛有0.5mol/LNa
2SO
3、0.5mol/LNaOH溶液的容器中,緩慢加熱至60~90℃,一段時(shí)間,取出器物,用NaOH溶液洗滌至無(wú)Cl
-。
①檢測(cè)洗滌液中Cl
-的方法是
取少量洗滌液于試管中,加入稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明無(wú)Cl-
取少量洗滌液于試管中,加入稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明無(wú)Cl-
。
②脫氯反應(yīng):FeOCl+OH
-═FeO(OH)+Cl
-,離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子濃度的減小,比較FeOCl與FeO(OH)溶解度的大小:
FeOCl
FeOCl
較大[填FeOCl或FeO(OH)]。