《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)文化的熱愛與堅守,也令人體會到化學方法在文物保護中的巨大作用。某博物館修復出土鐵器的過程如下。
(1)檢測銹蝕產(chǎn)物
主要成分的化學式 |
Fe3O4 |
Fe2O3?H2O |
FeO(OH) |
FeOCl |
鐵器在具有O
2、
H2O(或潮濕)
H2O(或潮濕)
等環(huán)境中容易被腐蝕。
(2)分析腐蝕原理:一般認為,鐵經(jīng)過了如下腐蝕循環(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)中鐵元素的化合價為
+3
+3
。
Ⅲ.FeO(OH)和Fe
2+反應形成致密的Fe
3O
4保護層,F(xiàn)e
2+的作用是
c
c
。
a.氧化劑
b.還原劑
c.既不是氧化劑也不是還原劑
Ⅳ.Fe
3O
4保護層被氧化為FeO(OH),如此往復腐蝕。
4
4
Fe
3O
4+
1
1
O
2+
6
6
H
2O═
12
12
FeO(OH)(將反應補充完整)
(3)研究發(fā)現(xiàn),Cl
-對鐵的腐蝕會造成嚴重影響?;瘜W修復:脫氯、還原,形成Fe
3O
4保護層,方法如下:
將鐵器浸沒在盛有0.5mol/L Na
2SO
3、0.5mol/L NaOH溶液的容器中,緩慢加熱至60~90℃.一段時間,取出器物,用NaOH溶液洗滌至無Cl
-。
①檢測洗滌液中無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,若無白色沉淀產(chǎn)生,說明無Cl-;
取少量洗滌液于試管中,加入稀硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,說明無Cl-;
。
②脫氯反應:FeOCl+OH
-═FeO(OH)+Cl
-.離子反應的本質(zhì)是離子濃度的減小,F(xiàn)eOCl與FeO(OH)的溶解度更小的是
FeO(OH)
FeO(OH)
。
③Na
2SO
3還原FeO(OH)形成Fe
3O
4的離子方程式是
SO32-+6FeO(OH)=SO42-+2Fe3O4+3H2O
SO32-+6FeO(OH)=SO42-+2Fe3O4+3H2O
。