化学与考古

云飞扬

14C断代法

在活的有机体中，14C（碳-14）、12C（碳-12）之比保持恒定，而在死的有机体中，14C的含量由于衰变而逐渐减少。1950年，美国芝加哥大学的利比教授创立了14C断代法，并因此获得了诺贝尔化学奖。

我国文物考古工作者应用14C断代法取得了许多重大成就，其中有些成果甚至改变了旧的观点。比如原来认为河套人、峙峪人、资阳人和山顶洞人等的活动年代为距今5万年或5万年以上，而应用14C断代法证明了他们的活动年代均在距今4万年以内，山顶洞人更晚，在距今1万多年以内。这一研究结果表明，旧石器晚期文化变迁和进展速度比考古工作者想象的要快。

当然，化学在考古上的应用不仅限于14C断代法，在文物考证、文物腐蚀损害考证和文物保护等各方面，都要应用化学知识。

铅含量测定

据文献报道，我国出土琉璃的地区已遍及二十多个省市。那么这些出土的琉璃究竟是国内烧制的还是由外国传入的呢？化学知识在判定这些文物的产地上显示了价值——通过测定琉璃中铅的含量来确定。原来，我国唐宋以前的琉璃主要是铅钡琉璃，而西方和古代印度的琉璃属于钠钙琉璃。

热释光技术

化学上的很多仪器分析方法都可应用于文物考证。

二十世纪四五十年代，在欧洲古董市场，曾有售价很高的“战国陶俑”出现，人们难辨其真假。英国牛津实验室采用热释光技术—— 一种化学中的热分析方法进行鉴定，证明其是近代制作的赝品。热释光技术之所以能推断古陶的年代，是因为黏土中含有石英、长石、云母等固体结晶颗粒，受黏土中少量长寿命天然放射性物质及宇宙射线作用，一部分电子跃迁到高能级上。当用黏土烧制陶器的时候，这些高能级上的电子以热释光的形式将能量释放，又回到低能级。而古陶从烧成时起，重新受其中放射性物质和宇宙射线作用，低能级电子再一次向高能级跃迁，这样，陶器的烧成时间越长，年代愈久，积累的能量就越多。也就是说，古陶的热释光强度与本身受到辐射的时间（即烧成时间）成正比。因此，测量古陶样品的热释光强度，就可以计算出古陶烧成的年代。

文物腐蚀

在某些墓壁画中常会见到一种白膜，研究发现这种损害是由于渗入壁画中的溶有二氧化碳的水可缓慢溶解碳酸钙，形成碳酸氢钙，碳酸氢钙经蒸发干燥后又沉淀出碳酸钙凝结在壁画表面。

对于纸质文物，酸性环境显然是有害的，因为纸张在中性或偏碱性的环境中，其耐久性、耐折性等机械性能及抗霉性和化学稳定性都比较好，但空气中的氮氧化合物、二氧化硫等都是酸性气体，都易使环境酸性增大，从而对纸质文物造成损害。

文物保护

一般出土的漆木文物都饱含水分，易发生干缩、变形、弯曲、脱皮、干裂，因而必须脱水定形。明矾法就是漆木文物脱水定型的常用方法之一。这种方法主要利用明矾在不同温度下水溶性差别大的特点，先将饱含水分的漆木文物在浓的明矾溶液中煮沸数小时，这一过程使明矾充分渗入文物内部，然后趁热拿出，冷却时明矾溶解度减小，凝结在木质内部，从而将其中多余的水分排出，并对文物有加固作用。

壁画颜料中的铅白容易受空气中硫化氢气体的作用而变成黑色的硫化铅，影响画面的色泽。用过氧化氢处理可使黑色的硫化铅氧化成白色的硫酸铅。

化学在考古工作中有着广泛的应用，以上只是一些简单介绍。但从中我们应该认识到学好化学知识的重要性。

人教版化学九年级下册第十二单元《化学与生活》课外延伸阅读

编辑/王一鸣