中国闽台缘博物馆馆藏“鹿港郊”铁钟保护处理

【摘要】中国闽台缘博物馆馆藏清代“鹿港郊”铁钟含有大量有害氯离子，严重威胁该铁钟的长期稳定保存。通过采取铁钟表面去污除锈、浸泡脱盐去氯处理、表面脱水洁净处理、缓蚀钝化处理、表面封护处理和保存环境控制完成对铁钟的保护处理。

【关键词】铁钟；去污除锈；脱盐；脱水洁净；缓蚀钝化；表面封护；环境控制

【中图分类号】G264.3 【文献标识码】A 【文章编号】1007-4198（2021）12-205-03

【本文著录格式】张敏.中国闽台缘博物馆馆藏“鹿港郊”铁钟保护处理[J].中国民族博览，2021，06（12）：205-207.

引言

中国闽台缘博物馆为国家一级博物馆，坐落于福建省泉州市区西北侧，占地154.2亩，主体建筑面积23332平方米，展厅总面积7355平方米，是反映中国大陆与宝岛台湾历史关系的国家级专题博物馆。馆藏国家一级文物“泉郡南关外浯江铺塔堂鹿港郊公置”铁钟（以下简称“鹿港郊”铁钟），铸造于清道光十七年 （1837年），记录有鹿港郊所属美记号、建源号等46家捐资商号名称。本馆委托泉州海外交通史博物馆费利华老师、吴耿烽老师及林永峰老师编制“鹿港郊”铁钟保护方案，并于2016年年底完成该铁钟保护处理工作，笔者全程参与保护方案的实施工作。

一、“鹿港郊”铁钟保护处理前状况

（一）病害调查

“鹿港郊”铁钟质地为铁，通高100厘米，口径64.5厘米，重110千克，呈圆筒形，下部稍大，圆肩，上有双龙钮。身铸阳文“泉郡南关外浯江铺塔堂鹿港郊公置”，并铸有46家商号名称。末署“道光十七年岁次丁酉阳月 毂旦”。该铁钟器形基本完整，钮顶部略残，表面龙鳞纹较清晰，有锈蚀；颈肩部较光滑，往下第一圈铭文字体清晰，局部有少量片状疏松锈蚀物，再往下可以发现即将剥落的片状起翘锈蚀物逐渐增多，从第二圈铭文至底部，锈蚀较为严重，部分铭文因为不断地锈蚀剥落，导致字体表层残缺而模糊，口沿局部有少量白色结晶物析出，沿着口沿四周的展台上散落着许多剥落的锈蚀物，局部被有色涂料污染。“鹿港郊”铁钟原状见图1，病害图见图2。

（二）信息采集和分析检测

为了明确“鹿港郊”铁钟的腐蚀机理，为铁钟的保护处理提供科学依据，前期先对“鹿港郊”铁钟的整体和局部病害部位进行信息采集，提取器表不同部位的锈蚀产物，进行一系列的分析检测。其中包括氯离子的定性分析与定量检测。通过硝酸银滴定、氯离子选择性电极分析与X 射线荧光分析三种方法进行检测分析。通过以上三种检测分析结果表明（详见表1），該铁钟含有氯离子，且氯离子的分布不均匀，铁钟底部靠近口沿位置的氯离子含量明显高于肩部位置的氯离子含量。

二、“鹿港郊”铁钟保护处理工作

“鹿港郊”铁钟保护处理期间修复室开启抽湿机，保证铁钟处于较低的湿度环境。保护处理主要步骤包括：表面去污除锈、脱盐去氯处理、表面脱水洁净处理、缓蚀钝化处理、表面封护处理和保存环境控制。

（一）表面去污除锈处理

选用竹签、手术刀、鬃刷、钢丝刷、硬尼龙刷、超声波洁牙机、电动打磨机等合适的工具，采用物理机械方法和化学方法对铁钟顶部、肩部及底部的表面污垢、疏松锈蚀及附着的油漆污染物进行清理，具体操作如下。

（1）用鬃刷和硬尼龙刷去除铁钟表面的污垢和疏松的锈蚀物。

（2）用超声波洁牙机对铁钟表面难以清除的污染物进行清理。

（3）采用化学方式清除表面油漆污染。即用棉签沾松节油反复擦拭使漆层变软后，再配合使用竹签和手术刀轻轻刮除表面残留的油漆。

（4）先用硬尼龙刷、钢丝刷清除铁钟内壁的浮锈，再使用配有碗型钢丝头的电动打磨机对铁钟内壁的锈层进行打磨。

（二）脱盐去氯处理

通过前期的分析检测结果显示，“鹿港郊”铁钟氯离子含量较高。氯离子具有离子半径小、穿透能力强的特点，容易到达铁基体表面，加快铁的腐蚀，因此，必须对铁钟进行整体脱盐保护处理。根据铁钟的具体情况，本次采用兼具脱盐与缓蚀效果的复配氢氧化钠碱性溶液对铁钟进行脱盐处理。

因为“鹿港郊”铁钟器型笨重，不便搬动。先用2%的氢氧化钠溶液喷淋，若脱盐效率低，则改用含有氢氧化钠、钼酸钠、硅酸钠以及非离子型表面活性剂的复配碱性溶液对器物进行浸泡脱盐。在处理过程中对氯离子浓度进行跟踪监测，根据浓度变化来判断是否需要更换新的浸泡液以及脱盐处理是否结束，当浸泡液中的氯离子浓度保持在41.5ppm g/L不再降低，则判定脱盐工作完成。具体操作步骤如下。

（1）用2%氢氧化钠溶液对铁钟整体进行均匀喷淋，每隔3个小时喷淋1次。

（2）为观察脱盐效果，用浸上去离子水的脱脂棉分别在铁钟内壁中部及外沿的上下部位提取表面可溶盐，将提取的样品带回实验室进行氯离子定性检测，每周取样1次，共取5次，5次样品都出现白色浑浊，说明喷淋脱盐效率低，故改对铁钟进行整体浸泡脱盐。

（3）使用含氢氧化钠、钼酸钠、硅酸钠及Tx-100表面活性剂等组分的复配碱液对铁钟进行整体浸泡脱盐。其中，氢氧化钠能置换出铁器中的氯离子，加快氯离子向外迁移的速度；钼酸钠与硅酸钠复配具有协同缓蚀效果，同时，硅酸钠具有去污的作用；Tx-100表面活性剂能够降低水表面张力，增强渗透与润湿的能力，在水溶液中呈非离子状态，稳定性强，不受强电解质及强酸、强碱的影响，而且还具有一定的缓蚀能力。浸泡脱盐期间共更换了了9次浸泡液。其中，第1次浸泡液用0.1N的硝酸银溶液定性分析，后面8次用氯离子选择性电极定量分析。铁钟进行为期102天，总共9次浸泡后，其浸泡液氯离子含量稳定在41.5ppm g/L，且无法继续降低，判定铁钟脱盐结束。有害氯离子含量快速降低，脱盐工作取得了较好的效果。脱盐过程中废碱液经稀释并用酸中和后通过室外排污管道排出。

（三）表面脱水洁净处理

为预防“鹿港郊”铁钟出现新的锈蚀，完成脱盐后要立即进行表面脱水洁净处理，具体处理方式如下。

（1）修复室内开启除湿机，将室内相对湿度控制在60%以下。

（2）用去离子水反复冲洗铁钟表面的碱液，然后将铁钟浸泡在去离子水中以脱除其表面的残碱，直至铁钟表面pH值接近中性。

（3）將残碱脱除干净的铁钟移放到操作台上，用无水乙醇刷涂铁钟表面，使其水分快速蒸发。

（四）缓蚀钝化处理

1.缓蚀剂的选择

（1）选择4组缓蚀溶液的配方，在实验室进行缓蚀效果对比实验。

A：丹宁酸，无水乙醇；

B：丹宁酸，硅酸钠，乙醇胺，磷酸二氢锌；

C：葡萄糖酸钠，乙醇胺，苯并三氮唑；

D：葡萄糖酸锌，乙醇胺。

（2）配制A、B、C、D四组缓蚀溶液，将4块10厘米×4厘米的生铁片分别浸入4组溶液中，一段时间后取出放置在玻璃皿上干燥。

（3）对干燥后的4块铁片进行显微观察，A配方处理的铁片表面颜色深，但形成的缓蚀保护层比其他3组更致密。再将铁片同时放入3.5%的氯化钠溶液中浸泡观察，A组配方处理过的铁片最晚出现锈蚀，缓蚀效果最好。因此，我们初步选择A组配方作为铁钟缓蚀处理的缓蚀剂。

2.铁钟本体缓蚀预处理

配制A组缓蚀溶液，在铁钟内壁找一隐蔽位置，用软毛刷刷涂，过几日观察缓蚀效果，外观颜色稍微加深，但膜层均匀，判定A组缓蚀剂可适用该铁钟缓蚀处理。

3.铁钟缓蚀处理

对铁钟的内壁与外壁进行全面、均匀地用毛刷涂刷，处理完后使其自然干燥，开启室内抽湿机使室内相对湿度控制在60%以内。

（五）表面封护处理

由于该铁钟将置于恒湿柜中展示，柜内相对湿度可控制在40%以内，因此，从最小干预原则以及铁钟保存状况综合考虑，铁钟外壁暂不做表面封护处理。但铁钟内壁由于环境较为封闭，气流不畅，相对较不利保存。为了屏蔽外界腐蚀因子，提高铁钟抗腐蚀能力，增强在大气环境中的稳定性，使用有机氟碳材料对缓蚀钝化处理后的铁钟内表面进行封护处理。选用江苏常州邦杰化工有限公司生产的双组份哑光氟碳清漆，在实验室通过浓度实验比较不同浓度溶液的流动性、干燥固化后的光泽度等，发现有机氟碳浓度在70%时易刷涂，固化后没有出现明显的亮膜。遂以70%浓度哑光氟碳清漆对铁钟内壁进行封护处理，待铁钟自然干燥后铁钟内壁有少许亮光。

（六）保存环境控制

“鹿港郊”铁钟保护处理完后，保存在超白夹胶玻璃密闭的恒湿展柜中展示，柜内相对湿度控制45%以下，经过五年多的持续跟踪观测结果显示，铁钟保存状态完好，达到了预期的保护效果（见图3）。

三、结语

脱盐处理是本次“鹿港郊”铁钟保护处理工作的“重头戏”，笔者所在团队先后采用了喷淋脱盐与浸泡脱盐两种方法，脱盐处理时间为102 天，结果表明浸泡脱盐的效率明显高于喷淋脱盐，为期9次的浸泡脱盐全过程中并没有发现铁钟表面有新的锈蚀产生，最后一次脱盐溶液中的氯离子浓度为 41.5ppm g/L，脱盐效果较好。铁钟在湿度可控制的情况下，从最小干预原则以及铁钟保存状况综合考虑，可以不对铁钟表面进行封护处理。

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作者简介：张敏（1985-），女，湖南湘西，馆员，研究方向为文物保护。