Реставрация в углеродной среде

Цитата(Rat @ 24 Декабря 2010, 21:59)
Цитата(tlemsen @ 24 Декабря 2010, 21:54)
Но это же живой разговор. Ну что тут поделаешь?

в споре рождается истина! thumbup
Да beer

На самом деле, с самого начала я хотел придать теме именно прикладной оттенок. Хотел по меньше теории, что бы людям, далёким от химии было проще. К тому же всё осложняется тем, что реставрационная наука всегда финансировалась плохо и нет серьёзных исследований.
Однако, впереди зима, я не против, если тема перейдёт в теоретическую плоскость.

 

Цитата(tlemsen @ 24 Декабря 2010, 20:58)
1)Смотрим здесь: http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/20880/ЖЕЛЕЗО

История получения железа
Железо играло и играет исключительную роль в материальной истории человечества. Первое металлическое железо, попавшее в руки человека, имело, вероятно, метеоритное происхождение. Руды железа широко распространены и часто встречаются даже на поверхности Земли, но самородное железо на поверхности крайне редко. Вероятно, еще несколько тысяч лет назад человек заметил, что после горения костра в некоторых случаях наблюдается образование железа из тех кусков руды, которые случайно оказались в костре. При горении костра восстановление железа из руды происходит за счет реакции руды как непосредственно с углем, так и с образующимся при горении оксидом углерода (II) СО. Возможность получения железа из руд существенно облегчило обнаружение того факта, что при нагревании руды с углем возникает металл, который далее можно дополнительно очистить при ковке. Получение железа из руды с помощью сыродутного процесса было изобретено в Западной Азии во 2-м тыс. до н. э. Период с 9 по 7 в. до н. э., когда у многих племен Европы и Азии развилась металлургия железа, получил название железного века, (см. ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК) пришедшего на смену бронзовому веку (см. БРОНЗОВЫЙ ВЕК). Усовершенствование способов дутья (естественную тягу сменили меха) и увеличение высоты горна (появились низкошахтные печи — домницы) привело к получению чугуна, который стали широко выплавлять в Западной Европе с 14 века. Полученный чугун переделывали в сталь. С середины 18 века в доменном процессе вместо древесного угля начали использовать каменно-угольный кокс (см. КОКС). В дальнейшем способы получения железа из руд были значительно усовершенствованы, и в настоящее время для этого используют специальные устройства — домны, кислородные конвертеры, электродуговые печи.
Добавлено: [mergetime]1293213707[/mergetime]
2. Смотрим здесь: http://ru.wikipedia.org/wiki/Fe

В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (Fe3O4).

Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.

Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.

В печи углерод в виде кокса окисляется до монооксида углерода. Данный оксид образуется при горении в недостатке кислорода:


В свою очередь, монооксид углерода восстанавливает железо из руды. Чтобы данная реакция шла быстрее, нагретый угарный газ пропускают через оксид железа(III):

Ликбез мне не нужен. Я специалист в этой области. Инженер испытатель-исследователь по специальности "материаловедение и новые материалы"(сейчас это пафосно называется "нанотехнологии"). Имею научные разработки(внедренные в производство) и научные работы. Меряться с Вами знанием интернета не собираюсь,мои знания в голове.Приведенный вами метод имеет право на "жизнь",но никакого отношения к восстановлению он не имеет.Просто один из методов убрать коррозию(причем не самый лучший).Прокипятите предмет в трансформаторном(турбинке) масле и выставьте на мороз и результат будет куда лучше, и без потери свойств металла. Можно выставить предмет на улицу на всю зиму и тоже ржа отлетит.А лучше метода механической очистки к сожалению пока ничего не придумано.И еще раз Вам утверждаю,что для восстановления железа из оксида железа необходима температура выше температуры плавления(2-й курс института). Не стоит мне приводить эти формулы,когда там дело в свойствах кристаллической решетки.И есть большое различие между прикладной наукой и промышленными применением(а в данном случае даже кустарной).Ни в коей мере не собираюсь Вас разубеждать в ошибочности суждений,хотите верить-верьте. В конце-концев "ученый" Петрик ведь верит в свои нанофильтры.

 

-И еще раз Вам утверждаю,что для восстановления железа из оксида железа необходима температура выше температуры плавления-


проще раковины заварить.

наверно данная тема закрыта?

 

Цитата(jtet @ 24 Декабря 2010, 23:56)
И еще раз Вам утверждаю,что для восстановления железа из оксида железа необходима температура выше температуры плавления(2-й курс института). Не стоит мне приводить эти формулы,когда там дело в свойствах кристаллической решетки.

Дело в том, что ржавчина не является химически чистым Fe2O3. Кристаллическая решетка Fe2O3 в ржавчине отличается от таковой у химически чистого Оксида в результате чего, связи в молекуле Fe2O3 у ржавчины ослаблены. Поэтому восстановление оксида до железа возможно при более низкой температуре. Это теоретическое объяснение, однако, подтверждается моими практическими работами и наблюдениями. В качестве одного из доказательств восстановления Fe2O3 ржавчины могу предложить изменение цвета оной. Если бы Fe2O3 не вступал в реакцию, то оставался бы без изменений, о чём свидетельствовал бы рыжий цвет.

beer

Метод, о котором идёт речь в этой теме не является методом чистки. Он является методом реставрации с восстановлением геометрических параметров предмета и его поверхности.
Добавлено: [mergetime]1293225775[/mergetime]
Цитата(-(-миха-)- @ 25 Декабря 2010, 0:09)
наверно данная тема закрыта?

???

 

Цитата(-(-миха-)- @ 25 Декабря 2010, 0:09)
наверно данная тема закрыта?

я так не думаю, ведь интересно же посмотреть "До" и "После", пусть даже если это будут работы только одного автора.

 

полностью согласен.

 

Цитата(jtet @ 24 Декабря 2010, 23:56)
Прокипятите предмет в трансформаторном(турбинке) масле и выставьте на мороз и результат будет куда лучше, и без потери свойств металла.

На этой иллюстрации кремневый замок после кипячения в трансформаторном масле. В прошлом году я ещё не применял метод реставрации в углеродной среде. Ржавчина, конечно, отошла но поверхность предмета вместе с клеймом утрачена.


Вот ещё очень наглядная иллюстрация(этого фото ещё не было) восстановления.

Смотрим фото и видим восстановленный слой, похожий на яичную скорлупу. Механическая чистка помогла бы от него избавиться. Каждый сам для себя решает, получить замок, как на фото выше или как на фото ниже.



Позже он закрепился и стал похожим на железо:

 

Цитата(jtet @ 24 Декабря 2010, 23:56)
Приведенный вами метод имеет право на "жизнь",но никакого отношения к восстановлению он не имеет.

Как видите из фото выше, восстановление таки случилось. Я предупреждал, будут иллюстрации. Обратите внимание, я ни слова не сказал о своём образовании. У меня аргументы посильнее.

 

на верхней фото под написью Тула есть номер, на восстановленном слое он сохранился?

 

Цитата(Сергей112 @ 25 Декабря 2010, 9:35)
на верхней фото под написью Тула есть номер, на восстановленном слое он сохранился?

Да, это год 1806.
На нижнем фото эта надпись осталась за пределами снимка.

Цитата(-(-миха-)- @ 25 Декабря 2010, 0:09)
наверно данная тема закрыта?

Уважаемый Миха,
Вы так и не ответили на мой вопрос, что значит "тема закрыта"?

Цитата(Rat @ 24 Декабря 2010, 21:30)
Если я вас правильно понял то вы приравниваете окисел металла (ржавчину) к руде? Есть какое-нибудь обоснование?


В ответ на Ваш вопрос немного истории (http://ru.wikipedia.org/wiki/История_железа)
Цитата из этой статьи:
Первым шагом в зарождающейся чёрной металлургии было получение железа путём восстановления его из окиси. Руда перемешивалась с древесным углем и закладывалась в печь. При высокой температуре, создаваемой горением угля, углерод начинал соединяться не только с атмосферным кислородом, но и с тем, который был связан с атомами железа.

О руде (http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Железные_руды)
Цитата из этой статьи:
По химическому составу Ж. руды представляют собой окиси..... и т.д.

 

Цитата(tlemsen @ 25 Декабря 2010, 12:00)
Цитата(Rat @ 24 Декабря 2010, 21:30)
Если я вас правильно понял то вы приравниваете окисел металла (ржавчину) к руде? Есть какое-нибудь обоснование?


В ответ на Ваш вопрос немного истории (http://ru.wikipedia.org/wiki/История_железа)
Цитата из этой статьи:
Первым шагом в зарождающейся чёрной металлургии было получение железа путём восстановления его из окиси. Руда перемешивалась с древесным углем и закладывалась в печь. При высокой температуре, создаваемой горением угля, углерод начинал соединяться не только с атмосферным кислородом, но и с тем, который был связан с атомами железа.

О руде (http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Железные_руды)
Цитата из этой статьи:
По химическому составу Ж. руды представляют собой окиси..... и т.д.
Я бы на вашем месте ни сильно бы доверял Вики (почитайте кто создает эту энциклопедию). А насчет руды со школы помню, что это минерал,а следовательно кристаллическая решетка его будет отличатся очень сильно от металла и от образуемой ржавчины. Из школьного курса помнится, чтобы разрушить кристаллическую решетку минералов нужно приложить немалую энергию.
Извините, но про руду пожалуй все лишнее, не лезьте вы к руде. Лучше расскажите о ржавчине - думаю будет ближе к теме.
Пи.Си: И чтобы не путать народ, подобно примеру с рудой не надо приводить здесь теорию насыщении углеродом железа, Фазовую диаграмму железо – углерод( это где всякие цементиты, перлиты, аустениты, ледобуриты), а то получишь вопрос о температуре плавления углерода=)

 

Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 14:31)
Лучше расскажите о ржавчине - думаю будет ближе к теме.

Ну хорошо, а что рассказать то?

 

о чём тема - то и рассказывайте: преобразование ржавчины во что-то напоминающее металл.
Поясните пример с восстановленным слоем "напоминающем яичную скорлупу", насколько этот слой крепок? Почему вы его потом зачистили, ведь получились утраты части некоторых букв?

Цитата(jtet @ 24 Декабря 2010, 23:56)
Ликбез мне не нужен. Я специалист в этой области. Инженер испытатель-исследователь по специальности "материаловедение и новые материалы"(сейчас это пафосно называется "нанотехнологии"). Имею научные разработки(внедренные в производство) и научные работы. Меряться с Вами знанием интернета не собираюсь,мои знания в голове.

Позвольте вам как специалисту вопрос: что из себя представляет кристаллическая решетка отделенной от металла ржавчины и насколько крепка связь в ее узлах?

 

Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 14:54)

Поясните пример с восстановленным слоем "напоминающем яичную скорлупу", насколько этот слой крепок? Почему вы его потом зачистили, ведь получились утраты части некоторых букв?

Отлетели только те фрагменты, которые не держались вовсе. Зачистил поверхность я сразу, в течение 30 минут, пока она не набрала прочность плоским натфилем, а перед этим снимал Бывшую Ржавчину зубной щёткой. Я уже говорил, что в первые 30 минут восстановленный слой, как пластилин. Напоминает свинец.


Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 14:54)
о чём тема - то и рассказывайте: преобразование ржавчины во что-то напоминающее металл.

Я бы разделил всё, что я знаю о ржавчине на две части. Первая, это то, что я знаю объективно. Вторая, это то, что я знаю гипотетически, опираясь на другие знания.

 

Цитата(tlemsen @ 25 Декабря 2010, 16:02)
Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 14:54)
о чём тема - то и рассказывайте: преобразование ржавчины во что-то напоминающее металл. 

Я бы разделил всё, что я знаю о ржавчине на две части. Первая, это то, что я знаю объективно. Вторая, это то, что я знаю гипотетически, опираясь на другие знания.
интересно услышать обе части.

 

Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 16:20)
Цитата(tlemsen @ 25 Декабря 2010, 16:02)


Цитата(Rat @ 25 Декабря 2010, 14:54)
о чём тема - то и рассказывайте: преобразование ржавчины во что-то напоминающее металл. 

Я бы разделил всё, что я знаю о ржавчине на две части. Первая, это то, что я знаю объективно. Вторая, это то, что я знаю гипотетически, опираясь на другие знания.
интересно услышать обе части.
мне тоже интересно это почитать.

 

Цитата(tlemsen @ 25 Декабря 2010, 16:02)
Я бы разделил всё, что я знаю о ржавчине на две части. Первая, это то, что я знаю объективно.

Объективно я знаю не намного больше, чем любой копатель и здесь многие со мной согласятся.


1. Цвет рыжий
2. Консистенция неоднородная
3. При сушке уменьшается масса
4. Медленно разрушается щавелькой (кислотами)


5. После реакции в углеродной среде обретает чёрный цвет
6. После реакции в углеродной среде обретает магнитные свойства



....что ещё можно добавить?

 

№1- ... тема закрыта?- бал задан вопрос.ответ был получен.
№2- ... я не любитель споров.но на три вещи модно смотреть бесконечно...

 

Теперь можно порассуждать о том, что происходит с железным артефактом в земле и какие факторы на них влияют.

1. Берём из учебника. Кислородная коррозия железа в воде: 4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3•Н2О). Гидратированный оксид железа Fe2O3•Н2О и является тем, что называют ржавчиной.
2. Сезонные колебания влажности. Этот факт может влиять на скорость протекания процесса в п.1 вплоть до полной его остановки во время недостатка воды(летом) и кислорода(весной).
3. Сезонные колебания температуры. Этот факт может влиять на процесс образования отслоений и растрескиванию ржавчины.
4. Взаимопроникновение. Здесь речь идёт о пространственном взаимодействии, которое связано со структурой почвы.
5. Взаимодействие с веществами, входящими в состав почвы, или вносимыми извне.
6. Взаимодействие с живыми организмами. Это корни и семена растений, а так же объекты животного мира, разные бактерии, мелкие насекомые, черви и тп.
7. Перемешивание и переворачивание. На полях это аграрная деятельность, а в лесах это кроты и падающие деревья.


......что ещё забыл?

 

Цитата(tlemsen @ 25 Декабря 2010, 17:42)
Теперь можно порассуждать о том, что происходит с железным артефактом в земле и какие факторы на них влияют.

1. Берём из учебника. Кислородная коррозия железа в воде: 4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3•Н2О). Гидратированный оксид железа Fe2O3•Н2О и является тем, что называют ржавчиной.
2. Сезонные колебания влажности. Этот факт может влиять на скорость протекания процесса в п.1 вплоть до полной его остановки во время недостатка воды(летом) и кислорода(весной).
3. Сезонные колебания температуры. Этот факт может влиять на процесс образования отслоений и растрескиванию ржавчины.
4. Взаимопроникновение. Здесь речь идёт о пространственном взаимодействии, которое связано со структурой почвы.
5. Взаимодействие с веществами, входящими в состав почвы, или вносимыми извне.
6. Взаимодействие с живыми организмами. Это корни и семена растений, а так же объекты животного мира, разные бактерии, мелкие насекомые, черви и тп.
7. Перемешивание и переворачивание. На полях это аграрная деятельность, а в лесах это кроты и падающие деревья.


......что ещё забыл?

Таким образом, факторы, влияющие на артефакт настолько разнообразны в своих сочетаниях, что смело можно выдвинуть тезис, что разных ржавчин столько, сколько артефактов. Поэтому, многие предположения о том из чего состоит ржавчина, можно считать гипотетическими, то есть, предположительными.

Так, например, я позволю себе гипотетически предположить, что в процессе образования ржавчины, кроме Fe2O3, образуется ещё и гидроксиды железа, а так же соли железа. Молекулы этих веществ присутствуют в ржавчине как отдельно, так и встроенными в кристаллическую решётку Fe2O3. Это существенно ослабляет связи в решётке Fe2O3, в результате чего оная отдаёт кислород при значительно меньшей температуре, чем химически чистый Fe2O3.