Eisen und Stahl
Reinigung
Die Entsalzung
Die Wichtigkeit einer gründlichen Entsalzung sollte nicht unterschätzt werden. Das so häufig auftretende Nachrosten an Eisengegenständen ist hauptsächlich auf die im Fundstück enthaltenen Chloride zurückzuführen. Diese Salze stammen aus dem Boden bzw. dem Grundwasser und dringen im Verlauf längerer Zeiträume tief in das Objekt ein, deshalb ist es nicht ganz einfach, sie wieder zu entfernen. Besonders wichtig ist die Entsalzung bei Funden, die mechanisch bearbeitet werden und bei denen die Rostkruste nur zum Teil freigelegt werden soll. Dadurch kommt es oft zur Neukorrosion, da eine größere Menge der im Rost enthaltenen Chloride freigesetzt wird.
Es gibt zur Entsalzung etliche verschiedene Verfahren, die mit Wasser bzw. Dampf arbeiten.
Waschverfahren: Die größte Waschwirkung hat eine Waschflüssigkeit, die alle Risse und Kapillaren benetzen und so tief wie möglich in das Objekt eindringen kann. Am geeignetsten dazu ist Wasser – Dampf, gefolgt von heißem Wasser (80 °C) und kaltem Wasser mit Zusatz an Netzmittel (Tensid, 1-2 %). Die Waschflüssigkeit sollte einen pH-Wert von 12-13 haben um möglichst viel von den Chloriden aufzulösen. Zur Einstellung diese pH – Wertes kann Natronlauge benutzt werden. Als Waschwasser wird grundsätzlich destilliertes Wasser verwendet. Ein häufiges Wechseln der Waschflüssigkeit bringt dabei keine Vorteile, (weil die Diffusion des Chlorids nicht sehr schnell abläuft)wenn das Volumen der Waschflüssigkeit mindestens 10 mal so groß wie das Volumen der Rostprodukte ist. Das ist natürlich ein grober Schätzwert, es ist sicher nicht möglich, ohne weiteres das genaue Volumen der Rostkruste zu ermitteln.
Man kann also sicherheitshalber immer von einem mehrfachen an Volumen des zu reinigenden Objektes ausgehen, wenn das Eisenteil also z.B. eine Größe von etwas 10 mal 10 x 5 cm hat, stellt es ein Volumen von etwa 500 cm3 dar. Die Menge der Waschflüssigkeit sollte dann etwa 4-5 Liter betragen.
Es genügt in diesem fall, das Waschwasser etwa einmal alle 8 – 10 tage zu wechseln. Der Zusatz von Natronlauge und die damit einhergehende Erhöhung des pH – Wertes auf etwa 13 bringt die Korrosion während des Waschvorganges fast gänzlich zum Stillstand. Da die Dichte der Salzlösung etwas größer ist als die Dichte des sauberen Wassers, reichern sich die Chloride langsam am Boden des Waschgefäßes an. Deshalb wäre es ungünstig, das Eisenteil zu nahe am Boden anzuordnen. Ein größerer Auswasch- Effekt wird erreicht, wenn man das Waschobjekt an einer erhöhten Stelle im Bad anbringt.
Durchführung der Entsalzung mit dest. Wasser:
Es wird dazu ein ausreichend großes Gefäß aus Kunststoff oder Keramik benötigt. Das Gefäß muß groß genug sein, um das Eisenobjekt sowie eine Wassermenge aufnehmen zu können, die 4-5 mal größer ist als das Volumen des Eisenteils. Man bringt dann eine Unterlage in das Gefäß ein, so dass das Eisenteil nicht unmittelbar auf dem Boden liegt. Die Unterlage sollte aber nicht aus Metall bestehen. Den pH – Wert des Waschwassers stellt man ein, indem man pro Liter Waschwasser ein paar Stückchen festes Natriumhydroxid zugibt. Wenn das Eisenobjekt im Gefäß ist, wird es mit dem destilliertem und alkalisch gemachten Wasser vollständig bedeckt. Die Entsalzung dauert auf diese Weise etwa drei Wochen, das ist die Mindestzeit, die eingehalten werden sollte. Der Wascheffekt wird durch Zugabe von etwas Spülmittel (10 Tropfen auf den halben Liter) deutlich verbessert. Außerdem ist eine Behandlung mit heißem Wasser immer vorzuziehen, jedoch wird das nicht immer möglich sein.
Sehr wichtig ist es, das Eisenobjekt häufig umzuwenden, das der Auswascheffekt an der Unterseite am größten ist.
Gelegentliches Umrühren verstärkt den Effekt. Alle 8 – 10Ttage die Waschflüssigkeit erneuern. Dem Waschwasser kann auch etwas EDTA zugesetzt werden, etwa 2 Gramm pro Liter.
Bei kleineren Eisenteilen wie Lanzenspitzen etc. kommt auch noch das Dampfentsalzen in Frage. Dazu wird ein üblicher Schnellkochtopf benötigt. Denn Kochtopf füllt man zu einen Fünftel mit Wasser, das Eisenstück kommt in den Einhängekorb, so dass es über die Wasseroberfläche hinausragt. Anschließend wird dann mehrere Stunden gekocht. Nach Ende der Kochbehandlung werden die Eisenteile herausgenommen und in 80 Grad heißes Wasser eingelegt. Wenn das Eisen die Temperatur des Wassers angenommen hat, herausnehmen und über dem Wasser hängend trocknen lassen. Diese Eintauch – Trocknungsbehandlung sollte mehrfach wiederholt werden, wobei das Eisenstück immer gedreht wird.
Weitere Methoden zur Entsalzung:
Glühen: Dieses Verfahren kommt allenfalls für gut ausgestattete Werkstätten oder Labors in Frage, da das Glühen unter besonderen, reduzierenden Bedingungen stattfinden muß. (Stickstoffatmosphäre bzw. Wasserstoffatmosphäre) Die Temperatur dabei beträgt etwa 800 °C. Bei dieser Temperatur können die Chloride aus dem Metall entweichen bzw. ausgetrieben werden. Allerdings ist diese hohe Temperatur mit beträchtlichen Gefahren für das Fundstück (Gefüge – Änderungen) verbunden.
Anwendung alkalischer Waschverfahren: Das bekannteste davon ist sicherlich das Waschen mit einer Lösung aus Natriumcarbonat (Soda) und Natriumhydrogencarbonat (Natron) aus jeweils 50 % Soda und Natron.(Also zum Beispiel als Lösung mit 25 g Natron und 25 g Soda auf 1000 ml dest. Wasser).
Diese Mischung wurde früher auch Natriumsesquicarbonat genannt. Die Lösung soll mit einer Konz. Von 5 % eine Woche lang täglich gewechselt werden, dann einmal in der Woche, bis der durch Analyse bestimmte Chloridgehalt zurückgegangen ist.
(Nach: Oddy, W.A.; Hughes, M.J.: “The stabilization of active bronze and iron antiquities by the use of sodium sequicarbonate”, in Studies in conservation 15 London (1970) 3, S. 183-189)
Eine weitere Methode dieser Art ist das Waschen mit heißer, alkalischer Reduktionslösung. Diese besteht aus 20 g /l Natriumhydroxid und 126 g /l Natriumsulfit (7-Hydrat). Der Nachteil bei dieser Methode ist die Aufwendige Durchführung: die Objekte müssen 5 Monate bei absolutem Luftabschluß und einer Temp. von 50 Grad in der Lösung verbleiben.
Die Wirksamkeit dieser Methode wird jedoch des Öfteren angezweifelt.
Noch eine Möglichkeit ist die Extraktion der Chloride mit Hilfe organischer Lösungsmittel. Das hätte den Vorteil, dass kein Wasser mehr in das Eisenteil eingebracht würde. Besonders geeignet scheint in dieser Hinsicht Aceton (Propanon) zu sein, denn dieses Lösungsmittel weist eine beträchtliche Lösefähigkeit speziell für Eisen-3-chlorid auf: etwa 60 g pro 100 ml Lösungsmittel. Das ist ein ziemlich guter Wert, außerdem mischt sich das Aceton mit Wasser und kann deshalb auch zusätzlich zur Entwässerung beitragen. Das Verfahren müsste dann so aussehen, dass das Aceton im Kreislauf geführt wird und das Eisenteil ständig vom Lösungsmittel umspült wird. Sinnvoll wäre außerdem eine zwischengeschaltete Trocknung des Acetons, um das enthaltene Wasser zu entfernen.
Das Behandeln mi Wasserdampf scheint die effektivste Methode zu sein, gefolgt vom waschen mit (heißem) destilliertem Wasser. Sowohl was den Aufwand als auch die Durchführbarkeit betrifft, ist eine ausreichende Wirksamkeit insbesondere bei der Behandlung mit Wasserdampf gegeben.
Reinigung
Die Entsalzung
Die Wichtigkeit einer gründlichen Entsalzung sollte nicht unterschätzt werden. Das so häufig auftretende Nachrosten an Eisengegenständen ist hauptsächlich auf die im Fundstück enthaltenen Chloride zurückzuführen. Diese Salze stammen aus dem Boden bzw. dem Grundwasser und dringen im Verlauf längerer Zeiträume tief in das Objekt ein, deshalb ist es nicht ganz einfach, sie wieder zu entfernen. Besonders wichtig ist die Entsalzung bei Funden, die mechanisch bearbeitet werden und bei denen die Rostkruste nur zum Teil freigelegt werden soll. Dadurch kommt es oft zur Neukorrosion, da eine größere Menge der im Rost enthaltenen Chloride freigesetzt wird.
Es gibt zur Entsalzung etliche verschiedene Verfahren, die mit Wasser bzw. Dampf arbeiten.
Waschverfahren: Die größte Waschwirkung hat eine Waschflüssigkeit, die alle Risse und Kapillaren benetzen und so tief wie möglich in das Objekt eindringen kann. Am geeignetsten dazu ist Wasser – Dampf, gefolgt von heißem Wasser (80 °C) und kaltem Wasser mit Zusatz an Netzmittel (Tensid, 1-2 %). Die Waschflüssigkeit sollte einen pH-Wert von 12-13 haben um möglichst viel von den Chloriden aufzulösen. Zur Einstellung diese pH – Wertes kann Natronlauge benutzt werden. Als Waschwasser wird grundsätzlich destilliertes Wasser verwendet. Ein häufiges Wechseln der Waschflüssigkeit bringt dabei keine Vorteile, (weil die Diffusion des Chlorids nicht sehr schnell abläuft)wenn das Volumen der Waschflüssigkeit mindestens 10 mal so groß wie das Volumen der Rostprodukte ist. Das ist natürlich ein grober Schätzwert, es ist sicher nicht möglich, ohne weiteres das genaue Volumen der Rostkruste zu ermitteln.
Man kann also sicherheitshalber immer von einem mehrfachen an Volumen des zu reinigenden Objektes ausgehen, wenn das Eisenteil also z.B. eine Größe von etwas 10 mal 10 x 5 cm hat, stellt es ein Volumen von etwa 500 cm3 dar. Die Menge der Waschflüssigkeit sollte dann etwa 4-5 Liter betragen.
Es genügt in diesem fall, das Waschwasser etwa einmal alle 8 – 10 tage zu wechseln. Der Zusatz von Natronlauge und die damit einhergehende Erhöhung des pH – Wertes auf etwa 13 bringt die Korrosion während des Waschvorganges fast gänzlich zum Stillstand. Da die Dichte der Salzlösung etwas größer ist als die Dichte des sauberen Wassers, reichern sich die Chloride langsam am Boden des Waschgefäßes an. Deshalb wäre es ungünstig, das Eisenteil zu nahe am Boden anzuordnen. Ein größerer Auswasch- Effekt wird erreicht, wenn man das Waschobjekt an einer erhöhten Stelle im Bad anbringt.
Durchführung der Entsalzung mit dest. Wasser:
Es wird dazu ein ausreichend großes Gefäß aus Kunststoff oder Keramik benötigt. Das Gefäß muß groß genug sein, um das Eisenobjekt sowie eine Wassermenge aufnehmen zu können, die 4-5 mal größer ist als das Volumen des Eisenteils. Man bringt dann eine Unterlage in das Gefäß ein, so dass das Eisenteil nicht unmittelbar auf dem Boden liegt. Die Unterlage sollte aber nicht aus Metall bestehen. Den pH – Wert des Waschwassers stellt man ein, indem man pro Liter Waschwasser ein paar Stückchen festes Natriumhydroxid zugibt. Wenn das Eisenobjekt im Gefäß ist, wird es mit dem destilliertem und alkalisch gemachten Wasser vollständig bedeckt. Die Entsalzung dauert auf diese Weise etwa drei Wochen, das ist die Mindestzeit, die eingehalten werden sollte. Der Wascheffekt wird durch Zugabe von etwas Spülmittel (10 Tropfen auf den halben Liter) deutlich verbessert. Außerdem ist eine Behandlung mit heißem Wasser immer vorzuziehen, jedoch wird das nicht immer möglich sein.
Sehr wichtig ist es, das Eisenobjekt häufig umzuwenden, das der Auswascheffekt an der Unterseite am größten ist.
Gelegentliches Umrühren verstärkt den Effekt. Alle 8 – 10Ttage die Waschflüssigkeit erneuern. Dem Waschwasser kann auch etwas EDTA zugesetzt werden, etwa 2 Gramm pro Liter.
Bei kleineren Eisenteilen wie Lanzenspitzen etc. kommt auch noch das Dampfentsalzen in Frage. Dazu wird ein üblicher Schnellkochtopf benötigt. Denn Kochtopf füllt man zu einen Fünftel mit Wasser, das Eisenstück kommt in den Einhängekorb, so dass es über die Wasseroberfläche hinausragt. Anschließend wird dann mehrere Stunden gekocht. Nach Ende der Kochbehandlung werden die Eisenteile herausgenommen und in 80 Grad heißes Wasser eingelegt. Wenn das Eisen die Temperatur des Wassers angenommen hat, herausnehmen und über dem Wasser hängend trocknen lassen. Diese Eintauch – Trocknungsbehandlung sollte mehrfach wiederholt werden, wobei das Eisenstück immer gedreht wird.
Weitere Methoden zur Entsalzung:
Glühen: Dieses Verfahren kommt allenfalls für gut ausgestattete Werkstätten oder Labors in Frage, da das Glühen unter besonderen, reduzierenden Bedingungen stattfinden muß. (Stickstoffatmosphäre bzw. Wasserstoffatmosphäre) Die Temperatur dabei beträgt etwa 800 °C. Bei dieser Temperatur können die Chloride aus dem Metall entweichen bzw. ausgetrieben werden. Allerdings ist diese hohe Temperatur mit beträchtlichen Gefahren für das Fundstück (Gefüge – Änderungen) verbunden.
Anwendung alkalischer Waschverfahren: Das bekannteste davon ist sicherlich das Waschen mit einer Lösung aus Natriumcarbonat (Soda) und Natriumhydrogencarbonat (Natron) aus jeweils 50 % Soda und Natron.(Also zum Beispiel als Lösung mit 25 g Natron und 25 g Soda auf 1000 ml dest. Wasser).
Diese Mischung wurde früher auch Natriumsesquicarbonat genannt. Die Lösung soll mit einer Konz. Von 5 % eine Woche lang täglich gewechselt werden, dann einmal in der Woche, bis der durch Analyse bestimmte Chloridgehalt zurückgegangen ist.
(Nach: Oddy, W.A.; Hughes, M.J.: “The stabilization of active bronze and iron antiquities by the use of sodium sequicarbonate”, in Studies in conservation 15 London (1970) 3, S. 183-189)
Eine weitere Methode dieser Art ist das Waschen mit heißer, alkalischer Reduktionslösung. Diese besteht aus 20 g /l Natriumhydroxid und 126 g /l Natriumsulfit (7-Hydrat). Der Nachteil bei dieser Methode ist die Aufwendige Durchführung: die Objekte müssen 5 Monate bei absolutem Luftabschluß und einer Temp. von 50 Grad in der Lösung verbleiben.
Die Wirksamkeit dieser Methode wird jedoch des Öfteren angezweifelt.
Noch eine Möglichkeit ist die Extraktion der Chloride mit Hilfe organischer Lösungsmittel. Das hätte den Vorteil, dass kein Wasser mehr in das Eisenteil eingebracht würde. Besonders geeignet scheint in dieser Hinsicht Aceton (Propanon) zu sein, denn dieses Lösungsmittel weist eine beträchtliche Lösefähigkeit speziell für Eisen-3-chlorid auf: etwa 60 g pro 100 ml Lösungsmittel. Das ist ein ziemlich guter Wert, außerdem mischt sich das Aceton mit Wasser und kann deshalb auch zusätzlich zur Entwässerung beitragen. Das Verfahren müsste dann so aussehen, dass das Aceton im Kreislauf geführt wird und das Eisenteil ständig vom Lösungsmittel umspült wird. Sinnvoll wäre außerdem eine zwischengeschaltete Trocknung des Acetons, um das enthaltene Wasser zu entfernen.
Das Behandeln mi Wasserdampf scheint die effektivste Methode zu sein, gefolgt vom waschen mit (heißem) destilliertem Wasser. Sowohl was den Aufwand als auch die Durchführbarkeit betrifft, ist eine ausreichende Wirksamkeit insbesondere bei der Behandlung mit Wasserdampf gegeben.
Respekt! wußte ja auch wohl einiges bis hin zur Elektrolyse,aber das ist mehr,wie ein ordentlicher Beitrag!Da werden sich so einige Sondler freuen und Dank zollen! allerdings sehr umfangreich,die ganze geschichte! ein dank stellvertretend für alle Sondler! Gruß Matin 
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