Üldsisukorda tagasi...


(Jaan Märss - viimati täiendatud 2016 a. veebruaris)

HÕBE JA KULD.                                                                         Kasutamise lühiajalugu.

HÕBEDA JA KULLA  SULAMITE OLEMUS

HÕBEDA SULAMID       vasega legeeritud hõbe Hõbejoodised         kolmekomponendilised hõbejoodised             kolmikdiagrammid, nende lugemine                 neljakomponendilised hõbejoodised                pressitud joodised         hõbejoodis konfliktis pehmejoodisega     pehmejoodised - tina-plii JOOTERÄBUSTID      räbustijääkide eemaldamine

KULLA JA HÕBEDA SULAMEID      kaksiksulamid kuld-hõbe ja kuld-vask      kolmiksulamid  kuld-hõbe-vask      amalgaamid:  kuld-elavhõbe, hõbe-elavhõbe

ESEMETE  VALMISTAMISE  TEHNIKA - sõnavara ja lühiselgitus.     käsilõiketehnikad     vormimistehnikad     mehaanilised puhastusvõtted     kuumtöötlemise tehnikad     monteerimistehnikad

ESEMETE PUHASTAMINE, KONSERVEERIMINE, SÄILITAMINE

Hõbeda oksüdeerumine ja kahjustused      hõbeda patineerumine      kulla oksüdeerumine ja paatina      kuld- ja hõbeinkrustatsioonid

HÕBEDA  PUHASTAMINE      puhastamine paatina säilitamisega      hõbeda oksüüdi eemaldamine           keemiline           elektrokeemiline           elektrolüütiline,  tampoonelektrolüüs

HÕBEDA DEKAPEERIMINE e. aktiveeriv söövitamine

KUNSTLIK PATINEERIMINE      hõbekloriid ja hõbekromaat      patineerimine nn. väävlimaksaga

HÕBEDA PASSIVEERIMINE       kromaatpassiveering      passiveerimine bensotriasooliga      passiveeriv hõbetamine

KAITSEKATTED:     vahatamine lakkimine,

HÕBEDA TERMILINE TÖÖTLEMINE

Metallesemete säilitamine Hõbeda galvaanilised katted TÖÖTLEMISE  SKEEMID - enesekontrolliks Siia sisukorda tagasipöördumiseks kliki   Ctrl + Home

(JM) - tõlgitud nimetus (Jaan Märss)

                                                                                                                                                          Üldsisukorda tagasi...






HÕBE JA KULD.  Kasutamise ajaloost.
Kuld ja vask on ainsad värvilistest metallid, ülejäänud on erinevate varjunditega valged-hallid. Nimetus  "värvilised metallid" ei ole siiski sellega seotud, vaid  värvilised metallid  on kõik "mitte-raudmetallid".

KULD esineb looduses peaegu eranditult ehedal kujul (lisaks vähesed ehedad sulamid).  
Kulda on leitud ja hakatud Euroopas kasutama umbes paartuhat aastat varem kui hõbedat - u. 5000 a. e.m.a.  Vanimad kuldesemete leiud pärinevad Balkanilt,  Kesk-  ja Põhja-Euroopa esimesed kuldesemete leiud pärinevad  2.aastatuhandest  e.m.a.  - samaaegselt esimeste pronksleidudega.  

HÕBEDAT on esmalt samuti leitud ehedal kujul, pliist osati hõbedat eristada  alates 3. aastatuhendest e.m.a.. Kuigi hõbedat leidub ehedal kujul palju harvemini, ületavad suurimad  eheda hõbeda kamakad  tunduvalt eheda kulla leide:  tänapäevani on säilinud Kopenhaagenis muuseumis  254 kg raskune kamakas, Canada parlamendihoones on eksponeeritud 612 kg  kaaluv kamakas, samast leiukohast on Canadas leitud isegi  20 tonni kaalunud hõbedaplaat pikkusega 30 m. (Umbes 20-tonnine kamakas on leitud ka  1477.aastal Saksamaalt.)

Erinevaid hõbedamaake, millel on kaevanduslik tähtsus, on 15-20, sellele vaatamata toodetakse 75% hõbedast polümetallimaakidest koos teiste metallidega.

Alates 13. sajandist hakkas Euroopas levima  lauahõbe.





VASEGA LEGEERITUD HÕBE.


Puhtal kujul on hõbe pehme metall, mille löömisel ei teki kõlavat heli.  Iseloomulik hõbedane heli tekib hõbedal alles legeerimisel vasega - seoses eutektoidsete muutustega struktuuris, mis tekitavad metallis vastava pinge -
                                                                                                            - Vt. metallisulamid
Hõbe moodustab vasega eutektilise sulami .
Triviaalnimetuseks on hõbe-vask-sulamitel sageli  "ligatuurhõbe" või  "hõbeda ligatuurid", mida tuleb mõista lihtsalt kui legeeritud hõbedat. "Ligatuur" on tehnilise terminoloogia järgi  "legeerimislisand".

Vase-hõbeda alaeutektilist sulamit kasutatakse ehistöös (proovid 875, 916, 925), kasutatud on ka üleeutektilisi sulameid (nn. madalaprooviline hõbe prooviga 400-500) Vahepealseid sulameid ei saa hästi joota, kuna sulamistemperatuur on liiga madal (kasutatakse lauanõude valmistamiseks).

ÜMBERKRISTALLISEERUMINE TAHKES SULAMIS 
Kummalgi pool eutektilise isotermi otsast laskuvad kõverad (kuni 200ºC) tähistavad segakristallides toimuvat muutust:   kuni  8,8% vaske sisaldavad hõbedakristallid muutuvad ebapüsivaks ning  temperatuuri langedes peab vask  hakkama hõbeda kristallidest väljuma. Segakristallide vahele  moodustub eutektoid e. eutektikumitaoline peenkristalne segu (VÕRDLE: eutektikum kristalliseerub välja vedelast sulamist, eutektoidne muutus toimub tahkunud sulamis.)
JAHTUMISEL tekitab segakristallide vahele tekkiv eutektoid  sulamis seesmise pinge -  praktikas jahutatakse sulam (proov 875) hangumise alguse järel  kiirelt allapoole eutektilist isotermi (779ºC), sest aeglasel jahtumisel  moodustab eutektoid liistakuid e. lamelle, mis rikub sulatise struktuuri (Tallinna Juveelitehase meistrikoolituse õppematerjalist.)

NING VASTUPIDI: hõbeda sulameid kuumutades hakkab osa eutektikumis sisalduvat vaske siirduma hõbeda kristallidesse, mistõttu muutub sulami struktuur "hõredaks" ning ese on  hõõgumisele läheneval temperatuuril pudrutaoliselt rabe (jootmistemperatuuril ei tohi hõbedat painutada!)





HÕBEJOODISED.
Vase-hõbeda eutektikumi (proov 719, sulamist 779ºC) kasutatakse  joodisena.  Sulamistº madaldamiseks lisatakse veel Zn, Cd või Sn (Cd mürgisuse tõttu on neljakomponendilistes sulamites hakatud kasutama tina).



Kolmekomponendilised hõbejoodised - hõbe-vask-tsink

-  hõbeda , vase ja tsingi  oleku kolmikdiagramm, mis võimaldab määrata koostise          järgi sulamistemperatuuri  (kõik kolm komponenti moodustavad omavahel                     kahekaupa tahkeid lahuseid) - tahke lahuse moodustavad  ka kolmiksulamid MÄRKUS:  kõik kolm skaalat  jagunevad 50 protsendiks - selline ebastandartne graafik on pigem nomogramm e. abivahend  praktiliseks kasutamiseks sulamite valmistajale.   URL=http://tvlad.ru/wp-content/uploads/2012/06/agcuzn.jpg

Varasemas ehistöö praktikas on sulatatud hõbedat prooviga 875 ning  lisatud sellele 10-20% messingit - tulemuseks on saadud "tugev" või  "nõrk" joodis (Tallinna Juveelitehase täiendõppe konspektist): 

hõbedat 875 ............... 4g, messingit ................1g   (tugev)  s.o. - Ag - 70%, Cu - 22%, Zn - 8%
töötemperatuur nomogrammi järgi 745ºC

hõbedat 875 ............... 4g, messingit ................ 0,5g (nõrk) s.o. -  Ag - 78%, Cu - 18%, Zn - 4%
töötemperatuur nomogrammi järgi 820ºC


hõbedat 875 ............... 4g, vaske ................2g   (filigraantöödeks), s.o.  Ag - 58%, Cu - 42%
töötemperatuur nomogrammi järgi 810ºC






Neljakomponendilised hõbejoodised.

Vase-hõbeda eutektikumi (proov 719, sulamist 779ºC) kasutatakse  joodisena.  Sulamistº madaldamiseks lisatakse veel Zn, Cd või Sn (Cd mürgisuse tõttu on neljakomponendilistes sulamites hakatud kasutama tina).


Keerukamateks jootmistöödeks ja eriti remonttöödeks kasutatakse tänapäeval  neljakomponendilisi hõbejoodiseid,  näiteks (ilma kaadmiumita):

prooviga 600 -  näit. Degussa 600 AGL2 - töötemperatuuriga 710ºC,
                    -  näit. Degussa 600 AGL3 - töötemperatuuriga 680ºC

prooviga 300 - näit. Boliden FC 302 - 30AgCuZnSn - töötemperatuuriga 740ºC (kollane sulam, sobib messingi ja pronksi jootmiseks) - jootevarras koosneb kolmest kokkupressitud osalegeeringust




PEHMEJOODIS KONFLIKTIS KÕVAJOODISEGA.

Sn-Ag moodustab eutektikumi sulamistemperatuuriga 221º C, mis tähendab, et varem pehmejoodisega joodetud hõbedat ei saa kõrgel temperatuuril joota - väga madala sulamistemperatuuriga eutektikumi tõttu sulavad hõbeda sisse augud, mille servad "sulavad tilka" (enne kõrgel temperatuuril jootmist on vaja kogu tinajoodis eemaldada!)

KULLA KAKSIKSULAMID HÕBEDA ja VASEGA:

kuld moodustab hõbeda ja vasega  igas vahekorras tahke lahuse,

- sulami kuld-hõbe  olekudiagramm on lineaarne -  sulami kuld-vask  olekudiagramm  (all vasemal) ei ole lineaarne:

kullal ja vasel esinevad  kaks erinevat metalliidi ( keemilised ühendid CuAu ja              Cu3Au), mis muudavad sulamistº kujunemist -   miinimum on  20%Au  -  900ºC.       Metalliidide moodustumine toimub pikaaegsel lõõmutamisel 500-670ºC juures,              metalliitsulamite hilisemal kuumutamisel (425-450ºC) muutub sulam kõvaks ja              hapraks, karastamisel jällegi pehmeks ja plastiliseks.

HÕBE-KULD-VASK  kolmiksulam.

		-  kolmiksulami  hõbe-kuld-vask  oleku diagramm Vasakpoolne kolmnurk kujutab ruumilist veeldumispinda, mille samakõrgusjooned tähistavad isoterme. Iga konkreetse kolmiksulami  sulamispunkti asukoha määravad  protsentuaalsed suhted kolmel teljel.  -  paremal on selgituseks ternaarse graafiku mõõtevõrk
		-  vasemal on näidatud Ag-Au-Cu   kolmiksulamite värvused (ja ingliskeelsed kirjeldusd) vastavalt sulami        protsentuaalsele koostisele -  paremal  selgituseks ternaarse graafiku mõõtevõrk

HÕBEDA JA KULLA SULAMID ELAVHÕBEDAGA - e. amalgaamid.


Vasesulamitest ja hõbedast esemeid  on kullatud kuldamalgaamiga  kuni 19. sajandi teise pooleni.
Välistingimustes (kirikutornide ristid ja kuulid) põhjustab kuldamalgaam alusmetalli korrosiooni. Elavhõbe, mis tungib vase- ja selle sulamite sisse, ei võimalda kuldamalgaami defektide ja pooride kohal efektiivse kaitsekihi tekkimist, samas on defektide kohal suur anoodne pinge (vastupidiselt tsingile, mis ise lahustudes kaitseb teisi metalle, on väärismetallidega vastupidi - nad korrodeerivad endast aktiivsemaid metalle) -  kulla ja põhimetalli vahele tekib punane pulbritaoline kiht, mis põhjustab hiljem amalgaamkulla koordumist.

Hõbeda kuldamist kuldamalgaamiga esineb meil nn. tsunftihõbedal ja kirikuriistadel.

HÕBEDAST ARMULAUAKARIKATEL  on kullatud kupa sisepind ning enamasti ka väljapoole ulatuv nn. huul-äär. Huul-ääre eraldusjoon on enamasti graveeritud joonena, millest üle amalgaamkuld ei ulatu.
 
TSUNFTIHÕBEDAL on lisaks paksemale kuldamalgaami kihile kasutatud tõenäoselt ka õhukest konserveeriva kuldamalgaami kihti,  mis on vältinud keeruka ornamendiga hõbeesemete mustumist (sageli ažuurseid ja auklikuks kohrutatud korvilaadseid panuseid oleks mehaaniliselt võimatu puhastada).  Hõbedale kantud kuldamalgaamist kaitsekiht võis olla juba algselt vaevumärgatav kollakasroheline (kulda on vähe, see on difusiooni teel tunginud hõbeda pinna sisse, moodustades väävliühendite suhtes siiski passiivse kihi).

Kuldsete ja hõbedaste vööndite vaheldumisel võib tõenäoliseks pidada ka madalaproovilise Au-Ag-Hg kasutamist, sest sulam Au-Ag kullasisaldusega  alla 35% on toonilt valge!  (vt. ülal Au-Ag-Cu sulamite värvusdiagrammilt)

Hõbeamalgaamiga inkrusteerimist on kasutatud messingplekist ikoonikatete (riisa) vääristamiseks, mis kujunes taustaks järgnevale "kuldamisele"  nn. kuldlakkidega (kollane lakk, valmistatud näiteks šellakist).

AMALGAAMIMISE KÄIK.
-  Pind puhastatakse  ja amalgaamitakse puhta elavhõbedaga (pinda hõõrutakse elavhõbedaga, peale                    tilgutatakse väävelhapet, kuni tekib hõbedane pind).  
-  Peenestatud kullast või hõbedast valmistati elavhõbedaga segades pudrutaoline segu (elavhõbedat võeti            6-8-kordses mahus rohkem).
-  Amalgaamitud pinnale hõõrutakse hõbedast/kullast  ja elavhõbedast kokkusegatud  hõbe- või kuldamalgaami.
-  Seejärel kuumutatakse eset  hõõguvate süte kohal, kuni amalgaam muutub tasaseks ning suurem osa                elavhõbedast lendub.
- Tulemuseks on matt  pind, mis vajab veel poleerimist ahhaadiga (enamasti lihtsalt poleeritud kaltsedoniga - mis on          peitkristalliline kvarts,  kuulub poolvääriskivide hulka - aga sobib ka sulatatud klaaspulk).

MÄRKUS: nn. amalgaampeegleid ei valmistata mitte hõbe-, vaid tina-amalgaamist.
Vt. Piret Meose magistritöö


                                                                                                                                                          Üldsisukorda tagasi...






ESEMETE  VALMISTAMISE TEHNIKA - sõnavara ja lühiseletus.

VÄRVILISE METALLI  LÕIKETEHNIKAD   (vt. üldosast -  METALLITEHNOLOOGIA-1)

VÄRVILISE METALLI VORMIMISTEHNIKAD   (vt. üldosast -  METALLITEHNOLOOGIA-6)

VÄRVILISE METALLI  MEHAANILISED  PUHASTUSVÕTTED   (vt. üldosast  -  METALLITEHNOLOOGIA-7)

VÄRVILISE METALLI  KUUMTÖÖTLEMISE  TEHNIKAD   (vt. üleosast  METALLITEHNOLOOGIA-8)

VÄRVILISEST  METALLIST ESEMETE   MONTEERIMISVIISID   (vt. üldosast -  METALLITEHNOLOOGIA-9)

                                                                                                                                                          Üldsisukorda tagasi...

HÕBEDA ja KULLA puhastamine, konserveerimine, säilitamine  Sõnavara kohta  üldisemalt  vt.   Üldosa: metallide puhastamine, konserveerimine...

HÕBEDA  OKSÜDEERUMINE JA KAHJUSTUSED.


Toatemperatuuril ja niiskuse juuresolekul kattub hõbe väga õhukese (1,2 nm) nähtamatu oksiidikihiga  Ag₂O , mis laguneb täielikult temperatuuril üle 200ºC . 
Sulas olekus absorbeerib hõbe õhuhapnikku u. 20-kordse mahu ulatuses, mis väljub jahtumisel sulamist, jättes hangunud pinnale väikseid kraatreid.


Mitteoksüdeerivates hapetes ei saa hõbe lahustuda (vt. metallide elektrokeemilise aktiivsuse rida). Hõbe ei lahustu ka kuninvees (soolhape ja lämmastikhape 3 : 1), sest hõbe passiveerub tekkiva kloriidikihi tõttu -   soolhape lahustab hõbedal oleva õhukese oksiidi  ning pinnale tekib passiveeriv hõbekloriid. Pikemalt hõbekloriid hõbedat  kaitsta ei saa, sest laguneb ise valguse toimel.


Hõbe lahustub lämmastikhappes, mis on oksüdeeriv hape, lahustumisel eralduvad lämmastiku gaasilised oksiidid ("pruun suits").  Reaktsiooni saab kasutada hõbenitraadi valmistamiseks puhtast graanulhõbedast. (Hõbedat tuleks võtta liiaga, lahustumine algab kiiremini kuumutamisel, kui pruun suits kaob, võib klaasi aurutada kuivaks kuumkapis  - lämmastikhape on lenduv hape ning selle jäägid lenduvad koos veeauruga. Küllastatud lahuse keemine toimub kahes järgus (131ºC ja 191ºC),  kuiv sool sulab temperatuuril 209ºC ning laguneb temperatuuril 300ºC.  Kui sulas massis  tekivad  suured mullid, võib klaasi maha jahutada. Sool on kergesti peenestatav ning säilib hästi (pole valgustundlik nagu hõbekloriid)


-  Hõbeda pinnale tekib kroomhappe toimel   (happelises keskkonnas) punane lahustumatu hõbekromaat, mis võimaldab seda eristada teistest valgetest metallidest. vt. tilkanalüüs 


-  Hõbeda sulameid vasega loetakse korrosioonikindlateks kuni proovini 500.


-  Hõbeda-kulla sulam prooviga 583 pole lämmastikhappega söövitamise suhtes kindel ning tuhmub õhu käes.





HÕBEDA  PATINEERUMINE.


Õhu käes, mis sisaldab väävlirikaste kütuste gaase,  kattub hõbe kiirelt hõbesulfiidi (Ag ₂S )kihiga. See tumeneb ja muutub aja jooksul süsimustaks. Hõbesulfiidi kiht on pehme lapiga poleeritav.


Kirikudogmaatika kohaselt pole mustunud hõbe soovitav kolmel põhjusel:


1) kätega katsudes tundub pind ebapuhas, poleerimata paatina tundub lausa  "rasvane" ja määrib käsi
2) hõbesulfiid on valgustundlik,  niiskes õhus eraldub lagunemisel väävelvesinik, mis "haiseb",
3) hõbesulfiid määrib valgeid rõivaid


Poleeritud musta väävlipaatinat võib pidada dekoratiivseks (sama efekti taotletakse ka kunstliku patineerimisega), sellegi poolest:


-  see ei sobi vanadele tootenäidistele,
-  ei sobi rekonstrueeritud ajaloolisesse olustikku (hõbedat on alati puhastatud)
-  ei sobi ehiskunsti, kui autori taotlus on olnud teistsugune.


Kultuuriloolise fondi esemetel, mida säilitatakse koos vananemise tunnustega, käituvad hõbedast ja hõbetatud esemed väga erinevalt.


-  kui esemeid ei poleerita aeg-ajal lapiga, muutub oksüüd kohevamaks ning jätab määrdunud-räpase mulje
-  lakitud esemed tumenevad aja jooksul ka laki all, tuues nähtavale pintslitriibud
-  värskelt  100% hõbekihiga galvaaniliselt hõbetatud esemed patineeruvad ühtlaselt, meenutades kunstlikku        sulfiidset paatinat (tehakse nn. "väävlimaksaga")

-  pidevalt kasutuses olevad, pestud ja lapiga kuivatatud vana galvaanilise hõbedaga       (100% hõbe) esemed oksüdeeruvad mustriliselt ("kaose poolt tekitatud muster"),         mis pole kunstlikult jäljendatav -  Ed. Drossi  Tartu firma kataloogiese

-  19. sajandist vanemad, eriti keerukama kuju ja ornamendiga hõbeesemed omavad kollakat läiget ega kattu         musta paatinaga - kuldamalgaam või selle jäljed?
Vanade esemetena peaks neil olema vasesisaldusega hõbeda pind eriti kergesti oksüdeeruv, kuid seda ei juhtu - ilmselt on tegemist õhukese kaitsva kuldamalgaami või kuldamalgaami jälgedega, mis on jäänud sajandeid kestnud regulaarset puhastamisest. Kui lähemalt uurida, siis on ornamendi süvendid kollasemad kui ornamendi tipud - aga mitte mingil juhul mustad!


Madalaproovilisest hõbedast leiud pole eristatavad oksüdeerunud vask- või messinleidudest - on kaetud pruuni paatinaga, millele tekib peale teine roheline oksüüd. Vase kombel oksüdeerunud leidude puhul tasub alati kahtlustada, et võib olla tegemist hõbedaga!  Kõige sagedamini tuleb ette lihtsa vormiga hõbekausse, mis on olnud endised ristimisvaagnad ning tõstetud pastoraadis kappi, sealt edasi  kööki, oksüdeerumise järel kellegi aita või isegi lauta.

Arheoloogilised pinnaseleiud erinevad  pronksleidudest, sest nad kattuvad pinnases asendusreaktsioonide käigus paksema hõbekloriidi (nn, "sarvhõbeda") kihiga. Sarvhõbedaks muutudes maht suureneb ning kiht omandab mügarliku ilme. Alul, peale pinnasest väljavõtmist ja pesemist, on kiht ilus valge, kuid valguse käes hõbekloriid laguneb ning sarvhõbe muutub määrdunud-halliks.  
    Enamasti  on sarvhõbe kasulik, sest tugevdab eset.

Sisepingete ja rabeduse põhjuseks on see, et  hõbe-vask  on eutektiline sulam, milles toimuvad/jätkuvad  vananemisel eutektoidsed muutused. 


Taandatud vase kiht võib tekkida hõbeda pinnale, kui see on  kokkupuutest mõne teise metalliga, mille suhtes hõbe on katoodiks.




KULLA  OKSÜDEERUMINE. 

Kuld lahustub kuumas seleenhappes (H₂SeO₄), ülejäänud happed lahustavad kulda vaid koos oksüdeerijaga:
väävelhape + K-permanganaat,
väävelhape + lämmastikhape,
soolhape + lämmastikhape  e.  kuningvesi:
(konts. soolhapet ja lämmastikhapet segatakse tavaliselt mahulises vahekorras 3 : 1, reaktsioon vallandub lahuse soojendamisel, kui hakkab eralduma pruuni gaasi ).


Au + HNO₃ + 3HCl = AuCl₃ + NO↑ + 2H₂O (lämmastikoksiid on pruun mürgine gaas)


-  õhuhapniku juuresolekul lahustavad kulda veel tsüaniidide lahused, vähemal määral  tiokarbamiid.

-  elavhõbe ei "lahusta" kulda, vaid moodustab sellega sulami.



KULLA PAATINA. Arheoloogilise leiuna võib kuld olla patineerunud:  kuld sisaldab sageli mõnd lisandmetalli, mis võib pinnakihist laiguti välja korrodeeruda, muutes kulla tooni (ehedalt leiduv kuld sisaldab hõbedat 5-50%, vaske 0-20%).


Kui kuld on pinnases kontaktis mõne muu korrodeeruva metalliga, siis on kuld selle suhtes katoodiks ning võib kattuda näiteks vasega.


Kuldmündid võivad olla kaetud tumepunase paatinaga, mis on kollektsionääride poolt väga hinnatud, kuid nõrk ja taastamatu paatina, mis nõuab suurt ettevaatust. (H.Plenderleith 1971)






KULLA JA HÕBEDA INKRUSTATSIOONID  teistel metallidel.


Kuld ja hõbe võivad esineda inkrustatioonidena pronksil ja raual,  kusjuures põhimetall  on enamasti tugevalt korrodeerunud (väärismetallid põhjustavad sageli ise kontaktis oleva teise metalli korrodeerumist, olles ise katoodiks).


Inkrustatsioonide puhul tuleb eristada väärismetallidega amalgaamimist, plakeerimist, taušeerimist, lehtkuldamist ja  galvaanilist kuldamist. Kahtluste korral tuleks märgtöötlusest loobuda.


 



HÕBEDA PAATINA PUHASTAMINE  - ilma eemaldamiseta.


ARHEOLOOGILISED  HÕBELEIUD -  pestakse maha pinnase jäägid, kuivatamiseks kasutatakse  piiritust (kuivatab kiirelt ega jäta kuivamisel soolaplekke).


Valge sarvhõbe on sageli näha juba kaevamisplatsil,  madalaproovilisest hõbedast esemed satuvad esmalt  vasest ja selle sulamitest  leidude hulka ning  tõeline materjal selgub alles peale oksüüdi eemaldamist.
    Enamasti  on sarvhõbe kasulik, sest tugevdab eset. Sarvhõbedat saab klaaspulgaga poleerida, ta on ka valtsitav nagu metall (lehtedeks valtsitud sarvhõbedat kasutatakse radariekraanidel)

 
Soolade eemaldamine  on tarvilik sarvhõbedaga kaetud leidudel, mis on ühenduses teise metalliga (raudtraadile keritud ehtespiraalid, ambsõlele keritud hõbevedru jms.) - selleks kasutatakse keetmist  destilleeritud vees. Kloriidide olamasolu kontrollitakse hõbenitraadi 2% lahusega.

Pinnase ja lubisoolade eemaldamiseks (Ca- ja Mg-soolad), mis pole mehaaniliselt eraldatavad,  kasutatakse külma 5% heksametafosfaadi lahust, mis jätab paatina alles (EDTA lahused eemaldavad ka paatina).

Kulla või hõbedaga inkrusteeritud  pronksesemetel on võimalik korrodeerivat oksüüdi puhastada Na-sekvikarbonaadi 5% lahusega:

NaHCO₃  .................. 25 g
Na₂ CO₃ ..................  25 g  (kogus arvestatud veevaba sooda järgi)
Dest. vett .................900 g                                                          
-----------------------------------------------------------------------------------
Toimub lahustuva  kloriidi (CuCl₂ ) asendumine lahustumatu Cu-karbonaadiga:
osaliselt säilinud kullatisega pronksesemed asetatakse 2-3-liitrise klaasnõu põhjale,
mis täidetakse lahusega ning  jälgitakse lahuse värvumist. Kui  lahus  on muutunud
roheliseks,  asendatakse see uuega. Nii toimides võib protseduur kesta pool aastat.
Kui valida läbipaistvate tasapinnaliste külgedega küvett, mis on varustatud
plastkaanega, siis on esemed kogu töötlemise ajal vaadeldavad ja kirjeldatavad,
vajaduse korral võib neid ka välja võtta, loputada ning teostada uuriguid.
(Pikk töötlemisaeg on enamasti vastavuses taoliste esemete väärtusega.)


Roostes, väärismetalli inkrustatsioonidega  rauda konserveeritakse tanniini lahusega, mis passiveerib ning ühtlasi kinnitab pinna.



KULTUURILOOLISE FONDI ESEMED:
(hõbeda paatina muutub õhuniiskuse toimel  ebaühtlaseks ja kohevaks, jätab räpase mulje ning  määrib käsi).

kuivpuhastus (pintsel, pehme lapp),
 
märgpuhastus - sooja vee ja pintsliga,  lisaks pindaktiivne sünteetiline (mitteionogeenne) pesuaine,

teistkordne kuivpuhastus  -  peale kuivamist.
Hinnata paatina kvaliteeti,  poleerida katseks puuvillase kangaga, vildiga, pehme pronksharja e. kratsharjaga (pronksharja kiudusid "lohistada", mitte kratsida otstega), esteetilist tulemust hinnates konsulteerida tellijaga.

                                                                                                                                                          Üldsisukorda tagasi...
 

OKSÜÜDIKIHI  EEMALDAMINE - keemiline lahustamine, elektrokeemiline ja elektrolüütiline taandamine.

Keemiliseks lahustamiseks  kasutatakse aineid, mis lahustavad hõbekloriidi ja -sulfiidi erineval määral.


Sipelghappe 20% lahus       - ei lahusta hõbekloriidi, kuid lahustab sulfiidi ja vaseühendeid (aeg ca 4 t.)


Na-tiosulfaadi 20% lahus    - lahustab hõbekloriidi ning vähesel määral -sulfiidi,


Tiokarbamiidi 8% lahus      - lahustab hõbekloriidi (eelmisest vähem), hõbesulfiidi lahustamiseks tehakse                                                   happeline lahus (lisatakse soolhapet kuni pH 1, või sipelghapet 4ml / liitri kohta)


NH₄- hüdroksiid 25%         - lahustab hõbekloriidi ja vaseühendeid (töötlemise aeg 5-6 t.), lõpetuseks                                                         Na-tiosulfaadi 20% lahusesse (Museum für Ur- und Frühgeschichte Thürigens.
                                                      R. Feustel 1983)

EDTA 4%  lahus                - ei lahusta hõbekloriidi, lahustab sulfiidi ja vaseühendeid



EDTA komplekslahus         - EDTA ..................... 40g
                                           NH₄Cl ..................... 30g
                                           NH₄OH - 25% ........ 200 ml
                                           Vett ....................... 1500 ml
                                          (Museum für Ur- und Frühgeschichte Thürigens. R. Feustel 1983)





ELEKTROKEEMILINE TAANDAMINE e.  kontaktgalvaaniline taandamine ja oksüüdikihi eemaldamine - on hõbeda puhul parim ja ohutuim meetod. Eriti sobiv heas korras olevate kallihinnaliste hõbeesemete puhastamiseks, millel on amalgaamkullatise kahtlus.

Puhastatav ese paigutatakse kontaktis aktiivsema metalliga elektrolüüdi sisse - aktiivne metall on protsessis anoodiks, mis osüdeerub ja lahustub, ese on katoodiks, millel toimub oksüüdikihi taandamine (Zn kasutamisel on pinge 0,77 V).

Vanniks sobivad plastmassvannid, aga ka  roostevabad ja  emaileeritud anumad (alumiiniumanum hakkab lahustuma, tsingitud anumal lahustub tsink maha )

Anood:  tsinki või alumiiniumit (graanulid, traat, plekk, Al-foolio, Al-plaat, katlakaas jne.)

Elektrolüüt:  NaOH lahus  (10-15%) või  pesusooda lahus (Na₂CO₃ ) või   söögisooda või keedusoola  vesilahus (viimaseid tasub kuumutada)
-----------------------------------------------------------------------
Ese võetakse aeg-ajal välja ning harjatakse.
Protsessi korratakse vastavalt vajadusele.







ELEKTROLÜÜTILINE TAANDAMINE  e. oksüüdikihi taandamine välise vooluallika abil


Elektrolüüs on robustne koorimismeetod, mis õigustab end paksu oksiidikihi puhul (hõbedast ese meenutab tugevalt oksüdeerunud vaske, millel on pruun oksüüd roheliste plekkidega)
Puhastatav ese paigutatakse plastmassist vanni, milles on elektrolüüt. Ese ühendatakse aladi negatiivse klemmiga (ese on katoodiks),  alaldi positiivne klemm ühendatakse roostevabast terasest plaatidega (plaadid on anoodiks).

Elektrolüüt:  NaOH e. kaustilise sooda lahus  (5-10%) või  pesusooda e. kaltsineeritud sooda  lahus (Na₂CO₃ ). Kontsentratsioon  ca  5% (võib muuta vastavalt kujunevale voolutugevusele - kui pole reguleeritava pingega alaldit)
Alaldi:  parim oleks aladi, millel on sujuv pinge reguleerimise võimalus 0 - 36 V  (voolu tugevus kuni 16 A).  Kuid sobivad ka akulaadijad (laadimispinge ca 12 V)  ning keevitusalaldid (elektroodi süttimispingega 9-21 V, voolu tugevusega kuni 100 A)
Anoodidena kasutatakse harilikult roostevabast terasest plaate, mille pind olgu soovitavalt sama suur kui on eseme ligikaudne pind.  (Anoode võiks olla kaks, kummalgi pool vanni küljel, ese nende vahel - kui on karta eseme ja anoodi vahelist lühist, tuleks riputada vahele PVC-plaadi tükke.)

Voolutihedus võiks olla maksimaalne, mida võimaldab alaldi, sest  madalad voolutihedused  (näit. 1A/dm²) on kasutusel galvaanilisel katmisel teiste metallidega ning  tõenäosus katoodiks oleva eseme katmiseks mõne vanni sattunud metalliga (näiteks Zn või Pb-ga) on suurem väikeste voolutiheduste puhul.
Katoodijuhe kinnitatakse eseme külge nii, et tekiks kontakt  oksüdeerunud  eseme metalse tuumaga.  
Vesinikumullid tekivad metalli ja oksüüdikihi vahel ning lükkavad selle osüüdi taandamise käigus maha.
Umbes pooletunniste taandamisperioodide järel võetakse ese välja, loputatakse ning harjatakse taandatud metall maha. Kasutada võib ka pehmeid pronksharju (ketasharja e. kratsharja), millega tuleb pühkida piki traatkiudu, mitte kratsida otstega, mis jätab jälja. Harjamist tuleb teha märjalt, nn. libedat vett (potase või seebi lisandiga vett) pole mõtet kasutada.



 




TAMPOONELEKTROLÜÜS e. elektrolüütilinei taandamine lahustumatu käsianoodi abil.


Sobib kohalikuks töötlemiseks, kui  ese on ebavõrdselt oksüdeerunud.


Reguleeritava pingega alaldi (0 - 36 V)  positiivse klemmi  ühendatakse painduva isoleeritud kiudkaabli abil  grafiidist  käsianoodiga  (grafiitmaterjalid jagunevad kuumakindlaks tiigelgrafiidiks, prožektorigrafiidiks, libedaks mootorigrafiidiks, joonistusgrafiidiks ja elektrolüütiliseks grafiidiks - elektrolüüdi sees sobib vaid viimane, teised lagunevad kiirelt).  
Grafiidi otsa ümber mähitakse sünteetilisest kangast tampoon, mis ei võimalda lühist grafiidi ja eseme vahel.

Eletrolüüdi lahuseks sobib  NaOH e. kaustilise sooda lahus  (10-15%)

Katoodjuhe kinnitatakse eseme külge,  anoodi kastetakse perioodiliselt elektrolüüdi sisse. Töö käigus grafiit kuumeneb, elektrolüüt läheb keema ning tekib auru, vajalik on ventilatsioon. Keeva  kange leelisega tampoon "keedab" vesinikumullidega üles kõik, mis pinnalt eraldub ning on ideaalne vahend pinna puhastamiseks näieks enne galvaanilist katmist (eemaldab ka jooteräbustite jäägid!)

MÄRKUS:
-  elektrokeemilised meetodid taandavad elektrolüüdi sisse sulfiide, mis hakkavad puhast pinda uuesti                  oksüdeerima -  käsianoodiga töötades on see välditav, kui kasta anoodi pidevalt uue lahuse sisse



HÕBEDA  DEKAPEERIMINE  e. aktiveeriv söövitamine


Vahetult enne patineerimist  või galvaanilist katmist.


5 - 15 %  külm väävelhappe lahus
---------------------------------------------------------------------
Piisab kastmisest paariks sekundiks või ka ülevalamisest.
Kui unustada, siis oksüdeerumine ei tule ühtlane, paksem
galvaaniline kiht hakkab kratsharjaga töötlemisel kooruma.







HÕBEDA KUNSTLIK PATINEERIMINE.

Hõbedal esinevad kloriidne, sulfiidne ja kromaatne oksüüd.
Hõbekloriidi kiht tekib hõbedale kuumas soolhappes või kuningvees - see on õhuke sarvhõbeda kiht, mis on ka poleeritav (klaaspulgaga hõõrudes),  kuid dekoratiivset väärtust ei oma (laguneb valguse toimel ning pind muutub halliks).
Hõbekromaadi kiht tekib hõbedale happelisest lahusest kroomhappe toimel:

Väävelhape ......................................................... 15g
Kroomhappe anhüdriid  või  K-bikromaat ............... 5g
Vesi .......................................................... kuni 100 ml
-----------------------------------------------------------------------
Tekib punane hõbekromaadi kiht, mis kinnitub hõbedale
nõrgalt ning vajab kinnitamist akrüüllakiga. (On kasutatud
ehistöös - hõbeprossil olevate lilleõite värvimiseks.)

Hõbeda sulfiidne paatina on hõbeda loomulik paatina, mis tekib õhus leiduvate väävligaaside tõttu.
Kunstlikult saadakse sulfiidne paatina patineerimisel nn. väävlimaksa lahustes - see on  ajalooline patineerimismoodus, millel on kunstiajalooline tähtsus.  On kasutusele võetud hiljemalt klassitsismiperioodil.

Lahuse temperatuuri, kontsentratsiooni ja töötlemisaega varieerides võib saada tooni variante pärlmutterhallist kuni mustani. Kõik paatinad on poleeritavad (kangaga) ega vaja täiendavat kaitsekatet.

K-karbonaati (potas) ...................... 2-3 osa (sisaldab kuni 1,5 kristallvett, mis pole koguseliselt oluline)
väävlit ..............................................1 osa  (sobivad aianduses suitsutamiseks kasutatavad graanulid)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Komponendid asetatakse portselantiiglisse (koguseid võetakse noaotsaga) ning sulatatakse elektripliidil paar korda segades (ca +250ºC). Tekib pruun mass, mis lahustatakse ja uhutakse tiiglist välja kuuma veega.
Kuna komponendid on odavad ning koguseid saab võtta vastavalt vajadusele, pole väävlimaksa mõtet varuks valmistada.
Kui  komponente on paar noaotsatäit, siis võib selle koguse lahustada kuumaveeboilerist võetud kuuma veega (2-3liitrit) ning alustada katsetusi. Külmad ja kangemad lahused annavad jällegi teistsuguseid tulemusi.




HÕBEDA PASSIVEERIMINE   (üldisem käsitlus - vt. METALLITEHNOLOOGIA-1

Kromaatpassiveering  -  pinnale kinnitub  polükromaatide kompleks, mis moodustab vastupidava  tetraeedrilise  struktuuri.

Kaitsekihi moodustavad  6-valentse kroomi ühendid -  happelises keskkonna  tekib K-dikromaadist kroomhape, leelises keskkonnas  vastupidi.  Kuna hõbeda  reageerimisel kroomhappega tekib punane hõbekromaat,  siis ei  peavad hõbeda pind ja passiveerimislahus olema neutraalse reaktsiooniga.

K-dikromaadi 5% lahus
-----------------------------------------------------------------
Ese asetada lahusesse, toat º töötlemise aeg 20 min.

 


Bensotriasool -  on kontaktinhibiitor, s.t. et  aine peab toimimiseks olema pidevalt metalli pinnal.


Bensotriasooli 3% vesilahus
------------------------------------------------------------------

Eset hoitakse toat º  lahuses 6 tundi, võetakse välja ja
lastakse ilma loputamata kuivada, bensotriasooli jääk
eemaldatakse destill. vees niisutatud paberiga.


MÄRKUS:  K-bikromaadi ja bensotriasooli mürgisuse tõttu pole Eestis nende kasutamine hõbeda passiveerimisel  levinud, vähesel määral on neid kasutatud arheoloogia konserveerimisel.
     

PINNA  KÜLLASTAMINE HÕBEDAGA ("konserveeriv hõbetamine")  omab passiveerivat toimet, kuna katab hõbe-vask sulami (proov 875,  solotnikproov  84,  sisaldab 12,5% vaske)  100% hõbeda kihiga.  Väävligaaside eest see ei kaitse, kuid kokkupuutel soola ning  sõrmejälgedega on 100% hõbe passiivne ning patineerub ühtlasemalt -

-  nn. "valgeks põletamine" on  ajalooliselt vanim moodus :  hõbeda hõõgutamisel oksüdeerub ja lendub     pinnakihis olev vask ning pinnale jääb  hõbeda  100%-line  kiht

-  hapetes keetmine (väävelhappe puudumisel  näit. Na-sulfaadi ja äädika segus) on olnud samuti vana         moodus, (nii lahustati peale eseme valmimist ka kõik räbustijäägid)  -   pinnakihis olev vask lahustus välja

-  galvaaniline hõbetamine (ca 1μm kihiga) on olnud tööstuses hõbedast esemete puhul kasutusel juba üle100 aasta -  teel laost kauplusesse  püsib  hõbetatud hõbeese  kauem puhas.
Konserveeriv galvaaniline hõbetamine on ka alternatiiv mehaanilisele puhastamisele, mis tähendab alati mingi kihi eemaldamist eseme pinnalt - sobides vaid hõbeesemetele, mida soovitakse näha ilma oksüüdita

-  katmine kuldamalgaamiga  on  ajalooliselt samuti  konserveeriv kate, kuldamalgaami kihid võivad olla   väga heledad ning  kulumisel  isegi vaevumärgatavad,  väldides siiski  hõbeda tumenemist. Keeruka ornamendi puhul poleks mehaaniline puhastamine ka reaalne,  kõigil  300-400 a. vanustel             hõbeesemetel oleksid ornamendid äärmiselt kulunud (mida pole märgata).  Enamasti näeme ornamendi            süvendites musta sulfiidi asemel kollast helki, puuduvad ka puhastusvahendite jäägid, mis täidavad näiteks     tsiseleeritud pronksesemetel kõik lõigatud jooned.



 

HÕBEDA KAITSEKATTED - lakid, vahad.

 
Vaha lisandiga hõbeda puhastusvahendid  (laiatarbekeemia) jätavad pinnale õhukese, enamasti pehme vaha kihi.

Mikrokristalsed sünteetilised vahad  säilitavad hangumisel läbipaistvuse (sulatamise, mitte emulsiooni kuivamise järel), meenutades jahtumise järel  lakki  - kuid on hiljem võimalik üles sulatada.

"Šampoonikindel autovaha" on autovaha liik, mida müüakse vedela piimana, kuivades jätab piimja kihi, mida saab poleerida või sulatada läbipaistvaks (poleeritud hõbedale jätab pärlmutritaolise vastupidava kihi).

MÄRKUSI:
-  kõik laiatarbetoodetes olevad vahad ei ole kahjuks ülessulatatavad, sest võivad sisaldada segus sünteetilist  vaiku (näit. kloorvinüülvaiku) - mis eraldub emulsioonist kuumutamisel  ning moodustab klimbi (enne         kasutamist katsetada!)
-  lahusti peab olema väävlivaba (nõukogude ajal kasutatud Bakuu naftasaadused sisaldasid palju oksüdeerivat  väävlit)
-  puhast hõbedapinda ei või puutuda kummikinnastega, sest kumm sisaldab vulkaniseerimislisandina väävlit -    kummikinnastele on vaja peale tõmmata  PVC-kindad (võivad olla ka katkised, sel pole tähtsust).



HÕBEDA  LAKKIMINE.

Hõbeda kaitsmiseks oksüdeerumise vastu on meie muuseumides kasutatud lakkimist -  1930-ndatel aastatel  on lakitud nn. zapoon-lakiga (läiketa nitrotsellulooslakk), peale II Maailmasõda lakiti mööblilakkidega (nn. nitrolakid).

Tänapäeval  kasutatakse akrüüllakke, muuseumides peamiselt  vaigu Paraloid B-72 baasil.

Spordiauhindadel ja uutel kirikuriistadel kasutatakse äärmiselt vastupidavaid lakke, mis võivad olla kivistuvad (mitmekomponendilised).  Nende eemaldamine rekonserveerimisel on raske probleem, kui lakikiht on kulunud ning kulunud kohtadesse on tekkinud oksüüd.

MÄRKUS:  Saksamaalt Eestisse annetatud uute  kirikuriistade restaureerimisjuhendis on soovitatud  poleeritud messingesemetelt laki  eemaldamiseks  keetmist vees  (umbes nädal).
 

HÕBEDA  KUUMTÖÖTLEMINE   (üldisem käsitlus - vt. METALLITEHNOLOOGIA-8)

ARHEOLOOGILISE HÕBEDA pingete järgilaskmiseks kasutatakse rekristalliseerivat lõõmutamist temperatuurini kuni  +400ºC.
Pingete vähenemine (noolutus) algab juba +250ºC.  Reguleeritavas elektriahjus tõstetakse temperatuur paari tunni jooksul kuni 400º-ni - sellest üle ning kiiremini kuumutada on ohtlik, kuna Cu-monokloriid  CuCl  sulab temperatuuril 422ºC, hõbekloriid temperatuuril  455ºC. (H.J.Plenderleight  1971)

METALLESEMETE SÄILITAMINE (üldine käsitlus - vt. METALLITEHNOLOOGIA-1)

Hõbedast esemete säilitamisel  jälgitakse, et  õhus ega ümbritsevates materjalides ei oleks väävliühendeid.


  

GALVAANILINE KATMINE HÕBEDAGA  - vt. galvanotehnika

 
                                                                                                                                                          Üldsisukorda tagasi...






TÖÖTLEMISE SKEEMID enesekontrolliks:   hõbeda ja kulla konserveerimine

Tõlgitud (ВЦНИЛКР venekeelsest väljaandest - JM):  Harold James Plenderleith. The Conservation of Antiquities and Works of Art: Treatment, Repair, and Restoration  1971




  Üldsisukorda tagasi...