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1、化學(xué)與文物考古梁宏斌在人類社會發(fā)展的歷史長河小，歷代先民建造和使用過的具有歷史、藝術(shù)或科學(xué)價值的各種遺存實物形成了我們今天的文物。我國是一個歷史悠久的文明古國，文物更是枚不勝舉，為了保護(hù)珍貴的文物，學(xué)習(xí)一些文物保護(hù)知識是非常必耍的。作為一個基礎(chǔ)化學(xué)教育工作者，如果要提到化學(xué)在文物考古中的應(yīng)用，很容易想到的可能是在無機(jī)化學(xué)中接觸到的斷代法。該法建立在活的有機(jī)體屮,4C/,2C之比保持恒定，而死的有機(jī)體屮的含量由于衰變而逐漸減少這一基礎(chǔ)上，1950年，美國芝加哥大學(xué)教授W?F?Libby創(chuàng)立了斷代法
2、，并因創(chuàng)立該法而獲得了諾貝爾化學(xué)槳。我國文物考古工作者應(yīng)用】4C斷代法，取得了許多垂犬成就，具中有些成果甚至改變了I口的觀點。如河套人、峙峪人、資陽人和山頂洞人等，原來認(rèn)為其活動年代為5萬年或5萬年以上，但應(yīng)用14C斷代法證明其均在4萬年以內(nèi)，甚至山頂洞人可晚到1萬多年，這一研究結(jié)果表明I口石器晚期文化變遷和進(jìn)展速度比考古工作者原先想象的要快。再如，在漢代冶鐵遺址中曾發(fā)現(xiàn)有煤的使用，這一發(fā)現(xiàn)使一些考古工作者認(rèn)為在漢代時就已把煤用于冶鐵，但后來從鐵器中】4C的鑒定結(jié)果推斷，我國在宋代才開始把煤炭用
3、于冶鐵，盡管漢代冶鐵遺址中發(fā)現(xiàn)有煤，但并末用于煉鐵。以上兩個例子都表明了化學(xué)應(yīng)用于考古學(xué)，對文物考古工作的重人影響，單從對現(xiàn)代考古學(xué)具有重大推動作用的,4C斷代法能夠獲得諾貝爾化學(xué)獎這一事實，我們已不難想象化學(xué)對考古學(xué)的重大意義了。當(dāng)然，化學(xué)在文物考古上的應(yīng)用不會、也不可能僅限于,4C斷代法，在文物考證、文物腐蝕損害過程和文物保護(hù)等齊方而，都涉及和應(yīng)用著很多化學(xué)知識。一、化學(xué)在文物考證上的應(yīng)用據(jù)義獻(xiàn)報道，我國出土古代玻璃（琉璃）的地區(qū)已遍及二十多個省市。那么這些出土的玻璃究竟是國內(nèi)燒制的還是出外
4、國傳入的呢?化學(xué)在判定這些文物的產(chǎn)地上顯示了具價值一這可以通過測定玻璃中鉛的含量而確定。原來，我國唐宋以前的玻璃主要是鉛鎖玻璃，其成分屬Na°O?PbO?BaO?SiO2系統(tǒng)玻璃，而西方和印度古代玻璃屬于鈉鈣玻璃類。化學(xué)上的很多儀器分析方法都可應(yīng)用于文物考證上，從下面的兩個例子就可見一斑。本卅紀(jì)四五十年代，在歐洲古董市場，曾有售價很高的“戰(zhàn)國陶俑”出現(xiàn)，人們難辨其真假，后來，英國牛津?qū)嶒炇也捎脽後尮饧夹g(shù)一一種化學(xué)中的熱分析方法進(jìn)行鑒定，結(jié)果證明是近代制作的鷹品。其所以熱釋光方法能推斷古陶的年代，
5、這是因為粘土中含有石英、長石、云母等固體結(jié)晶顆粒，受粘土中少量長壽命天然放射性物質(zhì)如238U.232Th.40K等及宇宙射線作用，一部分電子躍遷到高能級上。當(dāng)用粘土燒制陶器的時候，這些高能級上的電子以熱釋光的形式將能量釋放又冋到低能級，而古陶從燒成時起，重新受其中放射性物質(zhì)和宇宙射線作用，低能級電了再一次向高能級躍遷，這樣，陶器的燒成時間越長，年代愈久，則積累的能量也就越多，也就是說，古陶的熱釋光強度與本身受到輻射的時間(即燒成時間)成正比，因此，測量古陶樣品的熱釋光強度，就可以計算出古陶燒成的
6、年代。1965年在湖北楚墓中出土的越王勾踐劍，應(yīng)用X?射線熒光分析方法，由于不同元索具有不同的特征x■射線熒光，冃其強度反映了元索含量，因而人們推測該劍身為銅錫金，并經(jīng)過了硫化處理。應(yīng)用化學(xué)方法，考古工作者研究考證了文物的制作工藝。二、文物腐蝕及損害過程文物腐蝕及損害過程不僅僅是一個化學(xué)過程，除去人為因素的破壞，也可能有細(xì)菌侵蝕、蟲蛀等生物作用，或如變形、開裂等機(jī)械因素等等。但文物與化學(xué)物質(zhì)作用，是文物發(fā)生腐蝕和損害的一個重要因素。關(guān)于文物腐蝕過程的化學(xué)，一個最熟悉的例了可能是鐵器的腐蝕，這個過
7、程起碼涉及一個眾所周知的電池反應(yīng)：正極：O2+H2O+2e^2OH-負(fù)極：Fe-2e^Fe2+還有一個容易理解的例子，就是在某些墓壁畫屮?？梢姷狡渖嫌幸环N白膜覆蓋，研究發(fā)現(xiàn)這種損害的發(fā)生是由于滲入壁畫屮溶有二氧化碳的水可緩慢溶解碳酸鈣形成碳酸氫鈣經(jīng)蒸發(fā)干燥后乂沉淀出碳酸鈣凝結(jié)在壁畫表面。對于紙質(zhì)文物，酸性環(huán)境顯然是有害的，因為紙張在中性或偏堿性時，具耐久性、耐折性等機(jī)械性能及抗霉性和化學(xué)穩(wěn)定性都比較好，但空氣中的氮氧化合物、二氧化硫等都是酸性氣體，它們都易使紙質(zhì)文物的酸性增大，而對文物造成損害。
8、三、化學(xué)與文物保護(hù)化學(xué)化工及材料保護(hù)學(xué)上的科技成果，可以文物保護(hù)上借鑒和應(yīng)用。如苯三氮畔(BTA)是銅及銅合金優(yōu)良的緩蝕劑，而BTA被借鑒用于青銅器的保護(hù)，也取得了良好的一般出士的漆木文物都飽含水分，易發(fā)生干縮、變形、彎曲、脫皮、干裂、因而必須脫水定形。明磯［KA1(SO4).-12H.O］法就是漆木文物脫水定形的常用方法Z-o這種方法主要是利用了血磯在木同溫度下水溶性差別大的特點，先將飽含水分的漆木文物在濃的明磯溶液中煮沸數(shù)小時，這一過程使明磯充滲入文物內(nèi)部，然后趁熱拿出，冷卻時明磯溶解度減小
