اکسید مس

به علت سازوکار پیچیده خوردگیِ آثار برنزی، توضیح ساختار مختلف لایه های خوردگی در این آثار تنها در سطوح میکروسکوپی امکان پذیر است. زمانی که شی ء برنزی خورده می شود، معمولاً اکسید مس I، اولین لایه خوردگی بر سطح آثار برنزی [به ویژه آثار] مکشوفه از محوطه های تاریخی است. لیکن بسته به شرایط محیطی، صورت های مختلفی از لایه های خوردگیِ اکسیدیِ غنی از قلع یا مس شکل می گیرد که در میزان مقاومت آثار در برابر خوردگی مؤثر است. شناسایی ترکیبات اکسیدی قلع یا ترکیبی از محصولات قلع مس با استفاده از شیوه های تجزیه دستگاهیِ معمول ساده نیست. با این وجود در پژوهش صورت گرفته با استفاده از قابلیت میکروسکوپ نوری در به تصویر کشیدن رنگیِ محصولات خوردگی با استفاده از نور قطبیده، روند شکل گیری اکسیدهای مس و قلع نمونه هایی از آثار برنزی مکشوفه از محوطه های مختلف ایران بررسی شده و در برخی موارد از شیوه میکروسکوپی روبش الکترون مجهز به سیستم تجزیه عنصری (SEM-EDX) جهت تکمیل روند شناسایی لایه های اکسیدی استفاده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، شناسایی شواهدی از اختلاف توزیع مس و قلع در ریزساختار حاصل از جدایش های ماکروسکوپی و میکروسکوپی، تشکیل محلول جامد مس در کنار مخلوط یوتکتیک مس اکسید مس در حین مراحل انجماد، وجود آخال های اکسیدی مس در ریزساختار فلز، حرکت لایه غنی از قلع از میان لایه اکسیدی مس، شکل گیری لایه های ساندویچی اکسید مس اکسید قلع، حل شدن انتخابی قلع در لایه های خارجی، پدیده جدایش مس از لایه های خوردگی و تغلیظ قلع در مرکز نمونه و در نهایت روند رشد معمول لایه اکسیدی مس و یا تخریب آن تحت شرایط خاص در نمونه آثار برنزی انتخابی با استفاده از تصاویر میکروسکوپی مطالعه شده است. نتایج مذکور تأییدی بر قابلیت شیوه های میکروسکوپی در مطالعه لایه های اکسیدی آثار برنزی است.

مطالعه سازوکار خوردگی برنز باستانی و از جمله آثار برنزی مکشوفه از منطقه پرنمک و مرطوب هرمز به دلیل خوردگی شدید از اهمیت خاص برخوردار است. بر این اساس در این مقاله یک خنجر مفرغی منسوب به حفاری های منطقه هرمز احتمالاً مربوط به هزاره اول قبل از میلاد، جهت مطالعه رفتار خوردگی متأثر از شرایط محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا برای ارزیابی باقی مانده مغزه فلزی از روش تصویربرداری اشعه X، به منظور ریخت شناسی سطح اثر از استرئو میکروسکوپ، برای شناسایی محصولات خوردگی آن از شیمی تر و روش های دستگاهی پراش سنج پرتوایکس (XRD) و برای مطالعه ریزساختار از میکروسکوپ نوری پلاریزان (PLM) استفاده شده است. تکمیل مطالعات میکروسکوپی به منظور مطالعه لایه های خوردگی و بررسی چگونگی توزیع عناصر با استفاده از میکروسکوپ الکترون روبشی مجهز به سیستم تجزیه عنصری (SEM-EDX) صورت گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد بخش اعظم خنجر به محصولات خوردگی اکسیدی مس، قلع و کلریدهای بازی آتاکامیت و پاراتاکامیت در یک ساختار سه لایه خوردگی نوع دوم تبدیل شده است. سازوکار خوردگی خنجر مورد نظر انحلال انتخابی مس، خارج شدن آن به لایه های خارجی و تغلیظ ترکیبات اکسیدی قلع در قسمت های مرکزی نمونه بوده که با نفوذ آنیون های کلرید به لایه های خوردگی داخلی همراه شده است. پدیده مذکور باعث باقی ماندن طرح واره ای از دانه بندی و دوقلویی های حرارتی در لایه های خوردگی اکسیدی داخلی شده، ضمن اینکه ته نشست های دوره ای ترکیبات اکسیدی مس و قلع به صورت ساختار لایه ای به تشکیل یک محلول کلوئیدی از نمک های مس و قلع در زیر خاک اشاره دارد.