青銅病

青銅病は、塩化物が青銅やその他の銅含有合金と接触したときに起こる、不可逆でほぼ避けられない腐食プロセスです。^[1]濃い緑色のコーティングとして、またははるかに明るい白っぽい毛羽立った緑色のコーティングとして発生する可能性があります。^[1] これは細菌感染ではなく、塩化物との化学反応の結果であり、通常は青銅製品が塩水に汚染されたか、塩化物塩が存在する特定の種類の土壌に埋葬されたために発生します。^[1]治療しないと、影響を受けた遺物が完全に破壊される可能性があります。^[1] 治療は非常に困難で費用がかかり、必ずしも効果的ではありません。汚染された遺物から他の遺物に塩化物が移行すると、症状が広がる可能性があります。^{[2] [3] [4]}

青銅病は銅製の工芸品が塩化物によって腐食する病気です。当初は細菌が原因と考えられていました。^[1]塩化物が他の銅製の物と接触すると、伝染性があります。名前に反して、青銅病は青銅だけでなく、銅を含む合金なら何でも発症します。アンティーク品に限らず、現代の銅ニッケル貨幣のような現代の金属にも発症します。^{[2] [3]}

青銅病は鮮やかな緑からパステルグリーンまでの範囲です。青銅病は、一連の反応によりこの範囲のすべての色に一般的に存在し、また、微小な、おそらくは顕微鏡レベルの青い結晶が存在することもあります。青銅病は通常、物体の孤立した斑点に影響を与え、重症の場合は、目に見える、触覚的に隆起した微細結晶の塊となり、また、孔食を伴います。青銅病の斑点は、指の爪または木製のピックを使用して表面から削り取ることができます。これらの特性はすべて、緑青と比較したものです。緑青は通常、より鈍い色合いで、影響を受けた物体全体に均一であり、木や指の爪で削り取ることはできません。青銅病とは異なり、緑青は金属を保護する役割を果たします。^[4]

腐食は塩化物、水、酸素の存在に依存するため、これら3つのうち1つでも欠けると進行が止まりますが、損傷は元に戻りません。腐食の治療法としては通常、塩化物を物理的に除去し（こすり洗い）、化学的または電気化学的に除去し、その後、密閉容器またはワックスコーティングを使用して、対象物を酸素、水、および将来の塩化物による汚染から隔離します。これらの治療法では、緑青も除去される可能性があります。緑青の喪失は、収集家や保存家にとって望ましくないと考えられがちですが、対象物が失われるよりはましです。^{[2] [3]}

青銅病は、海水中の塩化物の存在により、海洋環境から回収された遺物によく見られ、あるいは至る所に見られます。沿岸地域は、大気中の塩分や湿気により危険となることもあります。土壌に溶解した塩化物や酸素が存在しないということは、埋葬中に埋葬物が影響を受けない可能性があることを意味します（同様に、溶解塩や酸素が不足すると、埋葬された金属に緑青が生じないか、金属の酸化が元に戻る可能性があります）。遺物が回収されると、表面の付着物が青銅病を隠したり、保護したりすることがあります。^[4]

塩化物は、土壌、水（特に海水）、大気、人間の汗による汚染により金属の内部または表面に発生する場合があり、また、物体が作られたときに不純物として存在する場合もあります。多くの場合、塩化物は工芸品の内部に存在する可能性があり、水や酸素から隔離しないと病気が再発する可能性があります。^{[2] [3]}

まず、銅は第一銅イオンに酸化される：^[4] (1) Cu → Cu ⁺ + e ⁻

第一銅イオンは塩化物イオンと反応して不溶性の白色塩である塩化第一銅を形成する：（２）Cu ⁺ + Cl ⁻ → CuCl

塩化第一銅は大気中の水分および酸素と反応して緑色の塩化第二銅/水酸化第二銅化合物と塩酸を形成する：（３）４ＣｕＣｌ + ４Ｈ_２Ｏ + Ｏ_２ → ＣｕＣｌ_２ ·３Ｃｕ（ＯＨ）_２ + ２ ＨＣｌ

残った銅は空気によって第一銅イオンに酸化される：（４）Cu → Cu ⁺ + e ⁻

第一銅イオンは塩酸中の塩化物イオンと反応して不溶性の白色塩である塩化第一銅を形成する：（５）Cu ⁺ + Cl ⁻ → CuCl

その後、反応は式（3）から繰り返されます。2つの異なる白色塩と緑色塩が存在することで、ぼやけた緑色の外観が生まれます。^[4]

最初の治療としては、対象物を乾燥環境に置くことが挙げられる。^[4]水分がなければ、反応は継続しない。しかし、対象物を大気中の水に再度さらすと、反応が再開する可能性がある。青銅病は、対象物の保存において、現在も活発に研究されている分野である。^[2]

塩化物の除去は不可欠です。実際には、まず物理的洗浄（木製または金属製のピックを使用）で塩化物の大部分を除去し、次に化学処理を行います。化学処理の 1 つは、5% のセスキ炭酸ナトリウム溶液に物体を浸すことです。これは金属を攻撃する酸を中和するとともに、反応性の高い塩化第一銅をほぼ不活性な酸化第一銅に変換します。酸化物は、見苦しいが無害な黒い斑点で工芸品を覆ったり、金属全体を黒ずませたりすることがあります。^{[2] [3]}

浸漬期間は数日から数週間、汚染がひどい場合は 1 年かかることもあります。セスキ炭酸塩は銅と錯イオンを形成するため、銅を遺物から取り除く可能性があります。アマチュアは、緑青が遺物から剥がれる可能性があると報告していますが、これは溶液を沸騰させて炭酸塩リンスで数時間で塩化物を除去するためであり、プロの保存家が長時間使用する冷水浴とは異なります。^{[2] [3]}

炭酸ナトリウム（銅と錯イオンを形成せず、緑青に影響する可能性は低いが、セスキ炭酸塩より遅い）またはベンゾトリアゾール水溶液に浸す方法も使用できる。炭酸塩はセスキ炭酸塩と同様の効果を持つ。ベンゾトリアゾールは塩化物を除去し、存在する酸を中和しないが、水、酸素、塩化物に対する物理的バリアとして機能するため、すべてのケースで最終ステップとして使用できるが、軽微なケースでのみ最初のステップまたは唯一のステップとして使用できる。^{[2] [3]}

最初の炭酸塩洗浄に水道水を使用しても問題ありません。汚染された遺物から塩化物が水に溶け込んだ場合の含有量と比較すると、水中の塩化物含有量は低いからです。その後の洗浄には蒸留水を使用する必要がありますが、塩素処理された水道水の塩素は24時間以内に水道水から蒸発する可能性が高いため、遺物をそれ以上汚染することはありません。^{[2] [3]}

洗浄の代わりに電気分解が使用される場合があり、多くの場合、電解質として炭酸ナトリウム、陽極として軟鋼またはステンレス鋼が使用されます。これにより、第一銅イオンが元素銅に変換されます。塩化物から放出された元素銅は、ピンク色のコーティングとして遺物に再付着する場合があります。硬貨の場合は数時間で済みますが、大砲などの大型の遺物の場合は数か月かかる場合があります。

一度治療を行った標本は乾燥した環境で保管し、長期治療は確認されていないため、青銅病の再発がないか定期的に検査する必要があります。^{[2] [3]}

塩化物イオンが表面を超えて浸透している場合は、より厳密な処理が必要です。

これには通常、アセトンに浸して標本内の水分を除去します。次に、ベンゾトリアゾール(BTA) とエタノールの混合溶液に浸して銅をキレート化し、反応しないようにします。穴や窪みには亜鉛粉末を充填し、標本と同じ色の シェラックでその上に塗装します。

BTA で作られたワックスは市販されており、BTA が表面の銅をキレート化することで反応を防ぎ、ワックスが物理的なバリアとして機能して水、酸素、塩化物への露出を減らすという考えに基づいています。しかし、感染した物体をワックスで覆っても問題は解決しません。物体を完全に乾燥した、または酸素のない環境に保管することも、塩化物との接触から隔離することと同様に、青銅病を防ぐことができます。^{[2] [4]}

• スコット、デビッド A. (2002 年 2 月)。『芸術における銅と青銅: 腐食、着色剤、保存』。ゲッティ保存研究所。ISBN 978-0892366385。
• セルウィン、リンジー（2004 年 1 月）。金属と腐食 - 保存修復専門家のためのハンドブック。カナダ保存修復協会。ISBN 978-0662379843。

• 「塩化物に汚染された銅および銅合金の工芸品に『青銅病』が発生する重要な相対湿度」^[盗用]、e-conservationonline.com。2014 年 5 月 9 日閲覧。
• 「ブロンズ病：いくつかの化学的問題と相対湿度の役割に関するレビュー」、cool.conservation-us.org。2014 年 5 月 9 日閲覧。
• 「ニック・カーター: 病んだ彫像の事件」青銅病が殺人事件の解決に一役買う。脚本: アルフレッド・ベスター。1945 年 8 月 12 日放送。