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铜绿颜料的分析探究

作　者: 李蔓
导　师: 夏寅
学　校: 西北大学
专　业:
关键词: 铜绿碱式氯化铜来源判别同分异构体奥斯特瓦尔德定则合成工艺
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

铜绿颜料在文献中多有记载,但是关于其成分的记载较为混乱,其中碱式氯化铜、碱式碳酸铜、碱式醋酸铜、水氯铜矿等都被称为铜绿。在本文,研究的是以碱式氯化铜为主要成分的铜绿颜料。经过分析发现,自北朝之后,这种颜料在我国新疆、甘肃等地的壁画、彩塑文物中均存在,其使用时间长、范围广,因此了解铜绿的相关性质对于彩绘文物中的保护、修复等具有重要意义；另外据文献记载,我国五代之前绿色颜料主要使用石绿和天然铜绿,且多为二者的混合物；自五代之后,非天然铜绿使用广泛,且其纯度非常高,而非天然铜绿的来源据分析有两种：一种为人工合成,另一种为石绿、石青颜料转化的产物。了解这些信息对于探究我国古代社会经济发展、颜料合成工艺、文物保存情况等具有十分重要的作用。本文的研究工作：第一部分对采集于北京、陕西、山西、四川等地的壁画、彩塑中的18个铜绿颜料进行两方面的分析。一是关于非天然铜绿来源的判别,主要来区分其为合成铜绿还是原始石绿、石青颜料转化的产物。采用的手段主要包括剖面显微分析、偏光显微分析(PLM)和扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS),三种手段配合使用。剖面显微分析主要用于颜料层整体层次结构的观察；偏光显微分析用于观察样品中是否出现有铜绿晶体与石绿、石青伴生、共存的现象；扫描电镜-能谱分析主要来判别铜绿颜料颗粒内外Cl元素的含量的变化。二是关于将铜绿四种同分异构体热力学稳定性与彩绘文物的保存以及彩绘层病害机理的研究联系起来。利用拉曼光谱分析(RM)对18个铜绿样品进行四种同分异构体的判别,通过该物质在铜绿4种同分异构体热力学稳定性中的位置,结合奥斯特瓦尔德定则(Ostwald step rule)的相关理论判断其在适宜环境中是否会继续转化,以对其所属彩绘文物的保存情况进行了解。第二部分是根据文献记载的铜绿颜料合成工艺配方进行合成实验,利用偏光显微镜分析(PLM)、拉曼光谱分析(RM)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)、X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)等多种手段进行实验结果判别,以此来了解古代铜绿颜料可能的合成工艺。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-15
  1.1 概述  8-10
    1.1.1 彩绘文物中的颜料  8-9
    1.1.2 铜绿性质及其应用  9-10
  1.2 铜绿的研究背景  10-13
    1.2.1 国外研究  10-12
    1.2.2 国内研究  12-13
  1.3 研究思路及意义  13-15
第二章文物样品分析  15-36
  2.1 使用仪器  15-16
    2.1.1 拉曼光谱分析  15
    2.1.2 傅里叶变换-红外光谱分析  15
    2.1.3 扫描电镜-能谱分析  15
    2.1.4 偏光显微分析  15-16
    2.1.5 剖面显微分析  16
    2.1.6 X射线衍射分析  16
  2.2 实验样品来源及制样  16-18
    2.2.1 样品来源  16
    2.2.2 实验样品的制备  16-18
  2.3 分析结果  18-25
    2.3.1 剖面分析结果  18
    2.3.2 拉曼分析结果  18-22
    2.3.3 偏光显微分析结果  22-23
    2.3.4 扫描电镜-能谱分析结果  23-25
  2.4 实验结果讨论  25-36
    2.4.1 铜绿颜料的来源分析  25-31
    2.4.2 铜绿颜料所属彩绘文物保存情况的分析  31-36
第三章古代铜绿颜料的制造工艺  36-53
  3.1 古代铜绿颜料合成工艺配方  36-44
    3.1.1 实验所需材料及药品  37
    3.1.2 实验现象及记录  37-44
  3.2 实验结果  44-48
    3.2.1 拉曼分析结果  44-45
    3.2.2 偏光分析结果  45-48
  3.3 结果讨论  48-53
    3.3.1 物质成分的判别  48-51
    3.3.2 其他结果分析  51-53
第四章结论与创新  53-55
参考文献  55-60
攻读硕士学位期间取得的学术成果  60-61
致谢  61

铜绿颜料的分析探究

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