秦公帝王陵

　　五、科学检测分析
　　造成秦俑坑出土铁器腐蚀的活跃因素是可溶性、吸湿性盐类，它们影响出土铁器的长期保存，所以必须检查每件出土铁器中是否有这些盐类的存在。氯化物又是铁器从地下带来的可溶性、吸湿性盐类中特别活泼的成分，几乎所有的腐蚀铁器上都能找到它们的足迹。通过科学地检测和分析，为保护修复提供依据。
　　1．湿润室法检测盐类
　　出土铁器表面如果依附有可溶性、吸温性的盐类，当它们处于潮湿的环境中时，这些盐一定会从周围环境中吸收水分而使铁器表面潮解。湿润室法就是利用这个原理来检验铁器中是否有可溶性、吸湿性盐类的存在。其方法是：将出土铁器放在盛有蒸馏水的密闭容器内，但不要与水直接接触，保持24—48小时，观察铁器表面，如果表面附着有棕色水珠，就表明在铁器上可溶性、吸湿性盐类存在，有氯化物的存在。如果在铁器表面并没有发现水珠，说明铁器上几乎没有可溶性、吸湿性盐类或者氯化物存在，这种铁器腐蚀活泼性就小。
　　2．氯离子检查法
　　将出土铁器放入蒸馏水中浸泡加热，然后取一些这种出土铁器的浸泡溶液注入一个完全干净的试管中，先加几滴硝酸酸化，再滴入几滴0.1当量的硝酸银溶液，摇匀，如果在溶液中出现乳白色混浊，就可以说明在铁器中有氯化物的存在。
　　在选择保护修复方法时是我们所必须注意的主要因素之一。利用测定物体的密度的方法和检查铁的磁性反映的方法来检验。
　　3．密度测定法
　　秦俑坑出土的铁器的腐蚀程度是各不相同的。有的可能仅仅在器物表面形成一层极薄的锈层，但有完整的未腐蚀的金属核心；有的腐蚀相当严重，甚至没有多少金属核心。各种金属的腐蚀产物也有自己的密度，而它们的密度肯定与原来金属的密度不同。所以，随着金属的不断被腐蚀，它的密度也随之发生变化。因此，只要我们测出一件器物的密度变化，就可以大致估计出这件金属器物的腐蚀程度。
　　金属铁在标准状况下的密度为7.86克／立方厘米。而铁的氧化物的密度在5.24—4.90克／立方厘米之间。铁的氯化物的密度更小，最小的密度可以到2.5克／立方厘米。从这些数据我们可以做出这样的估计：如果铁质文物的密度在7—6.5克／立方厘米以上，可以断定铁器的锈层还是比较薄的；如果铁器的密度已经降到了3克／立方厘米，就可以认为此种铁器未腐蚀的铁的核心已经所剩无几了。然而，由于铁锈的成分复杂，各种锈的密度相差很远，所以用测定密度的方法对铁器的腐蚀程度做出粗略的估计。密度=物体的重量/物体的体积，物体的体积不一定可以用直接测量法来得到，特别是对那些几何形状不规则的物体，只能采用间接的方法来测量它们的体积。通常可以通过测量该物体完全被水浸泡时所排出水的量来表示。在测量小型物体的体积时，用盛水的量筒或量杯，将被测物体浸没到量器的水中，从量器的体积刻度上可以看出物体的浸入前后的体积变化，这个变化值就是被测物体的体积。有了物体的重量和体积，计算其密度就容易了。
　　4．磁性检验法
　　腐蚀严重的铁器，是否还保存着核心，是我们决定去锈与否的重要依据。金属铁的一个最大的特点是具有磁性，除了四氧化三铁以外，通常铁的腐蚀产物都失去了磁性。这样，可以借助于磁铁和电磁铁来检验铁器的腐蚀深度及铁器内部未腐蚀核心的完整程度。如果有磁性反映，就说明这部分铁的金属核心还未被完全腐蚀；如果已经没有磁性反映或磁性反映十分微弱，就说明这部位基本上是被腐蚀的铁锈物质了。对于铁剑、铁钉、铁刀之类，可以通过磁性检测来了解其铁的核心的完整性和连续性，亦即了解其铁的核心是否有间断现象。这些都是在保护修复时，选择处理方法必须考虑的问题。[1]
　　5．组织结构分析
　　秦俑一号坑出土的铁器，大多是一些工具和建筑构件，本身腐蚀严重，表面锈蚀已经将铁器物的表状、工艺及修补信息覆盖、掩埋了，无法以肉眼进行辨别和剖析，如果贸然进行处理，难免对文物造成损坏。因此，必须建立一套无损检测方法来进行检查，现代科学技术为无损检测提供了很多方法。一号坑出土的铁器采用显微分析法对其进行分析判断，为修复清理提供依据。如表4。
　　通过显微照片，可以清晰地看出铁表面的各种锈蚀物状态，铁钉、铁斧的正面锈蚀物更加疏松，还可以看到表面含有土壤，土壤里有大量可溶性盐，能吸收空气中的水分，影响铁的稳定性。
　　注释
　　[1]奚三彩：《铁器的保护技术》，《文物保护技术与材料》，台北：历史博物馆，1999年。
　　

秦始皇帝陵博物院2011/秦始皇帝陵博物院．—西安：陕西出版集团 三秦出版社，2011