engleski

Protection of patinated bronze by non-toxic inhibitors

Bronca je jedna od najstarijih legura, razvijenih još u antičko doba. Do danas je ostala materijal koji se često koristi za izradu umjetničkih djela, te u arhitekturi za izradu krovova, zvonika itd. Zbog sve većeg zagađenja atmosfere dolazi do propadanja spomenika kulture i ostalih brončanih predmeta izloženih atmosferi, pa ih je potrebno zaštiti. Uslijed dugotrajnog izlaganja korozivnom djelovanju okoliša bronca korodira stvarajući zaštitni sloj korozijskih produkata patine, obično zelene ili plave boje, koja ovisi o sastavu okoline. Patina na brončanim arheološkim artefaktima kao i na novijim skulpturama ne samo da štiti osnovni metal od korozije nego i poboljšava estetski izgled umjetničkog djela. U ovom radu ispitivana je mogućnost zaštite patinirane i nepatinirane bronce upotrebom tri različita derivata imidazola kao inhibitora korozije. Ispitivana je djelotvornost: 1-fenil-4-metilimidazola (PMI), 4-metil-1-p- tolilimidazola (TMI) i 1-H benzimidazola (BZI) kao inhibitora korozije Cu-6Sn bronce, u otopini Na2SO4 + NaHCO3 zakiseljenoj na pH 3 i pH 5. Ove otopine simuliraju jako kiselu i slabo kiselu kišu u urbanoj atmosferi. Rezultati elektrokemijskih ispitivanja su pokazali da PMI štiti broncu od korozije pri pH 3, ali ne pri pH 5, dok TMI i BZI štite broncu pri pH 3 i pH 5. Tri vrste patine su sintetizirane na Cu-6Sn bronci: a) kemijskom metodom(u sumpornoj otopini), b) termokemijskom metodom (u klorovodičnoj otopini) te c) elektrokemijskom metodom (u sumporno / ugljičnoj otopini). U sva tri slučaja dobivene su plavo-zelene patine a njihove morfološke i strukturalne karakterizacije provedene su pomoću SEM, EDS i Raman spektroskopije. Rezultati ispitivanja pokazali su da patina dobivena kemijskim putem u sumpornoj otopini ima sastav minerala brohantita, CuSO4·3Cu(OH)2, dok patina dobivena u klorovodičnoj otopini ima sastav minerala atakamita, Cu2Cl(OH)3, a patina dobivena elektrokemijskom metodom ima sastav minerala malahita, CuCO3·Cu(OH)2. Sve tri patine imaju još i glatki dio površine koja ima sastav minerala kuprita, Cu2O. Derivat imidazola TMI je ispitivan kao korozijski inhibitor na sintetiziranim patinama, u otopini Na2SO4 + NaHCO3 zakiseljenoj na pH 5 koja simulira umjereno kiselu kišu u zagađenoj atmosferi. Rezultati ispitivanja su pokazali da ovaj inhibitor stabilizira sve tri vrste patine. PMI i BZI su primijenjeni na elektrokemijskoj patini. BZI je pokazao dobra zaštitna svojstva, za razliku od PMI koji u ovim uvjetima ne štiti brončanu patinu.

adsorption isotherms; copper-tin bronze patina; EDS; electrochemical impedance spectroscopy; imidazole corrosion inhibitors; Raman spectroscopy; SEM; urban acid rain

nije evidentirano