Aftakeling

Algemeen

Metaalcorrosie

• Corrosie is een reactie van een metaal waarbij dat metaal tracht terug te keren naar zijn oorspronkelijke toestand: het metaalerts waaruit het gewonnen werd. Om van een erts 'metaal' te maken werd energie toegevoegd. Het metaal keert stilaan terug naar de oorspronkelijke lage energietoestand door andere stoffen aan zich te binden (zuurstof, chloriden, enz.). Dat proces heet corrosie. Een archeologisch metaal is steeds onderhevig aan een elektrochemisch corrosieproces, wat betekent dat er altijd water mee gemoeid is.
• Niet alleen in de bodem staan metalen objecten bloot aan water, ook na de opgraving zorgt een te vochtige omgeving ervoor dat het corrosieproces voortgaat.
• Hoe vermijdt u corrosie? In theorie lijkt het eenvoudig: u neemt een of meer factoren weg die de corrosie veroorzaken. 
  • Vocht vermijdt u door het object in een kurkdroge omgeving te bewaren. Maar hoe droog kunt u die omgeving maken?
  • Zuurstof vermijden kan ook, maar hoe toegankelijk is uw object nog wanneer u het bijvoorbeeld vacuüm verpakt?
  • Chloriden, sulfiden en andere schadelijke ionen neemt u weg uit de omgeving en uit het object door ze eruit te 'wassen' of ze te laten reageren met andere chemicaliën. Maar hoe efficiënt zijn deze stabiliseringsbehandelingen?

In de bodem

Het corrosieproces van archeologisch ijzer

• IJzer is in de bodem onderhevig aan een 'nat' corrosieproces. Schadelijke stoffen die het corrosieproces versnellen, nestelen zich in het object, zoals chloriden die afkomstig zijn van lucht- en bodemvervuiling. Water en een kleine maar voldoende dosis zuurstof doen de rest.

Actieve en passieve corrosie: een bepaalde corrosielaag kan een object beschermen tegen verdere corrosie. Andere corrosievormen zijn zo agressief dat het object letterlijk uit elkaar wordt geduwd. Het verschil tussen 'actieve' en 'passieve' corrosie is niet altijd even duidelijk.

1. Actieve corrosie: komt voor in de bodem, vaak in aanwezigheid van chloriden uit bodem- en luchtvervuiling. Er vormen zich losse, vaak heloranje, kristallen die gemakkelijk wegspoelen in de bodem. Er blijft een oranje vlek over. In een ander geval stopt de corrosie omdat de gevormde corrosiekorsten het object beschermen.
2. Passieve corrosielagen komen voor in allerlei vormen en kleuren: donker tot lichtgrijs, tinten bruin, rood, oranje tot zelfs een blauwe kleur. IJzercorrosie is meestal erg volumineus, waardoor de vorm van het object onherkenbaar wordt.

Bij de opgraving

Actieve corrosie en zogenaamde 'post-opgravingscorrosie'

Actieve corrosie komt vaak voor kort na de opgraving. Het object wordt bovengehaald en droogt snel uit. Zo ontstaan er kleine barstjes en scheurtjes in de (stabiele) corrosiekorst. Zuurstof komt hierlangs binnen en bereikt de kern van het object waar er, in combinatie met water en chloriden uit de bodem, een zeer agressief corrosieproces ontstaat. Er vormen zich grote, oranje kristallen, diep in het object, die de bovenliggende lagen wegduwen. Andere vormen van actieve corrosie: diepe kraters of nog erger, waarbij het object volledig uit elkaar valt.

In depot

Een actief corrosieproces kan zich ook op elk moment voordoen in een depot of tentoonstellingsruimte, waar het object wordt blootgesteld aan te grote temperatuurverschillen, schommelingen in de luchtvochtigheidsgraad, zuurhoudende materialen enz.

Oude restauraties

IJzeren objecten werden in het verleden vaak gedroogd, al dan niet ontzout en bedekt met een goed afsluitende vernislaag. Vaak gaat het om een tweecomponentenlijm of -vernis, zoals een epoxy. Deze kunststoffen verweren na verloop van tijd (een tiental jaar) zelf en vertonen kleine barstjes. Zuurstof kan dan opnieuw de kern van het object bereiken, het corrosieproces start weer en de met vernis gevulde lagen worden weggeduwd. Een epoxyvernis is niet oplosbaar.

Conditie bepalen

De conditie van een archeologisch ijzeren object bepalen is niet eenvoudig. Lees hierover zeker ook de pagina 'Conditiecontrole archeologische objecten'.

• Actieve corrosie is uiteraard zichtbaar wanneer deeltjes van de corrosiekorst afschilferen en daaronder zichtbare oranje kristallen verschijnen (zie ook hierboven bij post-opgravingscorrosie).
• Toch zien we van buitenaf niet altijd wat er binnen aan de hand is. Wanneer we merken dat er in een corrosiekorst fijne barstjes ontstaan, is dat altijd een reden om tot actie over te gaan en de vondsten te beschouwen als 'actief'.
• De kleur van de corrosiekorsten zegt weinig over de inwendige toestand van het object. De oranje, zichtbare, poederige kristallen van de actieve corrosie bevinden zich zelden aan de oppervlakte.
• 'Passieve', zichtbare corrosielagen kunnen er ook heloranje tot rood, bruin, grijs, zwart en zelfs blauw uitzien. Dat heeft alles te maken met de samenstelling van de bodem waarin ze terechtkwamen.

Bewaren

Bij de opgraving

Zie hieronder bij 'Opslag en verpakken'.

In het depot

• In depot/tentoonstelling (voor behandeling): in een zo droog mogelijke omgeving, tenzij men kiest voor tijdelijke natte bewaring (zie hieronder bij 'Opslag en verpakken').
• Een vochtigheidsgraad van minder dan 30% is een minimumvereiste. Dat kan voor depotvondsten vrij eenvoudig bereikt worden in 100% luchtdichte kunststof dozen met vochtabsorberende silicagelkorrels (zie onder 'Verpakken').
• De droge omgeving garandeert niet dat een actief corrosieproces stopt. Het zal vertragen. Alleen een actieve stabiliseringbehandeling kan het verder vertragen, maar ook na behandeling blijft de droge omgeving van <30% een vereiste.
• <30% relatieve vochtigheid is zeer moeilijk haalbaar in een tentoonstellingsruimte, behalve met 100% luchtdichte vitrines. Daarom wordt 40% nog als aanvaardbaar beschouwd. Deze objecten moet u regelmatig (maandelijks) evalueren, zodat u op tijd kan ingrijpen als er zich opnieuw problemen voordoen. Heel wat objecten blijven decennia stabiel, andere corroderen na korte tijd opnieuw. Voor metalen is een temperatuur tussen 18 en 20°C ideaal.
• Dat chloriden en andere ionen het object infiltreren in de bodem, kunnen we niet vermijden. Dat dergelijke stoffen na de opgraving in het object terechtkomen, wel. Daarom worden deze voorwerpen verpakt in 'inerte' materialen, die geen schadelijke stoffen afgeven (zie bij 'Opslag en verpakken').

Hanteren en verplaatsen

• Archeologische ijzeren objecten zijn vaak fragieler dan ze er op het eerste gezicht uitzien, net vanwege een mogelijk actief corrosieproces diep in het object of omdat het object al volledig gemineraliseerd is. Daarom worden de vondsten zo weinig mogelijk gemanipuleerd en transporteert u ze het best in een correcte, ondersteunende verpakking.
• Elk metalen object hanteert u met handschoenen. Het vocht en de zuren op handen kunnen elk object beschadigen.

Reinigen

Opgraving

IJzer niet wassen, geen corrosielagen verwijderen!

• IJzeren objecten worden steeds mechanisch gereinigd door specialisten, met behulp van micro-zandstralers en fijne slijpsteentjes.
• Omdat de originele contouren zich ergens in de corrosielagen bevinden, mag u de corrosiekorst niet als geheel verwijderen. De kans is groot dat er niets overblijft. De conservator zoekt naar het originele oppervlak en organische sporen die mogelijk in de corrosie bewaard zijn.

Depot/museum

Museale en gerestaureerde objecten reinigt u niet actief. Licht afstoffen kan indien vermeld in het conservatiedossier.

Opslag en verpakken

Zie ook het hoofdstuk 'Bewaren, verpakken en transporteren'.

Vóór behandeling

• Natte bewaring: alleen met een behandeling in het vooruitzicht binnen hoogstens enkele maanden. Het is immers onmogelijk deze vondsten lang vochtig te bewaren. Toch bevordert dat de volgende conserveringsbehandelingen.
• Indien mogelijk worden metalen vondsten niet gereinigd en (met aangekoekte aarde) in een koelkast bewaard. De lage temperatuur vertraagt het corrosieproces en vergemakkelijkt de verdere behandeling. Is dat niet mogelijk of is er de eerste maanden geen mogelijkheid tot conservering, dan gaat u beter over tot een droge bewaring.

Vóór en na behandeling

Rol van de gespecialiseerde restaurator

Archeologisch ijzer wordt in verschillende fasen geconserveerd.

In een eerste fase worden de objecten geïdentificeerd met röntgenopnames. Op basis van de röntgenfoto en de archeologische context maakt u in samenspraak met de archeologen een eerste selectie.

• Welke vondsten een actieve stabilisering krijgen, bepaalt u in samenspraak. Belangrijk is te weten dat zonder actieve behandeling de meeste objecten niet lang zullen overleven.
• Reinigen is een opdracht voor een specialist. Alleen hij/zij kan het originele oppervlak en mogelijke organische sporen tevoorschijn halen.
• Om ijzer te stabiliseren beschikt de conservator over verschillende technieken. Daarvan is een alkalisch ontzoutingsbad momenteel de meest efficiënte (voor de meeste vondsten). Voor ijzeren objecten is er nog geen behandeling die absolute garantie biedt, zeker niet wanneer de omgeving waarin ze bewaard worden te vochtig en onstabiel is.
• Het blijft na behandeling erg belangrijk de objecten regelmatig te controleren op actieve corrosie.
• Zeer fragiele metalen worden in blok gelicht. Dit gebeurt door een specialist. Of de conservator wordt geconsulteerd om met de archeologen een methode op te stellen voor een bepaalde site (zeker belangrijk bij grafcontexten).

Dit hoofdstuk werd geschreven door Natalie Cleeren voor Depotwijzer.be.