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An Investigation of Deterioration of Archaeological Iron

2007; Taylor & Francis; Volume: 52; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.1179/sic.2007.52.2.125

2047-0584

Quanyu Wang,

Corrosion Behavior and Inhibition

AbstractA small but significant proportion of the archaeological iron objects in the British Museum collection have been problematic in that some of them have required repeated treatment. The deterioration of iron objects during storage was studied using microscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray analysis, X-ray fluorescence spectroscopy and ion chromatography. A total of 125 iron objects, including 56 from two British Roman sites and 69 from three Anglo-Saxon sites, were studied. Both surface corrosion and corrosion layers on polished cross-sections were investigated. The study revealed that the present condition of the iron objects varies; some are in a stable condition and others have been deteriorating, with pitting and weeping present on the surface. No treatment method had stopped corrosion for every object, although the alkaline sulphite treatment seemed to be more effective than the other methods. The results also showed that chloride ions can be present at the interface of the metal and inner corrosion layers. It is recommended that iron objects which have been mechanically cleaned without desalination treatments are kept in a dry environment to prevent further deterioration.A small but significant proportion of the archaeological iron objects in the British Museum collection have been problematic in that some of them have required repeated treatment. The deterioration of iron objects during storage was studied using microscopy, Raman spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray analysis, X-ray fluorescence spectroscopy and ion chromatography. A total of 125 iron objects, including 56 from two British Roman sites and 69 from three Anglo-Saxon sites, were studied. Both surface corrosion and corrosion layers on polished cross-sections were investigated. The study revealed that the present condition of the iron objects varies; some are in a stable condition and others have been deteriorating, with pitting and weeping present on the surface. No treatment method had stopped corrosion for every object, although the alkaline sulphite treatment seemed to be more effective than the other methods. The results also showed that chloride ions can be present at the interface of the metal and inner corrosion layers. It is recommended that iron objects which have been mechanically cleaned without desalination treatments are kept in a dry environment to prevent further deterioration.Une petite mais significative proportion d'objets archéologiques en fer du British Museum se sont révélés problématiques car quelques-uns d'entre eux ont nécessité des traitements répétés. La détérioration des objets en fer durant leur entreposage a été étudiée par microscopie, spectrométrie Raman, diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage avec analyse rayons X à dispersion d'énergie, spectroscopie de fluorescence des rayons X et chromatographie ionique. Au total, 125 objets en fer, 56 provenant de deux sites romains anglais et 69 de trois sites anglo-saxons, ont été étudiés. On a étudié la corrosion de surface ainsi que les couches de corrosion au moyen de coupes stratigraphiques polies. L'étude a révélé que l'état actuel de ces objets varie; certains sont dans un état stable, alors que d'autres se sont détériorés et montrent des surfaces affectées par des piqûres de corrosion et du suintement. Aucune méthode de traitement n'a pu arrêter la corrosion de tous les objets, bien que le traitement au sulfite alcalin semble être plus efficace que les autres méthodes. Les résultats montrent également que les ions chlorure peuvent être présents à l'interface du métal et à l'intérieur des couches de corrosion. Il est recommandé pour les objets en fer qui ont été nettoyés mécaniquement sans traitement de dessalement de les conserver dans un environnement sec pour éviter toute détérioration ultérieure.Ein kleiner aber wichtiger Teil der archäologischen Eisenobjekte in der Sammlung des British Museums sind so problematisch, dass einige wiederholt behandelt worden sind. Der Zerfall von Eisenobjekten während der Lagerung wurde mit Hilfe der Mikroskopie, der Ramanspektroskopie, der Röntgendiffraktometrie, der Rasterelektronenmikroskopie / Energiedispersiver Röntgenmikroanalyse (REM/EDX), der Röntenfluorszenzuntersuchungen und Ionenchromatographie untersucht. Insgesamt wurden 125 Objekte, 56 von 2 römischen und 69 von drei angelsächsischen Fundorten in Großbritannien untersucht. Sowohl Oberflächenkorrosion als auch die Korrosion an polierten Querschnitten wurde untersucht. Die Studie zeigt unterschiedliche Zustände bei den Eisenobjekten: Einige sind stabil, während andere zerfallen sind und Lochfraß auf der Oberfläche zeigen. Keine Konservierungsmethode hat die Korrosion bei allen Objekten gestoppt, obwohl die Alkalisulfidmethode augenscheinlich die erfolgreichste ist. Die Ergebnisse zeigen, dass Chloridionen an der Schicht zwischen Metall und Korrosionsschicht präsent sind. Es wird empfohlen, lediglich mechanisch, also ohne Entsalzung gereinigte Objekte zur Vorbeugung eines weiteren Zerfalls, in einer trockenen Umgebung aufzubewahren.Una pequeña, aunque significativa, parte de objetos arqueológicos de hierro en el British Museum se han mostrado problemáticos requiriendo repetidos tratamientos de conservación. El deterioro de los objetos de hierro durante su almacenamiento se estudió mediante microscopía óptica, espectroscopía Raman, difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido/energía dispersiva de rayos X, espectroscopía por fluorescencia de rayos X y cromatografía iónica. Se estudiaron un total de 125 objetos de hierro, incluyendo 56 de yacimientos romanos en Gran Bretaña y 69 de yacimientos anglosajones. Se analizaron, tanto la corrosión superficial como las capas de oxidación, en cortes estratigráficos pulidos. El estudio reveló que la condición actual de los objetos de hierro varía; algunos se encuentran en un estado estable y otros se han deteriorado, con punteados y aparición de precipitaciones líquidas en el nivel superficial del metal. Ningún método de tratamiento ha detenido la corrosión en los objetos, sin embargo el tratamiento por sulfito alcalino parece ser más efectivo que otros métodos. Los resultados también mostraron que los iones cloruro pueden estar presentes en la interfaz entre el metal y las capas más internas de corrosión. Se recomienda que los objetos de hierro que tengan que ser limpiados mecánicamente sin desalinización se mantengan en entornos secos con el fin de prevenir deterioros adicionales.