Чем болеют бронзовые памятники

М. Демина
И, озарен луною бледной,
Простерши руку в вышине,
За ним несется Всадник Медный
На звонко скачущем коне…
pic_2010_08_65.jpg
Иллюстрация Владимира Камаева

Воспетый в поэме А.С. Пушкина памятник Петру I на Сенатской площади Санкт−Петербурга теперь так и называют — Медный всадник. Хотя на самом деле он отлит из бронзы — сплава, содержащего 82% меди, 14% цинка, 3% олова и 1% свинца. Огромная статуя высотой 5,3 метра и весом почти 50 тонн, стоящая на каменном постаменте, стала символом нашей Северной столицы. Бронзовому Медному всаднику уже больше 200 лет. Как он чувствует себя сегодня?

Медные сплавы даже в благоприятных условиях музейного хранения со временем покрываются патиной (от ит. patina) — тонким слоем продуктов коррозии. Красивая зелено-голубая патина на художественной бронзе результат естественного старения предмета — называется благородной. Ее особенно ценят знатоки.

Под воздействием атмосферных осадков, водяного пара и углекислого газа воздуха бронзовая поверхность покрывается патиной обычно за 25–100 лет. Сначала бронза теряет блеск, становится матовой, темнеет почти до шоколадного цвета, и только потом на ней начинает появляться сине-зеленый налет. Тончайший слой патины и украшает монумент, и, что особенно важно, защищает его от дальнейшей коррозии. Об этом свидетельствуют позеленевшие, но до сих пор не протекающие крыши старых домов в европейских городах, сделанные из кровельной меди. Самая древняя из них — медная крыша собора в Хильдесхайме в немецкой Саксонии. Говорят, ей уже более 700 лет.

Патина, образующаяся на поверхности бронзы при атмосферном старении, состоит из двух слоев. Нижний — смесь оксидов и чистой закиси меди — куприта. Верхний — медные минералы, карбонаты меди: зеленый малахит Cu2(CO3)(OH)2, небесно-голубой азурит Cu3(CO3)2(OH)2 и сине-зеленый розазит (Cu.Zn)2(CO3)(OH)2. Эти вещества нерастворимы в воде и нейтральны по отношению к металлической меди. Процесс образования патины — самозатухающий. Идет он очень медленно и равномерно, поэтому форма поверхности не искажается. Старая бронза, покрытая благородной патиной, неповторимо красива, выразительна, объемна.

В последнее время выхлопы автомобилей, газовые выбросы предприятий и соль, которой посыпают дороги, приводят к росту концентрации агрессивных веществ в воздухе городов и атмосферных осадках. Они могут быть опасными для патины.

Неблагоприятна ситуация и в приморских городах, где воздух имеет повышенную влажность и насыщен солями хлора. Хлориды — сильные активаторы коррозии. Бронзовые поверхности страдают от разрушительного воздействия образующихся хлоридов меди Cu2Cl(OH)3, которые могут стать очагами активной, так называемой рецидивной коррозии. На поверхности бронзы начинается рост «дикой» рыхлой патины. Ее называют бронзовой болезнью. Появляются множественные полости, заполненные сыпучим, как песок, веществом. Это металл монумента превращается в соли меди. В результате искажается рельеф поверхности, памятник может потерять устойчивость ив перспективе полностью разрушиться.

В 70-х годах XX века некоторым монументам Санкт-Петербурга был поставлен диагноз «бронзовая болезнь». В качестве лечения было решено провести депатинирование — стравливание кислотой верхнего слоя до металла и нанесение искусственной патины — сульфидной пленки темного цвета. Однако сульфидное покрытие оказалось плохой защитой бронзы. Оно трескается и разлагается, поэтому процедуру приходится повторять практически ежегодно.

Безусловно, очищать поверхности скульптур от пыли и грязи надо, но естественную патину трогать нельзя. Ее удаление наносит вред бронзовым памятникам и скульптурам. Дело в том, что куприт, находящийся в нижнем слое патины, хорошо защищает бронзу, только если он нарастает естественным путем. Патина на бронзе со временем становится неотъемлемой частью скульптуры, такой же значимой, как она сама. Убрать ее можно только ценой нанесения ущерба монументу.

Недавно реставраторы совместно с химиками предложили новый способ сохранения бронзовых памятников. На очищенную поверхность плазменным напылением наносится трехслойное покрытие, состоящее из оксида меди, ингибиторов — веществ, замедляющих коррозию, и природных полимеров, например пчелиного воска.

Медный всадник, как и некоторые другие монументы Санкт-Петербурга, теперь укрыт искусственным защитным покрытием. Будет ли оно эффективно и долговечно?

Хорошо, что Пушкин, стоящий в центре Москвы на площади своего имени, надежно защищен от пыльных ветров, кислотных дождей и грязных снегов спасительной благородной сине-зеленой патиной!

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...