先展示一些文物图片

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文物鉴定的主要内容

　　包括辨别文物真伪、判明文物年代、评定文物价值和等级几个方面。它们之间有着密不可分的内在联系。在鉴定过程中,应辩证地对待,不可将它们孤立起来。

辨伪

　　在文物藏品中，特别是传世品，往往夹杂着伪品。在保管、研究、陈列时，首先要把混入文物的伪品辨别出来。

　　辨别真伪主要是对馆藏文物和流散文物而言。对文物史迹，只是其中一部分需要辨伪。建筑物上的附属品石雕、木雕等毁坏之后，又按原状重新雕刻，与建筑物并非同时之物，其他构件的更换亦如此，如不辨别，把它定为原件，会引起混乱。

断代

　　辨别文物的年代，是文物鉴定的主要内容之一。确定了文物年代，就可将其置于当时的时空环境中进行研究。文物的真伪，最根本的是时代不同，还有所用材料、工艺的差别。

文物断代对一切文物来说，都是必须的。在文物的断代研究中,除由于作伪而造成的一些文物年代混乱,需要鉴定辨别外，还有大量文物本身并无纪年，需要鉴定，判明年代。一些传世文物在历史流传中，由于自然损坏，有意挖损等，给确定年代带来了困难，还有一些文物史迹如古建筑，不同朝代屡次重修，更换构件，使一座建筑物具有多时代的构件，另有一些碑刻的纪年或关键字被砸去等，这些都需要通过鉴定，去判明年代。

一、化学与文物保护

在人类社会发展的历史长河中，历代先民建造和使用过的具有历史、艺术或科学价值的各种遗存实物形成了我们今天的文物。

　　我国是一个历史悠久的文明古国，文物更是枚不胜举，为了保护珍贵的文物，学习一些文物保护知识是非常必要的。

　　作为一个基础化学教育工作者，如果要提到化学在文物考古中的应用，很容易想到的可能是在无机化学中接触到的14c断代法。该法建立在活的有机体中14c/12c之比保持恒定，而死的有机体中14c的含量由于衰变而逐渐减少这一基础上，1950年，美国芝加哥大学教授w·f·libby创立了14c断代法，并因创立该法而获得了诺贝尔化学桨。

　　我国文物考古工作者应用14c断代法，取得了许多重大成就，其中有些成果甚至改变了旧的观点。如河套人、峙峪人、资阳人和山顶洞人等，原来认为其活动年代为5万年或5万年以上，但应用14c断代法证明其均在4万年以内，甚至山顶洞人可晚到1万多年，这一研究结果表明旧石器晚期文化变迁和进展速度比

　　考古工作者原先想象的要快。再如，在汉代冶铁遗址中曾发现有煤的使用，这一发现使一些考古工作者认为在汉代时就已把煤用于冶铁，但后来从铁器中l4c的鉴定结果推断，我国在宋代才开始把煤炭用于冶铁，尽管汉代冶铁遗址中发现有煤，但并末用于炼铁。

　　以上两个例子都表明了化学应用于考古学，对文物考古工作的重大影响，单从对现代考古学具有重大推动作用的14c断代法能够获得诺贝尔化学奖这一事实，我们已不难想象化学对考古学的重大意义了。当然，化学在文物考古上的应用不会、也不可能仅限于14c断代法，在文物考证、文物腐蚀损害过程和文物保护等各方面，都涉及和应用着很多化学知识。

一、化学在文物考证上的应用

　　据义献报道，我国出土古代玻璃（琉璃）的地区已遍及二十多个省市。那么这些出土的玻璃究竟是国内烧制的还是出外国传入的呢?化学在判定这些文物的产地上显示了其价值—这可以通过测定玻璃中铅的含量而确定。原来，我国唐宋以前的玻璃主要是铅钡玻璃，其成分属na2o-pbo-bao-sio2系统玻璃，而西方和印度古代玻璃属于钠钙玻璃类。

　　化学上的很多仪器分析方法都可应用于文物考证上，从下面的两个例子就可见一斑。

　　本世纪四五十年代，在欧洲古董市场，曾有售价很高的“战国陶俑”出现，人们难辨其真假，后来，英国牛津实验室采用热释光技术—一种化学中的热分析方法进行鉴定，结果证明是近代制作的赝品。其所以热释光方法能推断古陶的年代，这是因为粘土中含有石英、长石、云母等固体结晶颗粒，受粘土中少量长寿命天然放射性物质如238u、232th、40k等及宇宙射线作用，一部分电子跃迁到高能级上。当用粘土烧制陶器的时候，这些高能级上的电子以热释光的形式将能量释放又回到低能级，而古陶从烧成时起，重新受其中放射性物质和宇宙射线作用，低能级电子再一次向高能级跃迁，这样，陶器的烧成时间越长，年代愈久，则积累的能量也就越多，也就是说，古陶的热释光强度与本身受到辐射的时间（即烧成时间）成正比，因此，测量古陶样品的热释光强度，就可以计算出古陶烧成的年代。

　　1965年在湖北楚墓中出土的越王勾践剑，应用x-射线荧光分析方法，由于不同元素具有不同的特征x射线荧光，且其强度反映了元素含量，因而人们推测该剑身为铜锡金，并经过了硫化处理。应用化学方法，考古工作者研究考证了文物的制作工艺。

二、文物腐蚀及损害过程

　　文物腐蚀及损害过程不仅仅是一个化学过程，除去人为因素的破坏，也可能有细菌侵蚀、虫蛀等生物作用，或如变形、开裂等机械因素等等。但文物与化学物质作用，是文物发生腐蚀和损害的一个重要因素。

　　关于文物腐蚀过程的化学，一个最熟悉的例子可能是铁器的腐蚀，这个过程起码涉及一个众所周知的电池反应：

　　正极：o2+h2o+2e®2oh-；负极：fe-2e®fe2+

还有一个容易理解的例子，就是在某些墓壁画中常可见到其上有一种白膜覆盖，研究发现这种损害的发生是由于渗入壁画中溶有二氧化碳的水可缓慢溶解碳酸钙形成碳酸氢钙经蒸发干燥后又沉淀出碳酸钙凝结在壁画表面。

　　对于纸质文物，酸性环境显然是有害的，因为纸张在中性或偏碱性时，其耐久性、耐折性等机械性能及抗霉性和化学稳定性都比较好，但空气中的氮氧化合物、二氧化硫等都是酸性气体，它们都易使纸质文物的酸性增大，而对文物造成损害。

三、化学与文物保护

　　化学化工及材料保护学上的科技成果，可以文物保护上借鉴和应用。如苯三氮唑（bta）是铜及铜合金优良的缓蚀剂，而bta被借鉴用于青铜器的保护，也取得了良好的一般出士的漆木文物都饱含水分，易发生干缩、变形、弯曲、脱皮、干裂、因而必须脱水定形。明矾[kal（so4）2·12h2o]法就是漆木文物脱水定形的常用方法之一。这种方法主要是利用了明矾在不同温度下水溶性差别大的特点，先将饱含水分的漆木文物在浓的明矾溶液中煮沸数小时，这一过程使明矾充渗入文物内部，然后趁热拿出，冷却时明矾溶解度减小凝结在木质内部而将其中的多余水分排出。这样既排除了漆木文物中的多余水分，还对文物有加固作用。

　　壁画颜料中的铅白[pb2（oh）2co3]由于受空气中硫化氢气体的作用而变成黑色的硫化铅，影响画面的色泽，当用过氧比氢处理时，就可使黑色的硫化铅氧化成白色的硫酸铅。

化学在文物考古中有着广泛的应用，以上只是其中一些方面的简单介绍。但从其中我们应该认识到化学及其它自然科学正在与考古学融合发展，这正如化学与其它自然科学、其它社会科学融合发展一样。

二、鉴定

以"青铜器表面的氧化物分析鉴定铜器真伪"为例

　　铜锈是历史的产物

　　青铜器是人们将铅、锡、铜等矿石等原料经过熔炼氧化后，将其所形成的集合体还原提炼出纯度较高的铅、锡、铜，再根据需要按一定比例配在一起铸造而成的。在其形成后所经历的复杂环境中，各种金属被重新氧化而成了类似铜矿石的盐类。从这个意义上讲，这个变化过程是一个"轮回"的过程。

　　具体而言，铜锈大多都是由组成青铜器的金属铜、锡、铅等金属成份与周围环境中的其他元素经过复杂的化学反应而生成铜的各种盐类，颜色多以绿、蓝为主。存世时间短、保存较完好的铜器表面锈蚀较轻，一般会有如"黑漆古"或"水银皮"等氧化膜层，这些层膜同样是铜器的组成物质被氧化、溶解或侵蚀后富集、沉淀而成。例如内蒙古、新疆等沙漠中出土的铜器多数都有"水银沁"或 "黑漆古"等漂亮的皮壳。

　　铜锈产生的状况随着周围环境的变化而变化，当湿度大、温度高时，铜器表面的化学反应程度相对剧烈，生成的金属氧化物也相对多些，这一时期是铜锈的生长期。相反当干燥、寒冷时环，铜锈的产生速度变缓甚至停止，生成的金属氧化物也减少，这称之为铜锈的休眠期。生长期、休眠期并不是绝对的，而是在不断交替。生长期到来时，新的化学反应在以前的生成物、铜锈的孔隙中发生，铜锈的多孔性越来越低，锈蚀之间也时常有反应发生。这些致使古铜器表面的古锈蚀不但量多，且密度、硬度都很大，成分复杂、颜色丰富，有的锈蚀就像璀璨夺目、五彩斑斓的宝石。此外锈蚀的产生也受地域的影响，这与不同地区的温度、湿度以及土壤中的各种酸、碱、盐的含量有关系。例如，我国南方出土的铜器锈蚀的程度较北方的严重，人们常将南方地区出土的锈蚀较重的青铜器称为"水坑货"。

　　古锈蚀在形成的过程中，不可避免地会经受复杂环境中各种物理的、化学的作用，如：污染、风化等，在这些作用的长期交替作用下古铜器会形成一种独特的风貌。这些相对稳定的锈蚀是铜器数千年与环境相互影响、相互妥协的历史产物，呈现出和谐的自然美，也是其饱经沧桑的象征。它们不仅能反映出铜器的原料组成，还记录着铜器与环境"相处"的漫长岁月中的各种信息。从这一层面出发，我们可以通过对锈蚀的分布，形态、颜色、光泽等等来判断铜器的真伪。

　　老锈新锈区别大

　　由于所经历的环境和时间长短不一，仔细分辨还是能发现不少老锈和仿造新锈的区别。

　　首先从锈蚀的层次上看，古铜器上生长的是陈年自然锈蚀，其锈蚀有明显的层次，一般从外到内纵向分为锈土结合层、主体锈层、地子锈层。锈土结合层上常见铜器锈蚀与地下环境中的附着物，如泥土或碳化后的草木屑等；在锈土结合层的下面有一层绿色或蓝色的结晶锈就是主体锈层；在主体锈层以下就是紧贴铜器的黑或红褐色的氧化膜层，即地子锈层。这3层锈蚀次序分明、排列合理，有的古铜器没有锈土结合层，甚至没有主体锈层，但是决不能没有地子锈层，这对于分辨老锈新锈十分关键。而大多数仿古青铜器由于其经历的时间较短，通常只有一层浮锈，颜色单一、结构松散、附着较差，如果去掉浮锈会直接露出新鲜的铜体。

其次从锈蚀所呈现的形态来看，古铜器所经历的环境十分复杂，除了在使用过程中所经受的损坏、侵蚀，还有诸如大气腐蚀、土壤腐蚀、疲劳腐蚀等。这一系列的物理、化学作用在不断地改变着青铜器，在其表面形成各种形态的锈蚀，锈蚀随着时间的推移，也在不断的变化着。可以说古铜锈蚀的产生是在漫长的时间长河里，人为的、自然的；必然的、偶然的各种因素共同作用的综合结果，这些因素与铜器相互影响、相互制衡，呈现出自然与协调的风貌。仿古铜器则不然，其锈蚀一般有化学腐蚀锈与胶着锈两大类。有些仿造者用食盐、食醋、硫酸、盐酸等化学药品来腐蚀铜器，或者将新仿的古铜器放到潮湿的地下埋几年，虽然铜器的表面在剧烈的化学作用下也会产生铜锈，但是这些锈蚀只是短时间内产生的年轻锈蚀，并没有经历过漫长复杂的氧化过程，不会表现出那种协调与自然，仿造者便想尽各种办法为它化妆，使它看起来像经历了几千年的岁月沧桑，这显然无济于事。有青铜器图片

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