1、文物成分分析,文物的分类 按材质组成,金属材料类：青铜器、铁器、金器、银器、锡器、铅器等 无机非金属材料类：石器、石刻、石窟寺、玉器、陶器、砖瓦、瓷器、壁画、泥塑以及土遗址等 有机材料类：纸（包括书画、经卷）、纺织品、竹器、漆器、皮革. 复合材料类：壁画、古建、宝玉石等,文物的分类（按材质）,无机制文物陶瓷：Al,Si,K,Ca,Na,Mg,Fe,Ti,青铜：Cu,Sn,Pb，Zn ,As铁器：Fe,C石器：Al,Si,K,Ca,C,Na,Mg,Fe,Ti玉器：Al,Si,K,Ca,C,Na,Mg,Fe,Ti 有机类文物纸张、漆木器、丝绸、皮革（C,H,O,N,S等）,定量分析结果的表示,1.
2、 化学表示形式：实际存在形式、氧化物或元素2.含量的表示方法：固体：（质量分数）、g/g 、 ng/g 、 pg/g液体：mol/L 、 mol/kg 、m/m(%) 、v/v(%)、 m/v(100mL) 、mol/ml 、 mg/L 、g/L 、 ng/L气体：m/v 、 m/m、 mg/m3 、g/m3,按试样用量和被测组分含量分类,常量分析 微量分析 痕量分析试样质量m 0.1g 0.110mg 1% 0.011% 0.01%,基本方法,化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。 仪器分析是以物质的物理和物
3、理化学性质为基础而建立起来的一种分析方法。测定时，常常需要使用比较复杂的仪器。,一. 化学分析法,以化学反应为为基础的分析方法。 包括滴定分析法和重量分析法,1. 滴定分析法,是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质溶液中，使两者定量完成反应，根据用去的标准溶液的准确体积和浓度即可计算出待测组分的含量。,2. 重量分析法,是通过化学反应及一系列操作步骤使试样中的待测组分转化为另一种化学组成恒定的化合物，再称量该化合物的质量，从而计算出待测组分的含量。,化学分析法常用于常量组分的测定，即待测组分的含量一般在1%以上。,二. 仪器分析法,以物质的物理或物理化学性质为基础建立起来的分析方法。X射线荧光
4、（）、原子发射光谱（）、中子活化法（）、元素分析仪-C,H,O,N质谱分析（MS）-同位素C,N,Sr,X射线荧光光谱成分分析,X射线荧光谱分析是一种可靠而成熟的成分分析方法。原理：当试样受到X射线照射后，其所含元素的内壳层(K、L或M壳层)电子被激发逐出原子而引起外壳层电子的跃迁，并发出该元素的特征X射线。测量试样中特征X射线的波长或者能量，便可得知元素的种类，而根据其强度，便可计算出该元素在样品中的百分含量，即为X射线荧光谱定量分析,能量色散X射线荧光仪,色散形式的不同,能量色散（EDXRF）逐个测量经分光晶体衍射的特征X射线 波长色散(WDXRF)利用Si-Li探测器可同时测量所有的特征
5、X射线,激发源的不同,X光管激发（EDXRF）质子激发（PIXI）同步辐射光源（SRXRF）,相比其他成分分析的方法，具有制样简单、分析速度快、数据准确、多元素同时测定以及不破坏样品等优点。因此，射线荧光光谱在考古学研究中得到广泛的应用，包括文物断代、产地与矿料来源、制作工艺、材质与真伪鉴定，文物保护等。,安徽东至发现的南宋关子钞版,当时有人认为它是铅铁合金，施继龙等人利用X射线荧光分析之后，却发现它是铅质，其中含量，没有检测出的存在。,南宋关子钞版射线荧光谱图,4，文物材质鉴定：,赝品在外观上，与真品极为相似，但在化学组成上，很难与真品做到一致，因此，利用射线光谱分析可鉴别文物的真伪。,仿汝
6、者1,仿汝者2,文物的断代：同一类型的文物，各朝代在制作工艺和配料上可能有所区别，反映到成分上是有一定的差异。通过X射线荧光分析分析，可推断其大致年代。,例：鄂州博物馆的董亚魏发现，汉代普遍使用高锡含铅的青铜镜，唐代在青铜镜中大量加入铅，宋代青铜镜中含铅量极高，达30以上，并开始加入锌。,龙虎对峙镜（高圆浮雕） ，背径84mm，有一细裂纹，东汉至六朝,X射线光谱分析在考古中的应用,例2：陶瓷也是一样，如景德镇的瓷器，唐代SiO2的含量在75以上，Al2O3的含量在20以下；宋元明，SiO2的含量在70以上，Al2O3的含量在20左右；清代,SiO2小于70%，Al2O3大于20。,青花缠枝牡丹
7、罐 清 顺治 釉面青白厚亮，胎体厚重，青花色泽浓艳;纹饰以缠枝牡丹纹为主，绘满器物，为典型顺治时期的粗犷作风。,经分析，发现表面有一层厚度为1015um氧化铬，含量达到0.87-2.23 ，推测当时对器物的表面进行铬盐的氧化处理，并且成一种保护膜，防止外界有害因素对青铜本体的侵蚀。,4，制作工艺的研究：,秦始皇兵马俑博物馆馆藏青铜剑,其他,X射线荧光光谱仪对遗址中炼碴和炉壁的成分分析，就可确定该遗址的冶炼性质。,同时骨骼、牙齿的X射线荧光光谱分析，可为研究古人的饮食及疾病起因等方面提供有用的信息 。,.文物保护研究,文物保护是研究人类文化遗产质变规律从而研究如何对抗自然界对文物产生破坏的科学。
8、1) 文物病变机理的探讨文物材料，病变产物、埋藏环境的分析）文物修复修复方法的选择，还是保护材料的选用）文物保存环境大气中的气溶胶和化学污染物地分析,射线荧光谱分析技术的发展方向,目前，射线荧光谱分析技术沿着以下几个方向发展1）可分析的元素种类不断增多常规：原子序数，只能满足无机质文物的成分分析轻元素：，可用于有机质文物，包括漆木竹器、纸张、皮革、纺织品、骨质等2）精确度、灵敏度不断提高重元素精确度可达级，可较为准确到测量出试样微量元素、某些稀土元素的含量。,3）无损性常规的样品室太小，一般都需要在文物上取样超大型样品室，开放型样品室，可以直接对文物分析。 ）小型便携式 可用于大型文物包括壁画、石刻、古建等的现场分析 ）微区分析最小光斑： ，0.1mm，0.01mm。可对文物的不同区域进行分析,
