铜质和锈色研究和分析

前言对古钱币的喜爱，源于多年前的偶得，至此一直迷恋于古钱币上文字的奇妙变化中，在收集古钱币的过程中遇到很多的问题，如何辨别钱币真假，如何识版，如何除锈，如何做拓,什么是古钱币的铜质？.....。慢慢走来，这些已是很久前的记忆。本文是在学习过程中收集的前辈论述，研究资料和自己的一些实际观察的基础上建立，主要以五铢，唐--开元通宝，北宋这三个历史时期的小平钱做为比对基础，从以下几个方面来看待钱币-----钱币的锈，钱币的铜质，拓图与数码图片。希望这样的对比，能建立一个对这三个历史时期基础古钱币形态相对全面的了解。下面的文字是前辈所写，也是最早对钱币认识的开始，其间回味无穷。红铜:即纯铜，又名紫铜，水经铜具有很好的导电性和导热性，可塑性极好，易于热压和冷压力加工，成型后较软一般不适于造币。青铜:铜锡铅三种金属的合金，比例为7：2：1。呈暗红色，早在商周便已使用,质地脆硬。青铜是现代人给予的名字，古时青铜是黄色偏红，而埋在土里后颜色因氧化而青灰，称为青铜。与纯铜（红铜）相比，青铜强度高且熔点低（25%的锡冶炼青铜，熔点就会降低到800℃。纯铜（红铜）的熔点为1083℃）。青铜铸造性好，耐磨且化学性质稳定。青铜器的类别有食器、酒器、水器、乐器、兵器、车马器、农器与工具、货币、玺印与符节、度量衡器、铜镜、杂器十二大类，其下又可细分为若干小类。其中食器、酒器、水器、乐器、兵器，这五类是最主要的、最基本的黄铜:铜锌二金属的合金，最早出现于明嘉靖年间，有火漆金背等多种类型，呈金黄色，质地韧软。它是由铜和锌组成的合金。强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强当含锌量小于35%时，红铜锌能溶于铜内形成单相a，称单相黄铜，塑性好，适于冷热加压加工。当含锌量为36%~46%时，有a单相还有以铜锌为基的β固溶体，称双相黄铜，β相使黄铜塑性减小而抗拉强度上升，只适于热压力加工，若继续增加锌的质量分数，则抗拉强度下降，无使用价值。黄铜时间常常会在铜币的表面留下一层氧化物,这层氧化物根据其产生的环境和年代而表现为棕褐色、深绿色或黑色。白铜：我国古代所谓的白铜大致有三种，一为铅锡含量较高的青铜；一为由砒石与铜所炼的砷白铜；一为镍白铜。先说第一种，因锡含量高，故耐腐蚀，白铜隋五铢即是，当青铜里锡铅的含量高到一定比例时，浇铸时流动性和填充性优良，所铸之钱形制规整、文字峻深，异常精美。唐开元通宝、北宋熙宁、圣宋、政和、宣和、崇宁诸钱均有所谓白铜者，因锡含量高，故耐腐蚀，有的钱出土时仍银光闪闪，不着绿锈，似从未入土一般。以上各种钱币虽然色泽亮白，却不能算做真正意义的白铜，而实际是一种以贱代贵的减值钱。砷白铜是中国古代炼丹家的突出贡献，意思是用丹药点化而成的白银。砷白铜是用砷矿石或砒霜点化赤铜而得到的，铜中合砷小于10%时，呈现金黄色，而当砷含量≧10%时，就变得洁白如雪，灿烂如银，因此古人称之为“药银”，点化这种“药银”比冶炼镍白铜要更困难，而且很容易中砷毒。镍白铜是以镍为主要添加元素的铜基合金，呈银白色，有金属光泽。铜镍之间彼此可无限固溶，从而形成连续固溶体，即不论彼此的比例多少，而恒为α--单相合金。当把镍熔入红铜里，含量超过16%以上时，产生的合金色泽就变得洁白如银，镍含量越高，颜色越白。白铜中镍的含量一般为25%。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、硬度、电阻和热电性，并降低电阻率温度系数。因此白铜较其他铜合金的机械性能、物理性能都异常良好，延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀、富有深冲性能，被广泛使用于造船、石油化工、电器、仪表、医疗器械、日用品、工艺品等领域，并还是重要的电阻及热电偶合金。白铜的缺点是主要添加元素——镍属于稀缺的战略物资，价格比较昂贵。今所见钱币，无外乎两种：一为传世品，一为发掘品。传世品是指铸造之后，一直流传于世、从未入过土的古钱币。年份越久的传世钱币因为长期抚摸、经常盘玩，时间长了，表面形成一层乌黑发亮的黑色或铜色的膜，宛如古玉表面的“玻璃光”，即为古玩家通常所说的“包浆”，这种乌黑发亮、色泽自然的黑膜则称之为“传世古”，也称“黑漆古”。传世古玩如玉器、印石、瓷器以及家具，都有一种因为岁月流逝而留下宛如剔透莹润的美玉一般的光亮。并且年代越久，人们把玩抚摸的越频繁，这种包浆越明显。传世之包浆美在熟润，抚之细腻，如婴儿肌肤。钱体因为这层厚厚的包浆，呈现出玉石般赏心悦目的光亮，给人圆润、莹泽的感觉，触之动人。发掘品在地下埋藏了许多年，其表面都长满了铜锈色。铜是一种比较稳定的金属，在常温下不易生锈。要经过几十年，甚至上百年的时间才能生成氧化铜、碱式碳酸铜等，即在金属表面由铜胎自身发出来的质地坚硬牢固的小粒或块状铜锈。这种氧化物，由于地理、地质、入土时间、土层所含的化学元素等条件的不同，所形成的颗粒大小不同、堆积程度亦不尽相同，呈现出黄、橙红、鲜红、深棕等不同的颜色，铜锈的形成又有南北方的差别，地质带酸性的地区氧化程度也相应严重些。北方干燥，雨水少，则锈色坚硬。南方多雨水且潮湿，氧化层较松且多呈蓝绿相间二色。例如南宋钱币发行于南方，出土于南方较多，受地理环境的影响，钱币一般呈蓝绿色。如果入土区域燥热，铜锈会呈红紫色，但这种锈色不会单独存在于钱体上，必伴有绿锈混杂在一起，称之为“红斑绿锈”。不同的锈色也有鲜艳的名字，如锈片带蓝色，则称之为“靛青蓝”；锈片带红色，则称之为“朱砂斑”或“鸡血斑”；锈片带绿色，则称之为“松儿绿”或“瓜皮绿”。出土的钱币则多红斑绿锈，色泽鲜亮，别有风味。刚出土的钱币表面附着一种银白色氧化层，亮如水银，紧附钱体，即通常所说的“水银锈”，钱面往往还有红绿锈，煞是美丽。还有一种被称为“老生坑”的包浆，是出土已久，钱体仍残存着部分锈色的古钱币，经过长期不断的赏玩，表面又经氧化而生出包浆，这种包浆则更加入骨，色泽更加幽深，因而意味更加悠远。无论传世古钱币的色泽可人的包浆，还是新出土的古钱币表面的新鲜锈色，都能让人瞬间感受到美的冲击，携带着远古的气息扑面而来。“而器物的审美感受，就不仅通过人的视觉，而且还通过人的触觉等感官的感受，更多地传达出应有的作用来。”古人在收藏和赏玩钱币时，便已经意识到钱币的声音，“大抵古钱轮郭皆厚重，叩之有声”。古钱币由于年代久远，氧化严重，其质地已经发生变化，逐渐失去金属特质，敲击时或落在桌面时，声音沉闷、呆板、喑哑，几乎没有金属之声。而且年代越久，声音越喑哑，因此，先秦时期的刀、布、圜钱都是哑音。而明代以后的钱币，因为距今时间较近，还未受到深层的氧化，声音则清脆、响亮。民间一般凭声音来分辨古钱的质地。陈达农说：“至于铜钱，新铸的钱，其声必有转音；传世的钱，质坚而声尖响；入土的钱质地松软，扣之声沉；破裂之钱，无论传世、入土，其声必喑。至于转音的解释，他引刘文叔的说法为：“所谓转环、悠悠两音，系在初发声之后，假使初发声为扬，在扬声后即是转环，转环而后悠悠，悠悠即在声音将尽未尽之间”。因此赏玩把弄古钱币之时，依次叩击，音色的暗沉、清亮的错落变化，悠扬顿挫，则又是另一种感官上的陶醉。古钱币的锈上手一枚生坑古钱币，基本上都有锈，那么锈是什么？为何铜质古钱币会有锈？锈是如何生成的？锈在古钱币上是什么结构？锈色是古钱币的另一种美。古钱币出土是最多的、其次就是水里捞的和传世的，后两种情况在流传下来的钱币中只占很少数量。常见的铜锈色有绿锈、红锈、蓝锈、黑锈、紫锈等。绿锈又分普绿、玻璃绿及孔雀石绿。各种钱币锈色，无论是入土、坠水、传世，具体到每一枚钱币都是有区别的。入土在千年以上的钱币，颜色纯润，绿的如铺翠，红的如翡翠，坠水保存下来的钱币，颜色洁绿的如瓜皮，红的如子柿；传世的钱币稍显黯淡，呈紫褐色，主要是因为空气的侵蚀。锈的种类1.绿锈孔雀石（Cuco3，暗绿色）石绿（Cu(oH)2，暗绿色）碱式硫酸铜（Cuso4.3cu(oH)2，橄榄绿色）碱式碳酸铜（Cuco3.3cu(oH)2，淡绿色）碱式氯化铜（Cu2(oH)3Cl，绿一墨绿色）钱币在空气和土壤中，天然和人工形成的物质作用于钱币，使其逐渐氧化，尤其是雨水会熔解大自然中的氧气、二氧化碳和墓里陪葬生物体及土壤化合物产生的二氧化碳、二氧化硫和硫化氢等一起侵蚀着铜合金，形成上面表述的化合物，变成绿锈。2.黑漆古一氧化铜（CuO，黑褐色）硫酸亚铜（Cu2S，灰黑色）氧化亚锡（SnO，棕黑色）传世品是指铸造之后，一直流传于世、从未入过土的古钱币(或者是，生坑除锈的钱币，这类钱币又叫“熟坑”）。年份越久的传世钱币因为长期抚摸、经常盘玩，时间长了，表面形成一层乌黑发亮的黑色或铜色的膜，宛如古玉表面的“玻璃光”，即为古玩家通常所说的“包浆”，这种乌黑发亮、色泽自然的黑膜则称之为“传世古”，也称“黑漆古”。3.枣皮红锈氧化亚铜（Cu2O，深红色）铅丹（Pb3O4，大红色）“枣皮红”是指有些钱币绿锈下呈现的暗红色，是钱币原始表层或黑漆古（一氧化铜（CuO，黑色）的基础上出现，与土壤化合物生成氧化亚铜或铅的层面。4.水银沁锈二氧化锡（SnO2，银灰色）钱币长期埋在中性土壤中（PH＝７），但有些钱币含锡量偏高，若锡在１５－２２％时，因锡析出到器物的表面形成所谓“水银光”又称“水银沁”。同时锡青铜还会有“逆偏析”趋向，使之产生二氧化锡。因中性土壤极不稳定，很容易改变成为酸性或碱性土壤，故有些钱币先形成少量的红绿锈后再产生“水银光”。5.绿漆古锈碱式氯化铜（Cu2(oH)3C1，淡绿色）碱式硫酸铜（Cuso4.3cu(oH)2，绿色）“绿漆古”是钱币绿锈生成之后，由于水文地质或者墓葬窖藏常年浸水，器物表面的浮锈自然脱落，都因年代久远，绿色牢牢的浸染在器物表层上形成的，好像罩了层薄薄的绿漆，故俗称“绿漆古”6.蓝锈硫化铜（CuS，黑褐色）碱式碳酸铜（Cuco3.3cu(oH)2，绿色）硫酸铜（胆矾）（Cuso4.5H2o，蓝色）蓝锈的形成机理和绿锈类同但数量少于绿锈。7.石灰锈古铜钱长期存放在石灰物资中的锈蚀机理分析：石灰主要成分为碳酸钙【CaCO3】、氢氧化钙【Ca(OH)2】。石灰石主要成分是碳酸钙【CaCO3】。钱埋于含石灰物质的地下，二者相互腐蚀、附作，产生了石灰锈、奶油锈。一般石灰锈多见于大量的明代出土钱币，例如：崇祯，大顺背户、泰昌通宝、天启通宝等。从南北方出土明钱，均有此类现象分析，原因除与出土地有关外，更多的原因可能与钱体的成分有关。上面是钱币上锈的化学结构和具体形态，那么锈在钱币是如何表现的？下面将就钱币的锈的结构进行说明。首先，我们看两枚的钱币。（下图）上面这两枚宋钱，基本可以看到铜质了，表面有少量的氧化物，就把这个做为原光钱币的例子。（真正的原光钱币找到几乎不可能）氧化铜的出现（下面这两枚钱币，表面生成了氧化层）锈的出现常见钱币的形态（在锈长满钱币，再带一些土，那么就是我们常见的钱币了。总结本节主要以古钱币的锈做为主线，从锈的形成，化学成份，自然状态下的表现，通过实物的比对，认识锈的基本结构。通过这章的解释，希望能建立一个对古钱币锈，及其生成，形态的理解。一般情况下，北方由于雨水少，干燥的原因，出土的钱币，薄锈，钱币保存情况比较好，成为收集的首选。南方由于雨水比较多，出土的钱币，锈多，硬，难以去除，致使钱文迷糊。在一般的情况下出土的钱币统称，南坑或北坑，一些特定的地区出土并带有很特别锈色的钱币被命名为XX坑，比如：同心坑。锈也是，辨伪的主要方法，入土千年的钱币，所形成的锈，是难以在短时间内做出来的，所以，对锈有一个很好的认识是很必要的。钱币的铜质春秋战国时期铸造冶铜的技术进一步发展，由于经验的积累，铸造各种青铜器时铜与锡的配合已有一个比例。《周礼·考工记》说：金有六齐：六分其金，而锡居其一，谓之钟、鼎之齐；五分其金，而锡居一，谓斧斤之齐；四分其金，而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金，而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金，而居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。这里的所谓金就是铜，铜锡合金即青铜。所谓“金之六齐”，就是区分青铜品种的六种配方之分量，以制造各种用器。所谓“钟、鼎之齐”铜、锡比例为六比一，即铜占85.71%，锡占14.29%。“斧斤之齐”的铜、锡比例为五比一，即铜占