对粉状锈的X衍射分析,表明粉状锈不只是人们通常笼统说的碱式氯化铜,而是分子式完全相同(均为Cu2(OH)3Cl),而晶体结构完全不同的同分异构体,即副氯铜矿和氯铜矿。从锈蚀产物的颜色、
光泽、晶体形状,特别是X衍射图谱分析,可以看出青铜戈上粉状锈的主要成分是副氯铜矿,同时,同样含有少数的氯铜矿、氧化铅,一氧化二铅,金属锡等混合物。下面是副氯铜矿和氯铜矿的物理性质、组成和晶体的晶胞参数。
表3 副氯铜矿和氯铜矿的物理性质
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物理性质粉状锈名称 |
晶型 |
颜色 |
光泽 |
硬度 |
密度(g/cm3) |
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副氯铜矿 |
三方晶体集合体呈颗粒粉末 |
鲜绿色,条痕绿色 |
玻璃光泽,半透明到几乎不透明 |
3 |
3.74 |
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氯铜矿 |
斜方晶系,呈球状、疏松沙土状晶体 |
宝石绿至墨绿色,条痕苹果绿 |
玻璃至金刚光泽,微透明到透明 |
3—3.5 |
3.76 |
表4 副氯铜矿和氯铜矿的组成及晶胞参数
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粉状锈名称 |
组 成 |
晶 胞 参 数 |
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Cu |
Cl |
O |
H2O |
a0(nm) |
b0(nm) |
c0(nm) |
Z |
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副氯铜矿 |
59.51% |
16.60% |
11.24% |
12.65% |
13.68 |
13.68 |
13.68 |
24 |
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氯铜矿 |
59.51% |
16.60% |
11.24% |
12.65% |
6.02 |
9.15 |
6.85 |
4 |