ЦИФРОВА РЕКОНСТРУКЦІЯ КОРОЗІЙНИХ ФАЗ МІДІ ТА БРОНЗИ ЯК ІНСТРУМЕНТ ДІАГНОСТИКИ ТА ІНТЕРПРЕТАЦІЇ ПАТИН

Abstract

Мета дослідження: Метою дослідження є всебічне вивчення процесів хімічного старіння на модельних мідних та бронзових монетах різних історичних епох із подальшим структурним моделюванням координаційних сполук Cu(II) та цифровою реконструкцією корозійних фаз у програмному середовищі VESTA. Особливий акцент робиться на встановленні кореляцій між локальною атомною будовою координаційних поліедрів міді(II) та макроскопічними характеристиками патин — їхнім кольором, текстурою, оптичними параметрами й стабільністю. Запропонований підхід спрямовано на створення методики зіставлення модельних і природно сформованих корозійних систем, оцінку збереженості реальних патинних шарів та розширення можливостей цифрового структурного аналізу в нумізматиці, археометрії та реставраційній практиці. Методологія дослідження: Дослідження проводилося на підготовлених модельних зразках технічно чистої міді, що імітують монетні артефакти та реальних зразках історичних бронзових монет. Було змодельовано експозиційні умови, характерні для археологічних і музейних об’єктів: гідрокарбонатні, атмосферно-вологі, хлоридо-вмісні та комбіновані середовища. Спостереження за розвитком корозійних продуктів здійснювали оптично з цифровою фотофіксацією та кількісною оцінкою кольору у системах Munsell та CIELAB. Для встановлення зв’язку між атомною структурою та макроскопічними проявами патин проведено цифрове моделювання ключових фаз (малахіт, куприт, атакаміт та ін.) за допомогою VESTA із використанням даних Crystallography Open Database. Наукова новизна: Новизна дослідження полягає у поєднанні експериментального спостереження за корозійними процесами з цифровою кристалохімічною реконструкцією, що дозволяє прогнозувати морфологію та стабільність патин на основі геометрії координаційних поліедрів Cu(II). Вперше запропоновано методичний підхід, який інтегрує структурне моделювання, кількісну оцінку кольору та спостереження за поведінкою корозійних плівок, створюючи основу для стандартизованого цифрового опису корозійних фаз монет і артефактів. Висновки: Стабільність патини є комплексною характеристикою, яка визначається поєднанням складу сплаву, наявності бар’єрних фаз (зокрема SnO2), ступеня первинної корозійної деградації та впливу зовнішнього середовища, і може слугувати достовірним маркером автентичності монет; хлоридні фази виявляються найменш стабільними та найкрихкішими, становлять загрозу для збереження монет і можуть сигналізувати про штучне втручання, тоді як купритові й малахітові плівки формують щільні, передбачувані структури, характерні для природного старіння. Порівняльне патинування дозволяє виявити індивідуальні корозійні сценарії кожного історичного зразка і демонструє, що навіть за однакових умов експозиції реакція монет різного складу або виробництва може суттєво відрізнятися, що важливо для диференціації оригіналів і підробок. Цифрове кристалохімічне моделювання ефективно уточнює фазову природу корозійних утворень та створює структурно обґрунтовані критерії для ідентифікації автентичної патини, дозволяючи відрізняти її від штучно нанесених шарів, а одержані результати створюють підґрунтя для формування стандартизованих цифрових баз патин і корозійних фаз, що значно підвищує точність атрибуції, діагностики та реставраційної оцінки нумізматичних артефактів і ефективно протидіє підробкам.