Okazy meteorytów żelaznych posiada chyba każdy kolekcjoner. Ich piękny wygląd zewnętrzny jak i ciekawe wnętrze są ozdoba każdego zbioru. Problem zaczyna się wtedy, gdy nasze płytki zaczynają rdzewieć. Meteoryty żelazne wywodzą się z jąder dużych, zdyferencjowanych planetoid. Powstały w warunkach, w których obca jest woda i jakiekolwiek inne związki występujące w ziemskiej atmosferze. Kiedy taki fragment planetoidy ląduje na Ziemi spotyka warunki bardzo mu niesprzyjające. Od samego momentu spadku rozpoczyna się korozja. W zależności od czasu ekspozycji i warunków w jakich się znajduje, do wnętrza okazu wnikają różne związki , jak już wspomniałem , zupełnie obce „kosmicznemu podróżnikowi” Wszelkie środki jakie podejmiemy , mają na celu maksymalne spowolnienie  korozji, jej absolutne zatrzymanie nie jest możliwe.

Najpierw chciałbym opisać metody „uniwersalne”, które stosuje do wszystkich okazów. Następnie zajmę się osobno okazami całkowitymi i ciętymi, na końcu opiszę dokładniej pojęcia zaznaczone w teście pogrubieniem.

Metody uniwersalne

Najważniejszą sprawą jest odcięcie meteorytu od wilgoci. Nie ma mowy o myciu okazu wodą ani żadną chemią gospodarczą. Jeżeli okaz w jakikolwiek sposób się zabrudzi należy przemyć go alkoholem, możliwie czystym (nie wódką ani spirytusem salicylowym) najlepiej spirytusem rektyfikowanym lub izopropanolem.

Meteoryty należy trzymać w miejscu o możliwie najmniejszej dobowej amplitudzie temperatur (ochłodzenie sprzyja kondensacji na powierzchni okazu pary wodnej) a więc z dala od okien itp.

Powszechnie stosuje się powłoki ochronne w postaci sprayów. Najlepszym obecnie i najczęściej używanym wśród kolekcjonerów jest spray Ballistol (do kupienia w sklepach z bronią, myśliwskich) Opakowanie 100 ml (ok. 20 zł) starcza na bardzo długi czas. Spryskany okaz pokrywa się tłusta powłoką, która świetnie chroni meteoryt przed dostępem wody. Nie należy z nim przesadzać – po spryskaniu powierzchnia powinna być lekko tłusta, okaz nie powinien nim ociekać.

Dostęp wody można również ograniczyć poprzez umieszczenie okazu w szczelnym pojemniku z żelem krzemionkowym (czyt. „Meteoryt” 4/2006, s. 13)

OKAZY CAŁKOWITE

Meteoryt świeżo spadły pokryty jest cienką skorupą obtopieniową, która dość dobrze chroni wnętrze okazu przed penetracją czynników korozyjnych. Niestety, ze względu na swoją grubość (dziesiąta część milimetra) skorupa ta nie jest zbyt trwała. Na okazach meteorytu Sikhote-Alin, znalezionych 40-50 lat po spadku, zaczyna już ona odpadać.

Powszechnie stosowaną metodą jest oksydacja okazu. Oksydowany okaz pokrywa się ciemnym nalotem, dzięki któremu reakcja z wodą i innymi związkami zawartymi  powietrzu przebiega znacznie wolniej.

Jeżeli mamy do czynienia z meteorytem mocno zardzewiałym lub lezącym długo w ziemi, warto poddać go oczyszczaniu i pasywacji poprzez utworzenie ogniwa galwanicznego.
 

Pamiętajmy, że w przypadku znalezienia podejrzanego obiektu nie wolno go w żaden sposób konserwować ani traktować chemikaliami –należy skontaktować się z osobą, która pomoże nam w identyfikacji znaleziska.

OKAZY CIĘTE (płytki/piętki)

Aby ukazać budowę meteorytu, często bardzo efektownie figury Widmanstattena, należy przeciąć okaz, wypolerować i wytrawić. Niestety ma to też uboczny skutek. Odsłaniamy wówczas wnętrze okazu, które do tej pory było chronione skorupa obtopieniową bądź warstwą zwietrzeliny. Wyeksponowany w ten sposób „goły metal” szybko zardzewieje jeśli nie poddamy go odpowiednim zabiegom.

Najlepszym sposobem na konserwację ciętego okazu jest jego wytrawienie. Oprócz tego że dzięki niemu ukazują się piękne figury Widmanstattena i Neumanna (nie dotyczy ataksytów), to podczas trawienia powierzchnia pokrywa się warstwą pasywacyjną, mocno ograniczającą dostęp wody i innych związków w głąb płytki.

Zanim okaz zostanie wytrawiony warto wygrzać go w piecu w celu usunięcia zgromadzonej wilgoci.

Po trawieniu należy spryskać okaz wspomnianym wcześniej Ballistolem.

Tak jak pisałem we wstępie, żadna z opisanych metod nie zatrzyma korozji, może ja tylko znacznie spowolnić, tak, aby ponowne trawienie było konieczne nie wcześniej niż za parę lat.

Izopropanol (alkohol izopropylowy (CH₃)₂CH-OH) doskonale nadaje się do odtłuszczania i oczyszczania. Jest bezproblemowo dostępny w sklepach z art. chemicznymi. Przy stosowaniu należy zachować ostrożność, jest to środek łatwopalny, jego opary tworzą z powietrzem mieszaninę wybuchową. Zalecam stosowanie w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

Oksydacja –proces w trakcie którego na powierzchni metali tworzy się zwarta, mocno przylegająca warstwa tlenków. W przypadku żelaza w czasie oksydacji tworzy się przylegająca trwała warstwa tlenku żelazowo-żelazawego (FeO·Fe₂O₃), która blokuje dalszy proces utleniania wnętrza okazu.

Oksydacja ma głównie zastosowanie przy produkcji broni ( stąd jej czarny kolor) Wówczas podgrzewa się dany element do temperatury 500-600 C i zanurza w specjalnym roztworze. Niestety tak wysoka temperatura w przypadku meteorytów jest niewskazana gdyż bezpowrotnie niszczy linie Neumanna i deformuje figury Widmanstattena. Dlatego zalecanym przeze mnie sposobem jest utworzenie ogniwa galwanicznego (patrz niżej) Niektórzy stosują gotowanie meteorytu w oleju mineralnym (do silników samochodowych) aczkolwiek przeprowadzona przeze mnie próba nie przyniosła oczekiwanych rezultatów.

Wygrzewanie polega na poddaniu meteorytu wysokiej temperaturze w celu odparowania zgromadzonej w nim wilgoci. Meteoryty leżące długo w ziemi, zwłaszcza w nie najsuchszych warunkach (np. Campo del Cielo, Morasko) zgromadziły w sobie naprawdę zdumiewająca ilość wody. W celu jej usunięcia  należy umieścić okaz w piekarniku (najlepiej elektrycznym) i nastawić temperaturę na 200-250 C. Oczywiście najpierw należy usunąć z meteorytu ewentualne środki konserwujące. Po około 15 minutach na okazie pojawiają się bąbelki wrzącej wody. Meteoryt należy trzymać w piekarniku tak długo, aż bąbelki przestaną się wydzielać , ale nie krócej niż 30 minut.

W czasie tego zabiegu powstaje nieprzyjemny zapach, dlatego przed otwarciem piekarnika warto otworzyć okno w kuchni;-)

Ponadto, powierzchnia płytki może zabarwić się na różne kolory (moje Campo del Cielo zabarwiały się czasami na złoto, czasami na niebiesko) a okazy całkowite mogą wyglądać jak mocno zardzewiałe. Dlatego płytki należy wypolerować i ponownie wytrawić, a okazy całkowite oczyścić na wysokoobrotowej, miękkiej szczotce drucianej i poddać pasywacji. Oczywiście, jeżeli posiadamy ładny okaz z liniami spływu ( np. Sikhote-Alin) to szczotka druciana nie wchodzi w rachubę) Szczotka druciana nie wyczyści tez den głębokich regmagliptów.

Płytki Campo del Cielo 100 i 75 g zaraz po wyjęciu z piekarnika (przedtem były wytrawione)

Płytka Campo 275g po wygrzewaniu( była przedtem wytrawiona) oraz  pół roku po tym zabiegu ( i ponownym trawieniu). Brak jakichkolwiek śladów korozji.

Oczyszczanie i pasywacja poprzez tworzenie ogniwa galwanicznego (nazywane mylnie autolizą lub autoelektrolizą) polega na stworzeniu naturalnego ogniwa, które samorzutnie produkuje prąd elektryczny.

Do przeprowadzenia takiej reakcji potrzebne są: folia aluminiowa, 5% roztwór NaOH w wodzie (najlepiej destylowanej) no i oczywiście meteoryt żelazny.

Meteoryt zawijamy szczelnie w folie aluminiową (stroną matową do meteorytu), umieszczamy w plastikowym pojemniku i zalewamy roztworem NaOH.

Tworzymy w ten sposób ogniwo galwaniczne, w którym katodę stanowi meteoryt a anodę folia aluminiowa. Od powierzchni meteorytu odrywają się banieczki wodoru, które mechanicznie usuwają warstwę rdzy (Fe₂O₃) a na powierzchni powstaje ciemna warstwa wspomnianego wcześniej tlenku żelazowo-żelazawego.

Czekamy do momentu aż folia aluminiowa całkowicie się rozpuści. W razie potrzeby całą czynność można powtórzyć do uzyskania pożądanego efektu.
Po ostatecznym wyjęciu okazu z roztworu, należy go dokładnie opłukać w wodzie destylowanej, wysuszyć i pokryć warstwą Ballistolu.

Okaz całkowity Campo 367g po wyjęciu z piekarnika...

...oraz po wyczyszczeniu szczotką drucianą i pasywacji metodą galwaniczną.

Trawienie Dzięki temu zabiegowi na powierzchni przekroju oktaedrytów ukazuje się ich piękna struktura wewnętrzna; figury Widmanstattena oraz linie Neumanna.

Aby trawienie przyniosło pożądany efekt powierzchnia przekroju musi być przede wszystkim dokładnie wypolerowana. Osobiście poleruję płytki szlifierką oscylacyjną do gradacji 400 , następnie do 1200 ręcznie papierem wodnym. Powinna się nam ukazać czysta powierzchnia , w której można się mniej więcej przejrzeć.

Kolejnym krokiem zasługującym na szczególną uwagę jest dokładne oczyszczenie płytki po polerowaniu i jej odtłuszczenie możliwie najczystszym alkoholem (co najmniej 99%, zalecam izopropanol).

Oczyszczoną płytkę umieszczamy w 5% roztworze kwasu azotowego (HNO₃) w czystym alkoholu (zalecam to co zwykle;) Roztwór należy sporządzać z możliwie najbardziej stężonego kwasu, (najsilniejszy jaki znalazłem w sprzedaży to 65%) Dobrze jest przygotować roztwór 2-3 dni przed trawieniem i przechowywać szczelnie zamknięty w ciemnym miejscu. Oczywistą sprawą jest ze wlewamy kwas do alkoholu, nigdy odwrotnie!

Podczas trawienia płytka powinna być całkowicie zanurzona w roztworze, w szklanym naczyniu, najlepiej oparta kantem o ściankę naczynia (wówczas dolna powierzchnia nie przylega do dna)

Już po kilkudziesięciu sekundach zacznie się ukazywać coraz wyraźniejszy rysunek figur, linie Neumanna zaczynają być widoczne po kilku minutach. Trawienie nie powinno trwać dłużej niż ok. 10 minut.

Ponieważ z naczynia będą wydobywać się pary izopropanolu oraz tlenki azotu, trawienie należy przeprowadzać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Po ukończeniu trawienia okaz należy opłukać pod bieżącą wodą, dokładnie osuszyć i pokryć warstwą Ballistolu.