简述含有有机物的古代文物年代确定的物理化学原理
随着越来越多古物的被发掘,人们意识到,我们需要知道这些宝物究竟是属于哪个年代,有的古物自身刻有制造与某个朝代,有的发掘于古墓中的宝物可以通过墓中随葬石碑上的碑文可以知道。但是仍旧有许多不知诞生于何年的宝物,于是,鉴定者们根据化学原理中“半衰期”这个概念,计算出来了宝物们的“生日”。
半衰期
放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间,叫半衰期(Half-life)。随着放射的不断进行,放射强度将按指数曲线下降,放射性强度达到原值一半所需要的时间叫做同位素的半衰期。原子核的衰变规律是:N=No(1/2)^(t/T) 其中:No是指初始时刻(t=0)时的原子核数 t为衰变时间,T为半衰期,N是衰变后留下的原子核数。放射性元素的半衰期长短差别很大,短的远小于一秒,长的可达数百亿年。
m=M(1/2)^(t/T)
其中M为反应前原子核质量,m为反应后原子核质量,t为反应时间,T为半衰期。
放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,与外界的物理和化学状态无关。
考古学上,文物年代的断定主要有相对年代断定和绝对年代的断定。相对年代测定是判断遗物和遗迹在时间上的先后顺序,方法主要有考古地层学和类型学。绝对年代的测定是依靠各种科学技术手段测定各种遗存距今的具体年代,常用方法有碳十四测年、钾氩法、热释光法、裂变径迹法等,当然这些方法有其各自的适用范围和优劣,得出的年代允许一定误差。
放射性年代测定法
又称放射测年法,是利用测定被测物中某些放射性核素与其衰变产物的比率,之后应用这种放射性核素半衰期计算年代的方法。
放射性年代测定法是自然界存在的被科学家当作地质时钟的80种自然过程之一,也是时至今日,被进化论引用最多以证明其地球年龄模型的自然过程。放射性年代测定法认为,地球的绝对年龄是几百万年到几十亿年之间。其中包括我们所熟悉的钾氩法、铀铅法、碳-14年代测定法等等多种测定方法 放射性碳测年法
又称为 碳-14 测年法,由于 碳-14 的半衰期为 5730 年,正负误差 40 年。所以可以测定的时间范围在 58,000 至 62,000年。由于时间范围足够长,且没有放射性用于人类学考古足够了。如果需要更古老的测定,完全可以用其他半衰期更长的放射性元素。
植物通过光合作用将CO2结合成植物组织,动物依植物为生,这就使生物界都混入了碳-14动物通过排泄,死亡,植物通过腐烂,沉积,进入表层土壤而使C14进入土壤,大气与广大海面接触, CO2又与海水中溶解的碳酸盐和CO2进行交换,因此海水、海生物及海底沉积物中都含有碳-14。所以,凡是和大气中的CO2进行过直接或间接交换的含碳物质都包含碳-14。当生物体死亡后,新陈代谢停止,由于碳-14的不断衰变减少,因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定,就可以准确算出生物体死亡(即生存)的年代例如某一生物体出土化石,经测定含碳量为M克(或碳-12的质量),按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出,生物体
活着时,体内碳-14的质量应为 m克但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一,根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了,即已死亡了一万七千二百九十年了美国放射化学家W.F.利比因发明了放射性测年代的方法,为考古学做出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖
由于碳-14含量极低,而且半衰期很长,所以用碳-14只能准确测出5~6万年以内的出土文物,对于年代更久远的出土文物,如生活在五十万年以前的周口店北京猿人,利用碳-14测年法是无法测定出来的又例如,湖南长沙马王堆汉墓女尸出土时碳14的残余量约占原始含量的767%,经计算,女尸下葬的年代应该在公元前160年左右
历史与科学的结合,连接着我们与古人的思想,使我们听懂来自那些宝物的无声的语言!
T原子最外层电子占核外电子总数的
3 |
8 |
X最外层电子数是次外层电子数的2倍,最外层电子数不超过8,所以其次外层为K层,则X是C元素;
Y常温下的单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,则Y是N元素;
Z元素最高正价为+7价,且为短周期元素,则Z是Cl元素;
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的原子中含有6个质子、8个中子,所以该原子的符号是
146 |
146 |
(2)元素T的氢化物是H2S,硫化氢的形成过程:,
故答案为:;
(3)Y的氢化物是氨气,Y的最高价氧化物的水化物是硝酸,二者反应生成硝酸铵,所以该物质的名称是硝酸铵,故答案为:硝酸铵;
(4)T与X形成的常见化合物是二硫化碳,二氧化硫的电子式为:,
故答案为:;
(5)Z所在族元素的氢化物中,HF中含有氢键,第VIIA族元素氢化物从Cl元素开始,其氢化物的沸点随着原子序数的增大而增大,所以沸点最低的物质的化学式为:HCl,故答案为:HCl;
(6)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是Cl元素,
a.单质的沸点高低与非金属性强弱无关,故错误;
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定,说明Z的非金属性大于T,故正确;
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应,不能说明二者的非金属性强弱,故错误;
d.T元素原子得电子的数目比Z元素原子得电子多,得电子多少与非金属性强弱无关,故错误;
故选b,
故答案为:HCl;b.
宇宙射线中的中子与大气中的大量存在的稳定核素氮-14发生N(n,p)C反应能够产生碳-14,而碳-14又会发生半衰期T=5730年的β衰变变成氮-14,由此构建一个核素平衡。碳-14与氧气反应生成的二氧化碳被生物圈接收,活体生物体内的碳-14与碳-12浓度比例是一定经测定,碳-14的同位素丰度为12×10^(-12)的,只有当生物死亡后,碳循环中断,碳-14逐渐衰变至没有。在化石标本中采样测量碳-14的丰度,与12×10^(-12)比较,即可计算出生物生活的年代。
比如:一个化石样品含有碳-14的丰度是43×10^(-13),则可计算出该化石活体生活的年代距今t=ln(No/N)T/ln2=ln[12×10^(-12)÷43×10^(-13)]×5730÷ln2≈84839861年。
鉴定古籍版本对收藏者的意义重大,版本学是从书籍的字体、纸张、版式、刀法、墨色、刻印、题跋、批稿、印章等方面来研究图书版本的,在鉴定一部比较完整的古籍(即全文、序跋、版式、刻工姓名等都具备)的情况下,所审阅、考察和判断的古籍版本不仅是文献,也是文物。鉴定版本是一项实践性、经验性较强的技术工作,其实质就是要熟悉旧书,熟悉版本,从而能举一反三。学习版本鉴定方法最好是多看、多比较、多实践,俗语说“百闻不如一见”,纸上谈兵是永远行不通的。还要懂一些金石学、印章、目录学的知识,笔者对古籍版本研究已有10多年了,收藏各种宋、元、明、清、民国版本达500多册。
在长期实践中,笔者逐步掌握了鉴定古籍版本的一般规律,形成一套鉴定的程式,每当鉴定一种版本,我首先要揭开卷首看一看,从字体、版式、纸张的特点来判断一下,是何朝何时所刻,也可以从书名、编著者、校订人的姓名来作参考,心中有了底,再考证真伪,详看序跋、目录、卷末、书尾,查找有无牌记、封面、刊工姓名等。我的鉴定经验是:
字体鉴定。不同年代、不同地区刻本字体都有不同,如北宋早期多用欧体,瘦劲清秀,丰厚淳朴。南宋刻字多用柳体,工整有力。金代多用柳体。元代初期似宋,后仿赵孟兆页体,流利活泼,柔软圆润,官家刻本不惜重金,故字体工整漂亮,而书坊以刻书营利为目的,贪多求快,字体多恶劣粗俗。明刻本保留元末遗风,自嘉靖年起变化成一种横平竖直、横细竖粗、直挺整齐严谨的长方形字体,清刻本多为仿宋体,尤显柔美、秀丽,令人耳目一新,但以后字体变得呆板,字行密集如涂鸦一片,很不雅观。
版式。北宋早期多白口,后期左右栏,版心为刻工姓名和字数,南宋四周双栏,元代也是如此,只是鱼尾多,行间更窄,书口更阔,明初刻本多承元刻版式,内府刻本字大行疏,独具一格。正德以后仿宋版格式,并且出现毛氏汲古阁刻本的名家雕刻版本,清武英殿刻本最好辨认。
印纸。书坊刻本大多用价格低廉的劣质纸印书,官家刻本纸张要好一些,宫廷刻本印纸更好,要分清竹纸、棉纸、麻纸、皮纸的不同,宋刻本主要用麻纸和竹纸,白棉纸印本是嘉靖刻本的特点,万历多用竹纸、黄棉纸,清代刻本印纸繁多。
墨色、刀法。宋代刻印书籍,用墨比较讲究,墨色浓厚似漆,字黑纸白,十分显眼,宋版刻工刀法较精细认真,笔划不苟。元版墨色较混,刀法生硬而无力,明代一些仿宋刻本,形似原版,细加比较,差强人意。
装帧。宋代书籍主要是蝴蝶装,少有施用装,南宋出现色背装,流行于明嘉靖、隆庆时,至万历开始广泛用线装形式。
序跋、版记、避讳字。看序跋作者查年代,看版记知坊刻本、官刻本、私刻本,各个朝代的皇帝姓名都有避讳。
题跋。藏书印章,题跋内容较广,清代很多藏书家,精于版本鉴定,经验丰富,见多识广,他们的题跋多有百年之论,可供后人参考,藏书印章是藏书家钤印在藏本上表示所有权和鉴定意见的信物,以及藏书印章。
行款字数。伪本的鉴定,如宋嘉定刻本为半页7行,行15字,小字双行,宋代黄善夫刻本为半页10行,行18字,注文双字,行24字,四周双边,左有耳,耳记篇名。
综上所述,古版本的鉴定较为复杂,以上只是笔者收藏古籍版本的一些初浅体会,供藏友参考
首先,不只是C14(碳十四)还有热释光可以检测文物。但都只能作为辅助手段。文物的种类很多。碳-14方法只能用于测定有机物的年代,而且具有一定误差(误差最大可达上百年)。C14研究的对象是碳,比如古树,棺木,还有陶器中的植物残骸。研究金属和石头就是瞎扯了。即使是测定有机物的年代,也存在着老物新工的问题,就是老东西上面增加新的纹饰来提升其价值,这就没法测了,比如说有把老棺木改成古琴的。古铜器,古钱币也存在改刻的问题,老玉,老瓷器也存在把有损坏的地方去掉,改成别的样式,这也只能靠眼力来甄别。
而且高仿品也有了对付的方法。
①现在乘地铁或飞机不是要安检的嘛,在安检的时候,会经过热视光类似的检测仪,物品的年份会向前推移,如果多安检几次,自然而然年份就往前很多了,以后再想经碳14鉴定的话,就麻烦了。
②用拼接法,比如是一副字画,画是新的,但是裱是旧的,那碳14和热视光也就没什么用了。再比如说一件开门新的瓷器,作假的人把底足挖了,再接上旧的底足,如果用C14测的话。显示的年代是这个底足的年代。
你好,具体划分还需要了解古籍的内容,保存状态,存量等条件。
根据您提供的时间,推测应该为二级,或三级文物,若想要了解文物,现市场价值、收藏保存注意事项等更加具体的情况,可以去相关的文物鉴定机构进行鉴定了解。以下为文物等级划分标准,您可以参考一下。
一、一级文物
1、反映中国各个历史时期与生产关系及其经济制度、政治制度,以及有关社会历史发展的代表性文物。
2、反映生产力的发展、生产技术的进步和科学发明创造的代表性文物。
3、反映各民族社会历史发展和促进民族团结、维护祖国统一的代表性文物。
4、反映历代劳动人民反抗经济剥削、政治压迫,以及有关著名起义领袖的代表性文物。
5、反映了中外友好往来和在政治、经济、军事、教育、科技、文化、体育等方面相互交流的代表性文物。
6、反映中华民族抵御外侮、反抗侵略的历史事件和重要历史人物的代表性文物。
7、反映历代著名的思想家、科学家、发明家、政治家、军事家、教育家、文学家、艺术家及历代著名工匠的代表性文物。
8、反映各民族生活习俗、文化艺术、工艺美术、宗教信仰的具有特别重大历史、艺术和科学价值的代表性文物。
9、中国古旧图书中具有代表性的善本。
10、反映有关国际共产主义运动中重大事件和杰出领袖人物的革命实践活动,以及为中国革命作出重大贡献的国际主义战士的代表性文物。
11、反映中国***成立以来及其有关重大历史事件、领袖人物、著名烈士的代表性文物。
12、反映有关中国各党派、团体的重大事件、重要人物和爱国侨胞及社会知名人士的具有代表性的文物。
13、其他具有特别重要历史、艺术、科学价值的国内外代表性文物。
二、二级文物
1、具有重要历史、科学价值或较高艺术价值,但在全国或本地区存量较多的文物。
2、具有一定历史、科学价值或一般艺术价值,但在全国或本地区存量较少的文物。
3、反映一个地区、一个民族或某一个时代的具有重要历史价值或较高艺术价值,但有某种缺陷的文物。
4、反映某一历史人物、历史事件,或对研究某一历史问题有重要价值的文物。
5、反映某种文化类型和文化特征的、能说明某一历史问题有重要价值的文物。
6、时代较晚,其历史、艺术、科学价值一般,但经济价值较高的文物。
7、反映各地区、各民族的重要民俗文物。
8、反映历代著名艺术家或著名工匠的重要作品,一般艺术家的精品。
9、中国古旧图书中具有重要价值的善本。
10、其他具有重要历史、艺术、科学价值的国内外文物。
三、三级文物
1、具有一定历史、艺术、科学价值,在全国或本地区存量较多的文物。
2、反映一个地区、一个民族或某一时代的具有一定历史、艺术、科学价值,但有某种缺陷的文物。
3、反映某一历史事件或人物,对研究某一历史问题有一定价值的文物。
4、反映某种文化类型特征的某一区域性的非主要文物。
5、具有一定历史、艺术、科学价值的民俗文物。
6、反映某一历史时期艺术水平和工艺水平的作品,或艺术、工艺水平较高,但损伤较重的作品。
7、中国古旧图书中具有一定价值的善本。
8、其他具有一定历史、艺术、科学价值的国内文物。
解答整理不易,望您采纳,谢谢!
基本不能,碳14是根据半衰期来算时间,14C的半衰期为5730年,14C的应用主要有两个方面:一是在考古学中测定生物死亡年代,即放射性测年法;二是以14C标记化合物为示踪剂,探索化学和生命科学中的微观运动。
除非是一些商周青铜期可以测一下,会有几百年左右的误差,一般的只有几百年或千把年没有入过土的古玩,是无法测量的,
简述含有有机物的古代文物年代确定的物理化学原理
本文2023-10-11 23:35:15发表“古籍资讯”栏目。
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