上期我們提到飽水木質(zhì)文物發(fā)掘后，它們與埋藏環(huán)境建立的平衡狀態(tài)被打破，使文物面臨著損壞。為保護(hù)發(fā)掘出土/出水的飽水木質(zhì)文物，使其得以穩(wěn)定，不僅要及時(shí)控制地上環(huán)境、抑制劣化，還需脫水干燥定型，維持文物形貌，不發(fā)生變形、開(kāi)裂。但由于長(zhǎng)期埋藏在含水、含鹽環(huán)境，木質(zhì)文物不僅處于飽水狀態(tài)，而且在大多數(shù)情況下都含有較高鹽分。因此，在文物脫水干燥之前，首先需要進(jìn)行木質(zhì)文物的脫鹽。博物館新建庫(kù)房。

1 鹽類來(lái)源與分析

脫鹽包括脫除可溶鹽和難溶鹽。飽水木質(zhì)文物均含有不同量的可溶鹽和難溶鹽。在埋藏缺氧環(huán)境中，硫酸鹽還原菌可將SO₄^2-還原成各類硫鐵化合物。木質(zhì)文物被打撈出水后，硫鐵化合物遇到空氣和水分后會(huì)發(fā)生氧化，生成硫酸以及各種硫酸鹽。隨著硫鐵化合物氧化反應(yīng)的不斷進(jìn)行，體積將不斷增加，從而對(duì)木材造成應(yīng)力破壞。至21世紀(jì)初，出土、出水木質(zhì)文物中硫鐵化合物問(wèn)題逐漸引起文保界關(guān)注。博物館新建庫(kù)房。

近年來(lái)，各國(guó)科研人員開(kāi)始重視出水木質(zhì)文物中硫鐵化合物的危害，對(duì)其含量、分布和存在形態(tài)展開(kāi)大量分析研究。寧波“小白礁Ⅰ號(hào)”清代沉船遺址出水船體檢測(cè)到Fe、S、及O元素的存在。我國(guó)西沙海域出水的“華光礁Ⅰ號(hào)”南宋沉船等飽水古木材樣品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)Fe元素含量最高達(dá)40%以上且分布極不均勻，S元素平均含量為5%，隨木材深度逐漸減少，木材中的硫化物既有有機(jī)硫，也有無(wú)機(jī)硫，硫鐵化合物均由四方硫鐵礦(FeS)在不同的條件下轉(zhuǎn)化生成。

2 為什么要脫鹽

飽水木質(zhì)文物，在長(zhǎng)期的埋藏過(guò)程中，一方面埋藏環(huán)境中的可溶鹽成分可以通過(guò)交換作用滲入到木材的組織中去；另一方面，埋藏環(huán)境中的諸如Fe²⁺、SO₄^2-等能夠和木材組織成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的鹽分也會(huì)吸附在木材組織中，且缺氧環(huán)境中的木質(zhì)文物所含硫化物的種類、含量、分布取決于其所處環(huán)境的H₂S濃度、pH值、溫度以及其本身木質(zhì)的降解程度和所含鐵離子的量。博物館新建庫(kù)房。

可溶鹽在埋藏環(huán)境中對(duì)木質(zhì)文物的侵蝕作用主要體現(xiàn)在對(duì)木質(zhì)成分的降解上，而在出土后，主要體現(xiàn)在對(duì)木質(zhì)文物的結(jié)構(gòu)破壞上。特別是在飽水木質(zhì)文物出土后，在開(kāi)放環(huán)境中可溶鹽易發(fā)生潮解和結(jié)晶，這是一個(gè)物理、化學(xué)過(guò)程，而且伴隨著吸熱和放熱現(xiàn)象。分布在木質(zhì)文物表面或組織中的可溶鹽分子，在干燥環(huán)境中隨著水分的揮發(fā)而發(fā)生結(jié)晶；之后當(dāng)環(huán)境潮濕吸收水分時(shí)，發(fā)生潮解。由于可溶鹽在潮解或結(jié)晶過(guò)程中，會(huì)發(fā)生明顯的體積變化，進(jìn)而使得木質(zhì)組織結(jié)構(gòu)發(fā)生物理漲縮效應(yīng)，導(dǎo)致木質(zhì)文物產(chǎn)生粉化或崩裂等現(xiàn)象。此外，鹽的存在還會(huì)導(dǎo)致出土飽水木質(zhì)文物的酸化，不利于木質(zhì)文物的長(zhǎng)期保存，若直接進(jìn)行脫水干燥，會(huì)造成木材斷裂，在長(zhǎng)期保存過(guò)程中，發(fā)生粉化、脫落，甚至其整體顏色發(fā)生改變。博物館新建庫(kù)房。

3 脫鹽方法有哪些

無(wú)論是出土于何種環(huán)境的飽水木質(zhì)文物，出土后都應(yīng)進(jìn)行清洗脫鹽工作。目前，最簡(jiǎn)單有效的清洗脫鹽處理是采用蒸餾水循環(huán)置換脫鹽，即采用去離子水對(duì)飽水木質(zhì)文物進(jìn)行反復(fù)置換，通過(guò)置換出的溶液的導(dǎo)電率對(duì)可溶鹽的含量進(jìn)行脫鹽程度判斷。采用上述方法，通?？梢匀コ举|(zhì)文物中的大部分可溶鹽。對(duì)于有些埋藏環(huán)境含有豐富的鐵元素，飽水木質(zhì)文物中含有鐵鹽。用PEG水溶液浸漬含鐵元素的出土木材，結(jié)果都會(huì)使木材顏色發(fā)生黑變。針對(duì)這類問(wèn)題，使用聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)對(duì)鐵離子進(jìn)行吸附處理，鐵離子的最大有效脫除率在45%左右，有一定的吸附脫除作用。博物館新建庫(kù)房。

針對(duì)飽水木質(zhì)文物中的鐵鹽對(duì)木質(zhì)文物造成的酸化問(wèn)題，可采用氨水蒸汽法、噴灑NaHCO₃等弱堿性溶液進(jìn)行中和處理，也可采用納米堿性材料填充解決酸化問(wèn)題，雖然取得了一定效果，但此類方法的持久性和安全性有待進(jìn)一步研究。乙二胺-二(2-羥基-4-甲苯基)乙酸(EDDHMA)是一種與鐵離子形成配合物能力極強(qiáng)的化合物，以此可以增加硫鐵化合物的溶解度，有效去除鐵離子。但是該方法在堿性條件下使用，也可能會(huì)引起木材降解。另外，有研究人員開(kāi)發(fā)了乙二胺四乙酸二鈉與過(guò)氧化氫(H₂O₂)的復(fù)配材料用于飽水木質(zhì)文物中硫鐵化合物的脫除技術(shù)研究，結(jié)果證實(shí)這種復(fù)配脫鹽劑對(duì)二硫化亞鐵(FeS₂)的清除效果良好。但在篩選飽水木質(zhì)文物硫鐵化合物脫除絡(luò)合劑時(shí)，除了考慮脫除絡(luò)合劑的有效性外，還應(yīng)更多考慮脫除絡(luò)合劑對(duì)文物的安全性。除按上述化學(xué)方法外，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在“寧波‘小白礁I號(hào)’清代木質(zhì)沉船中硫鐵化合物脫除”項(xiàng)目中，課題組成員建立了文物自動(dòng)清洗脫鹽試驗(yàn)室模型，得出了縮短文物清洗脫鹽周期的一些規(guī)律。總體上講，飽水木質(zhì)文物在進(jìn)行脫鹽置換時(shí)，采用超聲波誘導(dǎo)有助于脫鹽進(jìn)程。博物館新建庫(kù)房。

4 氣密充氮脫鹽裝置

為滿足出水文物脫鹽，公司設(shè)計(jì)研制了一款氣密充氮脫鹽裝置。通過(guò)超微米氣泡裝置使氮?dú)馀c水充分混合，形成超微米氣液混合體，降低水中的溶解氧，提高文物脫鹽速率，利用液面氮?dú)夥獯?，模擬深水或地下超低氧或無(wú)氧的埋藏環(huán)境，減緩或阻止脫鹽期間鹽分、氧氣等對(duì)文物的化學(xué)氧化、腐蝕。該產(chǎn)品還避免了化學(xué)試劑對(duì)文物造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)，具有安全環(huán)保、操作方便等優(yōu)勢(shì)。

< 氣密充氮脫鹽裝置 >

該產(chǎn)品的成功研制，不僅為出水文物的長(zhǎng)久儲(chǔ)藏奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)脫鹽方法深入探索，具有應(yīng)用推廣價(jià)值。

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