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、開裂。但由于長期埋藏在含水、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，首先需要進行木質(zhì)文物的脫鹽。博物館新建庫房。

1 鹽類來源與分析

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)的不斷進行，體積將不斷增加，從而對木材造成應(yīng)力破壞。至21世紀初，出土、出水木質(zhì)文物中硫鐵化合物問題逐漸引起文保界關(guān)注。博物館新建庫房。

近年來，各國科研人員開始重視出水木質(zhì)文物中硫鐵化合物的危害，對其含量、分布和存在形態(tài)展開大量分析研究。寧波“小白礁Ⅰ號”清代沉船遺址出水船體檢測到Fe、S、及O元素的存在。我國西沙海域出水的“華光礁Ⅰ號”南宋沉船等飽水古木材樣品進行分析，發(fā)現(xiàn)Fe元素含量最高達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硫，也有無機硫，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，在長期的埋藏過程中，一方面埋藏環(huán)境中的可溶鹽成分可以通過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)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生的鹽分也會吸附在木材組織中，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。博物館新建庫房。

可溶鹽在埋藏環(huán)境中對木質(zhì)文物的侵蝕作用主要體現(xiàn)在對木質(zhì)成分的降解上，而在出土后，主要體現(xiàn)在對木質(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，在開放環(huán)境中可溶鹽易發(fā)生潮解和結(jié)晶，這是一個物理、化學過程，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；之后當環(huán)境潮濕吸收水分時，發(fā)生潮解。由于可溶鹽在潮解或結(jié)晶過程中，會發(fā)生明顯的體積變化，進而使得木質(zhì)組織結(jié)構(gòu)發(fā)生物理漲縮效應(yīng)，導致木質(zhì)文物產(chǎn)生粉化或崩裂等現(xiàn)象。此外，鹽的存在還會導致出土飽水木質(zhì)文物的酸化，不利于木質(zhì)文物的長期保存，若直接進行脫水干燥，會造成木材斷裂，在長期保存過程中，發(fā)生粉化、脫落，甚至其整體顏色發(fā)生改變。博物館新建庫房。

3 脫鹽方法有哪些

無論是出土于何種環(huán)境的飽水木質(zhì)文物，出土后都應(yīng)進行清洗脫鹽工作。目前，最簡單有效的清洗脫鹽處理是采用蒸餾水循環(huán)置換脫鹽，即采用去離子水對飽水木質(zhì)文物進行反復置換，通過置換出的溶液的導電率對可溶鹽的含量進行脫鹽程度判斷。采用上述方法，通常可以去除木質(zhì)文物中的大部分可溶鹽。對于有些埋藏環(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)果都會使木材顏色發(fā)生黑變。針對這類問題，使用聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)對鐵離子進行吸附處理，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。博物館新建庫房。

針對飽水木質(zhì)文物中的鐵鹽對木質(zhì)文物造成的酸化問題，可采用氨水蒸汽法、噴灑NaHCO₃等弱堿性溶液進行中和處理，也可采用納米堿性材料填充解決酸化問題，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，也可能會引起木材降解。另外，有研究人員開發(fā)了乙二胺四乙酸二鈉與過氧化氫(H₂O₂)的復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)果證實這種復配脫鹽劑對二硫化亞鐵(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，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)合劑對文物的安全性。除按上述化學方法外，據(jù)文獻報道，在“寧波‘小白礁I號’清代木質(zhì)沉船中硫鐵化合物脫除”項目中，課題組成員建立了文物自動清洗脫鹽試驗室模型，得出了縮短文物清洗脫鹽周期的一些規(guī)律?？傮w上講，飽水木質(zhì)文物在進行脫鹽置換時，采用超聲波誘導有助于脫鹽進程。博物館新建庫房。

4 氣密充氮脫鹽裝置

為滿足出水文物脫鹽，公司設(shè)計研制了一款氣密充氮脫鹽裝置。通過超微米氣泡裝置使氮氣與水充分混合，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，利用液面氮氣封存，模擬深水或地下超低氧或無氧的埋藏環(huán)境，減緩或阻止脫鹽期間鹽分、氧氣等對文物的化學氧化、腐蝕。該產(chǎn)品還避免了化學試劑對文物造成的潛在風險，具有安全環(huán)保、操作方便等優(yōu)勢。

< 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久儲藏奠定基礎(chǔ)，同時也對脫鹽方法深入探索，具有應(yīng)用推廣價值。

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