离子色谱法在文物保护领域中的应用及进展.docVIP

PAGE  PAGE 9 离子色谱法在文物保护领域中的应用及进展 　　【摘 要】离子色谱法是测定无机盐离子及部分极性有机物种类和含量的有效检测方法。本文阐述了离子色谱法的特点；总结了其在文物预防性保护，出水文物保护，不可移动石质文物、陶瓷器、土遗址、壁画等文物保护修复中的应用研究；并展望了离子色谱法在文物保护领域中的发展前景。 　　【关键词】离子色谱法 预防性保护 出水文物 不可移动石质文物 　　一、引言 　　离子色谱法属于高效液相色谱的一种，是测定阴离子、阳离子及部分极性有机物种类和含量的一种液相色谱方法。分离机理主要是离子交换，基于离子交换树脂上可解离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换。分离方式分为三种：离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱。离子色谱仪由贮液罐、输液泵、进样器、分离柱、抑制器、检测器及色谱工作站组成（见图1）。 　　离子色谱法因其快速、方便、灵敏度高、选择性好、可同时分析多种离子等优点，被广泛应用于环境、自来水工业、石油化工、食品、农业、地质、医药和生物等领域[1]。随着文物科技保护的不断发展，离子色谱法在文物研究上的应用也越来越多[2-4]。基于近年来文献，本文综述了离子色谱法的特点及在文物保护领域的应用现状，展望了离子色谱法在文物保护中的发展前景。 　　二、离子色谱法在文物保护领域中的应用 　　1.离子色谱法在文物预防性保护中的应用 　　1930年，在意大利罗马召开的“关于艺术品保护国际研讨会”第一次提出预防性保护的概念，即是对博物馆藏品保存环境实现有效管理、监测、评估和控制，抑制环境因素对文物的危害，使文物长期处于“稳定、洁净”的安全保存环境中，以达到有效长久保护和保存文物的目的。馆藏文物保存环境是指包括库房、展厅、展柜、储物柜（箱、盒）等的物理、化学、生物条件。温度、湿度、光照、污染气体、虫害和霉菌等环境因素均是引起馆藏文物劣化和损害的原因[5]。其中污染气体分为以下几类：（1）有机化合物：甲酸、乙酸、甲醛、乙醛等，主要是从馆藏环境中各种装饰装修材料中散发出来的，或者是文物修复不当残留在文物表面的，均对文物有腐蚀作用[6]。（2）含氮化合物：一氧化氮、二氧化氮等，这些气体分子可转化成硝酸与亚硝酸，对金属文物、纺织品、石质文物、壁画等产生破坏作用。（3）含硫化合物：二氧化硫等，对所有文物均有一定的腐蚀作用[7]。（4）碱性气体：氨气，主要来源于建筑、装修材料中释放及参观者汗液挥发，会使有机质文物脱色、褪色[8]。因此，有效地监测、检测和控制博物馆微环境中的多种污染气体十分必要，离子色谱法的发展为检测污染气体的种类和含量提供了可能。通过对污染气体进行采样，将其转化为相应的离子，即可得出结论。 　　比利时安特卫普大学的Velichka Kontozova-Deutsch[9]等人对德国科隆大教堂的空气样品进行了离子色谱检测分析，通过选择合适的色谱柱、优化淋洗液和流速，确定了空气样品中甲酸和乙酸气体的浓度，并对比两种色谱柱对氟离子、甲酸根离子及乙酸根离子的分离效果，表明IonPacAS14色谱柱可同时有效分离这三种物质。上海博物馆徐方圆[10]等人通过“无动力扩散采样-离子色谱”技术，对文物藏展常用的14种木材进行了检测。结果显示，红橡、樟木及经防腐处理过的椴木与棱柱木中的甲酸、乙酸含量较高，应谨慎使用；并提出采用铝塑膜包裹后的木材能较好地阻隔藏展木材中污染气体的释放，可有效降低展柜污染气体对文物的腐蚀破坏。刘霞[8]等人通过自制的无动力扩散采样器与离子色谱仪，对博物馆微环境中的碱性气体氨气进行了采样分析，获得了采样点氨气的浓度，对博物馆馆藏文物环境的监测、检测、控制提供了参考方法。 　　2.离子色谱法在出水文物保护中的应用 　　随着我国水下考古快速发展，各地纷纷展开了水下考古调查和发掘。近年来的水下考古项目有：西沙“华光礁I号”南宋沉船发掘、福建“半洋礁I号”沉船水下考古、广东“南澳I号”沉船水下考古、宁波“小白礁I号”沉船水下考古、辽宁“丹东I号”沉船水下考古调查、广东“南海I号”沉船考古发掘与保护等。伴随水下考古的发掘，涌现了大批出水文物。这些出水文物，特别是从海洋中打捞出来的，长期受海水侵蚀，含有大量的盐分。一旦出水，可溶盐在器物内部反复溶解和重结晶，致使出水陶瓷器酥松脆弱、釉面剥落，会加速金属器的锈蚀等。所以在保护修复处理过程中需要对其脱盐，脱盐前需确定结晶盐的成分和含量，并选择合适的脱盐方法和判断脱盐终点。离子色谱法是测定无机盐离子种类和含量的有效检测方法。在文物保护领域，常选用离子色谱仪检测文物脱盐过程中的离子种类和浓度，通过离子浓度的变化来监测出水文物脱盐的过程及脱盐终点的判断，并大致确定文物中结晶盐的成分。 　　陈岳[11]等