文物修復(fù)和保護(hù)過程中無機(jī)化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用研究

◎楊 華

（新疆維吾爾自治區(qū)博物館 新疆 烏魯木齊 830000）

在對歷史遺物進(jìn)行修復(fù)和保護(hù)的過程中，主要應(yīng)用的學(xué)科包括了生物、化學(xué)、物理、環(huán)境科學(xué)等等。通過對這些學(xué)科的綜合應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)對文物的正確認(rèn)知和了解，從而避免其受到腐蝕和污染，盡可能的將文物的原貌恢復(fù)?？偠灾奈镄迯?fù)和保護(hù)這門學(xué)科有著很強(qiáng)的綜合性特征，由多個學(xué)科內(nèi)容相互交叉而成。

一、文物修復(fù)和保護(hù)與無機(jī)化學(xué)之間的關(guān)系

文物所具備的屬性在一定程度上決定了文物因?yàn)槲廴净蛘吒g而出現(xiàn)的變化都屬于化學(xué)或者物理變化，而在這當(dāng)中，無機(jī)化學(xué)與文物修復(fù)和保護(hù)有著十分密切的關(guān)聯(lián)。

隨著我國在文物保護(hù)和修復(fù)方面需求的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，在文物保護(hù)和修復(fù)過程中，無機(jī)化學(xué)所發(fā)揮的作用愈發(fā)重要。無機(jī)質(zhì)文物在人類發(fā)展史中占據(jù)著十分重要的地位，因此在文物修復(fù)和保護(hù)當(dāng)中無機(jī)化學(xué)的作用無可替代。雖然文物有著十分豐富的種類，但在對其進(jìn)行保護(hù)的過程中仍然主要針對病害情況來進(jìn)行處理，在這其中出現(xiàn)得最為頻繁的病害包括了文物的破碎粘貼、文物的加固以及文物中污染物的清理。下面將對文物修復(fù)和保護(hù)過程中無機(jī)化學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用進(jìn)行深入地研究和探析。

二、文物修復(fù)和保護(hù)中無機(jī)化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用

（一）壁畫文物保護(hù)過程中無機(jī)化學(xué)的應(yīng)用

在我國的歷史文物當(dāng)中，壁畫屬于十分古老的一種藝術(shù)形式，其中包含著社會、藝術(shù)以及文化等多方面信息。在清理壁畫的過程中，對煙熏污染物進(jìn)行清理是一種重要的修復(fù)方式，這種污染普遍存在于壁畫文物當(dāng)中，例如敦煌莫高窟壁畫和天水麥積山壁畫等等，其中都有或多或少的煙熏污染物。這種污染物中的成分主要包括了芳烴化合物和碳黑，一般將輕汽油乳液和檸檬酸銨混合，或者將丙酮、松節(jié)油以及異丙醇混合，作為清洗液來對煙熏污染物進(jìn)行清理。除了使用上述兩種清洗液進(jìn)行清理之外，也可使用無機(jī)物來清理煙熏污染物，例如克孜爾千佛洞中的壁畫就使用了氫氧化鈉和氫氧化銨來對煙熏污染物進(jìn)行清理，敦煌莫高窟則使用了碳酸鈉來作為清洗液，都獲得了非常好的清理效果。除了煙熏混合物之外，可溶性鹽結(jié)晶是對壁畫造成危害的重要元素，如果采用的修復(fù)方法或者材料不合理，那么可能會出現(xiàn)退化現(xiàn)象。一旦壁畫出現(xiàn)可溶性鹽結(jié)晶時，那么會使壁畫表面出現(xiàn)剝離和酥粉。實(shí)際上存在于壁畫當(dāng)中的大部分無機(jī)鹽，都具有可溶性特征，但是其中的天然石膏具有一定的特殊性，當(dāng)石膏出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象時，會導(dǎo)致壁畫表層出現(xiàn)崩解或者剝落，但采用石膏對壁畫進(jìn)行支撐和修理時，卻并沒有出現(xiàn)這種情況，這也充分說明了壁畫中的結(jié)晶和鹽的擴(kuò)展現(xiàn)象有著重要的關(guān)聯(lián)。

（二）有機(jī)質(zhì)文物過程中無機(jī)化學(xué)的應(yīng)用

因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)文物有著易降解的特點(diǎn)，所以對這類文物進(jìn)行修復(fù)和保護(hù)具有一定的挑戰(zhàn)性。例如對于紙張文物中的有色污染物進(jìn)行清理，主要應(yīng)用的是過氧化氫和硼氫化鈉，但在這個過程中需要注意過氧化氫可能會對紙張文物中原本具有價值的顏色造成影響。在對文物進(jìn)行漂白的過程中，需要在堿性條件下使用過氧化氫，否則會因?yàn)檠鯕獾尼尫哦鴮垙堅斐蓳p害。硼氫化鈉的主要作用在于還原紙張文物中的發(fā)色官能團(tuán)，并使得其中的纖維羧基還原，以促進(jìn)紙張纖維的穩(wěn)定。相比于高錳酸鉀和次氯酸鈉來說，次氯酸鈣所提供的漂白作用更加適用，不是像前兩者容易造成紙張的降解。次氯酸鈣的降解作用非常小，不會使紙張因?yàn)槠走^程而出現(xiàn)白色。除了漂白之外，脫酸也是紙張文物修復(fù)和保護(hù)工作中的重要內(nèi)容，通過采用氫氧化鈣能夠有效完成紙張文物的脫酸過程，但在這個過程中可能會出現(xiàn)一定的副作用，因此要引起足夠的重視，例如墨水變褐或者紙張變黃。除了氫氧化鈣之外，碳酸氫鎂同樣具有一定的脫酸效果，但它的副作用在于可能導(dǎo)致紙張降解，所以在紙張文物修復(fù)時更加傾向于副作用更小的碳酸氫鈣。

（三）金屬文物保護(hù)過程中無機(jī)化學(xué)的應(yīng)用

金屬文物的修復(fù)和保護(hù)主要包括了青銅器和鐵器，在對青銅器文物進(jìn)行修復(fù)的過程中，除銹是非常重要的一項(xiàng)修復(fù)工作，這也是青銅器文物中的主要污染形式，所以對于銹出現(xiàn)的原因進(jìn)行了解是非常必要的，這對于除銹工作的進(jìn)行有著重要的意義。在青銅器文物中，銹的主要成分為氯化亞銅，氯化亞銅通過和水以及氧氣之間的反應(yīng)生成堿式氯化銅，這是銹蝕的延伸階段，上述的反應(yīng)實(shí)際上就是青銅器文物生銹的過程，而在這當(dāng)中，氯離子則是生銹的主要源頭。因此，想要做好青銅器文物的除銹工作，就必須對氯離子進(jìn)行清除。通過實(shí)驗(yàn)證明，使用去離子水能夠有效清除青銅器文物中處于游離狀態(tài)的氯離子，但卻無法徹底清除結(jié)合態(tài)的氯離子，所以無法徹底的除銹。除了使用去離子水之外，倍半碳酸鈉溶液也可以有效的去除氯離子，雖然不是完全清除，但能夠有效緩解青銅器粉狀銹的出現(xiàn)。乙腈水溶液相比于前兩者而言，能夠更加徹底的去除掉氯離子，從而達(dá)到除銹的效果，這主要是因?yàn)橐译嫠芤褐幸驗(yàn)榕湮蛔饔枚鴮A式氯化銅中的氯離子釋放出去，同時也包括了氯化亞銅中存在的氯離子。

在對鐵質(zhì)文物進(jìn)行修復(fù)和保護(hù)時，除銹同樣也是一項(xiàng)十分重要的修復(fù)工作內(nèi)容，鐵質(zhì)文物中的銹蝕成分包括了硫化物、硫酸鹽以及氧化物等等。通常來看，一般首先會采用機(jī)械的方法來對鐵質(zhì)文物中的浮銹進(jìn)行剝離，接著使用有機(jī)酸來對鐵質(zhì)文物表面的附著物進(jìn)行溶解，進(jìn)而通過與鐵離子相互作用所形成的配合物來對鐵銹進(jìn)行清除，例如草酸鈉和單寧酸等等。除了上述的方法之外，堿性溶液脫鹽也是較為常用的除銹方法，其能夠在不對鐵質(zhì)文物造成影響的條件下，來實(shí)現(xiàn)對氯離子的清除，但因?yàn)樵谶@個過程中需要應(yīng)用到水溶液，所以有可能造成新的鐵銹出現(xiàn)，因此在實(shí)際的除銹過程中，可結(jié)合氫氧化鋰乙醇溶液來進(jìn)行氯離子的脫除。要想有效抑制鐵質(zhì)文物的腐蝕，需要用到緩蝕保護(hù)的方法，主要應(yīng)用的是鉬酸鈉和硅酸鈉，經(jīng)過鉬酸鈉溶液處理后，鐵質(zhì)文物表面的有害銹會轉(zhuǎn)化為無害銹，并在其表面生成致密緩蝕膜。硅酸鹽同樣能夠起到一定的緩蝕功能，并能夠吸附在鐵質(zhì)文物表面，對基體腐蝕起到有效的抑制作用。

三、結(jié)語

在文物修復(fù)和保護(hù)工作中，靈活的使用無機(jī)化學(xué)能夠?qū)o機(jī)質(zhì)文物病害的治理起到十分重要的作用。同時，許多有機(jī)質(zhì)文物病害形成及治理也與無機(jī)物質(zhì)存在著一定的聯(lián)系。所以在文物修復(fù)和保護(hù)工作中對于無機(jī)化學(xué)的應(yīng)用是非常必要的。隨著無機(jī)化學(xué)的逐步發(fā)展，越來越多的新型材料會出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中，從而為文物修復(fù)和保護(hù)工作提供更多的選擇。