[發(fā)明專利]除去館藏壁畫中有害可溶性鹽的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510341029.0
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN104960378B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉虎;李文福;張譯丹;豆靜杰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類號: B44D7/00
• 分類號: B44D7/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司61201
• 代理人: 高雪霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于文物保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種除去館藏壁畫中有害可溶性鹽的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)在許多博物館中保存的館藏壁畫面臨著或重或輕的酥粉病害，若不及時處理，壁畫將會損壞嚴(yán)重，繼而失去對壁畫的藝術(shù)價值、科學(xué)價值和歷史價值。根據(jù)壁畫酥粉病害研究可知，引發(fā)酥粉病害的內(nèi)因是壁畫中的可溶性鹽，為了保護(hù)館藏壁畫，則需要除去壁畫中的有害可溶性鹽。可溶性鹽含多種鹽分，其中硫酸鹽是壁畫酥粉病害的最根本的內(nèi)因。所以對壁畫脫鹽只需脫除其中的硫酸鹽即可。硫酸鹽中含有陰離子硫酸根，而陽離子可能含有鈉離子、鉀離子等多種，這些陽離子很難與其他陰離子生成氣體或沉淀因而很難去除，而陰離子只有硫酸根一種，所以只需去除陰離子即可脫除硫酸鹽。與硫酸根反應(yīng)較好的陽離子是鋇離子，它們反應(yīng)生成白色沉淀，這些白色沉淀可能貼附在壁畫顏料層表面，對壁畫產(chǎn)生影響。所以現(xiàn)階段的壁畫保護(hù)中，壁畫的脫鹽方式主要是物理吸附脫鹽，但脫鹽效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有壁畫脫鹽方法存在的缺點，提供一種操作簡單，能有效除去館藏壁畫中有害可溶性鹽的方法。

解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

1、在館藏壁畫表面上先放兩層紗布，然后放上一層厚度均勻的脫脂棉，在脫脂棉上倒入蒸餾水，使壁畫中的可溶性鹽溶解。

2、在脫脂棉上放置陰離子交換膜，陰離子交換膜上再放上一層厚度均勻的脫脂棉，并在陰離子交換膜上的脫脂棉上倒入氫氧化鋇水溶液。

3、當(dāng)館藏壁畫通電后有電流通過時，在脫脂棉上放上一塊金屬板，當(dāng)館藏壁畫通電后無電流通過時，在脫脂棉上放上一塊絕緣板，然后連接好電路并通電，通電電流為20～50mA，對館藏壁畫進(jìn)行脫鹽，每小時更換倒入氫氧化鋇水溶液的脫脂棉一次，并重新倒入氫氧化鋇水溶液，共更換2～4次。

上述的陰離子交換膜可以是任何在堿性環(huán)境中只能使陰離子通過且必須能使SO₄^2-離子通過的陰離子交換膜。

上述的氫氧化鋇水溶液優(yōu)選飽和氫氧化鋇水溶液。

上述的通電電流優(yōu)選30mA。

上述的金屬板是銅板或鋁板等。

上述的紗布、脫脂棉、金屬板或絕緣板的大小與館藏壁畫相同，陰離子交換膜大于或等于館藏壁畫。

本發(fā)明采用電泳脫鹽，在通直流電的條件下，壁畫中可溶性鹽的陰陽離子會做反方向的定向移動，這樣利用直流電作為硫酸根離子移動的動力，將硫酸根離子遷移到壁畫外部，然后在壁畫表面放一張陰離子交換膜(只能允許陰離子通過)，硫酸根離子繼續(xù)穿過陰離子交換膜，與陰離子交換膜另外一邊的鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，這些沉淀物落在陰離子交換膜上而不會落在壁畫顏料層表面上，從而避免了沉淀物給壁畫帶來的影響，也達(dá)到了脫除硫酸鹽的目的。與傳統(tǒng)的物理吸附(強吸水樹脂)脫鹽相比，本發(fā)明采用電泳脫鹽效果相對更好。

根據(jù)物質(zhì)的電中性理論，壁畫中的硫酸根離子與鋇離子生成沉淀，造成壁畫中的陰離子減少，正負(fù)電荷不相等，這時提供鋇離子鹽分的那一邊的陰離子會穿過陰離子交換膜，保證壁畫兩邊的電荷守恒。

在館藏壁畫的結(jié)構(gòu)中有一層過渡層位于支撐體泥灰層之間，該層結(jié)構(gòu)材料是環(huán)氧樹脂，不導(dǎo)電，在利用電泳脫鹽時，壁畫相當(dāng)于電容器致使電流無法形成通路，但是電源仍然可以提供動力使壁畫的上下形成電勢差，促使壁畫中可溶性鹽的陰陽離子向相反的方向運動，最終達(dá)到除去硫酸根的目的。

本發(fā)明在利用電泳對壁畫脫鹽后，壁畫中的硫酸根會被氫氧根取代，在壁畫中形成氫氧化鈉或氫氧化鈣，在自然環(huán)境隨著時間變化，氫氧化鈉會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉。壁畫泥灰層的結(jié)構(gòu)材料為碳酸鈣，向模擬樣中加入的幾種可溶性鹽也會形成可溶性碳酸鹽，但是實驗結(jié)果證明了只有硫酸鹽產(chǎn)生嚴(yán)重的酥粉病害，所以根據(jù)分析可知，本發(fā)明采用電泳脫鹽后在壁畫中產(chǎn)生的碳酸鹽對壁畫產(chǎn)生酥粉病害的可能性很小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明脫鹽方法的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實施例。