[发明专利]一种评价石质文物脱盐效果的分析方法

说明书

技术领域

本发明属于石质文物脱盐效果分析技术领域，具体涉及一种评价石质文物脱盐效果的分析方法。

技术背景

中国作为文明古国拥有数量众多的石质文物，如石窟寺、摩崖题刻、石质造像、碑刻石质建筑等，这些石质文物对于研究我国古代社会形态，传承我国优秀民族文化均有着极髙的价值与意义。石质文物是我国优秀文化遗产的重要组成部份，但在自然及人为因素的影响下文物病害时有发生。尤其是户外保存的大型石质文物，极易受到盐的侵蚀，盐害已严重威胁到文物的保存和观赏。

水溶盐是在水中可以溶解、随水移动并在适合的环境中可以结晶的无机盐，被认为是历史建筑材料的“癌细胞”。在最大可能地保留历史材料的科学修缮理念指导下，需要在不损坏原有材料的基础上除掉盐分。大量研究工作证明，一般历史石质文物中的水溶盐主要集中在表层小于20mm的范围内。同时由于温度、湿度等在表层范围内的变化最剧烈，因此表层的盐对历史材料也是最危险的，故有必要采取措施排除这些盐分。

历史建筑排除盐分的方法有多种，包括替换法、电化学法、敷贴法等。替换法或多或少会破坏原有石质文物，且替换材料与原有历史材料之间若兼容性不佳会带入新的盐分。电化学法对基层干扰少，但缺点是排盐效果受限制，工期长，且必须由极专业公司组织施工。故前两种方法在重要历史建筑或文物建筑中不建议使用。

敷贴法无损排盐是利用水溶盐离子毛细作用将基层中的盐分集中到可以去除的表层敷贴材料中，从而降低基层盐分的方法。适合的材料有：(1)排盐灰浆：由多种纤维与粘土等材料复合而成的现场可以直接使用的浆状材料，高孔隙率，高比表面积，高效。在1-4周时间可以达到效果，不添加任何无机或有机胶凝材料，也不添加任何无机或有机盐或碱等。(2)牺牲灰浆：以石灰为粘结剂的低强度灰浆。当盐分聚集到该层后，清除掉，达到排除盐分的效果。与排盐灰浆相比时间要长，工期需要6-12个月。两者的原理是将排盐材料施工到含盐的基材时灰浆中的水进人基层，使砖石中的盐活化。被活化的盐离子随水分的蒸发而向表层迁移，在灰浆层中结晶。剔除掉灰浆后，盐分也被排除掉。

排盐灰浆与牺牲灰浆相比具有工期短、施工方便等优点，然而排盐灰浆具有的高效性目前只有很少的跟踪测试等分析数据作为技术支撑，对石质文物排盐效果评价研究尚缺乏系统的工作。以排盐纸浆作为脱盐材料对石质文物进行脱盐时，对脱盐前新鲜纸浆、脱盐后从石质文物表面揭取的纸、石质文物本体共三种类型样品的可溶盐离子种类、浓度及样品中的总含盐量进行测试分析，从而得出一种用排盐纸浆对石质文物进行排盐的脱盐效果的分析方法，该评价方法及其评价结果可为脱盐次数、脱盐终点提供直接的依据。

发明内容

本发明的一种评价石质文物脱盐效果的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)每次脱盐时样品的预处理过程

①每次脱盐后纸质样品的预处理过程

将每次脱盐后干燥的纸质样品，总质量记为M0，取其中一部分与水以质量比1:20混合，随后浸泡8h，并在浸泡过程中不时搅拌；将所得溶液充分离心，离心机各参数设定为：转速10000r/min，时间10min；离心分离后静置一分钟以得到纸质样品上清液；

②每次脱盐后石质样品的预处理过程

将每次脱盐烘干后的石质样品表面进行处理，去除表面可能粘有的纸浆或将杂质去除；将石质样品表面用小刀刮取、收集刮得粉末，将粉末质量记为M0；取其中一部分粉末样品进行充分研磨，加入去离子水溶解搅拌，石水质量比1:5；将所得溶液静置8h，通过静置分离得到石质样品上清液；

可以认为纸质样品上清液或石质样品上清液中溶解了纸质样品或石质样品中全部的可溶性盐，并称量纸质样品上清液或石质样品上清液记为M1，再称取其中一定量的纸质样品上清液或石质样品上清液，记为质量为M2，体积为V，进行离子色谱分析；

(2)用离子色谱法测定体积为V的纸质样品上清液或石质样品上清液中每种

可溶盐离子含量

其中参数如下：流速范围：0.00-3.000mL/min；流速精度：<0.1％；流速准确度：<0.1％；耐压范围：0-41MPa(0-6000psi)；压力波动：<0.2％。将体积V的上清液进行离子色谱分析；纸质样品上清液或石质样品上清液进入仪器后，由于各种待测阴离子对色谱柱的相对亲和力不同而彼此分开，被分离的阴离子随淋洗液流经抑制柱时，被转变成相应的高电导酸，淋洗液转变成电导率很低的碳酸。用电导检测器测定转变为相应酸型的阴离子，与标准溶液比较，根据保留时间、峰高或峰面积分别定性、定量分析相应的阴离子。