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欧洲博物馆保藏室腐蚀气体控制和监测

发布时间:2019-09-14 06:56:20

欧洲博物馆保藏室腐蚀气体控制和监测

在博物馆和档案馆珍贵保藏行业中,保管部负责人除了需要注意温度、湿度、灰尘、虫害外,有害气体——即腐蚀性气体也是需要控制的因素。因为这些气体会对保管珍贵的文物和档案造成影响。 为了更好地保护文物和档案,博物馆人需要注意这一问题。

腐蚀气体状况

对文物造成破坏的气体一部分来源于室外的工业污染、汽车尾气、燃煤鞭炮等,会伴随新风空气吹进馆内,主要成分是硫化氢、氯气等腐蚀酸性气体和氮氧化物等。 另一部分来自室内污染物,如文物储藏柜的气味、装饰材料带来的气体,主要是甲醛、臭氧、VOC等氧化性气体。这些气体如不加以控制,会对文物保护造成较大的危害。因为上述气体混合后会和青铜器、纸张、丝绸、字画等文物产生化学反应,造成不可逆转的损失。

一种错误观点是,博物馆装了新风空调机组,里面已经安装了空气过滤器,不会有腐蚀气体进入馆内了。实际上新风空调机中的灰尘过滤器是无法过滤掉硫化氢等气体分子的。因为一般的新风空调机组中只安装了尼龙或无纺布中效过滤器,这些过滤器只能过滤粒径大于0.4微米的灰尘颗粒。即便是过滤级别最高的过滤器也只能过滤粒径大于0.1微米的灰尘。而硫化氢等气体分子小得多,粒径只有约0.0003微米,所以灰尘过滤器是不能过滤掉有害气体分子的。如想去除这些气体,只能使用化学过滤器来去除。

有公司将含碱性物质的化学滤料,注入氧化铝载体中,可以和空气中的酸性气体进行化学反应,转换成固体。转换后的固体不会还原成酸性气体。相比只能暂时将有害气体吸收住的活性炭材料,效果更好。

欧洲保管行业腐蚀气体的安全标准

实际上在1980年出版的《档案保护技术实用手册》 中,就提到了气体对档案制成材料耐久性的影响,包括二氧化硫、氯气、氮化物、硫化氢等。由于当时的科技水平有限,手册中没有提到上述气体控制到何种程度才算安全。

近些年,很多博物馆、档案馆、图书馆都注意到了这个问题,不同单位设置了自己的基本使用浓度标准,如将硫化氢浓度设定为低于0.1毫克/立方米(或1PPB)。

难以控制的问题是,同样浓度的气体,如1PPB的硫化氢,对不同环境下对文物造成的腐蚀程度是不同的。因为在不同温湿度条件下,和不同比例的氮氧化物和VOC等气体混合后,同样1PPB硫化氢造成腐蚀程度会有很大区别,能否达到保管人期望的安全标准难以确定。所以欧美国家普遍的观点是,博物馆保管人没有必要知道保藏环境中的气体浓度,只要知道这些腐蚀气体对文物造成的破坏程度是什么样就可以了,这样更直观更实际些。至于气体浓度和造成破坏的对应关系,可以留给科研工作者来进行研究。

以荷兰档案管理的标准为例,此文件是在1994年,由荷兰、意大利等保藏协会联合,在不同气体混合的条件下,针对纸张和金属类材料做了很多实验后,最后达成共识的一个标准。实验使用铜感应片和银感应片,模拟腐蚀气体对铜和银感应片造成的腐蚀速率,找到和纸张等文物腐蚀的对应关系,最后得出的馆藏环境安全标准是: 铜感应片40埃(1埃=1/10纳米) /30天,银感应片90埃/30天。即在铜片腐蚀速率小于40埃/30天,银感应片腐蚀速率小于90埃/30天的情况下,文物腐蚀只在表层发生,不会对保藏造成大影响,可视为符合标准;如果超过了40埃/30天和90埃/30天,对文物会有较大腐蚀,需要对气体实施控制。上述标准已经在荷兰采用,在欧盟、北美、澳洲和中国香港地区也被普遍接受并用来确定馆藏环境气体是否达标。

根据上述环境等级,笔者认为针对博物馆或档案馆的气体环境为:

Class1/C1级:档案、金属收藏、稀有书籍;

Class2/C2级:博物馆、博物馆储藏库和图书馆;

Class3/C3级:历史建筑;

Class4/C4级:短期内可暂时接受;

Class5/C5级:不可接受。

实时腐蚀监测仪表

现场腐蚀气体破坏性,或说腐蚀速率达到什么程度,我们通过嗅觉是无法辨知的。现有一种专利产品——现场实时监测仪表OG3 (on guard 3000),用以监控温度、湿度、铜感应片腐蚀速率和银感应片腐蚀速率。其原理是当铜和银感应片与腐蚀气体发生反应后,重量会增加,OG3上的感应头会根据震动频率察觉到这个重量变化。这个数值(单位为埃/30天)可显示记录并通过数据线储存到电脑上,保管人可以通过直观显示的数值,了解腐蚀气体破坏程度,从而进行更好的及时的预防 。


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