文物修复和保护过程中无机化学的发展与应用研究

◎杨 华

（新疆维吾尔自治区博物馆 新疆 乌鲁木齐 830000）

在对历史遗物进行修复和保护的过程中，主要应用的学科包括了生物、化学、物理、环境科学等等。通过对这些学科的综合应用来实现对文物的正确认知和了解，从而避免其受到腐蚀和污染，尽可能的将文物的原貌恢复。总而言之，文物修复和保护这门学科有着很强的综合性特征，由多个学科内容相互交叉而成。

一、文物修复和保护与无机化学之间的关系

文物所具备的属性在一定程度上决定了文物因为污染或者腐蚀而出现的变化都属于化学或者物理变化，而在这当中，无机化学与文物修复和保护有着十分密切的关联。

随着我国在文物保护和修复方面需求的增强和科学技术的逐步发展，在文物保护和修复过程中，无机化学所发挥的作用愈发重要。无机质文物在人类发展史中占据着十分重要的地位，因此在文物修复和保护当中无机化学的作用无可替代。虽然文物有着十分丰富的种类，但在对其进行保护的过程中仍然主要针对病害情况来进行处理，在这其中出现得最为频繁的病害包括了文物的破碎粘贴、文物的加固以及文物中污染物的清理。下面将对文物修复和保护过程中无机化学的发展和应用进行深入地研究和探析。

二、文物修复和保护中无机化学的发展与应用

（一）壁画文物保护过程中无机化学的应用

在我国的历史文物当中，壁画属于十分古老的一种艺术形式，其中包含着社会、艺术以及文化等多方面信息。在清理壁画的过程中，对烟熏污染物进行清理是一种重要的修复方式，这种污染普遍存在于壁画文物当中，例如敦煌莫高窟壁画和天水麦积山壁画等等，其中都有或多或少的烟熏污染物。这种污染物中的成分主要包括了芳烃化合物和碳黑，一般将轻汽油乳液和柠檬酸铵混合，或者将丙酮、松节油以及异丙醇混合，作为清洗液来对烟熏污染物进行清理。除了使用上述两种清洗液进行清理之外，也可使用无机物来清理烟熏污染物，例如克孜尔千佛洞中的壁画就使用了氢氧化钠和氢氧化铵来对烟熏污染物进行清理，敦煌莫高窟则使用了碳酸钠来作为清洗液，都获得了非常好的清理效果。除了烟熏混合物之外，可溶性盐结晶是对壁画造成危害的重要元素，如果采用的修复方法或者材料不合理，那么可能会出现退化现象。一旦壁画出现可溶性盐结晶时，那么会使壁画表面出现剥离和酥粉。实际上存在于壁画当中的大部分无机盐，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，当石膏出现结晶现象时，会导致壁画表层出现崩解或者剥落，但采用石膏对壁画进行支撑和修理时，却并没有出现这种情况，这也充分说明了壁画中的结晶和盐的扩展现象有着重要的关联。

（二）有机质文物过程中无机化学的应用

因为有机质文物有着易降解的特点，所以对这类文物进行修复和保护具有一定的挑战性。例如对于纸张文物中的有色污染物进行清理，主要应用的是过氧化氢和硼氢化钠，但在这个过程中需要注意过氧化氢可能会对纸张文物中原本具有价值的颜色造成影响。在对文物进行漂白的过程中，需要在碱性条件下使用过氧化氢，否则会因为氧气的释放而对纸张造成损害。硼氢化钠的主要作用在于还原纸张文物中的发色官能团，并使得其中的纤维羧基还原，以促进纸张纤维的稳定。相比于高锰酸钾和次氯酸钠来说，次氯酸钙所提供的漂白作用更加适用，不是像前两者容易造成纸张的降解。次氯酸钙的降解作用非常小，不会使纸张因为漂白过程而出现白色。除了漂白之外，脱酸也是纸张文物修复和保护工作中的重要内容，通过采用氢氧化钙能够有效完成纸张文物的脱酸过程，但在这个过程中可能会出现一定的副作用，因此要引起足够的重视，例如墨水变褐或者纸张变黄。除了氢氧化钙之外，碳酸氢镁同样具有一定的脱酸效果，但它的副作用在于可能导致纸张降解，所以在纸张文物修复时更加倾向于副作用更小的碳酸氢钙。

（三）金属文物保护过程中无机化学的应用

金属文物的修复和保护主要包括了青铜器和铁器，在对青铜器文物进行修复的过程中，除锈是非常重要的一项修复工作，这也是青铜器文物中的主要污染形式，所以对于锈出现的原因进行了解是非常必要的，这对于除锈工作的进行有着重要的意义。在青铜器文物中，锈的主要成分为氯化亚铜，氯化亚铜通过和水以及氧气之间的反应生成碱式氯化铜，这是锈蚀的延伸阶段，上述的反应实际上就是青铜器文物生锈的过程，而在这当中，氯离子则是生锈的主要源头。因此，想要做好青铜器文物的除锈工作，就必须对氯离子进行清除。通过实验证明，使用去离子水能够有效清除青铜器文物中处于游离状态的氯离子，但却无法彻底清除结合态的氯离子，所以无法彻底的除锈。除了使用去离子水之外，倍半碳酸钠溶液也可以有效的去除氯离子，虽然不是完全清除，但能够有效缓解青铜器粉状锈的出现。乙腈水溶液相比于前两者而言，能够更加彻底的去除掉氯离子，从而达到除锈的效果，这主要是因为乙腈水溶液中因为配位作用而将碱式氯化铜中的氯离子释放出去，同时也包括了氯化亚铜中存在的氯离子。

在对铁质文物进行修复和保护时，除锈同样也是一项十分重要的修复工作内容，铁质文物中的锈蚀成分包括了硫化物、硫酸盐以及氧化物等等。通常来看，一般首先会采用机械的方法来对铁质文物中的浮锈进行剥离，接着使用有机酸来对铁质文物表面的附着物进行溶解，进而通过与铁离子相互作用所形成的配合物来对铁锈进行清除，例如草酸钠和单宁酸等等。除了上述的方法之外，碱性溶液脱盐也是较为常用的除锈方法，其能够在不对铁质文物造成影响的条件下，来实现对氯离子的清除，但因为在这个过程中需要应用到水溶液，所以有可能造成新的铁锈出现，因此在实际的除锈过程中，可结合氢氧化锂乙醇溶液来进行氯离子的脱除。要想有效抑制铁质文物的腐蚀，需要用到缓蚀保护的方法，主要应用的是钼酸钠和硅酸钠，经过钼酸钠溶液处理后，铁质文物表面的有害锈会转化为无害锈，并在其表面生成致密缓蚀膜。硅酸盐同样能够起到一定的缓蚀功能，并能够吸附在铁质文物表面，对基体腐蚀起到有效的抑制作用。

三、结语

在文物修复和保护工作中，灵活的使用无机化学能够对无机质文物病害的治理起到十分重要的作用。同时，许多有机质文物病害形成及治理也与无机物质存在着一定的联系。所以在文物修复和保护工作中对于无机化学的应用是非常必要的。随着无机化学的逐步发展，越来越多的新型材料会出现在人们的视野当中，从而为文物修复和保护工作提供更多的选择。