[发明专利]除去馆藏壁画中有害可溶性盐的方法

说明书

技术领域

本发明属于文物保护技术领域，具体涉及一种除去馆藏壁画中有害可溶性盐的方法。

背景技术

现在许多博物馆中保存的馆藏壁画面临着或重或轻的酥粉病害，若不及时处理，壁画将会损坏严重，继而失去对壁画的艺术价值、科学价值和历史价值。根据壁画酥粉病害研究可知，引发酥粉病害的内因是壁画中的可溶性盐，为了保护馆藏壁画，则需要除去壁画中的有害可溶性盐。可溶性盐含多种盐分，其中硫酸盐是壁画酥粉病害的最根本的内因。所以对壁画脱盐只需脱除其中的硫酸盐即可。硫酸盐中含有阴离子硫酸根，而阳离子可能含有钠离子、钾离子等多种，这些阳离子很难与其他阴离子生成气体或沉淀因而很难去除，而阴离子只有硫酸根一种，所以只需去除阴离子即可脱除硫酸盐。与硫酸根反应较好的阳离子是钡离子，它们反应生成白色沉淀，这些白色沉淀可能贴附在壁画颜料层表面，对壁画产生影响。所以现阶段的壁画保护中，壁画的脱盐方式主要是物理吸附脱盐，但脱盐效果并不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有壁画脱盐方法存在的缺点，提供一种操作简单，能有效除去馆藏壁画中有害可溶性盐的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：

1、在馆藏壁画表面上先放两层纱布，然后放上一层厚度均匀的脱脂棉，在脱脂棉上倒入蒸馏水，使壁画中的可溶性盐溶解。

2、在脱脂棉上放置阴离子交换膜，阴离子交换膜上再放上一层厚度均匀的脱脂棉，并在阴离子交换膜上的脱脂棉上倒入氢氧化钡水溶液。

3、当馆藏壁画通电后有电流通过时，在脱脂棉上放上一块金属板，当馆藏壁画通电后无电流通过时，在脱脂棉上放上一块绝缘板，然后连接好电路并通电，通电电流为20～50mA，对馆藏壁画进行脱盐，每小时更换倒入氢氧化钡水溶液的脱脂棉一次，并重新倒入氢氧化钡水溶液，共更换2～4次。

上述的阴离子交换膜可以是任何在碱性环境中只能使阴离子通过且必须能使SO₄^2-离子通过的阴离子交换膜。

上述的氢氧化钡水溶液优选饱和氢氧化钡水溶液。

上述的通电电流优选30mA。

上述的金属板是铜板或铝板等。

上述的纱布、脱脂棉、金属板或绝缘板的大小与馆藏壁画相同，阴离子交换膜大于或等于馆藏壁画。

本发明采用电泳脱盐，在通直流电的条件下，壁画中可溶性盐的阴阳离子会做反方向的定向移动，这样利用直流电作为硫酸根离子移动的动力，将硫酸根离子迁移到壁画外部，然后在壁画表面放一张阴离子交换膜(只能允许阴离子通过)，硫酸根离子继续穿过阴离子交换膜，与阴离子交换膜另外一边的钡离子反应生成硫酸钡沉淀，这些沉淀物落在阴离子交换膜上而不会落在壁画颜料层表面上，从而避免了沉淀物给壁画带来的影响，也达到了脱除硫酸盐的目的。与传统的物理吸附(强吸水树脂)脱盐相比，本发明采用电泳脱盐效果相对更好。

根据物质的电中性理论，壁画中的硫酸根离子与钡离子生成沉淀，造成壁画中的阴离子减少，正负电荷不相等，这时提供钡离子盐分的那一边的阴离子会穿过阴离子交换膜，保证壁画两边的电荷守恒。

在馆藏壁画的结构中有一层过渡层位于支撑体泥灰层之间，该层结构材料是环氧树脂，不导电，在利用电泳脱盐时，壁画相当于电容器致使电流无法形成通路，但是电源仍然可以提供动力使壁画的上下形成电势差，促使壁画中可溶性盐的阴阳离子向相反的方向运动，最终达到除去硫酸根的目的。

本发明在利用电泳对壁画脱盐后，壁画中的硫酸根会被氢氧根取代，在壁画中形成氢氧化钠或氢氧化钙，在自然环境随着时间变化，氢氧化钠会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。壁画泥灰层的结构材料为碳酸钙，向模拟样中加入的几种可溶性盐也会形成可溶性碳酸盐，但是实验结果证明了只有硫酸盐产生严重的酥粉病害，所以根据分析可知，本发明采用电泳脱盐后在壁画中产生的碳酸盐对壁画产生酥粉病害的可能性很小。

附图说明

图1是本发明脱盐方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。