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古保论坛│古籍修复用水的古今之别

来源:国家古籍保护中心
日期:2016-07-27
作者:武汉大学信息管理学院博士生导师、教授 刘家真
编辑:赵洪雅

  水是古籍修复过程中用途最广的材料,调制浆糊、喷洒书页、洗书都需要水。水的纯净程度与成分直接影响古籍修复的效果,以及古籍的长期保存。从古至今,水的形态虽然没有发生改变,但水的成分却变化很大。

  古代的水

  水是一种很好的溶剂,由于自然因素和人为因素,水中含有各种各样的杂质。中国古代的修复用水取之于河流、湖泊,水中的污染物主要来自于大自然的污物,经过过滤就较为纯净了。

  今天的水

  现代水源中不仅含有生活污染物、农业污染物,还含有工业污染物,包括大量有机物与重金属。

  经过自来水厂的处理,从理论上讲,大部分不溶于水的物质以及有害人体的杂质和微生物都基本清除了,但净水处理中的某些有机物及重金属还可能残留在自来水中。

  经过长途的供水管网的传输,自来水还可能夹杂管道的颗粒物及金属微粒等。可见,用户直接可用的自来水成分的复杂性。自来水若直接用作修复用水,这些杂质就可能被纸张吸附,为今后书页的保存带来风险。因此,用于修复的自来水需要再净化处理。

  自来水再净化的方法

  目前主要有三类净化方法,一是通过RO逆透纯水机获得纯水,RO纯水并非市场上的纯净水;二是通过离子交换树脂交换柱,净化得到去离子水;三是购买蒸馏水。

  这三种水的制作成本不同,纯净程度也不同。蒸馏水的生产成本高,当然价格也高,但水质纯度一般。因此,在图书馆、博物馆的古籍修复中普遍采用RO纯水与去离子水。

  1RO逆透纯水机

  RO逆透纯水机源于美国太空技术,在90年代引入我国。逆渗透(Reverse Osmosis)是一种薄膜分离技术,依靠逆渗透膜在压力,使溶液中的溶剂与溶质相分离。由于逆渗透膜上的微孔极小,其孔隙仅为细菌、病毒体积的几千分之一。采用该技术制备的水为纯水,其特点是去掉了水中的全部电解质与非电解质,即去掉了水中的全部非水物质。

  2去离子水

  普通水含有相当多的杂质离子,如纳离子、钾离子钙离子、铁离子等阳离子以及氯离子、碳酸离子或硫酸根离子等阴离子。当普通水通过离子交换树脂交换柱时,水中的阳离子和水中的阴离子与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的 OH- 离子进行交换,使流出来的去离子水不再含有这些杂质。

  香港某文物修复部门的去离子水装置

  去离子水虽然用离子交换树脂去掉了水源中的金属阳离子以及某些污染物的阴离子,但仍可能有一些有机物以非离子形态存在于其中,即去离子水中仍然存在可溶性的有机物,这点是与纯水(RO水)的区别。

  去离子水的特点是:去掉溶于水中的电解质物质,但去离子水中可以含有不能电离的非电解质,如某些溶入水的有机物。这种处理方式的成本低于RO纯水。香港有同行通过离子交换树脂来净化自来水,对它纯净度的检查要求是,净化了的水的电导率为0.50microS/cm

  3蒸馏水

  蒸馏水是指用蒸馏方法制备的纯水,由于水经过一次蒸馏难以除掉一些不易挥发的成分,所以就有了二次蒸馏,也就是重蒸馏水,它的纯度比一般蒸馏水更高。蒸馏水以去除电解质及与水沸点相差较大的非电解质为主,无法去除与水沸点相当的非电解质,所以可能残留某些可以溶于水的有机物。

  蒸馏需要耗费大量的能量,蒸馏水的价格较去离子水高,纯度也比不上RO纯水,所以一般并未在博物馆、图书馆的古籍修复中普遍采用。

  水的电导率

  水的电导率是水传导电流的能力,是电阻率的倒数。常采用毫西门子mS/cm或微西门子µS/cmmicroS/cm)作为量度单位。水的电导率可以用电导率测量仪测定。

  水越纯净,含盐量越少,电阻越大,电导率越小,若电导率低于0.056µS/cm,水中其他杂质离子基本都没有了。可以通过水的电导率进一步辨别经过不同方法净化的水。如:

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