双通道离子色谱法测定一件陶罐表面结晶盐以及脱盐溶液中的阴阳离子

陶器由于受环境的影响,表面容易出现结晶盐。在保护修复陶器的过程中,脱盐是重要的保护程序之一。本工作主要研究了双通道离子色谱法测定一件陶罐表面结晶盐以及脱盐溶液中的7种阴离子和5种阳离子时,淋洗液浓度、流速对测定结果的影响。实验表明:淋洗液浓度和流速会影响各离子的分离和峰形。当碳酸钠~碳酸氢钠浓度为2.5~1.7mmol/L、流速为0.6m L/min,吡啶二羧酸~硝酸浓度为0.8~1.6mmol/L、流速为0.7m L/min时,各离子峰形好,分离时间适中,分离效果很好。精密度和回收率实验表明,该分析方法的准确度满足定量分析的要求。由此可见,用双通道离子色谱法可以快速、简便、准确地测定结晶盐的离子种类和含量,可以实时监测脱盐溶液中的离子含量能较好地反映器物的脱盐程度。     

魏家庄遗址出土铁质文物的脱盐处理研究

山东济南魏家庄遗址出土铁质文物中含有大量有害氯离子,严重威胁着文物的安全。因此,脱盐就成为该批铁器保护的重点,是阻止铁器继续腐蚀的重要保证。在经一系列实验工作后,该批铁器的脱盐溶液采用0.005mol/L NaOH溶液,对于仅为铁质的容器类铁器采用直接浸泡法,同时结合冷热交替和超声波法;对于带有鞘的兵器类铁器采用2%Primal AC33加固后再进行脱盐;对于带有漆皮痕迹的铁器也试用了纸浆脱盐法。铁器经脱盐后氯离子含量大大降低,脱盐取得了很好的效果。     

出土铁器文物的脱盐清洗研究

测试了铁在含不同浓度Cl~-、SO4~(2-)水溶液中的腐蚀速度和电化学极化曲线。结果表明,在通空气的情况下,Cl~-和SO4~(2-)浓度的增大能加速铁的腐蚀,而在密闭情况下就没有这种影响,说明铁器在地下不通空气的环境中相对较稳定。但出土铁器在大气环境中会受到Cl~-和SO4~(2-)的加速腐蚀,只有及时地排除这些有害物质,才有可能减缓铁器在大气环境中的腐蚀。根据铁在水溶液中腐蚀行为的电位-pH图判断,在pH=9－13的碱性水溶液中铁的腐蚀较小,因而可用添加有缓蚀剂、表面活性剂和多种助洗剂成分的复配碱性脱盐清洗液来处理出土铁器。它比铁在蒸馏水中的腐蚀速度小四十多倍,且去污和脱盐效率高。这对恢复出土铁器的面貌及进一步化学稳定转化铁器表面的锈层都具有重要的作用。     

清洗剂对青铜中氯化亚铜和氯离子的清洗效果的探讨

使用XRD方法分析了1%BTA+5%H₂O₂清洗剂对古青铜上氯化亚铜相的清洗效果.给出了在BTA存在的条件下,使用PIXE、MA分析氯离子的结果.用选择性电极法,分析了在碳酸根存在的条件下的氯离子浓度.证明了1%BTA+5%H₂O₂^[1]能有效地清洗青铜中的氯化亚铜和氯离子;也证明了在适当提高温度的条件下,有利于倍半碳酸钠清洗青铜中的氯离子。     

太仓万丰村半泾河古船船材主要离子的测试研究

为做好太仓万丰村半泾河古船的脱盐保护工作,本研究检测了半泾河古船的第6、7隔舱板和第8隔舱龙骨及船板下淤泥样品中主要元素和离子的含量,并用电导率仪测量样品在脱盐过程中电导率的变化情况。检测结果表明,木材和淤泥中的主要元素含量高于对照样品,且主要以可溶性盐的状态存在;木材腐蚀程度也与其离子含量有关,腐蚀程度愈严重,样品的离子含量也愈大;经过脱盐处理后,脱盐溶液的电导率值降低至较低水平。测试数据将对今后古船脱盐工作有一定的指导意义。     

出土铁器文物脱盐缓蚀保护研究

对出土铁器文物采用缓蚀剂、表面活性剂和多种助洗剂组成的碱性脱盐清洗液对铁器文物进行脱盐清洗处理,消除环境污染给铁器文物带来腐蚀因素的影响,并且对铁器文物还有缓蚀作用。通过磷化处理改善铁器表面的耐腐蚀性,提高铁器文物在大气中的抗腐蚀能力。对磷化后的铁器文物进行钝化封闭处理,进一步阻止基体与大气介质的直接接触,从而更有效地抑制腐蚀。对经磷化、钝化处理     

脆弱铁器的清洗

易碎的铁制品或表面带有涂料和有机化合物的铁器,采用化学还原剂如碱性亚硫酸盐或胺类等处理是不行的,需要做脱盐处理,即使氯离子的含量不能完全去除,这也是必要的.而铁器的脱盐清洗通常是水洗的过程,最好是要在情性的气氛或无氧化作用的条件下进行.采用索格利特萃取器（以下简称索氏萃取器）通氮的方法排除氧气,并用蒸馏水有效地去除氯离子.目前保护铁器中还未广泛地使用这一方法,本文主要介绍这一方法,以求引起注意.清洗过程是自动的,可同时处理好几件小型的铁器.要处理的铁器的尺寸大小取决于索氏萃取器自身的容积. 】     

碱性溶液对出水铁器中四方纤铁矿(βFeOOH)相中氯的脱除研究

铁质文物出水后进一步氧化形成的含氯的腐蚀产物主要为四方纤铁矿(β-FeOOH),为了保护铁质文物,必须去除其中的氯。为此,本研究以结晶不好的β-FeOOH和结晶完整的β-FeOOH为研究对象,分别采用去离子水和0.5mol/L NaOH溶液作为脱盐溶液,探讨碱液清洗法对β-FeOOH中氯的脱除效果,氯的脱除是否改变β-FeOOH晶型等。研究表明,0.5mol/L NaOH溶液脱除氯的效果要优于去离子水,对于结晶不好的β-FeOOH,0.5mol/L NaOH溶液能促使β-FeOOH相转化为α-FeOOH相;对于结晶完整的β-FeOOH,0.5mol/L NaOH溶液难以使β-FeOOH的晶型发生转变。该研究结果可为实际的铁质文物脱氯处理及选择适宜的脱氯时间提供一定的参考依据。     

太仓半泾河古船难溶盐脱除效果研究

太仓半泾河古船是近海河道出土的古船,在保护修复工作开展前期,需采取脱盐处理。为全面了解船木含盐情况,针对不同部位不同树种船木样品中的盐分种类与含量进行检测与分析,结果表明:船木所含的难溶盐以硫铁化合物为代表,部分含有FeS_2。船木颜色发黑与船材中的铁离子有关,铁离子主要来源于船上的铁钉,采用金属螯合剂发生螯合反应进行脱除。通过对比研究EDTAHO(EDTA-2Na和H_2O_2复配试剂)、EDTA-2Na和NaH_2PO_4·2H_2O浸泡法的脱盐效果,发现1 000 mL体积分数0.4%中性EDTA-2Na溶液脱盐综合效果最好,44 d内进行两次脱盐可以把铁离子的质量浓度控制在1 mg/L内。通过便携式色差仪检测脱盐后样品的L、a、b值计算色差ΔE接近健康材,且对综纤维素和木质素的损伤最小。最终选用EDTA-2Na作为太仓古船的难溶盐脱除试剂。本研究结果可为后续保存工作提供有利条件。     

几件西沙华光礁I号沉船遗址出水瓷器的保护研究

为了对8件西沙华光礁I号沉船遗址出水瓷器进行表面凝结物去除、脱盐清洗和残缺补全等保护处理,采用X射线衍射(XRD),对瓷器表面凝结物进行了成分分析;用三维视频显微镜对瓷器进行脱盐前、后的显微照相对比;对瓷器表面微孔内的物质,用扫描电镜分析(SEM)方法进行成分检测;用电导率仪测量瓷器脱盐过程中电导率变化情况。结果表明,出水瓷器表面凝结物,容易机械去除的样品,其成分主要是镁方解石及文石;不容易机械去除的样品,其成分主要是锰白云石及文石。瓷器微孔内的白色物质为含氯盐分。经两周时间的脱盐清洗,出水瓷器的脱盐电导率值降至较低水平。本工作结果可为西沙海域出水瓷器的后续保护提供资料。     

显色液组成对二氧化氮检测结果的比较分析

用吸收采样法分析检测空气中二氧化氮时,亚硝酸根离子的显色反应直接关系到检测结果的灵敏度和检测下限。显色液的主要成分为重氮化试剂和偶合试剂。为了提高检测灵敏度和寻找优化的显色体系,本工作比较了对氨基苯磺酰胺和N-1-萘乙二胺盐酸盐组成的显色液在不同浓度比和不同酸性介质中(磷酸pH=1.5和1:1盐酸pH<0.5)对NO_2~-的显色情况。实验结果表明,当显色剂浓度适量,用磷酸为酸性介质(pH=1.5)时,短时间显色更快速灵敏。合适的显色液组成为:对氨基苯磺酰胺4g/L,N-1-萘乙二胺盐酸盐0.06g/L,磷酸28ml/L。本工作还比较了Salzman显色剂对同一标准系列亚硝酸根的测定结果,经线性回归分析得出:Salzman显色剂具有显色稳定等优点,但用于二氧化氮固体吸收剂的分析时,显色灵敏度偏低。     

Detection of chloride from pottery as a marker for salt: A new analytical method validated using simulated salt-making pottery and applied to Japanese ceramics

Salt is an essential mineral in the human diet, and ancient peoples obtained salt either directly from rock salt, from salt lakes, or by concentrating saline waters from salt springs or seawater in pottery vessels. However, because sodium chloride, the major component of salt, is soluble in water, it has been thought unlikely that any trace of salt would remain in the pottery after a long period of time. A new methodology for retrieval of water-insoluble (retainable) chloride ion trapped within a pottery matrix is presented as a method for detecting previous use of the pottery for salt making. Simulated salt-making pottery was used to make salt by repeatedly boiling seawater over a fire. After chloride had been extracted with distilled water, to mimic the removal of chloride by natural waters such as rainwater and groundwater, an aqueous ammonium fluoride solution was shown to be capable of extracting chloride ions remaining in the pottery. A chloride-selective electrode was used to quantify the amount of extracted chloride in the presence of fluoride. This method was then successfully applied to excavated Japanese pottery vessels suspected of having been used for making salt. Identification of retainable chloride in pottery can offer insights into salt trading networks, which reflect the growth and affluence of an ancient society.     

典型硫酸盐环境中砖质文物的脱盐与加固材料

中国保存有众多砖质文物建筑,目前这些文物多处于户外环境中,面临严重盐害导致的掏蚀损毁问题。因而,研究兼具脱盐功能的加固材料成为砖质文物等保护的一种创新思路,加固材料的研制和工艺技术的开发是其重点和难点,具有重大的社会需求和急迫性。为此,本工作从可溶性盐的破坏机制出发,研究出一种双组分无机加固材料,加固方法是Ba(OH)_2甲醇溶液与H_2C_2O_4、H_3PO_4乙醇溶液交替滴加,并模拟可溶性盐(NaCl、KCl、Na_2SO_4)分布的典型环境,进行加固、除盐,借助X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)和无线阻尼抗钻仪等现代科学仪器,追踪盐的流出与转化过程。结果表明,本材料不仅能够加固模拟样品,同时能对最具破坏性的盐Na_2SO_4实现不可逆转化,生成重晶石的主要成分BaSO_4,加固与脱盐一次完成,是一种具有实际应用潜力的新材料。     

应用电位活化理论研究青铜器的腐蚀与保护(二)——关于多孔氧电极的加速腐蚀机理研究

为了探讨铜盐等腐蚀产物对青铜器腐蚀的影响,采用腐蚀膏试验和微电极测试腐蚀电流的方法研究了氯化亚铜、碱式氯化铜、碱式碳酸铜等对青铜试片和铜电极腐蚀的影响,得出氯化亚铜是加速青铜器腐蚀的最有害物质的结论。红外光谱分析表明,以苯骈三氮唑为主钝化剂的高效防护剂同时改变了氯化亚铜的结构,起到了有效抑制青铜器腐蚀的作用。应用电位活化理论阐述了青铜器粉状锈小孔腐蚀的电化学行为,提出了氯化亚铜加速青铜器腐蚀的多孔氧电极催化模型。     

铁质文物脱盐处理废水中的污染物检测

铁质文物脱盐过程要产生大量废水废水排放不得超过国家或者地方规定的水污染物排放标准。本研究依据国家标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996),对腐蚀模拟Z30试片和室外大型铁炮脱盐废水中的污染物含量进行化学分析。结果显示主要是化学耗氧量(COD)、可溶性正磷酸盐、悬浮物等项目超标;分析表明某些过量添加的脱盐试剂和助剂是造成污染物超标的主要原因。一般对馆藏铁器,因脱盐废水量小,可通过清水稀释处理(有时需预处理)后达标排放;对个别室外大型铁器而言,因废水量大,污染物超标严重时,建议将废水经过物理、化学方法等工艺处理达标后排放。总之,铁器脱盐时,环境友好型脱盐试剂和助剂的选择和适量使用是关键;铁质文物脱盐废水排放可能造成的环境污染问题应引起重视。     

Boron isotope geochemistry of Na‐bicarbonate,Na‐chloride,and Ca‐chloride waters from the Northern Apennine Foredeep basin: other pieces of the sedimentary basin puzzle

The boron stable isotope ratio δ¹¹B of 12 water samples representative of three chemical facies (fresh Na‐bicarbonate, brackish Na‐chloride, saline, and brine Ca‐chloride) has been analyzed. Interpretation of the δ¹¹B data, along with the chemical compositions, reveals that Na‐carbonate waters from the Northern Apennine are of meteoric origin, with boron contributions from clay desorption and mixing with seawater‐derived fluids of Na‐chloride or Ca‐chloride compositions. The comparison of our new results with the literature data on other sedimentary basins of Mediterranean, and worldwide, confirms the contribution of Na‐bicarbonate waters to the genesis of mud volcano fluids. The Na‐chloride sample of Salvarola (SAL), which may represent the end‐member of the mud volcanoes, and the Ca‐chloride brine water from Salsomaggiore (SM) indicate boron release from clays compatible with the diagenetic process. The empirical equation: relating boron concentration and the stable isotope composition of the fluids observed in this study and the literature is proposed to trace the effect of diagenesis in sedimentary basins. A geothermometer associated to the diagenetic equation is also proposed: The application of this equation to obtain reservoir temperatures from δ¹¹B compositions of waters should be carefully evaluated against the results obtained from other chemical and isotopic geothermometers from other basins around the world.     

铁器文物脱盐清洗溶液中硅酸盐缓蚀性能的研究

硅酸盐是一种环保型的缓蚀剂,研究水溶液中硅酸盐与铁表面氧化物的相互作用对铁器文物脱盐清洗液的实际应用有较大的指导意义。本工作研究了羟基氧化铁对硅酸盐的吸附作用以及多种因素对Fe/FeOOH/Na_2SiO_3体系电化学行为的影响,并运用XRD技术分析研究了硅酸盐水溶液处理对钢铁表面氧化物形态的影响。结果表明,在Fe/FEOOH/Na_2SiO_3体系中,硅酸盐吸附在钢铁表面羟基氧化物上,反应生成了新的物质,形成了较为致密的缓蚀膜,可同时抑制钢铁的阴、阳极反应,且对阴极反应的抑制作用较强。     

Stability of phytoliths in the archaeological record: a dissolution study of modern and fossil phytoliths

Opaline phytoliths are important microfossils used in archaeological and ecological research. Relatively little is known about the stability of phytoliths after burial. Under alkaline pH conditions they can dissolve, and mechanical disturbances can cause a loss of their more delicate appendages. Here we present an experimental study of phytolith stability (combination of solubility and abrasion). Modern and fossil phytoliths were extracted from wheat using new methods to minimize dissolution, and by burning in an oven. These assemblages were placed in a solution buffered to pH 10 and maintained under constant temperature and shaking conditions. The silicon concentrations in the solution were monitored once a week for 5 weeks. The phytolith morphologies in each assemblage were determined at the outset of the experiment and after 5 weeks. The results show that there are differences in stability between various assemblages. Modern inflorescence wheat phytolith assemblages are more unstable than those from leaves/stems. Burnt assemblages are less stable than unburnt assemblages, and a fossil phytolith assemblage about 3000 years old is more stable than the modern wheat assemblages. The results also show that individual phytolith morphotypes have different stabilities, and as a result of dissolution and abrasion, some morphotypes may resemble others. This study further shows that archaeological and/or paleo-environmental interpretation of phytolith assemblages may change with the assemblage’s state of preservation.