用GC-MS（色质联用法）鉴定西大盆地区出土陶器中的矮松松香

GCMS(色谱质谱联用法 )可用来鉴别陶器上的残留有机物 ,通过某些特定的生物特征测定样品。J.Eerkens的实验样品来源于美国内华达州西大盆地区 2 6Ny 938号遗址表面采集到的残损陶罐 (编号JEC2 94 )。陶罐散发出微弱的松香味道 ,所以他试图分析该陶罐中的残留有机物。由陶罐上切下 1cm2 的陶片 ,两面各磨去 12mm ,磨成粉末后加入氯仿与甲醇。充分混匀后经过离心与超声波降解 ,用HCl酸化为脂肪酸甲酯。GCMS法测此混合物得到谱图。分析谱图认为样品内包含饱和与不饱和的二羧基脂肪酸 ,还有不少的萜类化合物 ,包括倍半与二倍萜类化合物。…     

FTIR分析FeC13和CuC12涂布的纤维素纸张的自然老化

近几年,金属在纤维素降解过程中的作用愈来愈引起了纸张保护领域的关注。特别是铁离子和铜离子,不仅引起纸张的腐蚀,而且引起特殊的问题如墨水锈迹和狐斑。1988年,制备了FeCl3和CuCl2涂布的纤维素样品,欲通过加速老化、DP（聚合体平均黏度）和FTIR研究这些离子对纸张降解的影响。     

铜离子对纸张的腐蚀降解作用综述

绿色含铜颜料是书籍和艺术品中重要的着色物质,一些含铜化合物颜料例如铜绿,随着时间的推移,自身会发生明显褪色,随之引发载体纸张材料的损坏,腐蚀降解纸张。铜离子与纤维素间反应机理是氧化、催化、酸化水解和光化学作用等复杂反应机理的综合,对损伤后纸张的保护修复要在了解腐蚀机理的基础上运用去酸或者络合金属离子等缓蚀方法处理。结合国内外文献和现有研究工作对此进行了梳理和综述,提出了6点今后值得进一步研究的方向。希望该综述能为纸质文物保护工作者开展相关研究时提供思路和借鉴。     

烷烃的检测与分析及其在考古学中的应用

Geochemical study shows that the degradation processes of lipid materials like alkanes are distinctive between different biological species, Thus, such processes can be used as molecular markers for identification of paleo - environment and, as a result, raises archaeological concerns. This paper describes some technological principles and methods of detecting normal alkanes, and the latest situation of its application in Chinese and foreign archaeology.     

陶质彩绘文物保护材料有效寿命预测方法的探索性研究

文物保护材料有效寿命的预测是文博领域十分关注的科学问题。为此,本研究通过对仿真样品进行多组平行老化实验,借鉴动力学方法探究环境对纯丙(纯丙烯酸乳液)、硅丙(有机硅-丙烯酸乳液)及B72(Paraloid B72)等保护材料有效寿命的影响。实验包括三个部分内容:一、测量仿真样品上保护材料在不同老化条件下的接触角及色度变化,以表征其耐候性;二、测量紫外光照射时间不同保护材料的可逆率变化,以表征其耐光性;三、对三种材料做热重分析,并利用热动力学原理预测其热老化寿命。所得结果如下:一、通过对仿真样品的老化循环可以直观地表达三种保护材料的耐候性,发现与文物本体的"相容性"是三种材料失效的主要原因,在不同组的老化实验中,可以看出三种材料各有优劣;二、通过测量几种保护材料的"可逆率"发现,紫外光照射下纯丙、硅丙、B72均符合二级反应,可以此为依据通过计算的方法推测保护材料在紫外老化条件下的耐久性;三、通过数据可知,在稳定、低温环境下,高分子材料的耐久性均非常优异。随着环境温度升高,保护材料的有效寿命会明显缩短。本研究探索的结果,可为现阶段较常使用的文物保护材料的寿命预测提供一些思路。     

甘肃出土糟朽木器材质鉴定及特征分析

甘肃木器是反映河西走廊古丝绸之路文化、历史和社会重要的珍贵遗产。武威、高台作为甘肃木器重要的发现地,出土器物不仅类型、风格迥异,而且器物材质形态、结构特征明显,属于典型的糟朽木器类型。研究工作从木材学的角度出发,应用生物切片技术,对出土器物材质树种、特征及特性进行了科学鉴定和剖析。鉴定结果表明,树种类型有:①云杉;②冷杉;③圆柏;④落叶松;⑤胡杨;⑥榆树;⑦香椿;同时采用扫描电镜、X射线衍射分析技术对糟朽木质纤维显微形态、结构进行了观察和分析,分析结果表明:出土糟朽木器木质结构已发生降解、腐变,其材质形态特征及特性会随着后期保存环境及其因素的影响、腐蚀而频繁变化或骤变。最后,分析工作对糟朽木器纤维素结晶度、降解度等相关物理参数进行了实验测定。测定结果表明:出土实物纤维素结晶度约为58%,而纤维降解度达到40%以上。综合以上鉴定结果和实验数据,得出以下结论:①甘肃木器制作材质涉及的树种种类较多,基本以云杉材为主,而青海云杉在祁连山林区分布广泛,为其制作用材提供了丰富的天然材料;②材质糟朽及纤维严重降解是甘肃木器重要的材质特征,表现为纤维(纤维素、半纤维素)含量降低呈现木素含量升高,而木素含量的相对增大,则是导致材质颜色变深的重要原因;③受糟朽器物自身含水率的变化、影响,其材质特征具有脆弱性和不稳定性,而且改变、变化过程通常具有滞后性,导致结果往往是致命的;④纤维素结晶度和纤维降解度是衡量和评估糟朽木器材质健康状况重要的物理参数,二者之间存在关联关系。本研究结果可为糟朽木器形态与结构研究提供科学依据和技术支撑。     

古代(战国)丝织品的降解特征初探

为深入了解研究古丝绸的降解特征,对新鲜丝绸和古丝绸进行对比研究,采用了包括扫描电子显微镜、红外光谱仪、X-射线衍射仪、差热分析仪等现代仪器分析方法,从宏观到微观对古丝织品进行了多角度、多层次的综合分析。结果表明,古代丝绸在复杂的地下环境下,受酸、碱、盐和微生物的综合作用,丝绸的宏观形貌、分子结构发生了明显变化。古丝绸的质地也不再有蚕茧那么致密均匀,丝蛋白的构像发生了变化,肽键断裂,碳碳键断裂,结晶度变小,热稳定性变差,使之失去了原有的强度。了解这些降解特征对采取正确的保存保护古丝绸具有重要的意义。     

云南剑川海门口遗址饱水古木降解的微观构造分析

文中采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对海门口遗址饱水古木进行降解机理分析。结果表明:古木细胞次生壁收缩严重并与胞间层分离;胞间层保存较完好,呈连续网状。说明古木纤维素和半纤维素降解相对严重,木质素降解相对较轻。古木主要是受细菌降解,通过SEM和TEM均可见明显的细菌腐朽特征。细菌首先侵入细胞腔,再通过S3层侵入细胞壁内部。细胞壁内由于降解而产生的空隙在几十到几百纳米之间。饱水古木也受到了一定程度的真菌降解,但这类真菌主要降解古木内淀粉等物质,对细胞壁物质降解能力差,主要是使古木变色。     

“华光礁Ⅰ号”沉船木材降解评价及硫铁化合物分析

含有硫和铁化合物的有机材质文物在海洋长期浸泡过程中会受到生物、化学等方面的侵蚀,发掘出水后从低氧的海洋环境到有氧的空气,这些化合物就会变得不稳定,可能会引发文物化学劣化,从而降低有机质文物的机械稳定性。目前世界上打捞出水的古代沉船大多为木质有机质材料,最著名的就是瑞典斯德哥尔摩的"瓦萨(Vasa)"号和英国朴次茅斯"玛丽·玫瑰(Mary Rose)"号沉船,船体木材由于积累了海洋中硫酸盐还原菌转化的还原硫化合物以及来自船体腐蚀铁螺栓的铁离子(Ⅱ)从而劣化。据研究,数吨的还原态硫化物聚集在瑞典Vasa号战舰船身的木材中,280吨的船体中大约有2吨的硫或硫酸存在。中国"华光礁Ⅰ号"南宋沉船船货有大量铁器,制造船只的过程中又嵌入了大量铁钉用于加固船体,这些铁质物出水前后都会对木质船体形成隐患。为了对"华光礁Ⅰ号"沉船进行保护,根据实际情况选择一批样品对船体现状进行科学评估,为下一步制定保护方案提供依据。通过对"华光礁Ⅰ号"船体选取一定数量的样品分析其含水率,并通过红外光谱仪(FTIR)、离子色谱仪(IC)、元素分析仪、等离子发射光谱仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD),分别对木材样品的分子结构变化、化学组分、离子含量、物相构成等进行分析,评估其现状情况。通过分析,发现"华光礁Ⅰ号"松木构件与正常现代松木含水率相比普遍较高,平均含水率为447.9%,与泉州湾宋代海船船体木材300%的含水率、宁波"小白礁Ⅰ号"船体木材210%含水率相比,"华光礁Ⅰ号"船体构件降解比较严重。"华光礁Ⅰ号"饱水考古木材1% NaOH的抽取物含量远高于现代木材,总纤维素平均含量仅占现代木材的27%,说明纤维素和半纤维素已被严重降解;木质素含量有所增加,灰分平均含量为现代松木的68倍。从红外光谱看出,"华光礁Ⅰ号"考古木材与现代松木相比木材化学成分和结构发生了变化,半纤维素严重流失,纤维素分子链有部分降解,分子链结晶结构遭到破坏。"华光礁Ⅰ号"木材浸泡液中硫酸根离子浓度较高。ICP测试结果中铁离子含量很高,说明木材内无机化合物中主要含铁,结合浸泡液较高的硫酸根浓度说明船体内铁硫化合物还没有清除干净。XRD结果证实表明了铁硫化合物黄铁矿(FeS_2)以及针铁矿、硫酸盐的在船体中的存在。相比于其他文献,本研究的"华光礁Ⅰ号"沉船是目前热带地区出水的文物,高温高盐的热带气候下海洋出水含硫铁化合物的木质文物的保护及保存都是一个挑战,也是一个崭新的课题。通过对"华光礁Ⅰ号"沉船构件现状进行的科学评估,沉船保存情况不容乐观,木材糟朽程度和破坏程度均非常严重,这是文物保护工作者必须面临和解决的关键问题。     

出土中国古代漆膜干缩翘曲分析及在修复粘接中问题的讨论

运用基础理论知识和显微红外光谱等分析实验方法对生漆漆膜的形成及降解进行了分析,探讨漆膜的降解与年代及埋藏环境等因素的关系,并根据理论分析的结果结合工作经验对防止出土漆膜的收缩起翘及已破裂的漆膜的修复粘接等问题进行了讨论。