纸质档案去酸技术
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文/崔向红
由于造纸过程中的施胶、大气污染等原因，档案纸张呈酸性。酸能促使纤维素水解，纸张强度下降。大量科学试验指出，酸是纸张破损的主要原因。为了保护好档案、图书，许多科学家对去酸方法进行了研究。
一、液相去酸
档案纸张呈酸性，主要是因为它含有较多的氢离子(H+)。因此，去酸的实质就是去除氢离子。液相去酸是使用某些碱性溶液与氢离子反应而达到去酸目的。
1.碱性水溶液去酸
(1)氢氧化钙?碳酸氢钙溶液去酸
①去酸过程
首先，将去酸档案在清水中浸透后，放入0.15%的氢氧化钙溶液中10~20min。氢氧化钙溶液中的氢氧根(OH-)与纸张中的氢离子(H+)发生中和反应生成水。
其次，取出档案后放在清水中冲洗，以除去纸张上大部分氢氧化钙残液。然后放入0.15%~0.2%的碳酸氢钙溶液中(pH约为6.5)10~15min，碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙，这样去除残留在档案上的氢氧化钙。
碳酸氢钙溶液可用在碳酸钙溶液中通入二氧化碳方法制得。其中二氧化碳可以从市场上购买，也可用碳酸钙与盐酸反应而制得。
然后，将去酸后的档案放在吸水纸中压干。残留在档案上的碳酸氢钙会慢慢分解变成碳酸钙。
②优点
这种去酸方法最后残留在档案上的是微小颗粒的碳酸钙，它慢慢渗入到档案纸张纤维中，既能增加纸张白度，又能防止纸张酸度增高，因为它具有抗酸作用，这是该方法的最大优点。
(2)碳酸氢镁溶液去酸
①碳酸氢镁溶液的制备
取10g碳酸镁，放入盛有6L水的大瓶中，然后通入二氧化碳，直至溶液从乳白色变成纯白色为止。
②去酸过程
将档案放入碳酸氢镁溶液中20~30min。碳酸氢镁溶于水中能生成氢氧化镁，然后氢氧化镁电离出氢氧根与纸张中的氢离子进行中和反应，达到去酸目的。残留在纸上的碳酸氢镁慢慢分解，生成具有抗酸作用的碳酸镁。
(3)缓冲溶液去酸
①基本概念
凡是能够抵制外加少量强酸或强碱的影响，使原来溶液的pH值基本不发生变化的混合溶液，就称为缓冲溶液。缓冲溶液具有调节、控制溶液酸碱度的能力。但必须注意：缓冲溶液的缓冲能力是有限度的，如果在缓冲溶液中加入大量的强酸或强碱，溶液的pH值会有明显变化。
②缓冲溶液的组成
任何一种缓冲溶液都必须同时含有两种物质：一种是能抵制外加少量强碱的物质，另一种是能抵制外加少量强酸的物质。缓冲溶液就是通过这两种物质，对外加的H+或OH-进行调整、控制，使该溶液的pH值基本保持不变。一般组成缓冲溶液的物质有弱酸和弱酸盐，如碳酸和碳酸氢钠、醋酸和醋酸钠；弱碱和弱碱盐，如氢氧化铵和氯化铵；多元弱酸的酸式盐和它所对应的次级盐，如磷酸二氢钠和磷酸氢二钠。
③去酸原理
当把含酸档案放在缓冲溶液中，由于缓冲溶液中存在大量能吸收、结合外加的H+的负离子，这样档案纸张中的H+就能够被缓冲溶液吸收掉，去酸后纸张的pH值与缓冲溶液的pH值基本一致。
④缓冲溶液的选择
不同化学物质可组成具有不同pH值的缓冲溶液，而使去酸后的档案具有不同的pH值。这样，就要根据对档案纸张pH值的要求来选择不同的缓冲溶液。一般要求档案纸张的pH值为7或微碱性，因为pH值在此范围内对档案耐久性有利。醋酸?醋酸钠组成的缓冲溶液的pH值在3.75~5.75(酸性)，这样不适宜于档案的去酸。应选择pH值在7~8的缓冲溶液，一般采用磷酸盐缓冲溶液，如磷酸氢二钠与磷酸二氢钾缓冲溶液。
碱性水溶液去酸的优点：第一，由于去酸溶液能渗透到纸张纤维内部，因而去酸效果较好。第二，去酸后档案上有碱性残留物，如碳酸钙、碳酸镁，能起抗酸缓冲作用，进一步防止纸张酸化。
碱性水溶液去酸的缺点：第一，不能用于水溶性字迹档案。第二，只能单张进行去酸，因而不能大批量处理，去酸效率低。第三，脆弱的纸张受潮后易破碎。第四，干燥时纸张易起皱。第五，去酸前后需要拆除、装订档案，费时费工。
2.碱性有机溶液去酸
碱性有机溶液一般由去酸剂和有机溶剂组成。由于溶液中不含有水分，因此，碱性有机溶液能克服有水溶液去酸的缺点。
(1)氢氧化钡?甲醇溶液去酸
氢氧化钡是一种碱性无机化合物。去酸时，把1.86g的氢氧化钡溶解在mL甲醇溶液中，配制成1%的氢氧化钡?甲醇溶液。然后，根据纸张强度情况，用浸泡法或喷洒法对档案进行去酸处理。去酸后，残留在档案纸张上的氢氧化钡能与空气中的二氧化碳作用，生成碱性化合物碳酸钡，碳酸钡能起抗酸作用。
由于氢氧化钡和甲醇均有*性，因此在操作时应注意安全。
(2)甲氧基甲基碳酸镁去酸
甲氧基甲基碳酸镁溶液是由甲氧基甲基碳酸镁和甲醇、氟利昂组成的混合溶液。
去酸时，先将档案装在金属丝筐里，置于真空干燥箱内干燥24h，使纸张含水量减少到0.5%。
然后，将装有档案的金属筐放在处理罐中，用泵打入去酸溶液并加压，使去酸溶液完全渗透到纸内。反应进行约一小时后，抽走去酸液，进行真空干燥。最后，导入热空气至常压后，取出档案，待档案的温、湿度与周围环境的温、湿度一致后，方可将档案放入库内。
优点：第一，档案纸张上残留有碳酸镁、氢氧化镁和氧化镁等碱性化合物，能起抗酸缓冲作用。第二，干燥迅速。第三，对纸张损伤小。第四，处理量大，周期短，费用低。此去酸法又称“韦陀法”，是一种较理想的去酸方法，已被美国、加拿大的一些档案馆和图书馆采用。
二、气相去酸
把档案置于碱性气体或碱性蒸气中去酸的方法称为气相去酸。
1.氨气去酸
氨气是弱碱性气体，能与纸张中的氢离子作用。去酸时，将盛有稀氨水(1∶10)的容器放入处理罐内，使从氨水中挥发出的氨气与H+作用。去酸时间为24~36h，去酸后纸张的pH值可达到6.8~7.2。
氨气去酸的优点：第一，原料价廉、易得。第二，操作简单。第三，对字迹无影响。第四，可以大批量处理档案。这种去酸方法的缺点：去酸后档案上没有碱性残留物，去酸后纸张容易恢复酸性。
2.吗啡啉去酸
吗啡啉简称吗啉，化学名称为1,4?氧氮杂环己烷。它是一种无色、有氨味和吸湿性的中等碱性液体。在真空条件下，吗啉与水混合可转变为蒸汽。
去酸时，把档案放在密闭容器内，用真空泵抽走容器内空气，直至容器内压力为66.~.Pa。向容器内通入吗啉蒸气约10min，使之渗透到纸内与氢离子作用。然后抽走残余吗啉，再通入空气至常压。
吗啉去酸的优点：第一，对档案可进行大批量处理。第二，去酸迅速，处理时间仅为11min。第三，去酸后纸张寿命可延长2.5倍。第四，对纸张、字迹基本无影响。缺点：吗啉会使皮革封面变黑、磨木纸变*。
3.二乙基锌去酸
二乙基锌是一种液态的金属有机化合物。化学性质活泼，能迅速夺取酸和水中的H+，生成锌盐、氧化锌和乙烷。
去酸时，把档案装入处理罐内。为除去纸中水分，首先应进行真空干燥。然后将二乙基锌放入罐内。在真空条件下，二乙基锌迅速汽化，并渗透到纸张纤维内与氢离子反应，同时也同纤维内微量水反应生成氧化锌。反应结束后，抽出乙烷，加入少量甲醇以消除残余的二乙基锌。然后，再通入二氧化碳。这样一方面可以使罐内压力回升，便于取出档案；另一方面还可以把具有光氧化催化作用的氧化锌转换成具有抗酸缓冲作用的碳酸锌。
二乙基锌去酸的优点：第一，对档案的处理量大。第二，去酸后在档案上能均匀地沉积碱性残留物，可起到抗酸作用。第三，对纸张、字迹无影响。这是目前较好的一种气相去酸法。但这种方法对仪器设备及操作人员的技术水平要求较高。另外，由于二乙基锌的化学性质非常活泼，在空气中很不稳定，容易与水发生反应，并有燃烧和爆炸的危险，因此，操作时要注意安全。
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