ПРО+Не используйте методические пособия в качестве самоучителя. В них разбирается только квалифицированный специалист!
 

Воздействие агрессивных составляющих воздуха на экспонаты.

Сотрудники музеев должны иметь представление о разрушающем действии окружающего воздуха. Поэтому ниже даны краткие сведения о наиболее агрессивных составляющих воздуха, о возможном влиянии на материалы музейных экспонатов. Более подробно с этими вопросами можно ознакомиться в обзорах ГосНИИР и специальной литературе.

Помимо широко известного действия изменений температуры и относительной влажности воздуха, большое влияние на сохранность музейных экспонатов оказывает газовый состав воздуха (1). Воздух современных городов, особенно промышленных, где, как правило, расположены музеи - хранилища крупнейших сокровищ мирового искусства, загрязнен сернистым газом, сероводородом, озоном, двуокисью азота, дымом, пылью и другими вредными компонентами. Все эти загрязнения, проникая в музейные здания, отрицательно влияют на состояние музейных предметов.

Значительную часть примесей воздуха составляют пыль, дымы различного происхождения, сажа. Пыль с диаметром частиц менее 15 мк долгое время находится во взвешенном состоянии и может легко попадать в здания, где оседает на внутренних поверхностях, проникая сквозь незначительные щели шкафов и витрин. Эта пыль содержит высокий процент сажи и смол, имеющих в результате сорбции сернистого ангидрида воздуха кислую реакцию и содержащих следы металлов, которые являются катализаторами процессов деструкции покрытых пылью поверхностей предметов.

Сажа повреждает камень; чрезвычайно вредны и трудно удаляемы частички копоти с тканей. В старых тканях происходи механическое разрушение структуры волокон, приводящее к их сечению и разрушению. Попадая на картину, пыль прилипает к ее поверхности, проникая в мельчайшие трещины.

Внутри музея источниками пыли являются предметы интерьера и посетители, однако, это пыль другого состава - волокна различного происхождения, частички тканей, резины, кожи. Химически они могут быть безвредны, но представляют собой питательную среду для развития микроорганизмов и насекомых.

В новых зданиях, используемых для выставок и музеев, бетон и цемент выделяют аэрозоли не менее двух лет. Их частицы имеют щелочной характер и размер менее 100 нм, что позволяет им свободно проходить через микропористые фильтры. Механизм образования этих аэрозолей не установлен, но известно, что их частицы имеют щелочность, достаточную для разрушения шелка, теряющего прочность и блеск, обесцвечивания пигментов, изменения состава масел, болезни стекла. Льняное масло отвердевает, становится хрупким и приобретает коричневую окраску; оно считается одним из наиболее уязвимых материалов, страдающих от действия окружающего воздуха, причем, его цвет в составе красок маскируется темными пигментами. При осаждении на поверхность экспонатов из металлов и стекла частицы бетона или цемента становятся центрами кристаллизации в материале. Кроме того, аэрозоль, выделяющийся из сырого цемента, оседает на поверхности предметов, повреждая кожу, живопись, ткани, бумагу.

Из содержащихся в воздухе агрессивных газовых составляющих наибольшие количества приходятся на долю двуокиси серы, образующейся в атмосфере при сжигании различных видов горючих материалов - угля, газа, масел, нефти и др. Газообразная двуокись серы связывается с твердыми и жидкими частицами, взвешенными в воздухе и становится составной частью аэрозоля. Если эти частицы жидкие (туман), газ растворяется в них, а на твердых частицах адсорбируется. Таким образом, аэрозоли с двуокисью серы способны проникать практически всюду.

В присутствии таких катализаторов, как пятиокись ванадия или окись трехвалентного железа, под влиянием солнечного света и радиации от искусственных источников света, в атмосфере образуется трехокись серы (1:10 по отношению к двуокиси серы). При взаимодействии с влагой воздуха на поверхности частиц двуокись и трехокись серы образуют, соответственно, сернистую и серную кислоты. Окисление двуокиси серы и превращение ее в серную кислоту происходит как в воздухе, так и на поверхности предметов благодаря наличию микроэлементов в качестве катализаторов. В результате до 5% серы, содержащейся в промышленных выбросах, существует в атмосфере в виде серной кислоты.

Серная кислота достаточно гигроскопична и содержащие ее капли тумана имеют кислую реакцию. Увеличиваясь в размере, капли тумана осаждаются на поверхности предметов. Через помещение объемом 100 куб.м с вентиляцией, обеспечивающей в среднем одну полную смену воздуха в час, за месяц проходит 3 мл концентрированной серной кислоты. Оседая на предметы, она поражает различные материалы: попадая в трещины красочного слоя, активно разрушает живопись, вызывает коррозию металлов.

Влажность выше 70% ускоряет реакции взаимодействия органических материалов (тканей, бумаги, кожи и др.) с двуокисью серы в воздухе, хотя эти процессы идут и при относительной влажности 30-60%.

Под действием двуокиси серы бумага, особенно дешевых сортов, желтеет, делается хрупкой по краю страниц. Производственные добавки, в частности, квасцы, а также лигнин с группами родственными двуокиси серы, ослабляют бумагу по всей массе и она становится еще более подверженной действию кислотных примесей воздуха.

Все изделия, содержащие целлюлозу, поражаются серной кислотой, осождающейся с влагой из двуокиси серы, а кислород и свет ускоряют эти процессы.

Волокна животного происхождения (шерсть, кожа, пергамент) по-разному реагируют на действие двуокиси серы, например, шерсть поражается менее, чем шелк. Растительные дубильные вещества, которыми обрабатывают кожу, особенно чувствительны к действию серной кислоты. Большинство синтетических волокон устойчиво к этому воздействию, но вискоза, в состав которой входит хлопок, чувствительна так же, как и растительные волокна (3, 4).

Присутствие двуокиси серы в воздухе обусловливает интенсивную (в 1000 раз сильнее обычной), постоянно возрастающую эрозию камня и штукатурки; особенно страдает мрамор. При этом известковые материалы превращаются в гипс, из алюмосодержащих адгезивов образуются соли Кандло. Таким образом, прямым следствием взаимодействия серной кислоты с твердой поверхностью является разрушение последней.

Аммиак - газ, легко растворимый в воде, реагирует с находящейся в атмосфере серной кислотой, превращаясь в сульфат аммония. Будучи гигроскопичным соединением, сульфат аммония разрушает картон, вызывает "посинение" лака на картинах, так как в виде частиц, сорбировавших влагу, образует на лаках и смолах центры кристаллизации (до 5 мм). Сернистые и аммиачные соединения губительно действуют на многие краски, чрезвычайно вредны для хлопка, льняного полотна.

Сероводород образуется как в городах в результате деятельности промышленных предприятий, так и в сельской местности в результате биологической активности болот, мелких озер и т.п. Значительное количество сероводорода выделяется резиной и другими материалами, используемыми при изготовлении витрин. Сероводород поражает почти все металлические предметы, вызывая их потемнение, воздействует на свинцовые белила, сурьмяные краски (4, 5).

Озон - наиболее сильный окислитель, вызывающий видимые изменения музейных предметов. Он образуется в результате природных явлений в атмосфере, фотохимических реакции выхлопных газов автомобилей, а также в результате реакции кислорода воздуха на УФ излучение ламп дневного света.

Разрушающее действие озон оказывает на "ненасыщенные химические соединения, так как разрушает двойные связи в углеродной цепи. На резиновых изделиях появляются поперечные трещины. Но озоновое поражение не ограничивается резиной; этот мощный окислитель разрушает почти все органические материалы, действует на металлы и, особенно, на красители (8, 10).

Из всех окислов азота, присутствующих в воздухе, наиболее опасна и трудноудалима двуокись азота, которая, растворясь и воде, образует азотную кислоту. В результате действия двуокиси азота происходит обесцвечивание красок, разрушение нестойких лаков, а также гидролиз целлюлозы, коррозия металлов, быстрое старение кальцийсодержащих минералов и настенной живописи (6,7,9). Хлопок, шерсть, различные красители на тканях разрушаются в присутствии различных окислов азота, концентрация которых увеличивается с повышением количества транспорта.

Засорение воздуха соединениями хлора носит обычно местный характер. Например, морской воздух, распространяющийся иногда вглубь территорий, несет мельчайшие частички соли, осаждающиеся на предметах. Благодаря своей гигроскопичности соль накапливает и удерживает влагу, которая, в свою очередь, усиливает влажность среды, способствует появлению и росту плесени. Это - серьезная угроза для книг, бумаги, археологического металла, меди, камня, мрамора и др.

Углекислый газ опасен для предметов из меди и свинца, отреставрированных произведений из неорганических материалов, когда доделочные массы образуют комплексные соли с двуокисью углерода на поверхности экспоната ("высолы"). Мобильные ноны калия и натрия, входящие в состав стекла, во влажной атмосфере быстро реагируют с двуокисью углерода воздуха с образованием карбонатов калия и натрия ("запотевание" стекла).

Присутствие кислорода в воздухе вызывает постоянное неизбежное старение органических материалов, интенсивное выцветание тканей, красителей, окисление масел, коррозию металлов даже в сухой атмосфере. Изменения эти часто необратимы, они усиливаются в присутствии влаги.

Особенно опасно комбинированное действие кислорода и света для органических материалов. На свету в присутствии кислорода и загрязнителей воздуха темнеют некоторые породы дерева; окрашенное или расписное дерево выцветает, происходит пожелтение масла, поселение лака, связующие на клее становятся хрупкими и и сжимаются, изменяется тон некоторых новых красок, иногда меняется цвет и прозрачность стекла; ткани выцветают неравномерно в зависимости от состояния и типа материала и характера использованных красителей (1,4,5). Примером такого разрушения служит шелк, который особенно подвержен фотоиндуцированному разрушению в местах окраски. Изменения касаются не только слабосветостойких, но и "вполне светостойких" красок.

Установлено, что на свету усиливается действие не только кислорода, но и различных загрязнителей воздуха, причем, их комбинированное влияние вызывает большее разрушение, в частности, бумаги и тканей, чем действие каждого из этих компонентов.

Кроме перечисленных вредных составляющих воздуха, агрессивное воздействие на музейные предметы оказывают и другие химические соединения, в частности, уксусная, соляная, муравьиная кислоты, формальдегид, различные органические радикалы, образующиеся в результате реакции кислорода с выхлопными газами. Неправильное хранение экспонатов и использование для фондохранилищного и экспозиционного оборудования и отделки помещений неподходящих для этого материалов также способствует накоплению вредных примесей, влияющих на состояние предметов. Например, дуб выделяет пары органических кислот, и пастель на бумаге в дубовой раме претерпевает изменения. Этот процесс происходит очень медленно, а вот свинцовые белила в дубовых или еловых ящиках разрушаются быстро.

В таблице 1 приведены данные о степени воздействия агрессивных составляющих воздуха на материалы музейных экспонатов; знаком (+) отмечена необходимость предельного снижения концентрации соединения в воздухе, знак (++) означает, что содержание этого компонента в воздухе особенно опасно для данного материала.

Требования к составу газовой среды в объеме музейной витрины.

Воздействие света само по себе не вызывает фотохимических изменений в материалах, только в совокупности с влагой, атмосферным кислородом и загрязнителями воздуха оно может служить причиной деструкции органических материалов. Косвенное воздействие света (инфракрасной части спектра) как разрушающего фактора выражается в изменении влажности окружающей среды и материалов экспонатов в результате нагрева. Обесцвечивание красок также обусловлено катализирующим действием света на атмосферный кислород и озон.

В качестве меры предосторожности против разрушительного влияния кислорода задолго до загрязнения воздуха промышленными отходами, еще в 1893 году картины стали хранить под стеклом в частичном вакууме. Но при этом невозможно было контролировать относительную влажность среды, нормирование которой необходимо для обеспечения сохранности экспонатов.

Таблица 1.

Воздействие агрессивных компонентов воздуха на материалы музейных экспонатов1.

Материал компоненты газовой среды
  SO2 H2S NO2 NH3 органические компоненты СО2 О2 О3 NaCl HCl сажа бетон
Песчаник, камень, гранит (в условиях повышенной важности среды)   ++ + + + ++ +          
Мрамор + + + + + ++ +            
Стекло, фарфор, керамика   + + + ++   + + + +   ++
краски, лаки   + + + + + + + + ++   ++
в т.ч. содержащие свинец + ++ ++ ++ ++ + +   +     -
Драгоценные и полудрагоценные камни ++ + + + ++ + + ++ ++ +     +

1 Приведенные данные показывают, как значительно влияние внешних факторов на деградацию музейных экспонатов.

Таблица 1 (Продолжение).

  SO2 H2S NO2 NH3 органические компоненты СО2 О2 О3 NaCl HCl сажа бетон
Металлы:                        
серебро (в сухой атмосфере)   + ++ ++ + + ++         ++
( во влажной атмосфере усиливается коррозия в закрыта» помещении) ++ ++   + ++   +          
медь (в сухой атмосфере) +   ++ + + ++           ++
( во влажной атмосфере) ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + +
латунь ++ ++ + + ++ + ++ ++ ++ + + +
бронза                       +
свинец + ++ ++ ++ ++ ++ ++   +      
черные металлы ++ + + ++ ++ ++            
Кожа, кость ++ + + + + +            
Пергамент + + + + +   +          
Бумага переплетная (в присутствии света и влаги) + + +   + ++ ++   ++        
Древесина ++ + + + + + + ++          
Ткани (в присутствии света и влаги) + + + +   + +   ++      

Экспериментально были установлены границы влажности оптимальных условий хранения и экспонирования: для органических материалов - 55 ± 5% и для неорганических - 40-50% при температуре 18°С. Однако, в музейных экспозициях большое количество предметов хранится в условиях, не соответствующих этим нормам относительной влажности. Например, стекло и металл для комфортного содержания требуют 20 ± 5% относительной влажности. Пергамент не терпит отклонений от 55% даже на 1%. Регулируемая влажность - главное условие содержания музейных предметов, и добиться ее можно только в герметичной емкости, где для каждого вида ценных экспонатов можно обеспечить требуемые условия (11).

Для всех без исключения материалов экспонатов нужна газовая среда без агрессивных составляющих, причем, для различных предметов требуется исключение каких-то определенных примесей. Например, серебро (для его потускнения достаточно даже естественного фона сероводорода). В закрытом объеме серебро корродирует в два-три раза быстрее, чем в открытой атмосфере. Такое поведение серебра связано с его чувствительностью к сернистым соединениям и нечувствительностью к повышенной влажности открытого пространства. А для свинца соединения серы безвредны, но опасны кислород, углекислота, повышенная влажность.

Таким образом, в среде хранения с контролируемой и свободно варьируемой относительной влажностью должно быть снижено содержание кислорода и агрессивных газовых составляющих, пыли, сажи, спор микроорганизмов и личинок насекомых, повреждающих коллекции. Для максимального замедления реакций старения необходимо, в первую очередь, устранить кислород как основной разрушающий фактор. Экспериментально доказано, что среда, содержащая 2% кислорода, является наиболее благоприятной для органических красителей, в то время, как содержание их в чистом инертном газе изменяет цвета пигментов.

Непрерывно растущее загрязнение атмосферы, комбинированное с действием кислорода и влага, сказывается на музейных предметах из бумага. Экспериментальные исследования свойств бумага в зависимости от содержания кислорода в окружающей среде, проведенные в ГосНИИР, показали, что прочностные свойства бумага заметно ухудшаются при концентрации кислорода выше 5-6%. Наилучшие показатели получены при содержании кислорода в среде 2-5% и относительной влажности 40-60%.

Полученные данные свидетельствуют о целесообразности поддержания в среде хранения минимального количества кислорода для замедления процессов старения экспонатов из бумаги (библиотечных и архивных материалов).

Первоисточник: 
МУЗЕЙНОЕ ХРАНЕНИЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ЦЕННОСТЕЙ. Практическое пособие. ГосНИИ Реставрации. М., 1995
 
 
 
Ошибка в тексте? Выдели ее мышкой и нажми   Ctrl  +   Enter  .

Стоит ли самостоятельно реставрировать непрофессионалу? (2019)


  1. Технические операции требуют профессиональных навыков.

  2. Представить ход работы - это одно, а сделать - совсем другое.

  3. Не каждому памятнику пригодны стандартные методики реставрации и хранения.

  4. Некоторые методики устарели из-за выявленных деструктивных последствий.

  5. Неверно подобранные материалы сразу или в будущем нанесут вред памятнику.

  6. Если возвращаете памятнику утраченную красоту, то сохраняете ли его подлинность?

________________

В этих и во многих других вопросах разбирается только квалифицированный специалист!
  • Вам в помощь на сайте представлены эксперты и мастера реставраторы.
  • Спрашивайте, интересуйтесь, задавайте вопросы на нашем форуме.
  • Обучайтесь под непосредственным руководством опытного наставника.

 

Что Вы считаете ГЛАВНЫМ в процессе реставрации? (2019)


Нужно ли делать сопроводительную документацию для объекта реставрации? (2019)


Делать ли сопроводительную документацию для объекта реставрации?

Прикрепленный опрос: Ведёте ли вы реставрационный дневник?

Есть ли у вас друзья реставраторы? (2019)


Есть ли у вас друзья реставраторы? (2019)

«Дружба — личные взаимоотношения между людьми, основанные на общности интересов и увлечений, взаимном уважении, взаимопонимании и взаимопомощи». (Дружба—Википедия)

«Знакомство — отношения между людьми, знающими друг друга». (Знакомство—Викисловарь)

Система Orphus

Если вы обнаружили опечатку или ошибку, отсутствие текста, неработающую ссылку или изображение, пожалуйста, выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет отправлено администратору сайта.