论出土文物“饱水”的科学含义 考古发掘现场出土的文物,无论是有机质文物或者无机质文物,常处于“饱水”状态。当然,某些干旱地区出土的文物,含水率较低,并未达到饱水程度。“饱水”一词在文物保护领域出现十分频繁,但其科学性或科学含义的诠释却极少述及。 在自然界不管是亲水性物质还是憎水性物质都会吸收水分子,只是吸收的量多少不同而已。文物实体材料中所含的水分,可分为三类:自由水、吸着水和化学水(或化合水、配位水、结晶水)。在自然科学领域,这三类水均有特定的科学解释。 1、吸着水:是指直接与物质孔隙内表面或外表面通过氢键或范德华力次价键连接,或存在于细胞壁微纤丝间的水分,又称附着水、吸着水或束缚水。文物实体内部具有一定的孔隙,孔隙的表面有活性基团或电中心,能够吸附水分子,孔隙表面吸附的水分子,被牢牢拉住,无法自由移动,即被束缚住了。文物实体外表面也存在活性基团或电中心,也能够吸附水分子,所吸附的水,同样属于吸着水。 2、自由水:是指存在于物质孔隙或细胞腔或细胞间隙中的能够自由移动的水分,又称毛细管水。自由水常与吸着水连接,不难理解,自由水的水分子受到的束缚力小,能够自由移动,所以是自由水。 3、化合水:是指存在于物质化学成分中的水分。化合水是分子式中的一部分,是物质的组成部分。有没有化合水,物质的化学性质有很大差别,属于不同物质。所以物质中的化合水是不能去除的,一旦失去化合水就转变成另外一种物质了。 研究表明,依据物质吸水量的不同,可分别呈现四种状态: ①炉干状态(也称绝干状态),指材料内外不含水,在105(±5)℃条件下烘干而得。②气干状态,表面干燥,但部分内部孔隙中仍充满水,其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。③面干饱水状态,也称饱和面干状态,就是物质表面干燥,内部孔隙吸水达到饱和时的状态。④湿润状态,所有孔隙充满水,而且表面有水膜。 出土文物中,炉干状态的文物实体基本上不存在。处于气干状态、面干饱水状态和湿润状态的文物实体较为常见。一般情况下,同类文物,含水率越高,文物实体材料降解或腐蚀越严重。因此,随着含水率增高,脱水处理难度增大。在文物保护领域,通常并未对文物实体饱水状态进行区分,统称“饱水”。出现这种情况有多个原因,一是缺乏相应文物实体饱水程度判定技术和方法。二是文物保护行业所说的饱水,往往是指从埋藏环境的水中(即浸泡在水里)提取出的文物,水分含量很高,肯定是吸饱了水,一定是处于饱水状态。除此之外,其它出土文物的吸水状态极少考虑。 出土饱水文物中最为常见、最重要的是饱水竹木漆器的脱水,由于竹木在埋藏环境中长期浸泡在水中,与正常竹木材材料相比,出土竹木漆器的细胞损伤十分严重,有的已无完整的细胞形态存在。如果脱水时欲保持竹木的纤维结构和形态不变,需要解决脱水材料和脱水工艺等诸多难题。 综上所述,从埋藏环境的水中(包括水下考古遗址)发掘提取出的文物,应该是处于湿润状态,也就是说文物实体所有孔隙充满水,而且表面有水膜。其它埋藏环境出土的文物,文物实体应处于气干状态或面干饱水状态。 文物保护领域一般意义上的“饱水”文物,其本质是文物实体材料所有孔隙充满水,而且表面有水膜,科学分类或科学定义应是“湿润状态”。由此可知,单独使用“饱水”一词表述文物实体的含水情况,不能科学说明文物实体的吸水状态,这样的描述是不科学的。 |
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