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吗啉给图书档案纸张去酸法,及去酸机理

 锐立文保 2022-06-20 发布于四川

一、吗啉用于图书、档案纸张去酸

自从1936年希尔霍尔茨(O.J.Schierholz)在多伦多安大略研究基金会的一项发明中提出,用钙、锶、钡等碱土金属的酸式碳酸盐或其氢氧化物的水溶液处理纸张以来,湿去酸法作为一种图书、档案纸张的保护技术,得到了广泛应用。之后,巴罗(W.J.Barrow)等又使这一方法得到了很大的发展,并没用数十年之久。但是,人们越来越清楚地认识到,湿法去酸对图书、档案的字迹和纸张都有不同程度的危害,尤其是损坏严重的文件很难经得起浸泡和水渍。故这些方法近来已不大采用。

随后,人们又相继采用氨、环己胺(环己胺碳酸酯气化时的还原物)等碱性气体进行纸张去酸,收到较好效果。但氨法的最大缺点是纸张处理过后又容易恢复原有的酸性,而环己胺法则有试剂用量大、去酸周期长且对操作者的健康有较大的危害等缺点。因此,人们试图找到更为行之有效的去酸方法,这就导致了1,4—氧氮杂环己烷蒸气去酸技术的问世,从而克服了以上方法的不足。

  

1,4—氧氮杂环己烷,俗称吗啉morpholine),是一种无色、有胺味和吸湿性的中等碱性液体。工业上主要用作染料、树脂和蜡类等的溶剂或乳化剂。吗啉用于图书、档案纸张的去酸,是华盛顿州立研究公司在文献保护方面的一项成果,投入试用是在该州的一所“太平洋西北藏书馆”。用吗啉去酸是采用所谓“水蒸气蒸馏法”。即用一蒸馏装置,使吗啉与水一起蒸发,然后导入已抽成真空的处理室中,将图书或档案纸张里的酸中和掉。之后,再次把处理室抽成真空,除去中和剂。

二、中和剂吗啉的去酸机理

我们知道,吗啉在常温下为液体,沸点(128℃)比水(100℃)还要高几十度。它之所以能够气化,是由于将吗啉与水混合后,将水加热至沸时,按照道尔顿定律,水汽中必含有一定量的吗啉气体。这就是利用水蒸气蒸馏的原理。可想而知,吗啉的消耗量是不大的,因而也大大降低了该方法的成本。当吗啉遇到纸张上的酸时,就会由于吗啉分子中氮原子的碱性,吸引质子(即氢离子),从而达到去酸的目的。反应式如下:

  

美国芝加哥阿尔泰公司还专门为此设计了一套去酸设备。欲处理的图书、档案可连续地输送到处理室中,并可通过控制改变压力让纸张发生蠕动,使吗啉蒸汽能够很容易地浸透图书、档案的每张纸页。

以上内容摘自:陈蕾、王良城,《吗啉在图书、档案纸张保护中的应用》;发表在《档案学通讯》1983年第1期。转载出于分享目的,如侵联删!

由于上文发表时间较久,所以另附上关于吗啉化学品安全技术说明书中的危险性概述(仅供参考):

1、健康危害:吸入本品蒸气或雾强烈刺激呼吸道粘膜,可引起支气管炎、肺炎、肺水肿。高深度吸入可致死。

2、环境危害:对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。

3、燃爆危害:本品易燃,具有强刺激性。

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