中国古籍文献的酸化与防酸化
时间：2020-07-02 09:36:16来源：《中国图书馆学报》
来源期刊：《中国图书馆学报》2002年05期
作者：李景仁 周崇润
摘要：酸化对于古文献极其有害。中国古文献酸化情况十分严重，应引起重视，采取措施。古文献防酸化措施有二，一是防酸，二是去酸。表2。参考文献6。
关键词：古文献酸化纸张防酸文献保护
近来，笔者在图书保护研究中，发现古籍文献的酸化现象日益严重，如果任其发展，后果不堪设想。本文仅就古籍文献酸化的危害、现状、原因以及防酸化的措施做初步探讨，本意在于引起图书馆同行和社会各界对古籍文献酸化的高度重视，积极行动起来，防止古籍文献的进一步酸化，确保我国的珍贵文献千秋万代流传下去。
1 酸化对古籍文献的危害
古籍文献的“酸化”,是指古籍文献纸张的酸度增加的现象。酸化程度可以通过测试PH值（酸碱度）来度量，PH<7为酸性，PH值越低酸度越高。研究证明，酸是加速文献纸张脆化变质的罪魁祸首。文献纸张的基本成分是纤维素。纤维素是一种长链高分子化合物，分子式（C6H10O5）n分子单元由β-甙键（—0—）连接，n为聚合度，一般在200～10000之间。纤维素是一种比较稳定的物质，在一般条件下不易发生水解和氧化。但它有一个致命的弱点，即酸水解。酸是纤维素水解的催化剂，纤维素在酸性条件下很容易发生水解。纤维素经水解后，β-甙键发生断裂，聚合度降低，生成水解纤维素，导致文献纸张发黄变脆;当纤维素水解后聚合度降至200以下时，文献纸张就会严重脆化；纤维完全水解即生成葡萄糖，纸张成为粉末而失去收藏和使用价值。
近年来，许多研究者的研究成果都证明了酸对文献纸张的破坏作用。有资料记载，当环境二氧化硫（SO2）浓度超过三级标准时，10天内文献纸张的耐折度便会明显降低。有的研究者将酸度不同的纸张在100°C条件下老化3天、6天，测试纸张耐折度（次）的变化，结果如表1。
表1 不同酸度的纸耐折度的变化
从表1可以看出，PH为7.4（中性）的纸张耐折性能最好，而PH为4.0（酸性）的纸张耐折性能最差。
最近，笔者也对酸对文献纸张耐久性的影响进行了试验研究。试验选择常见的宣纸、书写纸、凸版纸和胶版纸。将四种纸分别制成不同酸度的试样，放入恒温热老化机内在105℃±1℃条件下老化9天（相当于自然老化75年）。然后测试纸样的白度、耐折度和耐拉力等物理机械性能，结果如表2。
表2 不同酸度的各种纸张老化后的物理机械性能检测结果
从表2不难看出，纸张的各项性能随着酸度的增加而迅速降低。PH值降至6.0以下时，75年后耐久性就会降低一半以上；PH降至5.0以下时，75年后几乎完全脆化变质。
上述研究结果充分证明了酸对文献纸张的耐久性具有明显的破坏作用。酸度越高，文献的寿命就越短。更重要的一点需要指出的是，酸在水解反应中并不消耗。因此，酸在古籍文献中就会越积越多，破坏越来越大。据我们预测，文献纸张的PH值每降低1个数值，其寿命就会降低2～5倍，甚至更多。
2 中国古籍文献酸化的现状
我们先人用以制作文献典籍的纸张，都是使用韧皮、麻类、草类、竹子等植物纤维经几十道工序手工抄造而成，纸张呈中性或微碱性，PH值在7.0～8.0范围内。在20世纪初，当西方一些发达国家由于图书的酸化导致文献的自毁纷纷告急的时候，经我国有关部门对近60种古籍文献纸张检测，结果PH平均为7.6。其中皮纸为8.3,竹纸为6.9,均在中性或微碱性范围。
但是，时隔仅仅40年，笔者在对国家图书馆馆藏的24种古籍文献的酸度检测中发现，这些古籍文献已经开始酸化。2001年的检测又发现，我国古籍文献PH值普遍低于7.0,即普遍酸化。PH值平均为6.6,其中皮纸为6.7,竹纸为6.4。与20世纪中期检测的数据对比，PH值竟降低了1个数值。如果再不采取行之有效的措施加以预防，50年后古籍文献的PH值就可能降至5.5左右，100年后就有可能降至5.0以下，后果不堪设想。
3 古籍文献酸化的原因
酸化必须要有酸的存在。研究证明，古籍文献中的酸主要来自环境污染产生的酸性气体。
纯净的空气是由氮气、氧气、二氧化碳，以及氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体组成，并不含有酸性气体。到了现代，由于人类的活动、工业的兴起和发展，便产生了环境污染，特别是酸性气体排放大量增加，不仅危害人类身体健康，也导致古籍文献酸化。
在污染环境的气体中，酸性气体的种类很多，如二氧化硫、氮氧化物、氯气、硫化氢等，它们来自火电厂、冶金厂、造纸厂、化工厂、水泥厂、食品厂等工厂；煤矿、铁矿等矿山；汽车、轮船、飞机等交通工具；取暖、做饭等生活污染。
二氧化硫（SO2）被古籍文献纸张吸附后，遇到纸张内的水分，便与水发生反应，生成亚硫酸（H2SO3）,亚硫酸在空气中被氧化成硫酸（H2SO4）;二氧化氮（NO2）被古籍文献纸张吸附后，遇到纸张内的水分，便与水发生反应，生成硝酸（HNO3）;一氧化氮（NO）很不稳定，在空气中会立即氧化成二氧化氮，与水反应生成硝酸；氯气（Cl2）被古籍文献纸张吸附后，遇到纸张内的水分，便与水发生反应生成盐酸（HCl）和次氯酸；次氯酸（HClO）很不稳定，在光的存在下，很容易被光解成盐酸和氧气。以上三种酸性气体在古籍文献中生成的硫酸、硝酸和盐酸等无机酸，是三种强酸，活性常数很高，会很快导致古籍文献的酸化，对古籍文献的破坏作用非常大。
古籍文献如果生霉，霉菌在繁殖、生长过程中也会产生酸，霉菌在文献上产生的酸一般是有机酸，如草酸、镰刀菌酸、反丁烯二酸、丁烯二酸等。这些有机酸虽然没有无机酸对文献纸张破坏强烈，但也会导致文献的酸化，促进文献纸张的酸水解。
4 古籍文献的防酸化措施
古籍文献的酸化和防酸化问题已经引起古籍界、图书馆界、文化界以及社会的重视。在国家图书馆，古文献防酸化问题已纳入议事日程。古籍文献防酸化和去酸要同步进行，但要以防酸化为主。
4.1 古籍文献防酸化
古籍的酸化主要是由环境污染造成，古籍文献防酸化必须从治理环境污染入手。对于大的环境，要依靠国家及城市环境污染的治理水平，降低大气中有害气体的含量。但是，由于经济的发展，人民生活的需要，以及国家财力和技术水平的限制，大气环境不可能在短时间内达到非常理想的水平，这就需要图书馆在古籍文献储藏的小环境上下功夫。笔者认为，可以采取如下措施，将古籍文献库中的有害气体含量降至最低水平，甚至完全隔绝有害气体与古籍文献的接触。
第一，制订古籍文献储藏环境相关标准，规定古籍文献库有害气体含量的阈值。目前，美英等一些发达国家都已相继制定了文献储藏环境标准，规定了严格的有害气体含量，国际标准化组织也正在制定相关标准。美国国家标准局1983年公布的标准为：SO2≤1微克/米3；NOx≤5微克/米3。笔者认为，制订标准很重要，有了标准就有了法规效能，就能引起重视，就容易取得经费的支持。
第二，对古籍文献库采取空气净化措施。可以在空调系统内加装空气净化设备，滤除空气中的有害气体后再送入库内。我国对此已经有了比较成熟的技术，只要增加一些投入就可以解决。
第三，对古籍文献采取绝氧封存措施。目前，主要有除氧封存、充氮封存、真空包装等，使古籍库或古籍文献与外界环境隔离，完全与酸脱离接触。该措施虽然投入较大，但我国古籍文献数量无多，在重要大型图书馆推广应该是可行的。
第四，采用低温储藏。从分子动力学角度讲，温度越高，纤维素酸水解反应的速度也就越快，文献变质也越快。如果将古籍文献库的温度降低（15℃以下）,就会有效地降低古籍文献的酸水解速度，延缓其老化变质速率。低温储藏技术在我国已很成熟，可以研究用于文献保护。
4.2 古籍文献去酸
对于已经酸化的古籍文献要进行去酸处理，去酸是指采用中和剂中和文献纸张内酸性物质的过程。研究证明，对于已经酸化的图书，经去酸处理后，耐久性和寿命会明显提高，一般可增加2～5倍以上。古籍文献的PH值低于6.2,就应该进行去酸处理；如果低于5.0,就必须进行去酸处理。
去酸的方法主要有液相去酸和气相去酸两种。液相去酸是采用碱性水溶液或碱性有机溶液去酸的方法，气相去酸是采用碱性蒸气去酸的方法。液相去酸的去酸剂主要有氢氧化钙、碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢镁、甲基碳酸镁、重碳酸钙、重碳酸镁、甲醇镁、醋酸镁等；气相去酸的去酸剂主要有氨气、吗啉、二乙基锌、碳酸环己胺等。
参考文献
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