“那么……你们为什么对盐这么咸呢?”
如果你一直在关注关于保护美国军舰的博客文章监控在美国,你可能已经注意到一个共同的主题:盐。盐对身体有害这,我们正在除去(或脱盐)盐那…但是为什么呢?我一直把那东西撒在午餐上;这到底能有多糟糕?
作者形象。
好吧,如果你是一个海难(……我们都有过这样的日子),那就相当糟糕了!
在大多数情况下,我们实际上是在谈论你吃的同一种盐。海水中约有3.5%的溶解盐,而普通食盐(嗯,海盐,但你知道我的意思)占了大多数。海水中还存在其他成盐离子——硫酸盐、镁、铁、锌、钙等,但其中大部分是普通的旧盐——氯化钠。氯化钠也是问题最严重的盐,尽管其他盐也造成了同样的问题(…没有人喜欢)硫黄. 没有人。)
盐对不同的材料有不同的作用。对人来说,食盐中的这两种成分(钠和氯)都是必要的营养成分,有助于调节血压。太多对你有害,太少对你有害,但有一个不错的、健康的中间地带,适量。金凤花姑娘会自豪的。
但考古对象不同;目标不需要盐来实现任何有益的目的。它不是故意放在材料里的,也不是故意放在那里的,它只是随便放进去的……在海洋里呆太久的危险之一;140年后你也会很咸的!
当盐进入某些东西时,它并不意味着进入其中,几乎总是会引起问题,但问题的性质因物质而异。效果可能非常具体,但我将大致介绍三大类材料:有机物(如木材、皮革和布料)、金属(如铁和铜)和其他无机材料(如陶瓷、玻璃和石头)。
在有机材料中,不同的盐会造成不同类型的损害,其中一些来自化学侵蚀,另一些来自物理侵蚀。
大多数盐在水下都是一个问题,因为当它们溶解在水中时,它们会影响pH值。水的pH值约为7,而酸的pH值较低,碱的pH值较高。一些有机材料(比如木头)可以承受一些酸性或碱性的水。有些(比如骨头或贝壳)更喜欢稍微碱性的pH值。所以如果水中的盐改变pH值太大,物体就会分解得更快。
即使物体从海洋中移除,这仍然是一个问题。如果你把海洋中的一块木头弄干,水就会蒸发。盐?是的,保持原样。沉船有机物最大的问题实际上是硫盐。干燥后,这些物质将与空气中的氧气结合形成硫酸盐,从而吸引水,形成硫酸……而且没有真正像硫酸那样的有机物质。
图片由水手博物馆和公园提供。亚博平台网址
如果存在足够的盐,它也可以从纯粹的物理方式造成损害。有机材料通常是多孔的,所以在结构中有天然的“缝隙”,填补了海水。随着物体开始变干,水分流失,内部剩余的海水变得越来越集中,直到最终有太多的盐,水无法容纳。于是盐晶体开始形成。虽然盐水不完全是好的,它至少在身体上不引人注目。固体盐晶体是尖的,坚硬的,在它们想生长的地方生长……如果那恰好是在一块木头表面下一厘米的地方,那么,你就会开始看到裂缝。表面布满了模糊的白色粉末。和更多的裂缝。等等,这个物体以前不是更大吗?
作者形象。
陶瓷、玻璃和石头等无机材料与有机物有类似的问题。在水中,它们会受到攻击,这取决于pH值。除非有足够的盐来真正改变pH值,否则制作精良的材料在水中通常是相当稳定的,甚至海水也没那么糟糕。通常一些类型的玻璃比其他类型的玻璃更容易从其结构中失去稳定化学物质,但随着时间的推移监控建成后,玻璃成分相当不错。在海洋里呆140年仍然会造成一些损害,但我们的玻璃浮出水面时看起来还是像玻璃,所以……赢了?
对于这类材料,物理损伤往往比化学损伤更令人担心。就像有机物一样,陶器和石头都是多孔的,而玻璃——即使有很小的化学损伤——也会开始分层,给材料带来微小的缝隙。如果你让所有的东西都是咸的,只是把它晾干,水分蒸发,再一次,盐开始在物体内部的缝隙中重新结晶。
用石头砸窗户肯定会打破窗户。一小块玻璃里面的小盐“石头”也好不到哪里去。你的玻璃开始变得不透明,然后出现裂缝,模糊的白色粉末,裂缝……是的,这以前肯定更大。
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对于金属而言,问题主要是化学方面的,而氯化物则是一个巨大的问题。如果你将氧气和水(方便地放在一个包装中,现在你呼吸的空气中!)扔向大多数金属,它们会被腐蚀。铁会生锈,形成红棕色的氧化铁。铜会变成红色或黑色,或者如果周围有碳(在空气中也可以方便地找到!),它可以变成绿色和蓝色。这些化合物是不同的,但基本过程是相同的:一个金属原子失去一个电子,电子漂移去还原一个氧分子,然后金属和氧结合在一起。只要有氧和水存在,无论是否含盐,大多数金属都会发生这种情况。
盐的存在,特别是氯的存在,会改变一些东西。首先,为了让电子离开,它必须处于导电介质中。咸水是一种方法,道路比白水更好的导体。盐越咸,电导率就越高,这些电子就越容易移动。
第二,氯化物作为一种催化剂腐蚀许多金属,特别是铜和铁。催化剂是一种使反应发生得更快的化学物质,但实际上在反应中不会被消耗掉。例如,铁、氯和氧反应生成氯化铁和水。氯化铁,水,再多一点的氧,再次反应生成氧化铁(铁锈)加上和开始一样量的氯化物。所以,正常情况下,当你向金属中加入水和氧气时,你会生锈。但如果混合了氯,你会更快地得到更多的氯。
这种催化反应对金属是毁灭性的,即使是在海水中。特别是铁,在某些环境中会溶解成无物,等等监控大部分的铸铁已经腐蚀了,直到原来的合金只剩下碳了。通过在化学溶液中储存和处理金属,我们可以“暂停”这个过程,但只要有氯化物存在,物体就处于危险之中。在没有去除盐的情况下干燥铁质会导致铁质开始开裂,表面会剥落,出现模糊的橙色粉末(嘿!这次是新的颜色!),裂缝,橙色粉末……我不是在这里留下了一门大炮吗?这里以前肯定有一门大炮。
作者形象。
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正因为如此,我们的首要任务几乎是清除沉船上的每一个物体上的盐分。这很少是最重要的只有我们需要解决的问题来稳定和处理一种材料,但这通常是最重要和最耗时的问题。经过140年的海洋暴露后,需要数年(甚至是数十年的最大的物体)清除足够的盐来稳定一个物体,而清除过程本身不会造成损害。我们的最终目标总是使一个物体足够稳定,可以在博物馆的环境中看到——干燥,第一步总是“去掉盐!””
引用:
https://oceanservice.noaa.gov/facts/whysalty.html
Cronyn, J.M.考古保护的要素.伦敦:劳特利奇,1990年。
皮尔森,C。海员考古文物的保护. 伦敦:巴特沃斯公司,1987年

干得好埃里克,干得好!
太棒了!就连我也能理解,我喜欢那些散落在各处的小幽默。
太棒了,埃里克!