石材清洗和治病一樣，除了解石材病變的成因外，關(guān)鍵是正確用藥。俗話說，“是藥三分毒”，這是告誡人們要謹(jǐn)慎理性用藥。了解石材化學(xué)清洗的性質(zhì)和石材護(hù)理化學(xué)原理，選擇副作用最小的方法是石材化學(xué)清洗前必須考慮的問題。目前，國內(nèi)外石材化學(xué)清洗應(yīng)用的主要原理如下：
石材化學(xué)清洗方法：電解質(zhì)活性離子清洗
電解質(zhì)活性離子清洗是用酸或堿水溶液中電離出的活性H或OH，與污染物組分中的正離子或負(fù)離子結(jié)合，使巖石壁脫離或污染物分解的一種方法。
早期用于石材外墻清潔的氫氟酸就屬于這一類。氫氟酸最大的特點(diǎn)是它能電離出F并與氧化硅反應(yīng)使其溶解。而二氧化硅對其他無機(jī)酸非常穩(wěn)定，因此使用氫氟酸溶液去除含有硅的結(jié)殼性污垢具有特殊的效果。但對人體健康具有強(qiáng)腐蝕性和揮發(fā)性的氫氟酸基本禁用。目前常用的是一種較為溫和的氟化氫銨的水溶液。
另一種廣泛使用的活性電解質(zhì)離子是含氫氧化物的堿性水溶液，主要用于皂化除油和溶解硫酸鹽污垢。普通堿性洗滌劑主要含有碳酸銨、氨水、小分子磷酸鹽和硅酸鹽。此外，低濃度硼砂溶液也可用于清洗一些較嚴(yán)重的油脂。
在對石材進(jìn)行化學(xué)清洗時，要避免使用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性清洗劑，主要問題是殘留物的危害。例如，據(jù)報道，含有氫氧化鈉的商用清洗劑被用于建筑物的石材外墻。經(jīng)過20年的跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)部分清潔風(fēng)化現(xiàn)象較為嚴(yán)重。強(qiáng)酸清洗后，容易產(chǎn)生吸濕性水斑?？傊?，含強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的清洗劑可能危害石材，中性或接近中性清洗劑是石材化學(xué)清洗的主要類型。
石材化學(xué)清洗方法：螯合清洗
螯合清洗是通過配合污染物中的金屬離子的螯合劑，將污垢轉(zhuǎn)化為水溶性螯合物的清洗方法。螯合清潔劑能與某些特定的金屬離子形成更穩(wěn)定的螯合物，具有特殊的選擇性，對巖石表面的不溶性鹽(如鈣鹽)沉積和金屬銹斑有更好的效果。
在石材清洗中常用的螯合劑主要有氨基羧酸，如氨基三乙酸、乙二胺四乙酸等。螯合劑中的有機(jī)磷雖然對鈣、鎂、銅和鋅等許多金屬離子具有良好的螯合和可持續(xù)釋放能力，但常被用作工業(yè)洗滌劑。但研究表明，含磷的清洗劑會成為微生物繁殖的營養(yǎng)成分，因?yàn)榍逑磩┑臍堅(jiān)焕г谑牡奈⒖字校龠M(jìn)藻類、真菌等生物的生長。特別是在砂巖中，磷酸鹽可以與砂巖中的含鐵物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而在含鐵較多的砂巖中留下更多的磷。螯合劑可以有效去除石材表面的鈣質(zhì)貝殼層，但也可能對石材的光澤有一定的影響，應(yīng)根據(jù)污染物的情況使用，并注意控制適當(dāng)?shù)臐舛取?/span>
石材化學(xué)清洗方法：氧化還原清洗
能與污染物分子氧化或還原的氧化劑或還原劑，主要用于使污垢在清洗液中溶解或分散，從而去除污垢。
石材護(hù)理化學(xué)原理是什么？石材護(hù)理的化學(xué)清洗方法有哪幾種？
石材清洗中常用的氧化劑主要有鹵素及其化合物(如次氯酸鹽等)、過氧化物(臭氧、過氧化氫、過硼酸鈉等)。例如，次氯酸鹽已被用作有機(jī)體或微生物的消毒劑，以清除巖石表面的生物污垢。石材清洗中常用的還原劑有二氧化硫、尿素、草酸等，主要用于去除金屬離子氧化引起的氧化斑和污垢。為了保證氧化還原清洗劑的穩(wěn)定性，通常需要適當(dāng)?shù)鼗旌弦恍┓€(wěn)定劑。
石材化學(xué)清洗方法：有機(jī)溶劑清洗
有機(jī)溶劑清洗法是利用溶劑的力量將污染物從巖石表面溶解或膨脹出去的一種方法。有機(jī)溶劑的特點(diǎn)相似的階段是溶解，有機(jī)物質(zhì)是染色，如油脂、油漆、樹脂、石蠟，由這些物質(zhì)包裹形成的黑污斑和油性污垢，選擇一些溶劑能溶解分散速度更快，清理的速度更快。常見的有機(jī)溶劑是烴類和鹵代烴類。有機(jī)溶劑清洗方法最大的問題是其揮發(fā)性較大，而且大部分有機(jī)溶劑對人體有毒，會污染空氣，危害操作者的健康。在實(shí)踐中，主要局限于小范圍內(nèi)的有機(jī)污垢的清洗。此外，有機(jī)溶劑清洗方法對大多數(shù)無機(jī)污垢基本無效。
石材化學(xué)清洗方法：表面活性劑清洗
表面活性劑的清洗是利用表面活性劑分子的極性親水基團(tuán)和非極性憎水基團(tuán)和污染物分子，使污物潤濕、乳化、增溶、分散，從而脫離或脫離巖石基底，進(jìn)行清洗。根據(jù)表面活性劑活性基團(tuán)的電荷不同，表面活性劑主要有陰離子、陽離子、非離子和兩性四種類型。由于表面活性劑的作用非常明顯，在實(shí)際的化學(xué)清洗配方中往往只占很小的一部分，所以常被稱為助劑。由于巖石的多孔性和表面活性劑的吸附作用，巖石孔隙中殘留的表面活性劑很難去除，會留下長期的危害。因此，一般不建議在石材文物的清洗中使用表面活性劑。
石材化學(xué)清洗方法：離子交換樹脂清洗
離子交換樹脂清洗是利用離子交換樹脂的活性化學(xué)基團(tuán)與污染物分子相互作用，去除石材表面的污染物。離子交換樹脂是一些人工合成具有活性、化學(xué)基團(tuán)的樹脂材料，常見的陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂，一般為多孔或顆粒狀。通常的做法是把離子交換樹脂制成漿糊，涂在泥土上。離子交換樹脂的活性化學(xué)基團(tuán)可以選擇性地溶解某些污染物。該方法能有效地去除巖石表面的鈣質(zhì)污垢和一些游離污染物離子。清洗離子交換樹脂是一個最大的優(yōu)點(diǎn)是在使用過程中，溶解的污染物的作用相當(dāng)緩慢，而且只有在濕接觸部分溶解，一旦去除粘樹脂、溶解立即停止，為了及時控制清洗操作的過程中，避免了藥物滲透的傷害，非常適合清潔表面的石材遺跡。然而，這種方法需要高純度的每個組件的粘貼，避免其他離子減少樹脂的化學(xué)活性，此外，還有要求樹脂粒子，如應(yīng)在100~200目，為了增加粘貼和巖石表面接觸的表面，因此，清潔方法成本相對較高。一般來說，離子交換樹脂清洗是一種應(yīng)用前景廣闊的石材化學(xué)清洗方法。
石材化學(xué)清洗方法：生物清潔
生物清洗法是利用生物酶或微生物等作用改變石材表面的污染物。是無毒、無害水溶性物質(zhì)測定方法。酶是由動物、植物和微生物產(chǎn)生的催化蛋白。在污染物的清洗過程中，能與污染物發(fā)生相應(yīng)的生化反應(yīng)，促進(jìn)污垢的分解脫落。例如，在清洗液中加入蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶等，可以加快相應(yīng)的除垢過程。
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