بخشی از مقاله
چکیده
یک سوال اساسی برای متخصصان حفاظت از آثار در موزه ها آن است که شرایط محیطی ایجاد شده در موزه چه مدتی آثار تاریخی و هنری موجود در آنها را از تهدیدهای احتمالی حفظ میکند یا به عبارت دیگر شرایط فراهم شده چقدر تضمینکنندهی کیفیت نگهداری آثار است.
در این ارتباط شاخصی تحت عنوان TWPI بر اساس قوانین سینتیک و اندازهگیری سرعت فرسایش آثار، تحت تاثیر دما و رطوبت نسبی تعیین شده است. طی طرح تحقیقاتی انجام شده در مدت یکسال این متغیرها در هفت موزه در تهران با استفاده از دیتالاگر تستو و با فواصل زمانی 15 دقیقه اندازه گیری و سپس کیفیت نگهداری از آثار در این موزهها محاسبه و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کیفیت نگهداری در فصل تابستان به دلیل تبادل هوای زیاد با محیط بیرون و افت و خیزهای دما و رطوبت، کاهش مییابد. این کیفیت در حد ضعیف میباشد در حالیکه در فصل سرد بهبود می یابد.
-1 مقدمه
کیفیت نگهداری آثار در موزهها بستگی به فاکتورهای متعددی از قبیل: نور، دما، رطوبت، آلاینده های داخلی و خارجی و آفات و همچنین نوع آثار موجود در آنها دارد .
میزان دما و رطوبت نسبی و ثابت نگه داشتن آنها از مهمترین عوامل تاثیرگذار در این خصوص است. با این وجود یک سوال اساسی برای متخصصان حفاظت از آثار باقی میماند که شرایط فراهم شده چه مدتی آنها را از تهدیدهای احتمالی حفظ می کند یا به عبارت دیگر شرایط فراهم شده چقدر تضمینکنندهی کیفیت نگهداری آثار است.
موسسهی ماندگاری تصویر - Image - Permanence Institute شاخصی برای ارزیابی مناسب بودن مخازن نگهداری فیلم های پلاستیکی پیدا کرد که قابل استفاده برای سایر مواد آلی و حساس است.
این شاخص که با عنوان Time-Weighted - TWPI تعریف شده است، در واقع میانگین شاخص نگهداری در مکانهایست که در طی زمان شرایط ریز اقلیم - دما و رطوبت نسبی - آنها تغییر میکند. TWPI نشان میدهد بطور میانگین تغییرات دما و رطوبت نسبی در هر یک از فواصل زمانی ثبت شده چقدر در نرخ فرسایش آثار حساس مانند کاغذ، بافته، چرم و رنگها اثر دارد.
شاخص فوق بر اساس مطالعات دقیق سینتیک بر روی واکنش هیدرولیز استات سلولز، مواد پلاستیکی که در ساخت فیلم های عکاسی مورد استفاده قرار می گیرد، بدست آمده است. استات سلولز اساسا طی یک واکنش برگشت پذیر از ترکیب سلولز و اسید استیک ساخته میشود
- 1 - Cel-OH + H-AC <-----> Cel-AC + H-OH
دو قانون شیمیایی بر روی انجام واکنش فوق حاکم است، -1 قانون اثر جرم، به این معنی که سرعت واکنش متناسب با غلظت اجزاء ترکیبی آن است. -2 قانون آرنیوس که میگوید سرعت واکنش با دما تغییر میکند .[2]
با قرار گرفتن فیلمهای استات سلولز در محیطهای موزهای تعادل واکنش فوق به هم خورده و واکنش به طرف چپ معادله یا تجزیه شدن فیلم هدایت میشود. سرعت فرسایش فیلم مطابق با معادلهی ذیل خواهد بود.
در این رابطه K عدد ثابت و غلظت استات سلولز در شکل خالص آن 1 میباشد. آزمایشات ترمودینامیک نیز نشان داده است که غلظت آب فعال در این واکنش خیلی کم و تقریبا برابر است با میزان رطوبت نسبی در اطراف فیلم استات سلولز. بنابراین سرعت فرسایش آن تنها متناسب با میزان رطوبت نسبی محیط پیرامون فیلم است. به عبارت دیگر در اینجا RH بجای جرم قرار میگیرد. مفهوم تناسب میزان رطوبت نسبی در واکنشهای فرسودگی هیدرولیکی در سال 1994 توسط دون سیبرا - Don Sebera - تحت عنوان Isoperm مطرح گردید
قانون دومی که برای تجزیه یا فرسودگی این ماده مطرح میباشد قانون آرنیوس دانشمند سوئدی است که نشان داده سرعت واکنش بستگی به تعداد مولکولهایی دارد که انرژی کافی برای شکستن پیوندهای شیمیایی و تسهیل آرایش جدید برای تولید محصول واکنش را دارند. همیشه فراوانی مولکولهای فعال با دما افزایش یافته و نسبت به جرم ماده در یک نسبت ثابت است
در نهایت سرعت واکنش استات سلولز و آب که منجر به تجزیهی آن میشود با ترکیب دو قانون مذکور به صورت معادله ی 3 بیان شد.
- 3 - rate = [RH] × A × e - -E/RT -
:Rate سرعت واکنش مربوط به هرگونه تغییر شیمیایی :[RH] رطوبت نسبی
:A مقدار ثابت مستقل از دما برای چند فاکتور مختلف مثل تغییر آنتروپی، احتمال برخورد مولکولها در جهت درست برای انجام واکنش، تصحیح واحد سرعت
:E انرژی فعالسازی مولکولها
:RT متوسط انرژی سینتیک R - ضریب ثابت گاز و T دما -
در رابطهی فوق بجز دما - T - بر حسب کلوین و رطوبت نسبی - RH - سایر موارد ثابت میباشند.
نتایج این مطالعات میتواند در نشان دادن شدت تاثیر متغیرهای محیطی دما و رطوبت بر روی طیف وسیعی از آثار موزهای با ماهیت آلی نیز مورد استفاده قرار گیرد.
میانگین سرعتهای واکنش در دما و رطوبت های نسبی اندازهگیری شده مختلف تحت عنوان TWPI خواهد بود و معکوس آن با واحد سال طول عمر آثار را در شرایط ممحیطی مذکور نشان میدهد.
این مقاله بخشی از تحقیقات انجام شده در قالب پروژه ی »ارزیابی کیفیت هوا در محیطهای موزهای - گامی به سوی موزههای سبز در کشور« است که در پژوهشکده حفاظت و مرمت آثار و با همکاری کمیتهی ملی موزههای ایران و موزههای هدف انجام شده
-2 روش انجام تحقیق
-1-2 بررسی شرایط محیطی موزهها
ابتدا وضعیت ساختمان و سیستم سرمایش و گرمایش 7 موزه در شهر تهران در مناطق مختلف شهری و جغرافیایی مورد بررسی قرار گرفت. این موزهها شامل موزه دوران اسلامی، موزه ایران باستان، کاخ موزه گلستان، مجموعه فرهنگی تاریخی نیاوران، موزه انقلاب اسلامی و دفاع مقدس و موزه حشرات هایک میرزا یانس و موزه علوم و فناوری جمهوری اسلامی ایران هستند.
-2-2 اندازهگیری دما و رطوبت نسبی
اندازهگیری و ثبت دما و رطوبت نسبی در دو فصل سرد و گرم در مکانهای مورد نظر با فواصل زمانی 15 دقیقه با استفاده از دیتالاگر Testo مدل 174 H انجام شد.
-3-2 شاخص نگهداری
محاسبهی شاخصهای نگهداری TWPI بر اساس معادلهی سرعت واکنش فرسودگی - 3 - و با استفاده از معادلههای 4 و 5 صورت گرفت
-3 نتایج و بحث
طبق بررسی اولیهی در موزههای مورد مطالعه، سیستمهای هواساز مرکزی، اسپلیت دیواری و ایستاده و فن کویل استفاده شده است. تقریبا یازشوهای - درب و پنجرهها - هیچیک از این موزهها خصوصا در فصل گرم نسبت به محیط بیرون بسته نمیباشند، لذا تبادل هوای آنها با محیط بیرون کنترل شده نمیباشد . اگرچه نمودار دادههای ریز اقلیم نوسانات هفتگی و ماهیانه دما و درصد رطوبت نسبی زیادی را نشان میدهد - شکل - 1 اما میانگین آنها در موزههای مورد مطالعه در حد مجاز است
