毋燕妮/翻译

色谱学堂/校正、编辑

看过《我在故宫修文物》同学，应该对文物的分类和修复不陌生。

除了我们常见的陶瓷、纸张、木头等材料外，塑料等高分子材料艺术品的储存也受到了越来越多的重视。

由硝酸纤维素（CN）和醋酸纤维素（CA）制成的各种物体丨 http://www.getty.edu/

该专栏采访了英国伦敦大学学院可持续遗产研究所的讲师Katherine Curran，

她介绍了在博物馆艺术品进行分类的工作中，如何利用固相微萃取-气相色谱-质谱仪进行挥发性有机化合物(VOC)分析。

使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对材料进行分析的Katherine curran丨https://www.ucl.ac.uk/

Q：您的小组一直在使用挥发性有机化合物（VOC）分析和固相微萃取 – 气相色谱- 质谱（SPME-GC-MS）

对高分子博物馆艺术品进行分类，是什么促使您的小组开始这项研究？

A：我们知道，VOCs分析是一项非常强大的技术，这项技术在医疗领域已经开始得到广泛的研究。

在医学上被证明有效的许多特性与文化遗产的保护也密切相关，例如VOC分析是一种非破坏性的方法，

还比如我们可以通过分析混合物的复杂组分来对某种特定疾病进行诊断。

对于分析博物馆艺术品，这些都是非常重要的特性，因为分析越无创性越好。

博物馆艺术品也是非常复杂，所以在这种情况下，能够处理这种复杂性问题的技术就非常有用。

图片来源：https://www.ucl.ac.uk/

我们研究小组从以前的有关VOCs研究论文中发现VOC排放可能与材料特性和材料降解有关。

博物馆藏品中塑料材质的藏品保有量比纸张，石头或木材等旧材料的要少得多。

艺术家Naum Gabo藏品中的塑料和模板

然而，目前博物馆中塑料可能是最脆弱的材料，博物馆收集了一些最早的试验性的塑料品，

其中有些已经被发现降解的速度快到不可思议。因此，需要进行大量的研究来了解降解过程以及如何最好地保存这些藏品。

（a）一台1948年汽车旋钮上清晰可见的降解纤维素造成的脆化；（b）在烟草管的喉舌上可以看到降解的硝酸纤维素；（c）在十九世纪听诊器上降解的硬橡胶；（d）WW1防毒面具的橡胶暴露于氧气和光中出现的降解迹象丨图片来源：http://collect-connect.cstmcweb.ca/2015/10/plastics-pose-preservation-challenges-for-museum-conservators/

综上所述，我们认为使用无创的VOC分析法，可以对博物馆高分子艺术品，比如塑料的降解过程进行深入的了解。

Q：你研究过什么样的高分子艺术品？

A：在伦敦的泰特美术馆，我们分析了三种雕塑，它们都是由醋酸纤维素或硝酸纤维素制成的，

是博物馆藏品中最早且问题最大的两种塑料。这些是艺术家Naum Gabo和Antoine Pevsner创作的。

伦敦的泰特美术馆里艺术家Naum Gabo的部分作品丨图片来源：https://www.tate.org.uk/art

在实验室中，我们分析了200多种材料。

这些所选择高分子材料涵盖了可以在博物馆和档案馆收藏可以找到的材料类型，例如20世纪30年代左右的梳子和配件，

黑胶唱片，塑料玩具，珠宝，陶器以及一些新生产的高分子样品。

由硝酸纤维素（CN）和醋酸纤维素（CA）制成的各种物体丨照片：AnnaLaganà丨http://www.getty.edu/

Q：你能介绍一下你为这项研究选择的色谱方法和选择该方法的理由吗？

A： 我们使用了SPME-GC-MS分析法。

SPME是由加拿大安大略省滑铁卢大学的Janusz Pawliszyn在20世纪90年代初开发的。

我们用它来分析物体顶部的VOCs。它使用带有吸附剂涂层的纤维从顶部空间收集VOC，然后在GC-MS系统的进样口解析。

我们之所以选择它是因为它使用简单，并且可以无创地用于博物馆商店或画廊艺术品的现场直接分析。

Q：在分析这些珍贵的艺术品时，有什么特别的预防措施吗？

A：这一切都是在泰特美术馆合作者的支持下完成的。

我们与高级保护学家 Joyce Townsend 和经理 Deborah Cane 合作，

当我们将SPME纤维放入装有艺术品的箱子中时，他们需要在场监督我们的工作。

SPME-GC-MS是一种无创技术，因此我们需要做的就是将纤维放在物体的旁边并放置1周，这些照片可以在论文中看到（见下图）。

Q：你的研究方法或发现有什么新颖之处?

A：没有人曾使用VOC分析来研究博物馆塑料艺术品的降解情况。

目前已经有针对某类塑料艺术品挥发物进行特定的VOC研究，

但我们的方法着眼于如何使用统计分析来识别由于降解而产生的VOC混合物，

这是建立在先前医学上在疾病诊断中对VOCs混合物进行研究的基础之上。

小编：注意看Katherine Curran背后的仪器丨https://www.youtube.com/watch?v=EhXMy9l0xas

Q：可以采取措施阻止博物馆艺术品中高分子物质的降解吗？

A： 目前，最好的方法是控制保存或展示艺术品的环境。

对于塑料藏品，一些物品被放置在冷藏库中以减缓化学降解的速度。

许多博物馆的相对湿度也受到控制，因此基于水解的化学反应被抑制。

一些有问题的塑料在分解时会释放酸，这会加速变质并对其他物体产生影响。因此，有些博物馆将吸收剂放入储存箱中来吸收这些酸。

加拿大科学技术博物馆储存设施之一的温度控制室，为早期塑料制品提供恒定和凉爽的储存条件丨http://collect-connect.cstmcweb.ca/2015/10/plastics-pose-preservation-challenges-for-museum-conservators/

然而，这些方法对所有物品是否都是有用的，并不总是很清楚，需要做更多的研究来确定这些措施何时是有用的，何时没用。

对于如何清洁或处理损坏的塑料博物馆物品的研究也不多。

欧洲大型项目Nanorestart的其中一项，正在研究开发一种用于保护当代艺术作品的纳米材料。

Q：你们还有什么其他色谱技术可用于博物馆保护？

A：我们使用凝胶渗透色谱法（GPC）来确定聚合物材料的分子量。

总的来说，色谱在博物馆保护中非常重要，

有一个专业会议叫做MaSC——“Users’Group for Mass Spectrometry and Chromatography”：

大家致力于使用热脱附（Py-GC-MS），气质联用（GC-MS），液质联用（LC-MS），

高效液相色谱（HPLC）和许多其他技术来鉴定复杂混合物的组分，如历史上的绘画。

第八届MaSC研讨会上，大家讨论了使用固相微萃取（SPME）进行气相色谱分析的实际应用丨图片来源：https://mascgroup.org/workshops-and-meetings/

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