保护玛丽玫瑰号

在许多方面,大海没有特别的玛丽玫瑰号时,亨利八世的旗舰海军面临入侵法国舰队在朴茨茅斯港口的口在1545年7月。首先,它吞噬了这艘船,有超过350人的损失。

法国玛丽玫瑰号声称已经进洞,但是没有真正的证据。在现实中,沉没可能是坏运气的结合和糟糕的船艺。玛丽玫瑰号是第一艘航行并与三个法国脱离舰队的厨房,在它发射枪。出于某种原因,枪港口被敞开,让海水进入玛丽玫瑰号宣布,沉没。

玛丽玫瑰号停在海底,在14米,此时大海真的去上班。通过结合过去和喂养的泥沙磨蚀作用的生物如潮湿地带和海洋细菌,暴露的木制船舶船体在左舷很快被侵蚀掉了。

在一个至关重要的方式,然而,大海的玛丽玫瑰号一个巨大的支持,逐步将它埋在沉积物。这种沉积物覆盖保护其余的船,连同里面的许多对象,从进一步侵蚀和损害。”基本上是建立在许多的沉积物,许多世纪以来,帮助保护它,”马克琼斯解释说,研究主管玛丽玫瑰号信托慈善机构设置保护和保存。

以及身体保护船只免受磨损,沉积物还创建了一个厌氧环境。这种缺乏氧气阻止有氧生物捕食木船体,也停止了任何有害的化学反应包括氧气、金属腐蚀等现象的发生。

所以玛丽玫瑰号躺了400年,在1971年被发现之前,当第一的最终金额19000文物被提出。然后,在1982年,剩下的船体从海底电视直播,小心翼翼地搬到新家在朴茨茅斯船厂。

改用低盐海水的狗

如果玛丽玫瑰号的增加是一个令人印象深刻的工程壮举,没什么比复制的挑战的防腐剂效果的简单层沉积物。一旦被取消自由保护的沉积物,玛丽玫瑰号及其文物开始受到细菌和真菌的攻击,与氧气反应。会议这保护挑战琼斯和他的同事们一直忙于30多年,尽管他们已经设法克服所有问题到目前为止扔向他们,新的继续出现。

在那个时候,干燥保存工作的主要目标。当湿,文物和船体本质上是不稳定的,容易恶化,而干燥时,他们更稳定和健壮。

文物由金属、石材、玻璃、陶瓷和一些面料,这种干燥过程相当简单,只是要求温和加热击退水分。然而,一些更脆弱的文物由皮革等面料需要治疗与甘油等蜡状物质,防止分裂为他们干。除此之外,其他治疗措施往往需要停止任何进一步恶化。

例如,防止文物由腐蚀金属,如铁,铜和铜,包括枪支、粉勺、钉子和螺丝,需要去除氯盐。这样做的最有效的技术,特别是对于铁的文物,是氢还原,包括加热金属文物850°C的温度在氢气氛。虽然有效,但这种技术备受争议,因为它改变了冶金结构的产物,而理想的人工制品应保存在其原始状态。

这是唯一的方法,成功地将氯化物总从铁发现在海洋环境中,但是我们停止使用它,”琼斯说。相反,他们转向其他技术,如碱性硫化方法,虽然这些往往是慢得多,尤其是对大对象。

盐还需要从石头,玻璃和陶瓷文物,但出于不同的原因。”这些文物干、盐结晶出来,迫使这些非常柔软的部分玻璃分开,这就破坏了外表面,”琼斯解释说。此外,天然材料制成的文物需要消毒使用化学品或低温杀死任何细菌或真菌可能是喂养。

淋浴我的木头

但它是木制的对象和结构,目前最大的干燥的挑战。在玛丽玫瑰号成为保护层的沉积物所覆盖,海洋细菌和真菌有时间攻击所有木制的对象,包括船体。他们吃了太多的葡萄糖丰富的纤维素和半纤维素的细胞组成这些物体,留下harder-to-digest木质素。

最终的结果是,这些细胞被掏空了。只剩下外层细胞壁中木质素,形成一个网络概括了细胞,而海水迅速进入并填满空白的镂空细胞。“取代了细胞壁层是水,以便支持细胞的形状,”琼斯说。

幸运的是,这只发生在木制的对象的表面层次,因为他们没有足够的时间去做微生物创建的任何更深的沉积物覆盖前一个厌氧环境。的第一个10毫米很烂,很软,基本上木质素,真的。和结构是由水”,揭示了琼斯。“在你然后进入非常良好的木材;细胞壁是与水饱和,但保存完好。如果所有这些水被干燥、木制的对象将大幅缩减,高达50%,使它们变形和裂纹。

所以当船体和其他木制对象是第一次提出,他们只是保持潮湿,而琼斯和他的同事们计算出干他们不会造成任何收缩的一种方式。小木对象只是沉浸在水坦克和容器,而船体本身就是不断喷洒过滤、无菌水,一直持续到1994年。

该计划最终想出了灵感来源于使用的方法“瓦萨”号在斯德哥尔摩,瑞典军舰击沉港口在1628年和1961年提出。这涉及到替换木制对象中的水与聚合物聚乙二醇(PEG),防止干燥收缩的对象。

木制工艺品如盘子、箭头和炮架的轮子是沉浸在一辆坦克包含液体挂钩的解决方案。文物沉浸长达六个月,给予足够的时间盯住渗透到木材和取代水深处细胞壁,它绑定通过氢键与剩下的纤维素。

接下来,文物被冻干赶走大部分剩下的水。这涉及到将文物在密封室,他们在哪里第一次冷冻温度约为-35°C,然后干通过减少压力和温度逐渐提高。这个过程的优点是,任何冰形成在冻结过程中升华时直接进入蒸汽不经过液态阶段,减少干燥应力,防止损坏木制对象。这也是远远超过空气干燥,两到三周,而不是一年。

用挂钩,然后冷冻干燥法治疗木制的对象已经持续了近20年了,,一个巨大的事业。玛丽玫瑰号信托拥有几个大小不一的冷冻干燥室,能够最大的干炮架轮子和木梁。我们可能最多的真空冷冻干燥对考古材料在英国,”琼斯说,他是在2014年被授予英帝国勋章新年荣誉为玛丽玫瑰号上的他的工作。

船体的挑战之一

玛丽玫瑰号的船体,32米长,重约280吨,提供了一个更大的挑战,因为它太大了,沉浸在一辆坦克或放置在真空冷冻干燥机。所以在1994年,琼斯和他的团队停止喷洒船体与水,开始喷洒挂钩。最初,他们用PEG分子量为200克每摩尔,在室温下是液体,所以可以分散深入木取代大部分的水在细胞。但这种液体钉不会提供足够的支持完全镂空细胞表面附近。

所以在2006年,200年确保挂钩后扩散在整个船体,他们开始喷洒溶液PEG的分子量2000克每摩尔。与规模较小的表兄,盯住2000凝固干燥时,提供必要的物质支持保留镂空的结构单元。

喷雾器终于结束时关闭2013年4月,当干燥过程开始了。这涉及到安装的管道运输网络条件空气的相对湿度为55%,保持在一个温度18 - 20°C的船体,目标是逐步绘制出水分。

喷雾器被关闭前一个月一个新的£3500万博物馆住房玛丽玫瑰号对公众开放。因为玛丽玫瑰号无法移动,这新博物馆是建立在船,游客可以通过窗户查看船干。

他们走过船一侧,另一侧呈现了一个镜像副本的船体,与文物,如枪支和外科医生的胸部显示在相同的位置,因为他们会被发现在实际的船。其他干制品,如弓、服装、眼镜、硬币甚至弓箭手的骨骼,船上的狗和老鼠这艘船的狗就会发现,显示在气候控制情况下,几个房间整个博物馆。

到2015年底,船应该干充分的管道网络的拆除,墙上分离从船上游客被删除,同时仍然保持相同的恒定的温度和相对湿度的船。船体也会打扫,因为一些挂钩的存款2000形成了白色。然后,玛丽玫瑰号将在最原始的状态,因为它第一次横行500多年前。

一个持续的关注

然而,这并不意味着所有的保护可以停止工作,因为一直在产生新的、意想不到的挑战。例如,几年前,琼斯和他的团队发现硫酸形成船体,担忧这酸可能会逐渐降解并分解木木材。问题是首次发现在“瓦萨”号,但随后的研究表明,它也发生在玛丽玫瑰号。

相当意外,原来玛丽玫瑰号的船体包含相当多的硫,约两吨,这是一个不幸的结果提供的厌氧环境沉积物。虽然这从有氧生物氧环境保护玛丽玫瑰号,它允许厌氧海洋细菌茁壮成长。

许多这样的厌氧细菌减少海水硫酸盐作为他们的呼吸过程的一部分,产生硫化氢作为代谢产物。在水下400多年,大量的硫化氢扩散到玛丽玫瑰号的船体。船体然后从海底打捞出来时,硫化氢会与空气中的氧发生化学反应,形成硫酸和硫酸盐盐。

使情况更糟糕的是,这个过程是催化了铁,和玛丽玫瑰号包含很多形式的铁枪,指甲和螺栓。铁容易与硫化氢反应生成铁硫化物,然后与氧气反应生成硫酸。

幸运的是,这个硫酸被证明是相当容易处理。“我们在钉治疗中和酸,我们删除了很多铁使用一些螯合剂,”琼斯说。然而,肯特大学的研究人员一起,琼斯也在考虑一种方法完全消除硫酸的威胁。这将涉及喷涂碳酸锶纳米颗粒的船体,在船体与硫反应形成稳定的锶硫酸盐,不与氧气反应生成硫酸。初步研究表明,这些纳米颗粒可以怀孕的木头和与硫反应形成不起化学反应的物种。

然而,一个更阴险的问题,因为草酸也可能形成在玛丽玫瑰号的船体。草酸可以由真菌产生的活动,和一些活跃的微生物仍将在船体内部,但也可以由挂钩的崩溃。第一次发现这个问题是在“瓦萨”号,但琼斯和他的同事们现在希望看到玛丽玫瑰号是否发生的。

我们正在调查这个目前我们发现任何挂钩分解产物,”琼斯说。如果他们找到这些产品,这带来了新的问题挂钩的长期稳定。“这一切都取决于什么是木材内部可能干扰挂钩,”他补充道。

玛丽玫瑰号已经在过去的500年里经历了很多,当然获得舒适的退休生活。与任何退休老人,就需要不断的检查。

在Bosham乔恩·埃文斯是一个基于科学作家,英国