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图书文物与相对湿度的概念与问题

卡特曼环境科技研究中心

         相对湿度可以表示为在相同温度下样品空气的水蒸气压和饱和的蒸气压的比率(百分率)。相对湿度是个难懂的概念。以下是对它的解释说明。

1,何为相对湿度

        在标准气压下,抽出一立方米空气中的水蒸气,称量其重量就可以得到绝对湿度。它表示为一立方米空气的含水量(g/m3)。
        在一定温度下,一立方米空气中最大的水蒸气含量。随着气温的增加,空气中的水蒸气含量也随之增加。
        在摄氏10度(50 °F)时,空气能包含9克水蒸气。此时空气处于其最大绝对湿度当中,也就是我们所说的饱和状态。在摄氏20度(68 °F) 时,空气饱和度是17 g/m3 。因此,如果在20摄氏度的情况下,一个密封容器内一立方米的空气含有9克水蒸气,其饱和度就是9 g/m3 。如果把3克水加入容器中,水蒸发使得容器内的绝对湿度增加到12 g/m3 。如果再加入8克水,有5克水会蒸发,另外3克水会留在容器底部,因为在摄氏20度的情况下,一立方米空气中只能够含有17克水蒸气。当容器中只有9克水 蒸气时,容器中空气的相对湿度就是9/17=53% 。

      相对湿度依赖于空气温度。如果没有多余的水蒸气加入,随着温度的上升,相对湿度将会下降。所以,当容器加热到25摄氏度时,表中显示在此温度下,一立方米空气能包含23克水蒸气,相对湿度随之下降:9/23=39%
        如果容器中的空气气温下降到15摄氏度,即便没有加入更多的水,相对湿度也会上升。在15摄氏度时,一立方米空气中只能够包含12.5克水蒸气,因此此时相对湿度就是9/12.5=72%。
        如果空气冷却到9摄氏度,容器内的水蒸气就出于饱和状态,其相对湿度就会上升到百分之百。如何空气进一步冷却,在容器器壁就会形成小水滴,因为空气必须凝 结一部分水蒸气。水蒸气凝结开始出现的温度(也就是空气达到饱和的温度)就被称作露点。冬天在室内,空气循环到窗棱处,此处温度足够低,空气就能够被冷却 在其露点以下,水滴就会出现在窗户上。

2,温度和相对湿度

        有关温度和相对湿度的下列要点必须牢记于心。
        首先需要被了解的一点是:对不同类型的图书馆资料来说,没有一个统一的理想温度和相对湿度,只有一个能够在最大程度上减少资料变化的温度和湿度范围。某种 温度或湿度对某种资料来说也许是最佳保存温度或湿度,而对其他类型资料的保存可能就会造成灾难性后果。举例来说,如果要延迟保存寿命的话,照片胶卷,磁式 录音或者说一些数字化载体需要在较低的温度和相对湿度的环境中保存。但如果要保存好羊皮纸和牛皮纸文件,就需要相对湿度大于50%的保存环境。
       
        大量科学证据表明:纸张在恒定的温度(低于10 °C / 50 °F)和相对湿(30–40%) 中保存能够较好地维持它的化学稳定性和物理特征(如外观等)。然而,皮革或牛皮纸装订的文献,其内部纸张在较低的相对湿度下保存最好,但是皮革和牛皮纸本 身却不可避免会受到损害,因为它们如果要保持活性的话,需要在相对湿度至少不低于50%的环境中保存。当决定特定藏品保存的温度和相对湿度时,要仔细斟酌 化学损害和机械损害,或者说内容和封面人工制品对两者的不同要求。

3,温度的影响

        需要反复强调的一点是气温每增加十摄氏度,传统的图书馆和档案馆资料入纸张等的化学反应速度就会加倍,每减少十摄氏度,速度就下降一半。
        较低的相对湿度伴随而生的热量将导致一些资料变得干燥和容易脆化,如皮革,羊皮纸或者牛皮纸,粘合剂,一些录影带和录音带的粘合件等。
        较高的相对湿度伴随而生的热量将有助于霉菌的生长,为害虫和有害生物创造了好的生存环境。
        较高的相对湿度伴随的低温(低于10 °C /50 °F)和不良空气循环将会导致环境潮湿,霉菌生长。

4,相对湿度的影响

        由于相对湿度的上升或下降,空气中水分会增加或者减少。随着水分的增加或者递减,资料会胀缩。
        相对湿度在55–65% 之间会将资料受到的机械性损害减至最小,对资料保持活性有利。相对湿度持续保持在65% 以上将会使得现代和传统图书馆资料的粘合剂变软,失去粘合作用。
        当相对湿度大于70%, 即便保持低温,也很有可能导致生物侵袭。在空气流通状况差的区域,相对湿度不得超过65% ,以免藏品发霉。
        较低的相对湿度(低于40%) 将能够最大程度减少化学损害,但是有可能引起资料萎缩,变硬,脆化,开裂等。

5,温度和相对湿度浮动的影响

        上文已经提及,如果一个空间内的水含量是固定的,温度突降会导致相对湿度的快速上升,水蒸气会凝结,藏品有可能发霉或者遇到其他问题。在较长一段时间内温 度和湿度适中的变化会对资料产生最少的胀或缩的压力。温度和相对湿度浮动将影响一些有机材料的尺寸和力学性质,如果温度和相对湿度的浮动
在短时间内发生,就会产生危害。看得见的损害包括成片的墨水,翘角的封面,照片上的感光剂等。

6,温度和相对湿度的测量和记录

        各区域的环境条件应当处于监测和记录当中,监测和记录所用的设备要可靠并且定期维修。监测十分重要,因为它记录当前环境条件,支持安装环境控制设备的请求,监视当前的气候控制设备有无正常运行和提   供理想的条件。

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