Theo dõi nhiệt độ và độ ẩm tương đối
Beth Limdblom Patlcus
- Chuyên gia tư vấn về Bảo tồn, Walpole, MA
Phần giới thiệu
Sách báo, tranh ảnh hoặc các đồ vật làm bằng giấy đều dễ bị hư hỏng bởi môi
trường. Hơi nóng, hơi ẩm, ánh sáng và bụi bẩn tạo ra những phản ứng hoá
học mang tính huỷ hoại. Tình trạng ấm và ẩm làm thúc đẩy các quá trình sinh
học như nấm mốc và côn trùng sinh sôi nảy nở. Mặc dù một số chất liệu đư
ợc
sử dụng để làm sách báo, tài liệu và vật phẩm trên giấy có độ bền tương đối,
song những chất liệu khác (như bột giấy nghiền và các loại mực làm từ a-xít)
sẽ hư hỏng nhanh chóng dưới những điều kiện môi trường không thuận. Các
viện bảo tàng, thư viện và khu bảo tồn lịch sử đều phải hứng chịu những hiện
tượng tương tự như bất kỳ một toà nhà nào khác, song những nơi này lại có
trọng trách duy trì, bảo tồn những đồ vật lưu giữ cho các thế hệ trong tương
lai.
Dù chúng ta không thể triệt tiêu mọi quá trình phân huỷ các tư liệu văn hoá
thông qua tiếp cận với các bộ sưu tập, song chúng ta có thể làm ch
ậm lại đáng
kể quá trình gây hư hỏng thông qua việc tạo ra môi trường ôn hoà. Việc kiểm
soát một số nhân tố, như ánh sáng, khá dễ dàng và không tốn kém. Trái lại,
kiểm soát không khí (nhiệt độ và độ ẩm tương đối) lại là một nhiệm vụ khó
khăn hơn nhiều. Theo dõi nhiệt độ và độ ẩm tương đối có ý nghĩa then chốt
để kiểm soát môi trường hiệu quả. Việc theo dõi này có thể nhằm một vài
mục đích: cung cấp các thông số cho thấy việc kiểm soát môi trường hiện tại
là chưa đủ; lập hồ sơ về các điều kiện môi trường hiện nay để chuẩn bị cho
những đổi mới về trang thiết bị; đánh giá hiệu quả của những đổi mới về
trang thiết bị đã được tiến hành; và/hoặc bảo vệ chống lại những thái cực môi
trường có thể xảy ra.
Tại sao việc kiểm soát môi trường lại quan trọng?
Việc kiểm soát môi trường rất quan trọng vì nhiệt độ và độ ẩm tương đối
không thích hợp có thể hạn chế nghiêm trọng tuổi thọ của các đồ vật lưu trữ
làm từ giấy. Nhiều người cho rằng nhiệt độ có ảnh hướng lớn nhất lên các đồ
lưu trữ (như sức ảnh hưởng của nó đến con người), trong trên thực tế, độ ẩm
tương đối ít nhất cũng góp phần quan trọng không kém vào quá trình gây hư
hỏng giấy. Hầu hết mọi người đều nhận thức được rằng nhiệt độ và độ ẩm
tương đối cao sẽ khích thích sự phát triển của nấm mốc và s
ự sinh sôi của côn
trùng, song trong thực tế, ảnh hưởng của môi trường lưu trữ lên các đồ lưu
giữ còn phức tạp hơn nhiều.
Cũng cần nhận thấy rằng nhiệt độ và độ ẩm tương đối có mối quan hệ tương
tác – một thay đổi trong yếu tố này có thể đưa tới một thay đổi trong yếu tố
kia. Không khí ấm giữ nhiều độ ẩm hơn không khí mát, nên nếu lượng hơi
ẩm
trong không gian không đổi, thì độ ẩm tương đối (thể hiện “dưới dạng phần
trăm lượng nước trong không khí tương ứng với một lượng không khí nhất
định” ) sẽ giảm khi nhiệt độ tăng, và sẽ tăng khi nhiệt độ giảm (mối quan hệ
giữa nhiệt độ và độ ẩm tương đối này có thể tính được bằng biểu đồ đo độ
ẩm). Ví dụ, nếu một không gian đang ở 60 độ F và độ ẩm tương đối 70%, thì
độ ẩm tương đối sẽ giảm xuống còn khoảng 40% nếu nhiệt độ tăng lên 75 độ
F. Mặt khác, nếu nhiệt độ giảm, độ ẩm tương đối sẽ tăng, và khi nó đạt đến
100%, lúc đó không khí sẽ sũng nước và hơi ẩm sẽ đọng thành nước (đây gọi
là điểm ngưng tụ). Ví dụ, nếu một không gian ở nhiệt độ 70 độ F và độ ẩm
tương đối là 50% và nhiệt độ đột ngột hạ xuống dưới 50 độ F, quá trình
ngưng tụ sẽ xảy ra trên các đồ vật lưu trữ.
Quá trình hư hỏng của giấy (cùng với nhiều hình thức phân huỷ khác của các
chất liệu hữu cơ như da, vải và băng từ) là m
ột minh chứng về sự phá huỷ hoá
học, và phản ứng hoá học chi phối quá trình này chủ yếu bị ảnh hưởng bởi
môi trường. Nhiệt độ làm gia tăng tốc độ của các phản ứng hoá học gây ra sự
phá huỷ của a-xít. Một phương pháp đơn giản quen thuộc ước tính rằng các
phản ứng hoá học sẽ tăng gấp đôi nếu nhiệt độ tăng lên 15 độ F (t
ương đương
10 độ C). Trong trường hợp đặc biệt có chất xenluloza, các thử nghiệm nhân
tạo kéo dài cho thấy nhiệt độ tăng lên 9 độ F sẽ làm cho tốc độ phá huỷ tăng
gần gấp đôi, thậm chí trong điều kiện không có ánh sáng, bụi bẩn, hay các
nhân tố khác. Độ ẩm tương đối mang hơi ẩm cũng góp phần làm tăng những
phản ứng này - độ ẩm càng cao, thì quá trình phá huỷ càng diễn ra nhanh.
Nh
ững mẫu nghiên cứu nhằm lượng hoá tác động của nhiệt độ và độ ẩm
tương đối lên quá trình phá huỷ hoá học, đã được đưa ra ứng dụng trong mấy
năm qua. Viện Lưu ảnh (IPI) tại Viện Công nghệ Rochester đã
số bảo tồn”, xây dựng trên công trình của Donald Sebera, trước từng làm vi
ệc
cho Thư viện Quốc hội. Công cụ này đưa ra một ý tưởng chung về khoảng
thời gian các đồ lưu trữ bằng giấy bị hư hại rõ nét tại một nhiệt độ và độ ẩm
tương đối cụ thể. Mẫu nghiên cứu này cho thấy các chất liệu hữu cơ có tuổi
thọ ngắn được cất giữ ở nhiệt độ 72 độ F và độ ẩm tương đối 50% sẽ có tuổi
thọ xấp xỉ khoảng 33 năm, nhưng nếu nhiệt độ được hạ thấp xuống 62 độ F
và độ ẩm tương đối còn 40%, những chất liệu này sẽ có tuổi đời là 88 năm.
Mẫu này cũng chỉ rõ nếu các chất liệu chịu những nhiệt độ và độ ẩm cao (nh
ư
nhiệt độ 82 độ F và độ ẩm tương đối 75%), thì quá trình hư hỏng sẽ rõ nét chỉ
trong vòng 9 năm hoặc thậm chí ngắn hơn .
Một khía cạnh thú vị khác của nghiên cứu này là nó chứng minh rằng thông
qua nhiều sự kết hợp khác nhau giữa nhiệt độ và độ ẩm tương đối, ta có thể
đạt được cùng một tuổi thọ như đã dự kiến. Ví dụ, các điều kiện nhiệt độ 57
độ F và độ ẩm tương đối 50% hay 82 độ F và 35% sẽ cùng thu v
ề một kết quả
là tuổi thọ dự tính gần 100 năm . Điều này sẽ cho phép các cơ quan bảo tồn,
bảo tàng có thể linh ậnt lựa chọn cách thức kiểm soát môi trường, mặc dù độ
ẩm và nhiệt độ quá cao vẫn luôn là những điều kiện phải tránh do có nguy cơ
phát triển nấm mốc và côn trùng.
Ánh hưởng của những dao động về nhiệt độ và độ ẩm tương đối lên đồ vật
lưu trữ là một mối quan ngại lớn khác đối với việc kiểm soát môi trường.
Nh
ững dao động về nhiệt độ rất nghiệm trọng – nghiên cứu được tiến hành t
ại
Thư viện Quốc hội cho thấy nếu giấy đã từng trải qua những dao động về
nhiệt độ, thì quá trình phá huỷ hoá học của giấy đó diễn ra nhanh hơn so với
giấy được cất tại nơi có nhiệt độ không đổi. Hơn nữa, giấy – giống như nhiều
chất liệu khác – chứa chất hogroscope, có nghĩa là nó có khả năng hấp thụ và
toả hơi ẩm. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng lên và độ ẩm tương đối
giảm xuống, hơi ẩm sẽ được thải từ một đồ vật có chứa hogroscope ra ngoài
không khí, vì đồ vật này cố gắng duy trì trạng thái cân bằng. Khi nhiệt độ hạ
xuống và độ ẩm tương đối lại tăng lên, hơi ẩm lại quay trở lại đồ vật. Quá
trình này có thể gây ra một sức ép tự nhiên vì sự thay đổi tỷ lệ độ ẩm khiến
cho chất liệu nở ra và co lại. Điều này gây tổn hại nghiêm trọng đến những
chất liệu tổng hợp như nội thất và các tác phẩm nghệ thuật, và khiến cho sách
báo và giấy tờ bị quăn và biến dạng (mặc dù trong một số trường hợp, sách
báo và giấy tờ được bảo vệ tránh những dao động vừa phải của độ ẩm tương
đối, vì những thay đổi về độ ẩm có thể gia tăng do điều kiện lưu trữ khép kín
hay do sách báo bị đóng chặt với nhau .
Cuối cùng, các nhà quản lý lưu trữ phải nhận thức được rằng mặc dù không
có nguy cơ cụ thể nào gắn với môi trường lưu trữ ở nhiệt độ thấp (trên thực
tế, việc lưu trữ trong điều kiện như vậy làm giảm đáng kể quá trình hư hỏng),
song độ ẩm tương đổi thấp lại gây tổn hại đến một số chất liệu. Lâu nay,
người ta luôn lo ngại rằng giấy sẽ rất dễ hư hỏng nếu lưu giữ tại các độ ẩm
tương đối thấp. Nghiên cứu cho thấy rằng giấy có thể được lưu giữa an toàn
ở
độ ẩm tương đối khoảng 20%, hoặc 30% nếu phải tăng độ ẩm lên; nên không
nhất thiết phải lưu trữ ở những độ ẩm từ 40-50% mới bảo đảm mục tiêu an
toàn. Đối với các chất liệu giấy da và phim ảnh, nên duy trì độ ẩm tương đối
thấp để tạo môi trường hoá học ổn định; song những chất liệu này không
được lưu giữ ở độ ẩm dưới 30%. Đặc biệt, trong trường hợp giấy da, cần hết
sức lưu ý tránh thay đổi môi trường nhanh chóng vì điều này có thể gây hư
hỏng đối với đồ vật .
Việc kiểm soát môi trường rất tốn kém- vậy kết quả thu được ở đây là gì?