Silica Gel untuk Kontrol Kelembaban dalam Kotak Pajangan

Silica Gel untuk Kontrol Kelembaban dalam Kotak Pajangan

Silika Gel-Museum-museum kuno sekarang dihadapkan pada tantangan besar untuk melestarikan artefak/benda berharga untuk tujuan melestarikan budaya dan pendidikan generasi sekarang dan mendatang. Berbagai macam artefak yang ditampilkan museum memerlukan pemeliharaan kondisi lingkungan tertentu untuk meminimalkan kerusakannya. Kontrol kelembaban relatif (RH) yang tepat adalah salah satu faktor lingkungan terpenting dalam pengawetan artefak.

Penelitian konservasi telah menunjukkan bahwa tingkat RH di atas 65% akan mendorong pertumbuhan mikroba (terutama jamur), sedangkan tingkat RH di bawah 25% dapat menyebabkan kerapuhan dan keretakan. Selain itu, fluktuasi besar dalam RH dapat menyebabkan perubahan dimensi, deformasi, dan tekanan mekanis pada bahan organik. Meskipun masih ada perdebatan tentang persyaratan RH yang sesuai untuk lingkungan museum, titik setel 50% (atau rata-rata bangunan bersejarah) dengan fluktuasi yang diizinkan ±5-10% adalah pedoman yang diterima secara umum.

Meskipun sistem pelembapan mekanis untuk kontrol RH adalah umum, banyak museum tidak menggunakannya karena faktor seperti biaya dan kesulitan mengintegrasikannya dengan struktur dan estetika bangunan yang ada. Metode alternatif kontrol RH yang digunakan di banyak museum adalah penggunaan bahan adsorben yang dikombinasikan dengan etalase yang disegel dengan baik untuk menciptakan lingkungan mikro yang berfungsi untuk mengurangi fluktuasi RH besar yang mungkin dialami oleh lingkungan bangunan umum.

Solusi Dengan Menggunakan Silika Gel

Adsorben yang paling umum digunakan adalah silika gel karena kapasitas airnya yang tinggi, kelembaman kimia, dan kemampuannya untuk menjalani siklus kelembaban yang tidak terbatas. Metode ini telah ditentukan dalam literatur konservasi selama bertahun-tahun, terutama oleh Thomson (1977) yang mengembangkan gagasan 'waktu paruh higrometri,' t1/2, sebagai waktu yang diperlukan RH di dalam kotak untuk mencapai titik tengah dari RH sekitar. 

Thomson menyebut M 'reservoir kelembaban spesifik' dari bahan penyangga. M didefinisikan sebagai massa air (gram air) yang diperoleh atau hilang per satuan massa media adsorben (satu kilogram bahan penyangga) untuk perubahan 1% dalam RH. Nilai-M pada dasarnya adalah kemiringan isoterm adsorpsi bahan penyangga yang dievaluasi pada RH tertentu, dan ini menggambarkan kapasitas penyangga kelembaban tambahan dari suatu bahan. Untuk memberikan kontrol RH yang efektif, bahan adsorben harus memiliki nilai M yang tinggi di atas kisaran RH yang dapat diterima untuk artefak tertentu. Meningkatkan nilai-M mengurangi jumlah adsorben yang dibutuhkan untuk mencapai kontrol yang tepat.

Menurut Thomson, waktu paruh higrometri tergantung pada dua faktor utama: (1) tingkat kebocoran udara dari kasing, N dan (2) jumlah bahan penyangga di dalam kasing, B. B akan disebut sebagai faktor ukuran gel; itu adalah massa kering bahan penyangga dalam kg per meter kubik volume kasus. Dengan mengurangi tingkat kebocoran udara atau meningkatkan jumlah bahan penyangga, waktu paruh higrometri meningkat, dan kontrol RH yang lebih besar di dalam wadah dapat dicapai.

Thomson menyatakan bahwa kasus yang disegel dengan baik dapat diharapkan memiliki tingkat kebocoran udara satu kali pergantian udara per hari. Menggunakan Persamaan.1 Thomson menghitung bahwa 20 kg/m3 (1,25 lb/ft3) silika gel dengan nilai-M 2 g/kg akan diperlukan untuk mencapai waktu paruh higrometri 150 hari untuk etalase yang bocor tingkat 1 pergantian udara per hari (ACD). Rekomendasi ini telah menjadi pedoman standar untuk menggunakan silika gel sebagai metode kontrol RH pasif di dalam etalase.

Studi sebelumnya, misalnya, Guinchen dan Gai (1984), Schweizer (1984), Stolow (1977), telah menemukan silika gel menjadi metode yang efektif untuk kontrol RH di dalam etalase. Namun, dalam proyek penelitian baru-baru ini yang mengevaluasi kondisi lingkungan di Field Museum of Natural History di Chicago, aplikasi silika gel ditemukan tidak efektif dalam mengendalikan RH di dalam etalase yang baru dibangun.

Kotak itu memiliki volume 1,7 m3 (60 kaki3) dan berisi ukiran kayu dan gading Cina. Tiga kaset, masing-masing berisi 750 gram (1,65 lbs) Art-Sorb, terletak di laci di bagian bawah kotak. Art-Sorb dikondisikan pada kelembaban relatif 45% sebelum ditempatkan di dalam kotak. Menunjukkan tingkat kelembaban relatif yang diukur di dalam dan di luar kotak selama periode dua bulan dari Februari hingga April 1999. Art-Sorb tidak memiliki efek penyangga yang terlihat dengan tingkat kelembaban relatif di dalam wadah hampir sama dengan lingkungan sekitar. tingkat dan jauh di bawah tingkat yang diinginkan 45%.

Perbandingan tingkat RH di dalam etalase yang berisi Art-Sorb dengan tingkat bangunan sekitar di Field Museum of Natural History di Chicago, Illinois.

Pengalaman ini menjadi faktor pendorong untuk penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi keefektifan silika gel untuk digunakan dalam mengontrol kadar RH di dalam etalase. Studi ini terdiri dari bagian-bagian berikut:

Pengalaman ini menjadi faktor pendorong untuk penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi keefektifan silika gel untuk digunakan dalam mengontrol kadar RH di dalam etalase. Studi ini terdiri dari bagian-bagian berikut:

1. Menentukan secara eksperimental isoterm adsorpsi dan desorpsi dari tiga gel silika

2. Mengembangkan model matematis media adsorben padat untuk kontrol RH pasif dalam aplikasi etalase

3. Memvalidasi model secara eksperimental

4. Menggunakan simulasi komputer untuk mengevaluasi pengaruh berbagai bangunan dan kondisi kasus pada kinerja silika gel.

Tiga gel silika dievaluasi dalam penelitian ini. Mereka adalah gel silika densitas reguler generik, yang tersedia dari banyak perusahaan pemasok bahan kimia, dan dua gel khusus yang dipasarkan khusus untuk aplikasi konservasi museum: Artengel dan Art-Sorb.

Hasil Simulasi

Gambar 9-11 membandingkan hasil simulasi untuk lingkungan RH bangunan yang kering, lembab, dan sedang. Sumbu Y pada setiap plot adalah prediksi fluktuasi RH maksimum di dalam sebuah kasus selama simulasi satu tahun. Sumbu X adalah jumlah gel di dalam wadah per satuan volume wadah dalam satuan kg/m3. Garis yang berbeda pada setiap grafik mewakili kinerja gel pada nilai laju kebocoran kasus tertentu, N, dalam satuan pergantian udara per hari. Sebagai contoh, melihat plot Artengel pada Gambar. 9, kasus dengan tingkat kebocoran 2 ACD (n=2) dan mengandung 20 kg/m3 gel akan mengalami fluktuasi RH sebesar 8% dari set point yang diinginkan sebesar 45 % selama satu tahun penuh di lingkungan bangunan yang kering.

Untuk ketiga lingkungan bangunan, Artengel memiliki kinerja terbaik yang menghasilkan fluktuasi RH casing yang lebih kecil daripada dua gel lainnya untuk tingkat kebocoran casing dan faktor ukuran gel tertentu. Karena memiliki nilai M yang konstan pada rentang RH 30-60%, kinerja Artengel tidak terpengaruh oleh lingkungan bangunan yang berbeda. Karena nilai M-nya meningkat dengan RH, Art-Sorb berkinerja lebih baik di gedung yang lembab daripada di gedung yang kering. Sebaliknya, silika gel densitas reguler berkinerja lebih baik di gedung yang kering daripada di gedung yang lembab karena nilai M-nya paling tinggi di kisaran RH yang lebih rendah.

Ada sedikit perbedaan dalam prediksi kinerja Art-Sorb baik menggunakan data isoterm perusahaan atau studi saat ini. Jumlah gel yang dibutuhkan untuk menjaga fluktuasi RH ke tingkat yang dapat diterima meningkat seiring dengan meningkatnya tingkat kebocoran kasus. Jika fluktuasi RH kasus maksimum yang diinginkan selama periode satu tahun adalah 10%, maka tingkat kebocoran kasus 2 ACD atau kurang diperlukan. Tingkat kebocoran kasus yang lebih tinggi akan membutuhkan lebih dari 30 kg/m3 gel yang kemungkinan besar tidak praktis dan mahal. Dalam kasus kebocoran kisaran 0,25-2 ACD, antara 5-30 kg/m3 silika gel akan diperlukan untuk kontrol yang memadai selama periode satu tahun.

Fluktuasi RH kasus maksimum yang diprediksi selama simulasi satu tahun untuk tiga gel silika di lingkungan bangunan kering untuk tingkat kebocoran kasus yang berbeda (N) dan faktor ukuran gel

Kesimpulan

Berdasarkan hasil eksperimen dan simulasi komputer dari penelitian ini, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Ketiga gel akan memberikan kontrol RH yang efektif menggunakan rekomendasi Thomson sebesar 20 kg/m3 jika tingkat kebocoran kasus adalah 1 ACD atau kurang.

2. Pada basis pon untuk pon, Artengel memiliki kapasitas penyangga yang lebih tinggi daripada gel silika kepadatan biasa atau Art-Sorb.

3. Berdasarkan biaya, gel silika densitas reguler dan Artengel memiliki biaya yang hampir sama untuk jumlah kapasitas buffer tertentu sementara Art-Sorb memiliki biaya dua kali lipat.

4. Selama rentang RH 30-60%, Artengel memiliki kinerja yang konsisten, sementara Art-Sorb berkinerja lebih baik di atas 50% dan gel silika kepadatan reguler berkinerja lebih baik di bawah 40%.

5. Untuk kondisi yang diselidiki, kasus dengan tingkat kebocoran lebih besar dari 2 ACD akan membutuhkan lebih dari 30 kg/m3 gel untuk menjaga fluktuasi RH kotak layar pada 10% atau di bawah selama periode satu tahun.

6. Untuk kondisi yang diselidiki, kasus dengan tingkat kebocoran 2 ACD atau kurang akan membutuhkan 5-30 kg/m3 gel untuk menjaga fluktuasi RH kotak display hingga 10% atau kurang selama periode satu tahun.

Tampaknya bagaimana silika gel bekerja (koreksi saya jika saya salah) adalah bahwa ia akhirnya membentuk keseimbangan dengan lingkungan sekitarnya. Saya berharap itu benar, dan itu tidak hanya terus menyedot kelembaban sampai RH adalah 0%, yang akan mengerikan.

Saya yakin ada keseimbangan, tetapi dengan adanya silika gel berlebih, saya tidak tahu berapa RH % itu dan juga akan tergantung pada suhu dan tekanan. Uji sendiri dengan alat pengukur.

Menariknya, sebagai alternatif untuk silika, Anda dapat membuat larutan jenuh dan memilih di antara garam yang berbeda untuk sampai pada nilai kelembaban relatif Kesetimbangan yang berbeda:

Kesetimbangan Garam RH % pada 25 C

1. Litium Klorida 11

2. Magnesium Klorida 33

3. Kalium Karbonat 43

4. natrium bromida 58

5. Natrium Klorida 75

Meskipun natrium karbonat tidak tercantum di sini, saya menduga itu memiliki kinerja yang sangat mirip dengan kalium karbonat. Anda dapat membuat natrium karbonat dengan memanggang soda kue (bukan salah ketik) dalam oven. Anda juga bisa mencoba baking soda sendiri. Saya juga berharap natrium karbonat tidak korosif (saya tahu soda kue itu) sehingga tidak akan merusak media Anda dalam jangka panjang.

Kelembaban relatif. Anda dapat memilih bahan kimia tertentu untuk menargetkan tingkat kelembaban yang diinginkan. Jika Anda ingin membuat larutan garam jenuh, Anda harus membuang sejumlah besar bahan kimia dengan sedikit air untuk membuat campuran cair. Ini kemudian "menyangga" kelembaban di udara. Tergantung pada seberapa baik kotak Anda disegel, saya pikir itu akan cenderung menarik lebih banyak uap air dari udara yang bersirkulasi ke dalam kotak dari waktu ke waktu (itu akan menjadi kurang cair dan lebih cair), jadi Anda mungkin perlu mengisi ulang solusi Anda secara berkala 

LAYANAN ADY WATER

Jual silica gel minimal pembelian 1 kg. Ukuran sachet silica gel yang dijual 1 gram, 2 gram, 5 gram, 10 gram, 25 gram, 50 gram, 100 gram, 250 gram, 500 gram, 1 kilogram. Jual silica gel curah per karung 25 kilogram. Sudah suplai silica gel untuk kebutuhan bandara, industri sepatu, makanan (FOOD GRADE), gas separasi / kromatografi kolom, aquarium, kebutuhan pribadi, dll

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater