نمک‌های محلول باتوجه‌به امکان تبلور مجدد آنها در چرخه‌های تر و خشک‌شدن، از مهم‌ترین عوامل آسیب‌رسان در ساختار مواد متخلخل تاریخی به‌شمار می‌آیند. بنابراین به‌دلیل اهمیت عملیات نمک‌زدایی سفالینه‌های تاریخی که علاوه‌بر تماس مستقیم شیء تاریخی با آب، شامل مراحلی زمان‌بر و مستلزم مصرف آب فراوان است، بهینه‌سازی این فرایند بسیار مهم خواهد بود. در این پژوهش براساس روش طراحیِ آزمایشات پاسخ سطح (RSM) طرح ترکیب مرکزی (CCD)، با اعمال تغییرات هدفمند در سیستم غوطه‌وری، پارامترهای مؤثر بر فرایند نمک‌زدایی بررسی شده است. متغیرهای مستقل در این آزمایش‌ها، دمای پخت نمونه، زمان غوطه‌وری، نوع و غلظت ماده فعال‌سطحی (سورفکتانت) و سرعت همزدن در سیستم انتخاب گردید. پایش میزان استخراج کلسیم از شیء با روش طیف‌سنجی جذب اتمی (AAS) انجام شد و مقدار هدایت الکتریکی (EC) آب حمام غوطه‌وری پس از عملیات نمک‌زدایی، به‌عنوان متغیرهای وابسته یا پاسخ، درنظر گرفته شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که دمای پخت قطعه، زمان غوطه‌وری و سرعت همزن، پارامترهای مؤثر بر بیشترین میزان استخراج املاح در این سیستم هستند. نتایج آزمایشگاهی ارزیابی مدل با سه بار تکرار در نقاط بهینه‌، بیش از 85 % با مقادیر پیش‌بینی‌شده پاسخ‌ها از سوی RSM انطباق دارد.