Почему страницы книг со временем желтеют?
Вы обращали внимание, что старые газетные вырезки, стареющие бумажные документы и книги, со временем приобретают жёлтый оттенок. Белая бумага желтеет с течением времени под воздействием кислорода.
Большая часть бумаги изготовлена из древесины, которая в основном состоит из целлюлозы и натурального древесного компонента, называемого лигнином. Лигнин придаёт жёсткость бумаге. Целлюлоза — бесцветное вещество — замечательно хорошо отражает свет: именно поэтому мы воспринимаем бумагу как белую.
Но когда лигнин подвергается воздействию света и окружающего воздуха, его молекулярная структура изменяется. Полимер лигнин восприимчив к окислению — это означает, что он легко подбирает дополнительные молекулы кислорода, и эти молекулы изменяют структуру бумаги. Добавленные молекулы кислорода разрушают связи, которые удерживают субъединицы, создавая молекулярные области, называемые хромофорами. Хромофоры (означает «носители цвета» на греческом языке) отражают определённые длины волн света, которые наши глаза воспринимают как цвет. В случае окисления лигнина этот цвет является жёлтым или коричневым.
Это выглядит примерно так же, как окисление разрезанного яблока. Кислород в воздухе поступает в ткань плода, и ферменты (полифенолоксидаза/PPO), окисляют полифенолы в мякоти яблока. Этот процесс даёт химические вещества, называемые о-хинонами, которые затем производят коричневый цвет меланина (тёмный пигмент, присутствующий в коже, глазах и волосах).
Как правило, производители бумаги пытаются удалить лигнин — настолько, насколько это возможно (используя процесс отбеливания). Чем больше лигнина удаляется, тем дольше бумага остаётся белой. Но газета сделана из дешёвой бумаги, в ней лигнина больше, чем в типичном учебнике, поэтому газета становится жёлто-коричневой быстрее, чем другие типы бумаги.
Интересно, что производители бумажных мешков и картонных коробок используют лигнин, чтобы сделать свои продукты более прочными. Эти бумажные изделия не обесцвечиваются, они изначально остаются коричневыми и достаточно жёсткими.
Теоретически, вы можете уберечь белую бумагу от пожелтения, если обеспечите ей условия без доступа кислорода и света.
«Кислород — это враг. Держите книгу в совершенно герметичной коробке: замените кислород азотом, аргоном или другим инертным газом».
(Производство бумаги из опавших листьев)
Плохи для бумаги условия богатые кислородом, солнечного света и высокой влажности. Любая книга, окружённая кислородом, станет жёлтой, даже если она хранится в абсолютно тёмной комнате. Солнечный свет просто ускоряет процесс окисления.
Архивисты и библиотекари постоянно ведут борьбу против деградации и окисления бумаги. Сохранение важных исторических документов требует создания соответствующих условий, при которых бумага не желтеет.