I det minste en gang vil du ha bladd i en eldgammel bok, kanskje en som tilhørte våre besteforeldre eller til og med før: Utseendet på sidene er ikke lenger det samme. Spesielt er det fargen på papiret som fanger øyet, som det gulner over tid: makromolekylene som utgjør det, endres faktisk kjemisk over tid. Spesielt cellulose – hovedkomponenten i papir – gjennomgår reaksjoner i luften oksidasjon som fører til dannelsen av nye kjemiske forbindelser i stand til å absorbere synlig lys, og dermed få overflaten til å se ut gul eller brunaktig. Hvis ligninsom med aviser, oppstår gulning raskere fordi dette stoffet er enda mer følsom for oksidasjon. Spesielt hvis de lagres på feil måte, for eksempel i svært fuktige omgivelser, kan disse «aldringsprosessene» skje mye raskere, og undergrave selve strukturen til papiret og boken vår.
Hva skjer med papir når det gulner: cellulose og lignin
Papiret er hovedsakelig sammensatt av celluloseen naturlig polymer som består av glukoseenheter koblet sammen. Når papiret eldes, cellulose reagerer sakte med oksygen i luften. Denne prosessen av oksidasjon den modifiserer kjemien til cellulose som fører til en molekylær struktur som er forskjellig fra den forrige. Tilstedeværelsen av et nytt arrangement av kjemiske bindinger, hvor noen brytes og andre dannes under oksidasjonsprosessen, fører til dannelsen av nye kjemiske grupper – kalt kromoforer – forårsaker en ulik interaksjon med lys. Mens cellulose først den absorberte ikke synlig lys ser hvit ut for øynene våre nå absorberer en viss del av det for eksempel å endre utseende og ta på seg nyanser av gult. I tekniske termer sies det at dannelsen av kromoforer forskyver absorpsjonsspekteret inn i det synlige og … boom! Boken vi elsket som barn virker nå utrolig gammel for oss.
Ikke alt papir er det samme. Mange billige produkter de oppnås med mekaniske prosesser som etterlater en betydelig mengde i pastaen ligninen annen polymer naturlig tilstede i treved. Lignin er kjemisk mer reaktiv enn cellulose: oksiderer lettere og produserer fargede forbindelser, akselererer gulning. Et høyere lignininnhold er faktisk forbundet med en mindre stabilitet av papiret over tidsom forklarer hvorfor aviser blir gule i løpet av noen få måneder, mens bøker trykket på papir av høyere kvalitet forblir klare i flere tiår.
Ikke bare oksygen: lys og fuktighet
Oksygen i luften er den viktigste «skyldige» til gulning av papir, men det virker ikke alltid alene. Dersom papiret i tillegg utsettes for sollys, kan dette ta del i fotooksidasjonsreaksjoner At de akselererer gulningsprosessen på grunn av produksjonen av kromoforer.
Parallelt med endringen i skygge, kan det oppstå under aldringen av papiret hydrolysereaksjonerpå grunn av tilstedeværelsen av vann, som navnet antyder. Luftfuktighet fører til spaltninger av cellulosebindingermed tap av mekanisk styrke i tillegg til fargeendringen. Dette fenomenet kan bli betydelig fremhevet av tilstedeværelsen av syrer. Noen typer papir kan inneholde syrerester tilstede i selve papirarkene, spesielt de eldre, som stammer fra produksjonsprosesser eller fargestoffmolekyler, som lokalt senker pH: det surere miljøet gjør ingenting annet enn akselerere hydrolyse av cellulosebindingene og følgelig svekkelsen av selve papiret.
Det er av denne grunn at dokumenter i historiske arkiver lagres i kontrollerte miljøer: mindre lys, mindre fuktighet. I hovedsak, hold en bok godt å bevare det opprinnelige utseendet er ikke bare viktig, det er det avgjørende.
