Miért sárgul meg a papír?

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Legyen az nagyanyánk mesekönyve, egy régi újságkivágás, a saját készítésű újságunk egy példánya 1989-ből, vagy a Film, Színház, Muzsika 1963-as évfolyama, egy biztos: néhány év vagy évtized tárolás után a papír megsárgul, de legalábbis kap egy sárgás beütést. A LiveScience arra az egyszerű kérdésre kereste a magyarázatot, miért van ez így.

A válasz is roppant egyszerű: a papír olyan összetevőket tartalmaz, amelyek idővel megsárgulnak, legalábbis, ha oxigénnek vannak kitéve – mondta Susan Richardson, a Dél-karolinai Egyetem kémiaprofesszora.

A legtöbb papír fából készül, amely nagy mennyiségben tartalmaz cellulózt, valamint a növényi sejtfalak merevségéért és egyben a fák szilárdságáért is felelős lignint. A színtelen cellulóz szuperképességei közé tartozik, hogy igen jól tükrözi vissza a fényt, amelyet így fehérnek érzékel az emberi szem.

A ligninnel ne szívózz, amíg a molekulaszerkezetét le nem tudod rajzolni

Amikor azonban a lignin találkozik a fénnyel és a környező levegővel, molekuláris szerkezete megváltozik. A lignin is egy polimer, azaz olyan vegyület, amely kisebb atomcsoportok, azaz monomerek nagyszámú ismétlődésével épül fel. A lignin esetében ezek oxigénből és hidrogénből, valamint némi szénből álló alkoholok – mondta Richardson. A lignin érdekessége, hogy nincs határozott elsődleges szerkezete.

Ám a lignin, ahogy részben a cellulóz is, ki van téve az oxidációnak, azaz készen áll rá, hogy extra oxigénmolekulákat vegyen fel, amelyek aztán át is alakítják a polimer szerkezetét. Az O2 molekulák felbontják azokat a kötéseket, amelyek összekötik az alkoholokat, és olyan molekuláris régiókat hoznak létre, amelyeket kromofóroknak nevezünk. A görög kifejezés kb. a ‘szín hordozóját’, a ‘szín birtoklóját’ jelenti, és ennek megfelelően a kromofórok abban a hullámhossztartományban verik vissza a fényt, ahol azt az emberi szem színnek érzékeli. Ha a lignin oxidálódik, az sárga vagy barna színként jelenik meg a régi papírt nézegető ember szemében.

A papírgyártók ma már különféle fehérítő eljárásokkal igyekeznek eltávolítani a lignint a termékből. Minél inkább sikerül megszabadulni tőle, annál tovább marad fehér a papír. A költségtakarékosan készülő újságok papírjában jellemzően több a lignin, mint például egy tankönyvében, így a felhalmozott újságokon hamarabb megjelenik az elszíneződés.

A papír bevásárlószatyrok és kartondobozok gyártói viszont épp hogy nem óvakodnak a lignintől, mert az tartósabbá, merevebbé teszi a zacskókat. Ezek a csomagolóanyagok rendszerint nem mennek át semmilyen fehérítésen, és az eredmény: még az állni hagyott újságpapírnál is jóval barnábbak, ugyanakkor elég erősek hozzá, hogy élelmiszereket és egyéb nehéz cuccokat cipeljenek bennük.

Egy 2017-es és egy 1989-es füzet lapjai

Richardson szerint elméletileg lehetséges, hogy legszebb gyerekkori fogalmazásainkat, naplóinkat tiptop állapotban őrizzük meg akár az idők végezetéig, ha biztosítjuk, hogy tárolás közben sohasem éri őket fény és oxigén.

A fény kiiktatása önmagában nem elég: hiába tartjuk sötét szekrényben fontos papírjainkat, ha oxidációnak vannak kitéve, meg fognak sárgulni. A napfény ugyanis csak felgyorsítja az oxigén találkozását a papírban lévő ligninnel. Így a múzeumok, könyv- és dokumentumtárak szakadatlan küzdelmet folytatnak a történelmileg fontos papírok fennmaradásáért.