Miért sárgul meg a papír?
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.
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.
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.