紙張受到的酸攻擊

紙張有兩種主要的化學(xué)降解途徑：酸催化水解和氧化。1g紙?jiān)?0cm3水中的pH值可以衡量其酸度。紙張保護(hù)化學(xué)的早期工作發(fā)現(xiàn)堿性舊紙比酸性紙強(qiáng)得多。

紙張可以通過(guò)吸收二氧化硫和氮氧化物等污染物或在制造過(guò)程中變酸。傳統(tǒng)上，添加硫酸鋁（或“造紙用明礬”）以硬化或“調(diào)整”紙張。雖然這提供了初始強(qiáng)度，但它也是酸度的來(lái)源（參見(jiàn)論文中的酸度來(lái)源）。由于制造添加劑，從1850年開(kāi)始的世紀(jì)制造的大多數(shù)紙張都是酸性的。

將纖維素的葡萄糖分子連接在一起的β-縮醛氧橋易于酸水解。這會(huì)破壞鏈條并削弱纖維。以這種方式分解的紙變得又硬又脆，并且容易分解。

通常由光引發(fā)的氧化會(huì)使紙張變色。紙張中的纖維素（及其衍生物）和木質(zhì)素都可以被氧化。在纖維素中，羥基氧化成醛、酮和羧酸會(huì)導(dǎo)致變色。但木質(zhì)素是紙張光變黃的主要原因。它包含幾個(gè)帶有共軛芳環(huán)和羰基的發(fā)色團(tuán)，這些發(fā)色團(tuán)在近紫外光譜（300-400nm）中吸收。當(dāng)這些發(fā)色團(tuán)吸收光時(shí)，它們會(huì)分解成黃色的酮和醌，使紙變黃。由于這些分子本身吸收可見(jiàn)光，因此它們充當(dāng)次級(jí)發(fā)色團(tuán)并可以進(jìn)一步反應(yīng)，從而加劇變黃和降解過(guò)程。

上述內(nèi)容翻譯源自MichaelSeery《Paperconservation》。