酸對文獻的損毀機理

纖維素是紙張的主要成分。纖維素在中性和弱堿性條件下是相當穩(wěn)定的，難于水解和氧化。但是在酸的催化作用下，水解速度顯著加大。T Iversen和T Lindstorm等研究了紙張的降解機理，其中的機理非常復雜，但是有一些現(xiàn)在還不完全清楚。

水解速度隨著氫離子深度成一定比例的增加，pH值越低，酸性越強，水解速度越快。紙的變質(zhì)表現(xiàn)在宏觀上是變色，在微觀上便是結構的破壞（即機械強度的下降）。纖維素水解后，由于聚合度降低，紙張的強度也隨之降低，其結果使紙變質(zhì)變脆。當纖維素聚合度降至200以下時，紙張就會完全脆化；如果完全水解成葡萄糖，紙張就會粉化。此時，文獻將失去收藏和使用價值。特別值得注意的是，在此水解過程中酸并未消耗，而是越積越多，危害也就越來越大。

纖維素在發(fā)生水解的過程中還發(fā)生氧化反應。發(fā)生氧化反應的原因是紙張中存在醛基及羧基等氧化官能團。并且如鐵和鎂等過渡金屬元素是氧化反應的催化劑。同時，醛基及羧基等氧化官能團還能加速纖維的水解過程，過渡金屬元素能催化二氧化硫成硫酸。水解反應和氧化反應是同時存在，在討論紙張降解過程時很難獨立討論。

有研究人員曾把道林紙分別浸入不同pH值溶液中，然后取出，在相同條件下干燥，進行數(shù)據(jù)測定，結果證實隨pH值降低，紙張抗拉強度明顯減弱。無論是明礬、鹽酸、硫酸都會引起紙張的降解，使紙張耐折強度下降。將耐折度均為400次的紙，用不同濃度的酸處理后再進行老化，在相同時間和溫度（100°C）條件下，紙張耐折強度的損失隨酸的濃度不同而表現(xiàn)不同，pH值為6.2~9.7者，經(jīng)過兩天的老化后，其耐折強度只發(fā)生微弱的變化，仍保持400次左右。耐折度保留了95%。pH值為4.5~4.8的紙，經(jīng)過兩天老化后，耐折度迅速降到200次以下，耐折度僅保留15~35%。從理論和實踐都證明紙張中酸的存在，是紙張“自毀”的根源。

來源：田周玲（國家圖書館古籍保護中心）《文獻用紙脫酸方法之分析》