Старые книги, газеты и журналы легко отличить от новых

Наука и жизньМать и дитя

Почему бумага желтеет?

Кирилл Стасевич

Фото: dutchscenery/ru.depositphotos.com

Старые книги, газеты и журналы легко отличить от новых: у старых страницы более тёмные. Неужели раньше делали бумагу жёлто-коричневых оттенков? Нет, когда те книги выходили из типографии, их страницы были белыми. Просто с бумагой со временем что-то происходит. Что?

Может быть, бумага желтеет от повышенной влажности? Или от пыли? Или на неё действуют какие-то микроорганизмы? И влажность, и пыль, и микробы играют свою роль, но главное, от чего желтеет бумага, это кислород. В воздухе его много, больше 20%.

Вспомним, что основа бумаги — целлюлоза, которую получают из древесины или из макулатуры. Целлюлоза — полимер, построенный из множества молекул глюкозы. Из нитей целлюлозы состоят стенки растительных клеток, но эти нити друг с другом непосредственно не соединяются — их держит вместе вещество лигнин, ещё один полимер, довольно сложный по составу. Лигнин прослаивает волокна целлюлозы по всем направлениям, и именно благодаря ему клеточные стенки растений прочные и жёсткие.

Когда делают бумагу, первым делом древесину измельчают и обрабатывают химическими реагентами, чтобы целюлозные волокна отделились друг от друга. При производстве высококачественной бумаги от лигнина и других примесей стараются избавиться, чтобы осталась только целлюлоза, бесцветная и хорошо отражающая свет. Затем в очищенную целлюлозу добавляют специальный клей, крахмал, разные смолы и вещества, которые скрепляют целлюлозные волокна, усиливают белизну и обеспечивают прочность, гладкость, мягкость и другие качества, предъявляемые к бумаге. Но всё же какое-то количество лигнина в бумаге остаётся. Постепенно он начинает окисляться под действием кислорода воздуха.

В структуре молекулы лигнина очень много шестиуглеродных колец, притом не простых, а ароматических. В этих кольцах атомы углерода не только соединены друг с другом простыми химическими связями, которые мы обозначаем «палочками», но они ещё «договорились» организовать что-то вроде «братства кольца». Для этого каждый из атомов отдал в общее пользование всем братьям по одному электрону (химические связи между атомами образуются, когда они объединяют свои электроны). В результате связи между атомами углерода в кольце стали прочнее, и, к примеру, разорвать такое химическое братство стало ой как не просто. Зато снаружи к кольцу можно присоединить какиенибудь другие атомы или фрагменты молекул. Само кольцо от этого никак не пострадает, но с появлением «довеска» у него немного меняются свойства. Например, то, как молекула с ароматическими кольцами будет взаимодействовать со светом. Но как от этого зависит цвет вещества?

Модель структуры древесины. Пространство между неветвящимися нитями целлюлозы заполнено разветвлённым лигнином и гемицеллюлозами — это полимеры, которые состоят из простых углеводов и, как и лигнин, добавляют клеточной стенке прочность. Рисунок: New Journal of Physics 2016 / MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung /CC BY 3.0

Когда мы смотрим на радугу, мы видим семь основных цветов — именно из них состоит белый солнечный свет. Теперь посмотрим в яркий солнечный день на белый лист бумаги — логично, что он будет белый. Это значит, что лист бумаги одинаково отразил все семь цветных компонент солнечного света. А что будет, если подопытный лист решит «похитить» у падающих на него солнечных лучей один из цветов или, по-научному, поглотить часть спектра? Тогда мы увидим, что бумага стала уже не чисто белого цвета, а с каким-нибудь оттенком. Если спектральные «аппетиты» листа вырастут и он станет поглощать уже не один цвет, а, например, целых шесть, брезгуя, скажем, красным, тогда до нашего глаза дойдёт только этот красный цвет и цвет бумаги мы будем видеть тоже как красный. Ну и совсем крайний случай: если лист бумаги «проглотит» весь спектр — все семь цветов, то до нашего глаза не дойдёт ни один лучик и лист бумаги мы увидим как абсолютно чёрный.

Теперь вернёмся к молекулам и ароматическим кольцам. Молекулы неокисленного лигнина не проявляют никакого интереса к поглощению видимого света, поэтому свежий бумажный лист радует нас своей белизной, отражая весь падающий на него солнечный свет. А вот у молекул лигнина, которых немного «покусал» кислород, уже появляется «аппетит», и они не прочь «закусить» некоторыми цветами из падающих на них солнечных лучиков. В результате мы вместо белого листа видим нечто желтоватобурое.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Техпарад Техпарад

Новости мира науки и техники

Популярная механика
Закладка для псалмов, которую оценили только через 12 лет после создания: история стикеров Post-it Закладка для псалмов, которую оценили только через 12 лет после создания: история стикеров Post-it

Каждый великий новый продукт по крайней мере трижды убивается руководством

VC.RU
Русские в Берлине весной 1945 г. Русские в Берлине весной 1945 г.

События Великой Отечественной войны в воспоминаниях и рассказах участников боёв

Наука и жизнь
Взбитые сливки Взбитые сливки

Хозяйка этого дома обожает интерьеры французских дворцов

AD
Вопросы на засыпку Вопросы на засыпку

Найдите ответы на пять простых, но каверзных вопросов, призвав на помощь логику

Наука и жизнь
Дмитрий Глуховский: Лучше всего мне удается болтать, хуже — писать, а больше мне не удается вообще ничего Дмитрий Глуховский: Лучше всего мне удается болтать, хуже — писать, а больше мне не удается вообще ничего

Дмитрий Глуховский смело экспериментирует с новыми форматами

СНОБ
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты

Шестиколесный робот-марсоход Perseverance извлек из атмосферы Марса кислород

Forbes
Глава 4: Наследие Глава 4: Наследие

– Мальчик, ты не понял. Водочки нам принеси, мы домой летим!

Esquire
Прыжок к свободе Прыжок к свободе

Как уехать к морю и найти себя

Vogue
Первый украинский губернатор Первый украинский губернатор

В истории портретов случаются удивительные метаморфозы

Дилетант
Новый мир в штате Чьяпас Новый мир в штате Чьяпас

Жизнь революционных сапатистов

Вокруг света
Лебединое озеро Лебединое озеро

Самым теплым морем в этом году оказалось озеро Байкал — и самым светским

Tatler
«Гнев человеческий» Гая Ричи: Голливуд времен старой этики «Гнев человеческий» Гая Ричи: Голливуд времен старой этики

Гай Ричи возвращает нас в Голливуд семидесятых-восьмидесятых годов

Эксперт
Он долго решался / не решался признаться ей в любви Он долго решался / не решался признаться ей в любви

Буквы одинаковые — значения противоположные

Наука
Предохранительная грамота Предохранительная грамота

Мифы и правда об оральных контрацептивах — разбираемся вместе с врачами

Glamour
Бить или не бить Бить или не бить

Татуировки – как выбирать рисунок, у кого его сделать и как от него избавиться

GQ
Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух Зоологи объяснили маленькость зайцев и пищух

Зоологи: зайцы имеют маленький размер из-за конкуренции с копытными

N+1
Голая правда Голая правда

Как похудеть к лету и срочно подкачаться к сезону футболок и поло?

Men’s Health
Сити-брейк: когда нужен короткий выходной Сити-брейк: когда нужен короткий выходной

Путешествие на пару дней в другой город – отличный вариант, чтобы развеяться

Лиза
«Ты наступил мне на ботинок»: что и почему носит Чедвик Боузман и другие в фильме «Ма Рейни: Мать блюза» «Ты наступил мне на ботинок»: что и почему носит Чедвик Боузман и другие в фильме «Ма Рейни: Мать блюза»

Как в фильме «Ма Рейни: Мать блюза» костюмы отражают характеры героев

Esquire
В Чили обнаружен новый вид титанозавра В Чили обнаружен новый вид титанозавра

Чилийские палеонтологи обнаружили огромного титанозавра

National Geographic
Обзор TWS-гарнитуры Huawei FreeBuds 4i: четверка с плюсом Обзор TWS-гарнитуры Huawei FreeBuds 4i: четверка с плюсом

Наушники от Huawei показали образцовую автономность и отличное качество звучания

CHIP
Фрол эпохи Возрождения Фрол эпохи Возрождения

Если Москва — большая деревня, то первый парень тут — Фрол Буримский

Tatler
Я влюбилась, и не в мужа: личный опыт психолога Я влюбилась, и не в мужа: личный опыт психолога

Возможно, эта история спасет и ваш брак

Psychologies
Точка отсчёта Точка отсчёта

Точки соприкосновения восточной и западной стилистик

SALON-Interior
Как выглядят дочери Сталлоне, Уиллиса и других брутальных мужчин Голливуда 90-х Как выглядят дочери Сталлоне, Уиллиса и других брутальных мужчин Голливуда 90-х

Дочери брутальных мужчин Голливуда 90-х унаследовали красоту и талант отцов

Cosmopolitan
В США родился двуликий котёнок-химера: фото В США родился двуликий котёнок-химера: фото

Котенок необычной окраски

National Geographic
Данила Козловский: «Цель — стать участником мирового процесса» Данила Козловский: «Цель — стать участником мирового процесса»

Данила Козловский: о новой режиссерской работе и магии на съемочной площадке

Эксперт
Во имя науки: ученые вызвали у мышей слуховые галлюцинации Во имя науки: ученые вызвали у мышей слуховые галлюцинации

Одна странная нашего мозга особенность может быть тесно связана с галлюцинациями

Популярная механика
Открыть в приложении