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

Слайд-шоу Слайд-шоу

Новые разработки и прототипы

Популярная механика
Вам со льдом или без? Вам со льдом или без?

Евгений Гришковец рассказал о своих отношениях с океаном, путешествиями и детьми

Men’s Health
Память — главная функция мозга Память — главная функция мозга

Отвечает директор Научного центра неврологии РАН академик Михаил Пирадов

Наука и жизнь
Сококе Сококе

Звери с Ольгой Волковой

Weekend
Вопросы на засыпку Вопросы на засыпку

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

Наука и жизнь
Сергей Полунин: «Разве цель искусства не создание новых ценностей и нового общества?» Сергей Полунин: «Разве цель искусства не создание новых ценностей и нового общества?»

Выдающийся танцовщик — о спектакле «Распутин» и о том, как устроен мир балета

Эксперт
Бурлеск Самбурской Бурлеск Самбурской

Актриса, певица, дива, Самбурская, Настасья – все это о ней

Maxim
TO-MÁ TO-MÁ

TO-MÁ о том, как ее подставила Темникова, почему она дружит с Милявской

ЖАРА Magazine
Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции Жуки-навозники: 70 миллионов лет эволюции

Деятельность жуков-навозников имеет воистину планетарное значение

Наука и жизнь
Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу Летний кинотеатр: фильмы про молодость, драйв и свободу

Фильмы с настроением беспечности и предвкушения безграничных возможностей

Seasons of life
Новый дом Новый дом

Современный интерьер, построенный на игре фактур

SALON-Interior
От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике От блудного сына до придуманных сюжетов: картины в русской классике

Что говорят о сюжетах и персонажах картины в книгах русских писателей

Культура.РФ
Проверьте, насколько вы (не) зависимы от чужого мнения Проверьте, насколько вы (не) зависимы от чужого мнения

7 признаков, что вы свободны в мыслях и действиях

Reminder
Пятиминутный путеводитель по... странному спорту Пятиминутный путеводитель по... странному спорту

Странные виды спорта, странные чемпионы и странные спортивные снаряды

Esquire
Синдром «серой мышки»: почему женщины отказываются от ярких нарядов Синдром «серой мышки»: почему женщины отказываются от ярких нарядов

Почему женщины не решаются носить яркую одежду и как с этим бороться?

Psychologies
Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково Самолеты над стадионом. Писатель Дмитрий Данилов — о сумерках в Красково

Дмитрий Данилов — о самом долгожданном моменте лета

РБК
Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин Первые учительницы: кто боролся за возможность получать образование для женщин

Кто боролся за право женщин на образование

Forbes
Как определить размер пениса: мифы и правда Как определить размер пениса: мифы и правда

Со времен изобретения пенисов вокруг них ходит много легенд

Maxim
Барак Обама и Опра Уинфри рекомендуют. Джеймс Макбрайд: «Дьякон Кинг Конг» Барак Обама и Опра Уинфри рекомендуют. Джеймс Макбрайд: «Дьякон Кинг Конг»

Глава из книги «Дьякон Кинг Конг» Джеймса Макбрайда

СНОБ
Вся правда о кетодиете Вся правда о кетодиете

Что такое кетодиета, почему она так популярна и кому действительно показана?

Лиза
Птицы-крапивники раскрыли секрет идеальных отношений Птицы-крапивники раскрыли секрет идеальных отношений

Уметь слушать партнера важно всем – и людям, и птицам

National Geographic
Около нуля: как безалкогольное пиво захватывает мир Около нуля: как безалкогольное пиво захватывает мир

Безалкогольное пиво: чем вызван его успех и как его производят?

Playboy
Впервые в истории измерена масса хромосом человека Впервые в истории измерена масса хромосом человека

Масса хромосом человека оказалась больше, чем ожидали ученые

National Geographic
10 самых запоминающихся моментов за всю историю «Премии МУЗ-ТВ» 10 самых запоминающихся моментов за всю историю «Премии МУЗ-ТВ»

Самые казусные и скандальные ситуации на «Премии МУЗ-ТВ»

Cosmopolitan
Израиль стал первым в мире государством, запретившим продажу натурального меха Израиль стал первым в мире государством, запретившим продажу натурального меха

В защиту животных: в Израиле запрещена торговля натуральным мехом

National Geographic
«Хаббл» понаблюдал за «бабочкой» в созвездии Скорпион «Хаббл» понаблюдал за «бабочкой» в созвездии Скорпион

Планетарная туманность Бабочка имеет чрезвычайно сложную структуру

National Geographic
Армия женщин: история сестер Чынг, освободивших Вьетнам Армия женщин: история сестер Чынг, освободивших Вьетнам

Сестры Чынг стали героинями Вьетнама, и праздник в их честь отмечается и сейчас

Cosmopolitan
В Млечном Пути обнаружили кандидата в магнетары. Это чрезвычайно редкий космический объект В Млечном Пути обнаружили кандидата в магнетары. Это чрезвычайно редкий космический объект

На сегодняшний день астрономы подтвердили существование только 24 магнетаров

National Geographic
Шут или герой нашего времени: чему стоит поучиться у Моргенштерна? Шут или герой нашего времени: чему стоит поучиться у Моргенштерна?

Почему Моргенштерн вызывает столько эмоций и чему это может нас научить?

Psychologies
Долгие проводы: как личные фонды помогут регулировать вопросы с наследниками при жизни основателя бизнеса Долгие проводы: как личные фонды помогут регулировать вопросы с наследниками при жизни основателя бизнеса

В России разрешили создавать личные фонды

Forbes
Открыть в приложении