紙(zhǐ)张(zhāng)受到(dào)的酸(suān)攻擊

紙(zhǐ)张(zhāng)有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)主(zhǔ)要(yào)的化(huà)學(xué)降解途徑：酸(suān)催化(huà)水(shuǐ)解和(hé)氧化(huà)。1g紙(zhǐ)在(zài)50cm3水(shuǐ)中(zhōng)的pH值可(kě)以(yǐ)衡量(liàng)其(qí)酸(suān)度(dù)。紙(zhǐ)张(zhāng)保護化(huà)學(xué)的早(zǎo)期(qī)工作(zuò)發(fà)現(xiàn)堿性(xìng)旧紙(zhǐ)比酸(suān)性(xìng)紙(zhǐ)強(qiáng)得多(duō)。

紙(zhǐ)张(zhāng)可(kě)以(yǐ)通过(guò)吸收(shōu)二(èr)氧化(huà)硫和(hé)氮氧化(huà)物(wù)等污染物(wù)或(huò)在(zài)制造过(guò)程中(zhōng)變(biàn)酸(suān)。传統上(shàng)，添加硫酸(suān)鋁(lǚ)（或(huò)“造紙(zhǐ)用(yòng)明(míng)礬”）以(yǐ)硬化(huà)或(huò)“調整”紙(zhǐ)张(zhāng)。虽然这(zhè)提(tí)供了(le)初始(shǐ)強(qiáng)度(dù)，但它(tā)也(yě)是(shì)酸(suān)度(dù)的来(lái)源（參見(jiàn)论文(wén)中(zhōng)的酸(suān)度(dù)来(lái)源）。由(yóu)于(yú)制造添加劑，從1850年(nián)開(kāi)始(shǐ)的世紀制造的大(dà)多(duō)數紙(zhǐ)张(zhāng)都是(shì)酸(suān)性(xìng)的。

将纖維素的葡萄糖(táng)分(fēn)子連(lián)接在(zài)一(yī)起的β-縮醛氧橋(qiáo)易于(yú)酸(suān)水(shuǐ)解。这(zhè)会(huì)破壞鍊(liàn)条(tiáo)並(bìng)削弱(ruò)纖維。以(yǐ)这(zhè)種(zhǒng)方(fāng)式分(fēn)解的紙(zhǐ)變(biàn)得又硬又脆，並(bìng)且(qiě)容易分(fēn)解。

通常由(yóu)光(guāng)引發(fà)的氧化(huà)会(huì)使紙(zhǐ)张(zhāng)變(biàn)色(sè)。紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)的纖維素（及(jí)其(qí)衍生(shēng)物(wù)）和(hé)木(mù)質(zhì)素都可(kě)以(yǐ)被(bèi)氧化(huà)。在(zài)纖維素中(zhōng)，羟基氧化(huà)成(chéng)醛、酮和(hé)羧酸(suān)会(huì)導致(zhì)變(biàn)色(sè)。但木(mù)質(zhì)素是(shì)紙(zhǐ)张(zhāng)光(guāng)變(biàn)黃的主(zhǔ)要(yào)原因(yīn)。它(tā)包(bāo)含幾(jǐ)个带(dài)有(yǒu)共(gòng)轭芳环(huán)和(hé)羰基的發(fà)色(sè)团(tuán)，这(zhè)些(xiē)發(fà)色(sè)团(tuán)在(zài)近(jìn)紫外光(guāng)谱（300-400nm）中(zhōng)吸收(shōu)。當这(zhè)些(xiē)發(fà)色(sè)团(tuán)吸收(shōu)光(guāng)时(shí)，它(tā)们会(huì)分(fēn)解成(chéng)黃色(sè)的酮和(hé)醌，使紙(zhǐ)變(biàn)黃。由(yóu)于(yú)这(zhè)些(xiē)分(fēn)子本(běn)身(shēn)吸收(shōu)可(kě)見(jiàn)光(guāng)，因(yīn)此(cǐ)它(tā)们充當次(cì)級發(fà)色(sè)团(tuán)並(bìng)可(kě)以(yǐ)進(jìn)一(yī)步反(fǎn)应，從而(ér)加劇變(biàn)黃和(hé)降解过(guò)程。

上(shàng)述内容翻譯源自(zì)MichaelSeery《Paperconservation》。