微量(liàng)金(jīn)屬是(shì)紙(zhǐ)张(zhāng)纖維素氧化(huà)的催化(huà)劑！

酸(suān)是(shì)纖維素水(shuǐ)解反(fǎn)应的催化(huà)劑，这(zhè)已为(wèi)大(dà)家(jiā)所(suǒ)悉知。但是(shì)对(duì)于(yú)紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)存在(zài)的微量(liàng)金(jīn)屬（最(zuì)通常是(shì)铁(tiě)），它(tā)们对(duì)纖維素氧化(huà)反(fǎn)应起催化(huà)作(zuò)用(yòng)卻並(bìng)非(fēi)为(wèi)許多(duō)人(rén)所(suǒ)了(le)解或(huò)得到(dào)应有(yǒu)的重(zhòng)視。

我(wǒ)们知道(dào)，纖維素是(shì)由(yóu)許多(duō)葡萄糖(táng)脫水(shuǐ)聚合而(ér)成(chéng)的高(gāo)分(fēn)子化(huà)合物(wù)，它(tā)含有(yǒu)多(duō)个羟基。而(ér)羟基的存在(zài)，使它(tā)具有(yǒu)一(yī)些(xiē)特(tè)殊的性(xìng)質(zhì)。例如(rú)，在(zài)一(yī)定(dìng)的条(tiáo)件下(xià)，氫氧基会(huì)發(fà)生(shēng)氧化(huà)反(fǎn)应，有(yǒu)的變(biàn)成(chéng)醛基（—CHO），有(yǒu)的變(biàn)成(chéng)酮基（—CO）或(huò)羧基（—COOH），從而(ér)産生(shēng)了(le)一(yī)系(xì)列與(yǔ)原有(yǒu)纖維素結构不(bù)同(tóng)的物(wù)質(zhì)——氧化(huà)纖維素，使紙(zhǐ)张(zhāng)的机械強(qiáng)度(dù)下(xià)降。但是(shì)，紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)若有(yǒu)微量(liàng)金(jīn)屬（如(rú)铁(tiě)）的存在(zài)，則将加速氧化(huà)作(zuò)用(yòng)的進(jìn)行。对(duì)此(cǐ)漢桑（Hanson）于(yú)1939年(nián)提(tí)出(chū)了(le)自(zì)己的見(jiàn)解。他(tā)在(zài)研究中(zhōng)發(fà)現(xiàn)，16世紀書(shū)的顔色(sè)、物(wù)理(lǐ)狀況，化(huà)學(xué)成(chéng)分(fēn)的差别，可(kě)聯系(xì)为(wèi)它(tā)们含有(yǒu)碳酸(suān)鈣（CaCO3）的不(bù)同(tóng)，表(biǎo)現(xiàn)为(wèi)CaCO3的含量(liàng)從0.44%（從深褐色(sè)、脆變(biàn)的紙(zhǐ)张(zhāng)測得）至(zhì)2.1%（從白(bái)色(sè)和(hé)保存較好(hǎo)的紙(zhǐ)张(zhāng)測得），而(ér)铁(tiě)的含量(liàng)同(tóng)樣(yàng)是(shì)0.06%，並(bìng)且(qiě)所(suǒ)有(yǒu)其(qí)他(tā)因(yīn)素，包(bāo)括纖維素含量(liàng)和(hé)其(qí)他(tā)礦物(wù)質(zhì)組成(chéng)都是(shì)相同(tóng)的。

根據(jù)这(zhè)些(xiē)測定(dìng)，他(tā)又發(fà)現(xiàn)7份的碳酸(suān)鈣還(huán)不(bù)足于(yú)保護紙(zhǐ)张(zhāng)反(fǎn)抗1份铁(tiě)的破壞作(zuò)用(yòng)，而(ér)且(qiě)在(zài)已知400年(nián)的紙(zhǐ)樣(yàng)中(zhōng)發(fà)現(xiàn)，35份碳酸(suān)鈣：1份铁(tiě)可(kě)産生(shēng)合适的保護紙(zhǐ)张(zhāng)的条(tiáo)件，中(zhōng)等的碳酸(suān)鈣與(yǔ)铁(tiě)之(zhī)比是(shì)産生(shēng)中(zhōng)等紙(zhǐ)张(zhāng)的条(tiáo)件。實(shí)验(yàn)結果(guǒ)如(rú)下(xià)图(tú)：

上(shàng)述两(liǎng)图(tú)中(zhōng)，位于(yú)上(shàng)方(fāng)的斜線(xiàn)表(biǎo)示：當實(shí)验(yàn)紙(zhǐ)漿中(zhōng)含有(yǒu)鈣、鎂化(huà)合物(wù)经老(lǎo)化(huà)處(chù)理(lǐ)後(hòu)得到(dào)的結果(guǒ)（这(zhè)是(shì)因(yīn)为(wèi)鈣、鎂化(huà)合物(wù)，具有(yǒu)钝化(huà)金(jīn)屬催化(huà)劑如(rú)铁(tiě)的作(zuò)用(yòng)），而(ér)位于(yú)图(tú)下(xià)方(fāng)的曲(qū)線(xiàn)則表(biǎo)示不(bù)含鈣、鎂化(huà)合物(wù)紙(zhǐ)漿经老(lǎo)化(huà)處(chù)理(lǐ)後(hòu)的結果(guǒ)。

那(nà)麼(me)紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)含有(yǒu)一(yī)定(dìng)量(liàng)的铁(tiě)到(dào)底来(lái)自(zì)何處(chù)呢？其(qí)主(zhǔ)要(yào)来(lái)自(zì)紙(zhǐ)张(zhāng)的制備过(guò)程，通常是(shì)從造紙(zhǐ)的用(yòng)水(shuǐ)吸收(shōu)而(ér)来(lái)，因(yīn)为(wèi)纖維素吸引铁(tiě)和(hé)其(qí)他(tā)陽離子是(shì)物(wù)体的一(yī)種(zhǒng)基本(běn)性(xìng)質(zhì)。

鑒于(yú)紙(zhǐ)张(zhāng)中(zhōng)存在(zài)少(shǎo)量(liàng)的像铁(tiě)这(zhè)類(lèi)的微量(liàng)金(jīn)屬会(huì)对(duì)纖維素的氧化(huà)起催化(huà)作(zuò)用(yòng)，所(suǒ)以(yǐ)为(wèi)增加紙(zhǐ)张(zhāng)的耐久性(xìng)，在(zài)造紙(zhǐ)紙(zhǐ)漿水(shuǐ)洗过(guò)程中(zhōng)，应盡量(liàng)減少(shǎo)洗滌水(shuǐ)中(zhōng)微量(liàng)金(jīn)屬離子的含量(liàng)，在(zài)造紙(zhǐ)加填料时(shí)应選用(yòng)鈣、鎂一(yī)類(lèi)的化(huà)合物(wù)，並(bìng)且(qiě)要(yào)有(yǒu)比較适當的數量(liàng)；在(zài)檔案、图(tú)書(shū)需要(yào)水(shuǐ)洗去(qù)酸(suān)时(shí)应盡可(kě)能(néng)使用(yòng)不(bù)含铁(tiě)離子水(shuǐ)，以(yǐ)最(zuì)大(dà)限度(dù)地(dì)減少(shǎo)微量(liàng)金(jīn)屬催化(huà)纖維素的氧化(huà)作(zuò)用(yòng)，延长(cháng)檔案、图(tú)書(shū)的壽命。

以(yǐ)上(shàng)内容摘自(zì)連(lián)成(chéng)葉(yè) / 福建师(shī)範大(dà)學(xué)曆史系(xì)《纖維素氧化(huà)的催化(huà)劑——微量(liàng)金(jīn)屬》一(yī)文(wén)。