Các nhà nghiên cứu đã lấy mẫu các bản thảo từ Pháp và Ý từ thế kỷ 15 để tìm hiểu những cấu trúc phân tử phát sinh trên giấy khi có tuổi.
Một phần lớn lịch sử văn hóa của chúng tôi đã được bảo tồn trên giấy. Tuy nhiên, di sản này phải đối mặt với thiệt hại không thể tránh khỏi do thời gian trôi qua. Khi nhiều thế kỷ trôi qua, giấy phải được giữ trong điều kiện lý tưởng về độ ẩm và ánh sáng mặt trời để ngăn chặn màu vàng và nứt. Tiến sĩ Adriano Mosca Conte của Đại học Rome Tor Vergata và các cộng tác viên bắt đầu một cuộc tìm kiếm để xác định cấu trúc phân tử nào phát sinh trong bài báo góp phần làm cho màu vàng của nó. Họ viết về kết quả của họ trong Thư đánh giá vật lý vào ngày 9 tháng 4 năm 2012. Với kiến thức thu được trong nghiên cứu của họ, quy trình được sử dụng để bảo tồn các bản thảo cổ xưa được tăng cường.
size = "(max-width: 300px) 100vw, 300px" style = "display: none; visual: hidden;" />
Các ví dụ lâu đời nhất còn sót lại của giấy có nguồn gốc từ Trung Quốc vào thế kỷ thứ 2 B.C. Việc xử lý nguyên liệu thực vật để tạo ra giấy được cho là bắt nguồn từ khu vực đó. Từ đó, nó lan rộng qua Trung Đông và cuối cùng tìm được đường đến châu Âu vào thế kỷ 13. Việc sản xuất hàng loạt giấy giá rẻ trong thế kỷ 19 đã làm tăng đáng kể tỷ lệ biết chữ ở các khu vực tham gia Cách mạng Công nghiệp và, có thể tranh luận, tạo thành nền tảng của xã hội giáo dục của chúng ta.
Giấy trong tình trạng tốt chủ yếu bao gồm xenluloza, có cấu trúc phân tử bao gồm một chuỗi dài carbon, hydro và oxy. Các sợi này thường dài khoảng micromet (0,0001 cm) và quấn quanh nhau để tạo ra giấy. Cellulose tạo thành cấu trúc của thành tế bào trong thực vật làm cho nó trở thành một thành phần hoàn hảo cho vật liệu vải.
Tuy nhiên, cấu trúc của cellulose bị phá vỡ theo thời gian bằng cách tương tác với oxy trong khí quyển. Quá trình oxy hóa, sự mất điện tử thông qua tương tác với một tác nhân oxy hóa - oxy trong trường hợp này - là một dạng tham nhũng vật chất phổ biến.
Lửa và rỉ sét là những ví dụ khác về phản ứng oxy hóa, và quá trình oxy hóa cellulose không được hiểu rõ như những ví dụ phổ biến hơn này. Cụ thể, người ta không hiểu rõ các sản phẩm chính xác của phản ứng này là gì, tức là giấy biến thành gì khi nó xuống cấp theo kiểu này. Cellulose bị phá vỡ, thông qua quá trình oxy hóa, đến các cấu trúc phân tử thường được gọi là nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, Chromophore chỉ là một thuật ngữ chung để chỉ phần của một phân tử có thể phát ra hoặc hấp thụ ánh sáng khả kiến; Rằng tại sao giấy chuyển sang màu vàng khi nó già đi. Cấu trúc hóa học chính xác không được biết đến cho đến khi Conte lối làm việc.
Phép lịch sự của Conte et al.
Conte và phi hành đoàn đã nghiên cứu các đặc tính hấp thụ ánh sáng của cellulose khỏe mạnh so với trong giấy bị thoái hóa để xác định cấu trúc hóa học nào hiện diện. Hai trạng thái của giấy cho thấy các dải hấp thụ ánh sáng khác nhau rõ rệt, chỉ ra các cấu trúc phân tử khác nhau có trong các trạng thái giấy khác nhau. Bằng cách kết hợp các dải hấp thụ quan sát được với các mô hình được tính toán, họ có thể xác định được dải nào chuỗi hydrocarbon chịu trách nhiệm làm hỏng giấy.
Được phép của Conte và cộng sự, các mẫu P2 hiện đại so với các mẫu cổ đại
Các sản phẩm của phản ứng oxy hóa chỉ đơn giản là sắp xếp lại các nguyên tử hydro, oxy và carbon để tạo thành các liên kết hóa học khác nhau. Bằng cách lấy mẫu các bản thảo từ Pháp và Ý từ thế kỷ 15, Conte và nhóm của ông đã phát hiện ra rằng cellulose từ thời đại này hầu hết đã bị phá vỡ thành các chuỗi Carbon-Hydrogen-Oxygen thuộc về aldehyd nhóm. Xem tranh. Với kiến thức này, có thể đưa ra các phương pháp xử lý hóa học để bảo quản giấy bằng cách ngăn chặn các kênh xuống cấp này.Thí nghiệm này cũng cung cấp một phương pháp không phá hủy để xác định thành phần hóa học của các mẫu giấy.
Điểm mấu chốt: Tiến sĩ Adriano Mosca Conte của Đại học Rome Tor Vergata và các cộng tác viên đã thực hiện một nghiên cứu với mục tiêu là xác định cấu trúc phân tử gây ra màu vàng trong giấy bị lão hóa. Viết trong Thư đánh giá vật lý vào ngày 9 tháng 4 năm 2012, họ mô tả các bản thảo lấy mẫu từ Pháp và Ý từ thế kỷ 15 và phát hiện tiếp theo của họ rằng cellulose từ thời đại này hầu hết đã bị phá vỡ thành chuỗi Carbon-Hydrogen-Oxygen thuộc về aldehyd nhóm. Hy vọng của họ là, một khi các cấu trúc phân tử chính xác được xác định, các nhà nghiên cứu cũng sẽ tìm ra phương pháp điều trị hóa học phù hợp có thể áp dụng cho giấy lão hóa để ngăn chặn sự thay đổi trạng thái hơn nữa của nó.