Khi quan sát những mẩu báo, tài liệu hay sách cũ, chúng ta dễ dàng nhận thấy chúng ngả dần từ màu trắng sang vàng. Tuy nhiên, có lẽ không nhiều người lý giải được cơ chế và nguyên nhân tại sao.
Giáo sư hóa học Susan Richardson, Đại học South Carolina (Mỹ) đã đưa những lý giải cho hiện tượng này.
Giấy hầu hết được làm từ gỗ có chứa rất nhiều hai thành phần là cellulose và lignin - có vai trò tạo độ cứng cho thành tế bào các loại thực vật trên cạn, đồng thời duy trì độ cứng và chắc khỏe cho gỗ. Cellulose vốn không có màu nhưng vì khả năng phản xạ ánh sáng rất cao nên mắt người nhìn thành màu trắng. Đây cũng chính là nguyên nhân chúng ta thấy các loại giấy thường có màu này.
Các phân tử lignin có cấu trúc polyme, bao gồm các đơn vị phân tử giống nhau liên kết lại, cụ thể là các đơn vị cồn chứa oxy, hydro và một số phân tử cacbon chen giữa. Khi tiếp xúc với ánh sáng và không khí xung quanh, cấu trúc phân tử lignin sẽ thay đổi. Cả lignin và cellulose đều nhạy cảm với sự oxi hóa – chúng dễ dàng nhận thêm các phân tử oxy bên ngoài, từ đó làm thay đổi cấu trúc polyme ban đầu. Các phân tử oxy mới thêm vào sẽ phá vỡ các liên kết giữa các đơn vị phân tử cồn, tạo ra các vùng nguyên tử gọi là chromophore. Chromophore là các phân tử tạo màu có khả năng phản xạ các bước sóng biểu thị màu sắc mà mắt người có thể nhận diện. Các phân tử lignin oxi hóa sẽ tạo ra màu vàng hoặc nâu, chính là màu sách cũ mà chúng ta nhìn thấy. Sự oxi hóa còn là tác nhân gây ra hiện tượng quả táo bị hóa nâu khi để lâu bên ngoài: oxi trong không khí sẽ xâm nhập vào mô tế bào hoa quả và các enzym polyphenol oxidase (PPO) sẽ oxi hóa các hợp chất hữu cơ polyphenol có trong vỏ táo. Quá trình này sẽ sản sinh các chất hóa học gọi là o-quinone có vai trò tạo các sắc tố màu nâu melanin – sắc tố quy định sắc tối ở da, tóc và mắt người.
Thông thường, các nhà sản xuất giấy sẽ cố loại bỏ lignin nhiều nhất có thể qua các quy trình tẩy trắng, càng loại bỏ được nhiều lignin thì giất càng trắng lâu hơn. Nhưng giấy báo – vốn được làm từ loại giấy giá rẻ - chứa nhiều lignin hơn nên cũng chuyển vàng nhanh hơn các loại giấy khác. Điều thú vị là, các nhà sản xuất túi giấy đi chợ màu nâu và các loại giấy bìa phục vụ chuyển đồ thì lại tận dụng lignin để giữ cấu trúc giấy cứng hơn. Các loại giấy bìa vì vậy sẽ không cần tẩy trắng và có màu nâu, cũng như cứng, chắc hơn giấy viết thông thường.
Vì oxi chính là “thủ phạm” gây ra hiện tượng giấy ngả vàng, nên theo Richardson, về mặt lý thuyết, nếu giữ cho giấy không tiếp xúc với oxi và ánh sáng thì giấy sẽ luôn luôn trắng. Không chỉ có oxi mà các yếu tố môi trường khác như ánh sáng mặt trời, độ ẩm cao cũng có ảnh hưởng xấu tới việc bảo quản sách. Cụ thể, ánh sáng mặt trời sẽ làm tăng tốc độ oxi hóa, khiến giấy ngả vàng nhanh hơn. Vì vậy, các nhà bảo tồn, tích trữ hoặc thủ thư nếu muốn bảo quản tốt sách và tài liệu quan trọng như văn kiện lịch sử cần chú ý tới những ảnh hưởng do yếu tố môi trường xung quanh.
Nguồn: https://www.livescience.com/63635-why-paper-turns-yellow.html
Nhật Phạm (Theo Live Science)