Die Forscher untersuchten Manuskripte aus Frankreich und Italien des 15. Jahrhunderts, um herauszufinden, welche molekularen Strukturen im Alter von Papier entstehen.
Ein Großteil unserer Kulturgeschichte ist auf Papier erhalten geblieben. Dieses Erbe wird jedoch im Laufe der Zeit unvermeidlich beschädigt. Im Laufe der Jahrhunderte muss Papier unter idealen Bedingungen in Bezug auf Feuchtigkeit und Sonnenlicht aufbewahrt werden, damit es nicht vergilbt und bricht. Dr. Adriano Mosca Conte von der Universität Rom Tor Vergata und Mitarbeiter begannen eine Suche, um herauszufinden, welche molekularen Strukturen in Papier entstehen, die zu dessen Vergilbung beitragen. Sie schreiben über ihre Ergebnisse in Physische Begutachtungsschreiben Mit den Erkenntnissen, die sie in ihrer Studie gewonnen haben, wird der Prozess zur Aufbewahrung antiker Manuskripte beschleunigt.
Die ältesten erhaltenen Papierbeispiele stammen aus China und stammen aus dem 2. Jahrhundert vor Christus. Es wird angenommen, dass die Behandlung von Pflanzenmaterial zur Erzeugung von Papier aus dieser Region stammt. Von dort aus breitete es sich im Nahen Osten aus und fand schließlich im 13. Jahrhundert seinen Weg nach Europa. Die billige Massenproduktion von Papier im 19. Jahrhundert erhöhte die Alphabetisierungsraten in den an der industriellen Revolution beteiligten Regionen erheblich und bildete, wie man argumentieren könnte, die Grundlage unserer gebildeten Gesellschaft.
Papier in gutem Zustand besteht hauptsächlich aus Zellulose, deren Molekülstruktur aus einer langen Kette von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff besteht. Diese Fasern sind in der Regel etwa einen Mikrometer (0,0001 Zentimeter) lang und wickeln sich zu Papier umeinander. Zellulose bildet die Struktur von Zellwänden in Pflanzen und ist somit eine perfekte Zutat für Segeltuchmaterialien.
Die Zellulosestruktur bricht jedoch mit der Zeit zusammen, indem sie mit Sauerstoff in der Atmosphäre wechselwirkt. OxidationDer Verlust von Elektronen durch Wechselwirkung mit einem Oxidationsmittel - in diesem Fall Sauerstoff - ist eine häufige Form von materieller Korruption.
Feuer und Rost sind andere Beispiele für Oxidationsreaktionen, und die Oxidation von Cellulose ist nicht so gut bekannt wie diese allgemeineren Beispiele. Insbesondere ist nicht klar, was die genauen Produkte dieser Reaktion sind, d. H. Was aus Papier wird, wenn es auf diese Weise abgebaut wird. Cellulose zerfällt durch Oxidation in molekulare Strukturen, die allgemein als bekannt sind Chromophore. Chromophor ist jedoch nur ein Oberbegriff, der sich auf den Teil eines Moleküls bezieht, der sichtbares Licht emittieren oder absorbieren kann. Aus diesem Grund färbt sich Papier im Alter gelb. Die genaue chemische Struktur war bis zur Arbeit von Conte nicht bekannt.
Mit freundlicher Genehmigung von Conte et al.
Conte und Crew untersuchten die Lichtabsorptionseigenschaften von gesunder Cellulose im Vergleich zu abgebautem Papier, um festzustellen, welche chemischen Strukturen vorhanden sind. Die beiden Papierzustände zeigen deutlich unterschiedliche Lichtabsorptionsbanden, was auf die unterschiedlichen Molekülstrukturen in den verschiedenen Papierzuständen hinweist. Durch Abgleichen der beobachteten Absorptionsbanden mit berechneten Modellen konnten sie identifizieren, welche Kohlenwasserstoffketten sind für die Beschädigung von Papier verantwortlich.
Mit freundlicher Genehmigung von Conte et al., Modern P2 Samples vs. Ancient Samples
Die Produkte der Oxidationsreaktion sind einfach Umlagerungen der Wasserstoff-, Sauerstoff- und Kohlenstoffatome, um unterschiedliche chemische Bindungen zu bilden. Conte und sein Team stellten anhand von Manuskripten aus Frankreich und Italien aus dem 15. Jahrhundert fest, dass Cellulose aus dieser Zeit zum größten Teil in Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoff-Ketten zerfiel, die zu den aldehydisch Gruppe. Siehe Bild. Mit diesem Wissen ist es möglich, chemische Behandlungen zu entwickeln, um Papier zu konservieren, indem diese Abbaukanäle verhindert werden.Dieses Experiment lieferte auch eine zerstörungsfreie Methode zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Papierproben.
Fazit: Dr. Adriano Mosca Conte von der Universität Rom Tor Vergata und Mitarbeiter führten eine Studie durch, deren Ziel es war, die molekularen Strukturen zu identifizieren, die Vergilbung in alterndem Papier verursachen. Schreiben in Physische Begutachtungsschreiben für den 9. April 2012 beschreiben sie Probenmanuskripte aus Frankreich und Italien des 15. Jahrhunderts und ihre anschließende Entdeckung, dass Cellulose aus dieser Zeit zum größten Teil in Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoff-Ketten zerfiel, die zu den aldehydisch Gruppe. Ihre Hoffnung ist, dass die Forscher, sobald die richtigen Molekülstrukturen identifiziert sind, auch geeignete chemische Behandlungen finden, die auf alterndes Papier angewendet werden können, um dessen weitere Zustandsänderung zu verhindern.