Kâğıt, büyük ölçüde selüloz ve lignin adı verilen doğal bir ahşap bileşeninden yapılır. Güney Carolina Üniversitesi'nde kimya profesörü olan Susan Richardson'a göre, selüloz renksiz bir madde olup ışığı yansıtarak beyaz görünmesini sağlar. Ancak lignin, ışığa ve oksijene maruz kaldığında moleküler yapısı değişir. Lignin, ışığa ve havaya maruz kaldığında oksidasyona uğrar ve bu süreçte kromofor adı verilen moleküler bölgeler oluşur. Kromoforlar, gözlerimizin renk olarak algıladığı belirli ışık dalga boylarını yansıtır ve lignin oksidasyonu durumunda bu renk sarı veya kahverengidir.
Oksidasyon Süreci ve Kâğıdın Sararması
Lignin, selülozla birlikte kâğıdın yapısında bulunur ve oksidasyona karşı hassastır. Oksijen molekülleri lignin ve selülozun yapısını değiştirir ve bu değişiklikler kromoforların oluşmasına neden olur. Bu süreç, aynı zamanda dilimlenmiş bir elmanın kararmasına benzer bir kimyasal reaksiyondur. Havadaki oksijen, elmanın dokusuna girer ve polifenol oksidaz (PPO) adı verilen enzimler elmanın kabuğundaki polifenolleri okside eder. Bu işlem, kahverengi renkli melanin üreten kimyasalların oluşmasına neden olur.
Kâğıt Üretimi ve Lignin
Kâğıt üreticileri, kâğıdın beyaz kalmasını sağlamak için lignini olabildiğince çıkarmaya çalışırlar. Ancak ucuza üretilen gazete kâğıdı, daha fazla lignin içerir ve bu nedenle daha hızlı sarı-kahverengi bir renge dönüşür. Kahverengi kâğıt market poşetleri ve karton nakliye kutuları gibi ürünler ise lignin sayesinde daha sağlam hale gelirler.
Kâğıdın Korunması
Kâğıt ürünlerinin sararmasını önlemek için oksijen ve ışıktan uzak tutulmaları gerekir. Richardson'a göre, kitapları mükemmel şekilde kapatılmış bir kutuda tutarak oksijeni nitrojen, argon veya başka bir inert gazla değiştirmek, kâğıdın bozulmasını önleyebilir. Ancak oksijen açısından zengin koşullar, güneş ışığı ve yüksek nem seviyeleri kâğıt korumasını olumsuz etkileyebilir. Örneğin, karanlık bir odada bile oksijenle çevrili bir kitap sararır. Güneş ışığı ise oksidasyon sürecini hızlandırır.
