家里放了十几年的老书,刚买的时候雪白的纸边,现在摸上去都发脆,颜色也暗黄发旧。白衬衫穿久了领口袖口,总会透出一股洗不掉的黄印子,哪怕用最贵的洗衣液泡一夜,那颜色还是沉着,就是下不去。
刚装修完的房子,本来好看的白色木门白色窗框,过个五六年就开始发闷发黄,再也没有刚装上的时候亮堂。
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不知道你有没有想过,这些本来白白的东西,旧了之后怎么偏偏变黄,怎么就没见过好好的白东西放着放着变蓝呢?
很多人觉得东西旧了脏了就该黄,这事好像天经地义,但其实这里头藏着挺有意思的科学道理,不是随便变的。
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其实所有东西变黄,核心原因大多离不开一个词,就是聚合物降解。我们现在身边大部分常见的白色物品,不管是纸张,塑料,还是棉织物,合成纤维,里头都有大量的高分子聚合物。
这些东西刚做出来的时候结构稳定,对光的反射刚好是我们看到的白色,可架不住时间,架不住环境里的氧气紫外线还有潮气天天折腾。
时间长了,聚合物的长分子链就会断,断了之后就会生成一种叫共轭双键的东西。这个结构特别有意思,它会吸收可见光里波长比较短的蓝紫色光,剩下没被吸收的光反射进我们眼睛,看上去就是黄色了。
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我们国家科研机构对纸张老化的研究显示,纯纤维素材料在常规湿度和室温环境下,经过二十年的自然氧化,共轭羰基化合物的含量会增长三倍以上,这些化合物刚好就是偏黄的生色基团,这也是为什么老书放久了一定变黄的核心原因。
哪怕是你把老书放进密封箱隔绝氧气,也只能延缓这个过程,没办法完全停止,只要分子结构开始变化,生色基团就会慢慢积累。
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那为啥偏偏不是变蓝呢?要讲明白这事,得先说说我们眼睛看到颜色到底是怎么回事。所有我们能感知到的颜色,本质上都是物体对不同波长可见光的吸收和反射。
可见光的波长从四百纳米到七百纳米不等,对应从紫色蓝色到红色的渐变,波长越短能量越高。我们说的白色,其实是物体反射了几乎所有波长的可见光,没有哪一种被大量吸收。
现在反过来想,要是想让一个白色的东西放久了变蓝,那就得让降解之后的产物大量吸收波长比较长的黄橙光,反射出蓝光才行。
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可降解过程中生成的生色基团,从分子结构上来说,基本都是吸收短波长的高能量光,不会反过来吸收长波长的低能量光。
这个规律是由分子轨道的能级差决定的,共轭双键的数量越多,能级差就越小,对应的吸收光波长就越长,但哪怕共轭体系再大,也只是往吸收黄光的方向走,不会反过来去吸收长波留蓝光。
简单说就是降解生成的生色基团天生就只会吃蓝紫光,吐出黄颜色,没那个基因去吃黄红光,吐出蓝颜色。
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可能有人会说,那我见过有些东西旧了确实变深变灰,甚至有点发蓝调啊,那又是怎么回事?那其实不是本身降解变蓝,大多是外界污染导致的。
比如白色墙壁落了灰尘,又沾了油烟水汽,混合了一些环境里的有色杂质,才会出现偏冷偏暗的色调,不是本身的分子结构变化生成了蓝色。
还有一些特殊的工业制品,比如添加了荧光增白剂的东西,刚做出来的时候特别白,就是因为荧光增白剂会吸收紫外线,转化成蓝紫色光发射出来,刚好抵消材料本身自带的一点点黄,让东西看上去更白。
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可荧光增白剂特别容易被紫外线分解,也容易被水洗掉,时间长了增白剂没了,原来材料本身的黄色就露出来了,这也是很多衣物洗多了变黄的另一个原因。
哪怕是一些本身不是白色的东西,放久了颜色也会往偏黄偏暗的方向走,就是因为生色基团的累积只会增加对蓝紫光的吸收,不会反过来走。
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按照官方机构对高分子材料老化的长期监测数据,所有常见的高分子聚合物,自然老化过程中的黄变指数都是随着时间线性增长的,也就是放的时间越久,黄变程度就越深,几乎没有出现过相反的蓝变趋势。
这个规律不管是在天然材料比如木材纸张棉花,还是合成材料比如聚乙烯聚丙烯塑料,都完全成立。
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黄变本质上是材料老化的必然表现,是化学键断裂重组后,分子结构变化带来的必然结果,我们能做的只有通过避光密封,减少氧化和紫外线照射来延缓这个过程,没办法从根本上阻止。
旧东西变黄,其实就是时间留在材料上的脚印,每一点黄色里头,都藏着一天天过去的氧化和分解,这就是为啥所有老东西都会变黄,从来不会好好的变蓝的科学道理。
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