书香中的化学

文/秋实



书香中的化学

文/秋实

每个人都很熟悉旧书的气味，那种常出现于图书馆和二手书店的奇怪的令人陶醉的香味。同样的，谁不喜欢翻阅新买的书，深吸着新纸和新印油墨那脆生生的清香呢？与所有香味一样，书香，源于若干化学成分，因此可以检验书香的形成过程和化合物结构。

就新书的气味而言，事实上查明具体的化合物相当困难，这其中有很多原因。首先，缺乏科学研究。其次，不同书籍生产时使用的化学品各不相同，也就是说书与书的气味也有所不同。再次，考虑到这气味——不夸张地说涉及了成千上百的化合物，就很容易理解，为何不能简单地说这气味来自某一种或某几种化合物了。

但很可能“新书气味”的主体来自三个主要来源：纸品本身（和制造中使用的化学物质）、用于印刷的油墨和用于书本装订的胶剂。

纸品制造在几个环节中都需要用到化学品，大部分纸是由木浆制造来的（当然也可以由棉花和织物制造）；化学品，例如氢氧化钠（在造纸工业中多被称为“苛性钠”）用于提高pH值和使木浆纤维膨胀。然后用若干其他的化学品来漂白纤维，包括过氧化氢；然后，与大量的水混合。这些水中含有添加剂来调整纸品的性能——例如，AKD（烷基烯酮二聚体）这种常用的“上浆剂”用来提高纸的耐水性。

很多其他的化学品也被用到——这里只是粗略的概述。总之这样做的结果是其中的一些化学品可以通过它们的反应或者其他过程，释放挥发性有机化合物（VOCs）到空气中，成为我们可以察觉到的气味。油墨和装订用的胶剂中的化学品也是一样。有许多不同的胶剂用于书本装订，很多是基于有机“共聚物”——大量的小分子化学链聚集。

如上所述，不同的纸张，胶剂和油墨的使用会影响到“新书气味”，所以不是所有的新书闻起来都一样——大概这也是为什么没有研究试图去准确的定义这种香味。

然而，还有一种香味获得了很多研究的关注，这就是旧书的气味。这是有原因的——检测不同有机化合物释放浓度，可以成为评估旧书保存状况的潜在手段。因此，我们对旧书中产生气味的某些化合物了解更多。

通常来说，是纸张中的化合物分解导致了“旧书气味”的产生。纸张包含纤维素、少量的木质素还有其他化学成分。前两者都是由制纸的树木中带来的，更精细的纸和譬如说报纸相比，会包含更少的木质素。在树木中，木质素帮助纤维素长链汇聚在一起，从而保持树木的直立；它也与纸张随着年月变黄有关，因为氧化反应使它降解为酸，而酸又使纤维素分解。

“旧书气味”就源于这种化学降解。现代的、高质量的纸品会通过化学过程来清除木质素，但是纸中的纤维素分解过程仍然会发生（尽管速率更慢），这是由于周围环境中存在的酸性物质。这些反应，统称为“酸水解”，会产生各种各样挥发性有机化合物，其中很多可能有助于产生旧书的气味。有不少化合物的作用已经十分明确：苯甲醛带来杏仁香味，香兰素添加了香草香味，乙苯和甲苯加入了馨甜气味，2-乙基己醇有轻微的花香气味。在这些反应中产生的其他醛类和醇类嗅觉阈值很低，也有助于书香的产生。

还有一些释放的化合物可以用来确定旧书降解的程度。糠醛便是这些化合物之一。它也可以用来确定书的年代和成分，19世纪中期以后出版的书会释放出更多的糠醛，并且和更早期的由棉或亚麻纸制造的书相比而言，其释放量会随着出版年而相对增长。

因此，总的来说，正如很多气味一样，我们不能单指一个特殊的化合物或者一族化合物，断然的认为那就是产生这气味的原因。然而，我们可以确定潜在的贡献者，尤其是在旧书气味的这个例子上，人们已经提出了一系列的化合物。如果有人能够提供更多的关于“新书气味”及其来源的信息，在图中包含更多的具体细节肯定会更好；但是各种不同的制造书本过程会使之变成一个艰难的问题。