◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇ 纸老虎发光的秘密 ·方舟子· 在野生华南虎从人们的视野中消失二十多年后,陕西一位农民声称 清楚地拍摄到了野生华南虎的照片,并要高价出售,自然会让人起疑。 和许多读者一样,我对这些照片的第一印象是,那上面的老虎皮毛颜色 鲜艳亮丽得不像是真的,倒更像是用颜料“画”出来的。特别是白色的 部分过分的光亮洁白,不像是真实的虎毛。如果把照片用图像处理软件 处理,调高色彩饱和度(即降低彩色中的白色光含量),会发现老虎的 颜色偏蓝,有些白色的部分变成了蓝色。 除了色温的异常外,不少网友还从透视、入射光线、闪光灯使用等 各个方面做了分析,证明那是一只用喷绘打印机打印的纸老虎。有一位 网友模拟制作了一只纸老虎,放在树林中用相同型号的照相机拍摄,出 现了类似的效果,老虎的颜色同样异常鲜艳,白色部分同样光洁、发蓝。 这是为什么呢? 这与喷绘使用的纸张有关。纸其实是一种植物纤维制品,今天造纸 的基本方法和蔡伦时代使用的也没有太大的不同,简单地说,就是把木 材等原料做成纸浆,冲洗、滤去杂质和水份,留下纤维素,再经压榨、 干燥,就变成了纸张。 自己在家里也可以如此制造手工纸。如果你见过用植物原料而不是 废纸制造过的手工纸的话,会发现它们的颜色发黄。植物纤维素本身是 白色的,纸张发黄主要是因为木质素掺杂在其中引起的。纤维素和木质 素都是植物细胞壁的主要成分,要把它们完全分离开并不容易。在把植 物原料制作成纸浆时,如果只是简单地利用机械磨解,不加化学药液处 理,这样获得的纸浆还保留着大部分木质素,用它制造的纸不仅发黄, 而且发脆,只适合用来做纸板或新闻纸等短期用品。 在制作纸浆时,加入洗涤碱之类的药液能让大部分木质素溶解掉, 剩余的木质素仍会让纸张发黄。要提高纸张的白度,需要加入氯之 类的药液对纸浆进行漂白,把木质素中的发色基团破坏掉,进一步清除 木质素。但是用漂白剂很难把木质素完全清除干净,如果过量漂白又会 损害纤维,降低纸张的强度。所以经过漂白处理的纸张还残余着一点木 质素,还不够白。如果想要得到高白度的纸张,还需要另想办法。 为什么我们会觉得某件物体是白色的呢?那是因为它反射白光,被 我们的眼睛感受到了。光是一种电磁波,波长范围在380到780纳米之间 的光线能引起人的视觉,叫可见光。白光就是全部可见光均匀混合而成 的。有的物体能吸收某些波长的光,而把其他波长的光反射掉,这样它 就有了颜色。木质素中的发色基团能吸收蓝光,含木质素的纸张反射的 光中蓝光比较少,可见光少了蓝光就成了黄光,纸张就发黄了。 根据这个原理,要让纸张进一步变白,有两种方法。一种办法是 用减法,把多余的黄光去掉,这可以通过往纸浆中加入适量的蓝色染料 做到。这些染料之所以是蓝色的,是因为能吸收可见光中的黄光,剩下 的光线合起来就变成了蓝色的了。只要加入的蓝色染料比例合适,就能 刚好把木质素反射的多余的黄光都吸收掉,只剩下白光。但是这么做的 结果是减少了反射光,纸张虽然变白了,亮度却也降低了。 更好的办法是用加法,增加反射光中的蓝光,和原来的黄光混合就 成了白光了。在纸浆中添加荧光增白剂可以做到这一点。荧光增白剂能 吸收波长为300-400纳米的紫外光线,使分子进入激发态,激发态分子回 到能量较低的基态时,多余的能量幅射出来,发出荧光。在这一过程中 能量减少了,发出来的荧光的波长也变长了,大约是450纳米,刚好是 与黄光互补的蓝光。这样,纸张的颜色不仅变白了,而且由于反射光增 多,也变得更加光亮。 高级文化用纸都添加了荧光增白剂,所以把用这种纸喷绘的老虎图 像放在太阳底下,颜色显得特别鲜艳,而白底则显得光亮洁白,因为阳 光中的紫外线会激发它发出蓝光。 常用的荧光增白剂有致癌作用,所以不要用文化用纸包装食品。食 品包装纸、纸巾按规定是不能加荧光增白剂的。但是市场上有不少食品 是用含荧光增白剂的纸包装的,有一些企业为了增加劣质纸的白度,也 在纸巾、纸杯中添加荧光增白剂。甚至还有为了让面粉、蘑菇显得洁白 好看,故意给加上荧光增白剂的。它们比把纸老虎当真老虎来骗人更可 恶,纸老虎至少害不了人。 2007.11.10 (《中国青年报》2007.11.14) (XYS20071116) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇