Para comprender por qué la celulosa del papel se altera en un ambiente ácido, primero debemos analizar la reacción química que tiene lugar entre el sulfato de aluminio (Al2(SO4)3) y la humedad ambiental.

¿Por qué el sulfato de alumninio?

El sulfato de aluminio es una sal que se utiliza para mejorar la fijación de la tinta en el papel. Al entrar en contacto con la humedad, experimenta un proceso de hidrólisis, donde la molécula de agua (H2O) se divide en iones hidróxido (OH-) y iones hidronio (H3O+).

La reacción de hidrólisis del sulfato de aluminio se puede representar de la siguiente manera:

\[Al2(SO4)3 + 6H2O \rightarrow 2Al(OH)3 + 3H2SO4\]

Esta reacción genera iones hidróxido, lo que resulta en un aumento del pH en el medio ambiente. Sin embargo, también produce ácido sulfúrico (H2SO4), que contribuye a la acidez del medio.

Ahora, consideremos la celulosa del papel. La celulosa es un polisacárido compuesto por unidades de glucosa. En un ambiente ácido, como el generado por la reacción de hidrólisis del sulfato de aluminio, la celulosa es susceptible a la hidrólisis ácida.

La hidrólisis ácida de la celulosa implica la ruptura de los enlaces que unen las unidades de glucosa en la cadena de celulosa. Esto resulta en la formación de fragmentos más pequeños de celulosa, así como en la hidrogenación de los grupos funcionales.

La hidrogenación de los grupos funcionales en la celulosa ocurre más fácilmente en un ambiente ácido debido a la mayor concentración de iones hidronio (H3O+), que promueven la transferencia de protones.

IPara entenderlo mejor, imagina que la celulosa es como una cadena hecha de cuentas (que representan las unidades de glucosa). En un ambiente ácido, el ácido sulfúrico rompe los enlaces entre estas «cuentas», separándolas y creando fragmentos más pequeños de cadena de celulosa.

Un ejemplo común donde podemos observar esta reacción es en libros antiguos o documentos históricos que no se han conservado adecuadamente. Si estos libros están expuestos a un ambiente ácido durante mucho tiempo, la celulosa del papel se descompone gradualmente, haciendo que las páginas se vuelvan frágiles y se desintegren con facilidad.

Mantener los libros en un ambiente con temperatura y humedad controladas puede ayudar a prevenir un mayor deterioro. Los archivos y bibliotecas suelen almacenar libros antiguos en condiciones de baja humedad y temperatura estable para ralentizar la descomposición de la celulosa, además se suelen manipular con guantes especiales debido a la acidez de nuestra piel que suele estar sobre un pH de 5,5 .

Saber mas sobre la degración de libros y manuscritos antiguos. https://www.bne.es/es/blog/blog-bne/factores-que-afectan-la-preservacion-de-los-materiales-tradicionales-de-bibliotecas-y-archivos