Bewijs stapelt zich op voor giftige boeken met giftige kleurstoffen.

18 augustus 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en de beleidsregels van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgden:

• geverifieerd op feiten
• betrouwbare bron
• nagekeken

door Americal Chemical Society

Als je felgekleurde, met doek gebonden boeken uit het Victoriaanse tijdperk tegenkomt, wil je ze misschien voorzichtig behandelen, of zelfs helemaal vermijden. Sommige van hun aantrekkelijke kleuren komen van kleurstoffen die een gezondheidsrisico kunnen vormen voor lezers, verzamelaars of bibliothecarissen.

Het nieuwste onderzoek naar deze giftige boeken maakte gebruik van drie technieken, waaronder een die nog niet eerder op boeken is toegepast, om gevaarlijke kleurstoffen in een universitaire collectie te beoordelen en vond dat sommige volumes mogelijk onveilig zijn om mee om te gaan.

De onderzoekers presenteren hun resultaten op de najaarsbijeenkomst van de American Chemical Society.

'Deze oude boeken met giftige kleurstoffen kunnen zich bevinden in universiteiten, openbare bibliotheken en privécollecties,' zegt Abigail Hoermann, een student chemie aan Lipscomb University. Gebruikers kunnen risico lopen als pigmenten van de doekomslagen op hun handen komen of in de lucht terechtkomen en worden ingeademd.

'Dus, we willen een manier vinden om het voor iedereen gemakkelijk te maken om te weten wat hun blootstelling is aan deze boeken, en hoe ze veilig kunnen worden opgeborgen.' Hoermann, recent afgestudeerde Jafer Aljorani en student Leila Ais hebben het onderzoek uitgevoerd met Joseph Weinstein-Webb, een assistent professor in de chemie aan Lipscomb.

Het onderzoek begon nadat bibliothecarissen van Lipscomb, Jan Cohu en Michaela Rutledge, benaderden de afdeling scheikunde van de universiteit om felgekleurde boeken met doekomslagen uit de 19e en vroeg-20e eeuw uit de Beaman Library van de school te testen. Weinstein-Webb was geïntrigeerd te horen dat het Winterthur Museum, Garden & Library eerder zijn eigen 19e-eeuwse boeken had onderzocht op de aanwezigheid van een arsenicumverbinding die bekend staat als koper-arsenoacetaat.

Deze smaragdgroene pigment werd gebruikt in behang uit het Victoriaanse tijdperk, kleding en - zoals Winterthur ontdekte - in doekomslagen van boeken. Deze ontdekking leidde tot de lancering van het Poison Book Project, een onderzoeksinspanning via crowdsourcing die gebruik maakt van röntgenfluorescentie (XRF), Ramanspectroscopie en andere technieken om giftige pigmenten in boeken over de hele wereld te onthullen. Weinstein-Webb en de Lipscomb-studenten die hij rekruteerde startten hun eigen onderzoek in 2022.

Voor het Lipscomb boekproject gebruikte het team drie spectroscopische technieken:

Hoewel XRD eerder is gebruikt om schilderijen en behang te onderzoeken, is dit de eerste keer dat het is gebruikt om gif in boeken te controleren, zegt Ais. De XRD-testen worden uitgevoerd in samenwerking met Janet Macdonald aan de Vanderbilt University.

Recentelijk hebben onderzoekers XRF-gegevens gebruikt om aan te tonen dat lood en chroom aanwezig waren in sommige van de Lipscomb-boeken. Om de hoeveelheden te kwantificeren, knipten ze monsters ter grootte van een kleine paperclip van de doekomslagen en losten ze op in salpeterzuur.

hun analyse door ICP-OES toonde aan dat lood en chroom beide aanwezig waren in hoge concentraties in sommige monsters. Vervolgens wezen XRD-testen uit dat deze zware metalen in sommige gevallen voorkwamen in de vorm van lood(II)chromaat, een van de verbindingen die bijdragen aan de gele chroompigmenten die Vincent van Gogh gebruikte in zijn zonnebloemschilderijen.

Er was echter veel meer lood dan chroom in de boekomslagen, wat enigszins raadselachtig is, aangezien lood(II)chromaat gelijke hoeveelheden lood en chroom bevat. De onderzoekers vermoeden dat de kleurstoffen die voor de boeken zijn gebruikt andere op lood gebaseerde pigmenten bevatten zonder chroom, zoals lood(II)oxide of lood(II)sulfide. Het team werkt eraan om die andere verbindingen in de gele pigmenten te identificeren.

Weinstein-Webb en de studenten wilden ook achterhalen of de niveaus van zware metalen in de Lipscomb-boeken schadelijk zouden kunnen zijn voor bibliothecarissen die ze zouden kunnen hanteren. Voor sommige van de boekomslagen ontdekten de onderzoekers metalen concentraties boven de acceptabele limieten voor chronische blootstelling, volgens de normen vastgesteld door de Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

In het opgeloste monster van de meest vervuilde omslag was de loodconcentratie meer dan twee keer de limiet van CDC, en de chroomconcentratie was bijna zes keer de limiet. Chronische blootstelling aan ingeademde lood of chroom kan leiden tot gezondheidseffecten zoals kanker, longschade of vruchtbaarheidsproblemen.

'Het is fascinerend om te weten wat vorige generaties als veilig beschouwden, en dan leren we, oh, dat was eigenlijk geen goed idee om deze briljante kleurstoffen te gebruiken,' zegt Weinstein-Webb.

De bevindingen leidden ertoe dat de Lipscomb-bibliotheek kleurrijke 19e-eeuwse boeken verzegelde die nog niet waren getest in plastic zip-close zakken voor hantering en opslag. Ondertussen zijn boeken waarvan bevestigd is dat ze gevaarlijke kleurstoffen bevatten ook verzegeld in zakken en uit de openbare circulatie verwijderd.

Zodra de onderzoekers wat meer tests hebben uitgevoerd, zijn ze van plan hun resultaten bij te dragen aan het Poison Book Project en bij te dragen aan het vergroten van het bewustzijn over veilige hantering, conservering en opslag van deze boeken onder bibliothecarissen en verzamelaars.

Zij hopen ook dat anderen hun voorbeeld zullen volgen en zullen beginnen met het gebruik van XRD, omdat dit geen onderzoekers vereist om monsters uit boeken te snijden. 'Vooruitkijkend,' zegt Hoermann, 'willen we bibliotheken in staat stellen hun collecties te testen zonder ze te vernietigen.'

Meer informatie: Multimodale detectie van giftige metalen in boekenkleding uit het Victoriaanse tijdperk als onderdeel van de Beaman-bibliotheekcollectie, ACS Fall 2024.

Geleverd door American Chemical Society