Książki z epoki wiktoriańskiej z jaskrawymi okładkami mogą wyglądać uroczo, ale często są ozdobione niebezpiecznymi barwnikami zawierającymi metale ciężkie, takie jak ołów i chrom.
Naukowcy z Uniwersytetu Lipscomb wykorzystali zaawansowane techniki spektroskopowe do analizy tych książek i odkryli, że posługiwanie się nimi może stwarzać poważne ryzyko dla zdrowia. Ich odkrycia skłoniły do wprowadzenia środków bezpieczeństwa, takich jak zamykanie nieprzetestowanych książek w plastiku i wycofywanie niebezpiecznych z obiegu, mając na celu podniesienie świadomości i zachęcenie do bezpieczniejszych praktyk.
Trujące książki z epoki wiktoriańskiej
Jeśli natkniesz się na książki w jaskrawych kolorach, oprawione w materiał z epoki wiktoriańskiej, możesz obchodzić się z nimi delikatnie, a nawet omijać je szerokim łukiem. Niektóre z ich atrakcyjnych odcieni pochodzą z barwników, które mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia czytelników, kolekcjonerów lub bibliotekarzy. W najnowszym badaniu tych trujących książek wykorzystano trzy techniki – w tym jedną, która nie była wcześniej stosowana w przypadku książek – w celu oceny niebezpiecznych barwników w zbiorach uniwersyteckich i stwierdzono, że korzystanie z niektórych tomów może być niebezpieczne.
Naukowcy zaprezentują swoje wyniki na jesiennym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS). ACS Fall 2024 to spotkanie hybrydowe odbywające się wirtualnie i osobiście w dniach 18–22 sierpnia; zawiera około 10 000 prezentacji na różne tematy naukowe.
Badania i ryzyko związane z toksycznymi barwnikami
„Te stare książki zawierające toksyczne barwniki mogą znajdować się na uniwersytetach, w bibliotekach publicznych i w kolekcjach prywatnych” – mówi Abigail Hoermann, studentka chemii na Uniwersytecie Lipscomb. Użytkownicy mogą być narażeni na ryzyko, jeśli pigmenty z pokrowców zetrą się o dłonie lub uniosą się w powietrzu i zostaną wdychane. „Dlatego chcemy znaleźć sposób, aby każdy mógł łatwo dowiedzieć się, na co ma kontakt z tymi książkami i jak je bezpiecznie przechowywać”. Hoermann, niedawny absolwent Jafer Aljorani i studentka Leila Ais prowadzili badania pod okiem Josepha Weinsteina-Webba, adiunkta chemii w Lipscomb.
Badanie rozpoczęło się po tym, jak bibliotekarze Lipscomb, Jan Cohu i Michaela Rutledge, zwrócili się do wydziału chemii uniwersytetu, aby przetestować oprawione w tkaninę książki z XIX i początku XX wieku ze szkolnej Biblioteki Beaman. Weinstein-Webb był zaintrygowany tym, jak Winterthur Museum, Garden & Library sprawdziło wcześniej swoje XIX-wieczne księgi pod kątem obecności związku arsenu znanego jako acetoarsenit miedzi. Ten szmaragdowozielony pigment był używany w tapetach, ubraniach z epoki wiktoriańskiej i – jak dowiedział się Winterthur – w płóciennych okładkach książek. Odkrycie to doprowadziło do uruchomienia projektu Poison Book – projektu badawczego prowadzonego w oparciu o crowdsourcing, w którym wykorzystuje się fluorescencję rentgenowską (XRF), spektroskopię Ramana i inne techniki do wykrywania toksycznych pigmentów w książkach na całym świecie. Weinstein-Webb i zwerbowani przez niego studenci Lipscomb rozpoczęli własne śledztwo w 2022 roku.
Techniki i odkrycia w trujących pigmentach
W projekcie książki Lipscomb zespół zastosował trzy techniki spektroskopowe:
- XRF w celu jakościowego sprawdzenia, czy w którejkolwiek z okładek książek znajdował się arsen lub inne metale ciężkie.
- Sprzężone indukcyjnie osocze optyczna spektroskopia emisyjna (ICP-OES) w celu określenia stężenia tych metali.
- Dyfrakcja promieni rentgenowskich (XRD) w celu identyfikacji cząsteczek pigmentu zawierających te metale.
Chociaż XRD był już używany do badania obrazów i tapet, po raz pierwszy zastosowano go do sprawdzania obecności trucizn w książkach, mówi Ais. Testy XRD są przeprowadzane we współpracy z Janet Macdonald z Uniwersytetu Vanderbilt.
Niedawno badacze wykorzystali dane XRF, aby wykazać, że w niektórych książkach Lipscomb występowały ołów i chrom. Aby określić ilościowo, z pokrowców wycięli próbki wielkości mniej więcej małego spinacza do papieru, a następnie rozpuścili je w roztworze azotu. kwas. Analiza przeprowadzona przez ICP-OES wykazała, że w niektórych próbkach występowały duże ilości ołowiu i chromu. Późniejsze badania XRD wykazały, że w niektórych przypadkach te metale ciężkie występowały w postaci chromianu ołowiu(II), jednego ze związków tworzących chromowożółty pigment, preferowany przez Vincenta van Gogha w jego obrazach ze słonecznikami.
Jednakże na okładkach książek było znacznie więcej ołowiu niż chromu, co jest nieco zagadkowe, ponieważ chromian ołowiu(II) zawiera równe ilości ołowiu i chromu. Naukowcy spekulują, że barwniki użyte do barwienia książek zawierają inne pigmenty na bazie ołowiu, którym brakuje chromu, takie jak tlenek ołowiu(II) lub siarczek ołowiu(II). Zespół pracuje nad zidentyfikowaniem innych związków zawartych w żółtych pigmentach.
Implikacje i działania dotyczące postępowania z trującymi książkami
Weinstein-Webb i uczniowie chcieli także dowiedzieć się, czy zawartość metali ciężkich w książkach Lipscomb może być szkodliwa dla bibliotekarzy, którzy mogliby się nimi zajmować. W przypadku niektórych okładek książek badacze odkryli stężenie metali przekraczające dopuszczalne limity dla przewlekłego narażenia, zgodnie ze standardami ustalonymi przez Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC). W rozpuszczonej próbce z najbardziej zanieczyszczonej pokrywy stężenie ołowiu było ponad dwukrotnie wyższe od limitu CDC, a stężenie chromu prawie sześciokrotnie wyższe od dopuszczalnego. Przewlekłe narażenie na wdychany ołów lub chrom może prowadzić do skutków zdrowotnych, takich jak rak, uszkodzenie płuc lub problemy z płodnością.
„Fascynujące jest dla mnie wiedzieć, co poprzednie pokolenia uważały za bezpieczne, a potem dowiadujemy się, że użycie tych genialnych barwników mogło nie być najlepszym pomysłem” – mówi Weinstein-Webb.
Odkrycia skłoniły bibliotekę Lipscomb do zapieczętowania kolorowych XIX-wiecznych książek, które nie zostały jeszcze przetestowane w plastikowych torebkach zamykanych na zamek błyskawiczny pod kątem przenoszenia i przechowywania. Tymczasem książki, w których potwierdzono, że zawierają niebezpieczne barwniki, również zostały zapieczętowane w workach i usunięte z publicznego obiegu.
Kiedy badacze przeprowadzą więcej testów, planują przekazać swoje wyniki do projektu Poison Book i pomóc w szerzeniu wśród bibliotekarzy i kolekcjonerów świadomości na temat bezpiecznego obchodzenia się, konserwacji i przechowywania tych książek.
Mają także nadzieję, że inni pójdą ich przykładem i zaczną używać XRD, ponieważ nie wymaga to od badaczy wycinania próbek z książek. „Idąc dalej” – mówi Hoermann – „chcemy, aby biblioteki mogły testować swoje zbiory bez ich niszczenia”.
Spotkanie: ACS, jesień 2024
Badania sfinansowano ze środków wydziału chemii Uniwersytetu Lipscomb.
