В работе представлены исследования химического состава чернил в прошлом, способы получения чернил в современное время.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| 31.4 КБ |
Тайна письма
Человеческие мысли поражают своим разнообразием и быстротой течения. И каждую мы стремимся остановить или зафиксировать, а также с кем-то поделиться. Еще начиная с древних времен величайшие мыслители, да и простые люди находили различные способы для передачи информации другим и сохранения для будущего поколения. Каждое время создавало свои способы передачи информации; наскальная живопись, каменные скрижали, древние свитки, письма.
Как же начинался этот удивительный процесс передачи своих мыслей с помощью письма и различных принадлежностей? С помощью чего писали древние люди? Как выглядели первые чернила? Возможно, ли их приготовить в домашних условиях? Начнем исследовать этот вопрос с самых глубин истории.
Первые чернила делали довольно просто: сажу смешивали с чем-нибудь клейким. В Египте для этих целей использовали золу для сжигания корней папируса, которую соединяли с раствором камеди – клейкого густого сока акации, вишни. В Китае применялись чернила, точнее, это была тушь, которая была довольно густой, поэтому на Востоке предпочитали писать иероглифы кисточкой. В Европе чернила появились значительно позже.
Самый древний русский рецепт чернил – сажа с камедью (вишневым клеем), разведенная на обыкновенной воде. Это так называемые «копченые чернила». Широко применялись чернила каштановые (из отвара кожуры зеленых каштанов), из спелых ягод бузины и кожуры грецких орехов. На Руси также применяли меду-патоки с золотом; она тщательно растиралось, и получалась жидкость, которой писали. Затем мед осторожно вымывался, а золотые буквы оставались. Профессиональные византийские переписчики иногда тоже использовали для чернил золото и серебро. Пергамент при этом окрашивали в пурпурный цвет. На смену им пришли чернила из орешков- галлов, покрывающих листья дуба. Из орешков-галлов выжимали сок, смешивали с железным купоросом, добавляли немного клея – получаются стойкие чернила с красивым отблеском. Сохранившиеся рукописи, написанные этими чернилами, выглядят так, будто они только что вышли из-под пера. Но у таких чернил был и недостаток: написанное можно было прочесть только спустя 10-12 часов, а до этого текст был бесцветным.
В 1885 году саксонский учитель Леонарди совершил переворот в «чернильном деле». Он изобрел ализариновые чернила. Они также были галловые, но не бесцветно-мутные, а интенсивно сине-зеленые. На бумаге они переходили в глубокий черный цвет. Это достигалось с помощью краппа – продукта особой обработки корней восточного растения марены. Позднее крапп заменили синтетическими красителями, а чернильные шарики – танином или галловой кислотой.
Что касается цветовой гаммы, в основном использовались черный цвет, но существовали красные чернила, которые считались в те времена священными: писать ими мог только император. Вряд ли "божественный" Август думал, что через 2000 лет красными чернилами будут пользоваться учителя всего мира, исправляя ошибки и выставляя школьникам оценки. Правда, римские чернила для этого вряд ли подошли бы – их можно было очень легко смыть губкой или просто слизнуть языком. Процесс получения пурпура был трудоемким. Сначала собирали буквально сотни тысяч, миллионы раковин моллюска брандариса. в результате из каждых десяти тысяч моллюсков получали всего один грамм краски! По приблизительному подсчету 1кг пурпура должен был стоить 45 тыс. золотых марок. По-видимому, не яркость и красота, а цена красителя вызывала восторг. Сложная технология получения краски и высокое ее качество (окрашенные пурпуром ткани не выцветали по 200 лет) обуславливали исключительную дороговизну пурпурных красок и соответственно чернил. На Руси таких строгостей, связанных с красными чернилами, не было. Их делали из насекомых червецов, которых толкли в порошок. Красные чернила были для наших предков важны. Почему? Потому что в XI-XIII веках монахи переписчики книг не разделяли слова при письме, все писалось сплошным текстом. Читать такое было сложно. Поэтому все разделы в книге отмечали красной буквой, часто нарисованной в виде картинки. Это облегчало чтение. Отсюда и пошло понятие «красная строка» - абзац.
История чернил хранит много интересного. Еще в прошлом веке великий изобретатель Эдисон придумал чернила для слепых. Стоило написать ими текст и немного подождать, как бумага в тех местах, где были начертаны буквы, твердела и поднималась, образуя рельеф. Для передачи секретной информации использовались симпатические чернила. Филон Александрийский (1 в. н.э.) впервые указал состав для таких чернил; он описал способ письма с помощью экстракта из чернильных орешков и обработку документа раствором железомедной соли, которая придавала написанному тексту темно-синий цвет. Овидий (43 до н.э. – 18 н.э.) рекомендовал влюбленным способ тайнописи молоком, выявляемой посыпанием бумаги сажей. После сдувания сажи на бумаге остаются ее мельчайшие частицы, прилипшие к тем местам, где были буквы, написанные молоком
При изучении документов для обнаружения тайнописи используются оптические, механические, термические и химические методы. Создают такие чернила и сейчас. Например, в Японии совсем недавно выпущены чернила, исчезающие с бумаги через два дня – для временных пометок на полях книг.
В наше время для создания чернил для письма используют уже не сажу, а более современные Химические вещества, такие как:
Растворители | Таннины— группа фенольных соединений растительного происхождения, обладают дубящими свойствами. | Железный купорос – железа сульфаты: FeSO4 и Fe2(SO4)3. Образуют кристаллогидраты. FeSO4·7H2O применяют в производстве чернил | Красители: |
Дистиллированная вода; Глицерин; Этанол | Фуксин, Индиго Метиловый фиолетовый Сульфат железа(II) Индигокармин |
Трудно встретить человека, который не пользовался бы чернилами и спрос на них никогда не проходил. Чернила для письма перьями — прародители всех современных чернил. Изготавливались на водной основе с использованием экстрактов и дисперсий красящих компонентов природного происхождения. Они имеют несколько более густую консистенцию и более насыщенный цвет и по своей фактуре ближе к туши. Из-за наличия дисперсных и полифункциональных органических компонентов чернила для письма перьями, как правило, более водостойки. Перья до сих пор используются при оформлении особо важных документов. Отчасти это связано с тем, что в такие чернила могут быть добавлены маркерные компоненты, используемые в качестве одной из степеней защиты документа. С изобретением авторучки от чернил потребовалось, чтобы они не разрушали пластмассовые или металлические детали, не содержали твердые частицы, которые могут забить капилляры механизма, должны легко стекать с пера, но в, то, же время не делать клякс.
Чернила для шариковых ручек изготавливают в виде густых паст на воско-жировой основе. Как правило, такая паста содержит жирорастворенный краситель, реже взвесь пигмента, которые при письме непрерывно смазывают-наносятся на шарик, оставляющий на бумаге оттиск чернильного следа. При длительном хранении (свыше 10 лет) жировая основа таких чернил медленно проникает в толщу бумаги, унося вместе с собой краситель. В результате этого процесса чернильный след размывается, становится бледнее, но при этом он начинает проступать на оборотной стороне листа бумаги.
Поскольку чернила являются красящей жидкостью, то для упаковки чернил используется тара, не взаимодействующая с самими чернилами и устойчивая к воздействиям неблагоприятных факторов окружающей среды. Изначально для хранения чернил использовались керамические и металлические сосуды. С распространением в быту стеклянных изделий чернила начали разливать в стеклянную тару. Брендовые зарубежные производители до сих пор фасуют чернила в стеклянные пузырьки, подчас являющиеся эксклюзивными дизайнерскими работами.
Революционным шагом в методах упаковки чернил стало изобретение авторучек. В авторучках чернила сначала хранили в специальных полостях/ёмкостях, являющихся подчас важной частью механизма авторучки. Впоследствии появились стеклянные, металлические, полиэтиленовые шариковые ручки со стержнями, снаряженными чернилами и оснащёнными индивидуальными шариковыми пишущими узлами. На сегодняшний день существует огромное разнообразие пишущих принадлежностей, перья, авторучки, шариковые ручки, капиллярные, гелиевые ручки, фломастеры, маркеры и так далее. С развитием красочной анилиновой промышленности производство чернил упростилось до крайних пределов. Простым растворением в воде соответствующей анилиновой краски получают чернила любого оттенка, причем пропорции краски определяются в зависимости от желаемой интенсивности того или иного цвета чернил.
Исследовав вопрос происхождения и разнообразия чернил в наше время, я решила попробовать приготовить чернила в домашних условиях. Оказывается это не так и сложено: найдя интересные рецепты, я решила попробовать их в практике.
Сначала, приготовим чернила на основе химических веществ.
Таннино–ализариновые чернила.
В качестве дубильных веществ мы используем танин -2,5г, добавим железный купорос- 2г и синюю анилиновую краску -0,15г они будет выступать как краситель, сахар – 3,8г, соляная кислота – 1,5г, вода-100г растворителем. В результате получили красивые синие чернила, неотличимые от чернил заводского происхождения.
Попробуем приготовить чернила по старинке, их веществ растительного происхождения.
Чернила из кожуры грецких орехов: подготовим вытяжку из 100г зеленой кожуры грецких орехов проварив в 400г воды, добавим 4г железного купороса и 4г квасцов для того чтобы зафиксировать цвет. В результате получили, получились черные чернила, слегка бледноватые при написании.
Так как мы живем в век компьютеризации общества, я решила поставить эксперимент возможно ли использовать чернила собственного приготовления для распечатки на принтере.
Чернила для картриджей.
Оборудование: несколько плоскодонных колб, мерный цилиндр или мензурка, стаканы, воронка, емкости для готовых чернил, шприцы на 20 мл, бумажные фильтры с размером пор 0.9 микрон.
Реактивы: Чернила ГАММА "радуга" любого цвета, и водорастворимые чернила для ручек Parker, спирт, глицерин, дистиллированная вода (если нет, подойдет кипяченая).
Компоненты смеси | Изопропиловый спирт | Этиловый спирт | Глицерин | Чернила |
Рецепт №1 Рецепт№2 Рецепт№3 Рецепт№4 | 40% ----- ----- ---- |
18% 18% 30% | 40% 55% 55% 30% | 20% 27% черные чернила «радуга" 27% фиолетовые чернила «радуга" 40% черные чернила «Паркер» |
Выводы:
Бледно-серая печать, почти не текут
Бледная темно-зеленая печать, текут из печатающей головки
Бледная фиолетовая печать, текут из "змейки" и печатающей головки
Насыщенная темно-серая с оттенком зеленого печать, почти не текут
Качество печати хорошее (буквы более четкие)
Но чернила всегда смывали, стирали, и весьма успешно сводили. Один из немногих надежных рецептов чернил предложил в свое время Й.Я.Берцелиус. Текст, написанный его чернилами, можно уничтожить только вместе с бумагой.
Чтобы устранить нежелательную надпись с бумаги, подложите под нее чистый лист и обработайте приготовленной смесью: 1 ч. ложку 70%-ого уксусного концентрата и тщательно смешайте ее с небольшим количеством марганцовки (на кончике ножа) до получения темно-фиолетовой жидкости. Для нанесения раствора лучше применять маленькую кисточку с мелким и тонким ворсом. По завершению работы след от чернил приобретет коричневый оттенок. От этого легко избавиться при помощи ватного тампона, обработанного в перекиси водорода. Затем прогладьте лист теплым утюгом через светлую и чистую ткань.
Проведя интересное исследование, я узнала много о происхождении чернил, о различных видах и способах их получения. Кроме того я попробовала приготовить некоторые виды чернил используя вещества как растительного происхождения, так и химические вещества которые используются в современном производстве чернил. Также нашли более щадящий способ удаления ненужной записи, чем банальное вырывание страниц. Конечно, современные чернила готовятся на огромных максимально автоматизированных производствах. Но, несмотря на то, что рецептура их несколько отлична от тех образцов, приготовленных в ходе моих экспериментов, функция их не меняется.
К сожалению, в данной работе есть возможность только описать результаты моих опытов и исследований, и никак нельзя продемонстрировать их. Права пословица лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Взяв изначально необходимые компоненты и смешав, их я сомневалась в конечном результате и какого же было мое удивление, когда на выходе, я получила чернила!
Эмпирический опыт, полученный в ходе исследований еще раз доказал нам, что химия – удивительная наука. Она не только интересна, она имеет огромное практическое значение для каждого

Астрономический календарь. Октябрь, 2018

Н. Гумилёв. Жираф

Распускающиеся бумажные цветы на воде

В поисках капитана Гранта

Приключения Тома Сойера и Гекельберри Финна