Химия и производство: Общие сведения по чернилам. Как сделать невидимые чернила в домашних условиях? Изготовление чернил в домашних условиях

Приготовление чернил не связано с фабричным оборудованием, и поэтому в небольших производствах можно с успехом изготовлять чернила, отвечающие всем предъявляемым к ним требованиям. В качестве посуды могут служит старые бочки или чаны, медные или железные котлы как для изготовления чернил, так и для фильтрования, и, наконец, нужны стеклянные флаконы, в которые разливают готовые чернила.

Помимо обычных писчих чернил вырабатываются также специальные чернила для копирования, гектографа, стеклографа, черчения, метки белья и т. д. К производству чернил можно отнести и изготовление красок для пишущих машин, штемпельных подушек и т. п., так как они по своему составу похожи на чернила.

Все изготовляемые чернила должны удовлетворять следующим требованиям. Они не должны действовать разъедающим образом на перо, не должны давать в чернильнице осадка, не должны иметь в своем составе сильно ядовитых веществ. Чернила должны легко сходить с пера и не содержать нерастворимых твердых частиц, чтобы можно было провести самую тонкую линию. Кроме того, они должны быть прочными и не должны покрываться плесенью.

Применяемые в настоящее время чернила (1925 г.) можно разбить на две группы. Самую большую и важную группу образуют черные чернила, содержащие дубильную кислоту. Чернила второй группы не содержат в своем составе дубильных кислот.

Чернила первой группы все еще самые употребительные и притом самые дешевые. Они приготавливаются главным образом из дубильной и галловой кислот или из веществ, содержащих дубильное вещество.

Растворы дубильных веществ с солями железа дают окрашенную жидкость, которая и является основой для многочисленных простых и дешевых рецептов всевозможных чернил. Из дубильных веществ растительного происхождения наиболее часто для этой цели применяются чернильные орешки, кноперсы, кора конского каштана, ивы и сосны, персидские ягоды (авиньонская грушка), терновник и т. п.

Чернильные орешки представляют собой болезненные наросты на листьях дуба, получающиеся от укола орехотворки.

Кноперсы являются также болезненными наростами на чашечках желудей дуба. Самым дешевым является применение дубильного корья, использованного и вновь высушенного. Такое корье содержит достаточное для приготовления чернил количество дубильного вещества.

При изготовлении чернил основной работой является приготовление вытяжек дубильного вещества, получаемых из сырого материала помощью воды; в настоящее время, однако, часто применяются фабрично изготовленные дубильные экстракты, а также химически чистая дубильная кислота. Таннин, встречающийся в продаже в виде желтовато-белого или коричневатого порошка, вполне пригоден для изготовления небольших количеств чернил.

Вода, применяемая для изготовления чернил, не должна содержать посторонних примесей, которые с дубильными веществами могут дать нерастворимые соединения. Лучше всего применять дождевую, снеговую или дистиллированную воду. В качестве загустителей для приготовления чернил применяют глицерин, гуммиарабики желатин, декстрин и т. п. вещества. Для предохранения от заплесневения применяется карболовая кислота, салициловая кислота, креозот и др.

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.

Для улучшения качества чернил, туши и т. п. рекомендуют прибавлять к красящим жидкостям небольшие количества летучих органических соединений алифатического ряда, которые содержат не менее 4 атомов углерода в молекуле, например валериановую или капроновую кислоту, спирт, эфир и кетоны.

Увлекательным и очень полезным занятием может стать изготовление собственных чернил! А зачем, спросите вы, их делать, ведь у каждого дома и так полным полно шариковых ручек и карандашей? Конечно, чернилами сегодня никого не удивишь, но вы только представьте, сколько эмоций доставит их создание вашему ребёнку! С каким увлечением и любопытством он будет принимать участие в этом процессе и с какой радостью – выводить потом своими чернилами на бумаге буковки и цифры, или просто одному ему понятные закорючки! А польза от такого занятия – очевидная! Во-первых, дети любят узнавать что-то новое и буквально «впитывают» любую полученную информацию. Во-вторых, согласитесь, так проводить время намного полезнее, чем сидеть около телевизора или компьютера!

Но прежде, чем приступить к описанию рецепта чернил и способу их приготовления, давайте немножко окунёмся в историю и узнаем, как и когда они появились.

По мнению археологов, самые первые чернила появились в Древнем Египте. Именно там при раскопках были найдены их древнейшие рецепты приготовления. По найденному описанию, учёным удалось выяснить, что для изготовления чернил египтяне использовали камедь – густой и клейкий сок, который выделяется у вишни или акации и золу, которая оставалась после сжигания папируса или его корней. К слову, учёным также удалось выяснить, что около двух с половиной тысяч лет назад такие же чернила использовали в Китае.

Уже в III веке до нашей эры греки и римляне использовали несколько видов чернил и даже изготавливали красные! Они предназначались для особых случаев и считались в те далёкие времена священными. Писать красными чернилами имел право только император. Не правда ли, теперь кажется не случайным тот факт, что в учебных заведениях именно красной ручкой могут писать только преподаватели! Это, конечно же, шутка и была она просто в качестве маленького отступления, но теперь давайте снова вернёмся в третье тысячелетие до нашей эры и узнаем, из чего тогда делали чернила. Для этого люди использовали плодовые косточки, сажу, древесный уголь и виноградную лозу. Чернила, которые были найдены при раскопках одного древнеримского города, состояли из сажи, которая была разведена в масле.

Чуть позже появились чернила, изготовленные на основе отвара кожуры от зелёных каштанов или грецких орехов, затем из орехов, которые покрывают листья дуба – галлов. Эти орехи представляют из себя своеобразные наросты, которые образуются на дубовых ветках и листочках. В этих галлах развиваются личинки насекомых орехотворок. Для того, чтобы чернила не смывались, использовали закрепитель – опять ту же камедь, которую применяли ещё древние египтяне. Удивительно, но сохранившиеся до сегодняшнего дня рукописи, которые были сделаны галловыми чернилами, до сих пор не утратили своей яркости и чёткости! К слову, в наше время некоторые художники-графики пользуются такими чернилами для создания своих уникальных работ и изготавливают их конечно же самостоятельно.

Что ж, попробуем и мы приготовить чернила. Тем более, на галловых чернилах их древняя история заканчивается и начинается современная. Уже в XIX веке стали изготавливать чернила ализариновые, потом натуральный краситель (корень Марены) в них заменили синтетическим, а следующим шагом стали полностью синтетические современные анилиновые чернила. Сделать такие в домашних условиях невозможно. Поэтому мы рассмотрим простые рецепты и приготовим чернила из доступных ингредиентов.

● Галловые чернила

Понадобится:

Галлы (наросты на дубовых ветках и листьях)

Металлическая банка

Медный купорос (раствор)

Способ приготовления:

Сложить галлы в металлическую банку и залить водой так, чтобы она полностью их покрыла

Когда вода немного потемнеет, добавить в банку небольшое количество раствора железного купороса до консистенции чернил и настоять в течении нескольких часов

Чернила готовы

● Чернила из раствора дубовой коры

Понадобится:

Дубовая кора

Железный купорос (раствор)

Способ приготовления:

Настругать дубовую кору

Прокипятить стружку в воде в течении 15-20 минут

Когда вода потемнеет и станет тёмно-коричневой, необходимо процедить её от стружки

Добавить к отвару раствор железного купороса до получения чёрного цвета, настоять в течении нескольких часов

Чернила готовы

Как видите, не так уж это и сложно – делать чернила! Осталось только придумать, что можно использовать в качестве чернильницы! Удачных вам экспериментов!

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Однажды, летом я с дедушкой гуляла недалеко от леса. Пошел дождик, и мы побежали прятаться под дерево. Это оказался большой вековой дуб. На его листочках я увидела зеленые шарики и спросила у дедушки, что это такое?

Дедушка сказал, что на листьях дуба часто появляются шарики похожие на ягоды или орешки — галлы. Галлы на дубе появляются из-за насекомых — орехотворок. Они садятся на лист, прокалывают его кожицу и откладывают внутрь последнего яичко, из которого выводится личинка, начинающая питаться тканями листа и вызывающая их ненормальное разрастание, в результате чего образуется галл, а личинка получает безопасное убежище. Зимуют растущие орехотворки в галлах, а в конце весны из галлов выходят взрослые насекомые. А еще он рассказал мне, как его бабушка из этих шариков делала чернила, когда училась в школе. По дороге домой я думала: «Интересно, а из чего сделаны чернила которыми я пишу»? По приходу домой я все рассказала маме, и мы решили узнать, когда появились чернила, из чего их делают сейчас и самим попробовать сделать чернила по рецепту моей прапрабабушки.

Цель: изучить историю происхождения и способы изготовления чернил.

Задачи:

1. Изучить историю создания чернил.

2. Выяснить, какими чернилами писали раньше и пишут сейчас.

3. Провести анкетирование в классе для того, чтобы узнать, знают ли дети из чего делали раньше и делают сейчас чернила.

4. Изготовление чернил в домашних условиях.

Объект исследования: чернила.

Предмет исследования: приготовление чернил в домашних условиях.

Методы исследования:

1.Сбор и анализ информации,

2. Постановка эксперимента,

3. Составление анкеты с разными типами вопросов, проведение опроса, анализ результатов.

Актуальность . В настоящее время чернила производятся из искусственных красителей. А Чернила, изготавливаемые из растительных компонентов, экологичны и безопасны.

Гипотеза: Чернила в домашних условиях можно получить при помощи галл.

Теоретическая часть.

1. История создания чернил .

Трудно встретить человека, который не пользовался бы чернилами и не знал, что это такое. Но многие ли из нас знают историю возникновения, химический состав чернил.

Как только у человечества возникла необходимость что-то записать, сохранить для потомства - появились особые составы для письма. Первые чернила делали довольно просто: сажу смешивали с чем-нибудь клейким. В Египте для этих целей использовали золу от сжигания корней папируса, которую соединяли с раствором камеди - клейкого густого сока акации, вишни. Почти такие же чернила применялись и 2,5 тысячи лет назад в Китае. Они изготавливали из смеси сажи, растительной смолы и щелочного раствора. Точнее, это была тушь, имевшая весьма существенный недостаток: со временем она становилась ломкой и отскакивала от бумаги на сгибах.

В античные времена люди делали чернила из каракатиц. У каракатиц и собратьев осьминогов есть особый чернильный мешок, из которого животные в минуту опасности выпускают «чернильную бомбу» - для маскировки. Чернильные мешочки сушили на солнце и толкли.

Позднее, для изготовления чернил люди придумали использовать серебро и золото. В Византии и России переписчики растирали мед с тонкими золотыми и серебряными листочками, потом мед вымывали, а нарядные золотые и серебряные буквы оставались. Однако стоили эти чернила недешево.

Поэтому люди искали возможность использования более дешевого пишущего материала. Такие чернила смогли изготовить из орешков-галлов - такие наросты на ветках и листьях деревьев, на которых жили личинки орехотворок. Из таких «орешков» выжимали сок, который добавляли в клей и железняк (позже железный купорос.) Кроме галл использовали также кору различных пород деревьев (ольхи, дуба, ели, лиственницы, ясеня и др.)

Такие чернила имеют интересное свойство — они сами по себе слабоокрашенные, а цвет проявляется со временем. Поэтому сразу перечитывать то, что написано — сложно, оно будет хорошо видно только через 10-12 часов, поэтому средневековому переписчику было тяжело даже обнаружить ошибку переписывания.

Тем не менее, чернила эти использовали много столетий. Ведь чернила качественные — проникают в глубину бумаги, хорошо держатся, на солнце не выцветают, да и результирующий цвет приятный.

В 1885 году саксонский учитель Леонгарди изобрел ализариновые чернила. Они также были галловые, но не бесцветно-мутные, а интенсивно сине-зеленые. На бумаге они переходили в глубокий черный цвет. Это достигалась с помощью краппа - продукта особой обработки корней восточного растения марены. Что галловые чернила использовались почти до середины 20 века.

А в 1938 г. венгерский художник скульптор и журналист Л. Биро и его брат получили патент на изобретение шариковой ручки‚ в которой чернила подавались к пишущему шарику при помощи давления поршня. Позднее в Австрии заменили жидкие чернила на чернильную пасту. Главная особенность которой‚ в отличие от её предшественницы‚ заключается в том‚ что она быстро высыхает при взаимодействии с воздухом. Так появилась первая шариковая ручка и закончилась история бесконечных способов приготовления чернил.

2. Современные чернила .

Современные чернила имеют мало общего с вышеупомянутым примитивным материалом древних времен, за исключением одного свойства. Все чернила представляют собой однородные смеси носителя и красящего вещества с другими веществами, часто добавляемыми для придания материалу особых свойств. Носителем может быть простой растворитель, но большинство носителей состоит из растворителя и растворенной в нем смолы или другого достаточно летучего соединения; иногда в качестве носителей используются очищенные или неочищенные масла. Красящее вещество представляет собой смесь пигментов или красителей. Чернила для письма должны обладать рядом особых свойств, чтобы отвечать своему назначению. Самые общие из этих свойств - однородность, текучесть, физическая и химическая стабильность, по возможности слабый и безвредный запах, интенсивный цвет и образование нелипкой пленки по высыхании. Растворителем для этих чернил обычно является вода, хотя к ним могут добавляться в небольших количествах органические растворители для улучшения текучести и стабильности.

3. Это интересно

До сих пор не разгадана тайна чернил монгольских монахов. Они умели делать перламутровые, рубиновые, сапфировые чернила. И еще, чернила из всех типов ручек, в том числе и шариковых, вытекают за счет силы тяжести. Следовательно, во время космического полета в состоянии невесомости, ими пользоваться нельзя. Американские ученые долго бились над усовершенствованием ручек для астронавтов. Наши соотечественники поступили проще и снабдили космонавтов… простыми карандашами.

Исследовательская часть

1) Приготовление чернил в домашних условиях.

Изучив полученную информацию, я решил приготовить свои чернила, таким же способом, как делала моя прапрабабушка.

Мне понадобится:

Галлы (наросты на дубовых ветках и листьях)

Стеклянная банка

Ржавые гвозди (вместо медного купороса).

За самым главным ингредиентом-галлами, я с мамой отправилась в лес.

По приходу домой я нарезала галлы, а заодно убедилась, что в галлах действительно живут личинки орехотворки:

Кладем туда ржавые гвозди

Заливаем водой и закрываем крышкой. Всю эту смесь оставляем на 10-14 дней.

Пока сделанные мною чернила настаивались я попросила дедушку одолжить перья для письма у гусей, которые живут у него в деревне.

Через две недели приготовленная мной смесь приобрела темно-синий цвет.

Теперь можно попробовать что-нибудь написать.

Когда я писала эту надпись, то постоянно переживала поставить кляксу или все смазать. Ведь перо или перьевая ручка будет писать только в том случае, если правильно поставить её на бумагу и двигать под правильным углом.

И самое главное, я очень рада, что живу в 21 веке и у меня есть моя любимая шариковая ручка.

2) Анкетирование одноклассников по теме исследования По теме исследования было проведено анкетирование одноклассников. Результаты отражены в диаграмме.

На вопрос: «Вы знаете, из чего делали чернила раньше (еще в древности)?» - весь класс ответил отрицательно.

На вопрос: «Вы знаете, из чего делают современные чернила, которыми вы пишите сейчас?» - 21 человек ответили отрицательно. На вопрос: «Вы хотели бы научиться делать чернила самостоятельно?» - весь класс ответил «Да».

Результаты анкетирования показали, что одноклассники мало знакомы с рецептами приготовления как современных чернил, так и чернил которыми писали раньше. Однако данная тема их заинтересовала, и они хотели бы научиться делать чернила самостоятельно.

Выводы:

В ходе изучения литературы, я узнала, что первые чернила были изобретены еще в глубокой древности.

Выяснила что, рецепты изготовления чернил постоянно изменялись в соответствии с теми природными материалами, которые были доступны на каждой конкретной территории, и совершенствовались с развитием науки и техники. Часть рецептов дошли из древности до наших дней, тогда как некоторые так и остались секретом.

Я составила опросник и провела анкетирование среди одноклассников, в результате чего выяснила, что из 25 учеников (100%):

Знают рецепт приготовления чернил раньше - 0 чел. (0%)

Знают рецепт приготовления современных черни - 4 чел. (16%)

Хотели бы научиться делать чернила самостоятельно - 25 чел. (100%)

В ходе эксперимента удалось установить, что чернила можно приготовить в домашних условиях.

Заключение

Проведя исследование, я узнала много новой и интересной для себя информации о чернилах. Так же, в ходе исследовательской работы, я подтвердила свою гипотезу о том, что настоящие чернила можно приготовить самостоятельно в домашних условиях. Только они отличаются от современных составом, консистентностью, насыщенностью цвета и не удобны в ежедневном использовании.

Список литературы

Немировский Е.Л. Путешествие к истокам русского книгопечатания. - М.: Просвещение, 1991. - 224 с.

Терешин А. Ностальгия по чернильнице // Калина Красная. - 2012. - № 4. - С. 3.

3. http://allforchildren.ru/why/where1-12.php

4. http://museo-2015.livejournal.com/20633.html

5. http://www.orgprint.com/wiki/strujnaja-pechat/istorija-sozdanija-chernil

Приложение 1

Анкета

По большому счету, чернилами можно назвать любой жидкий краситель, которым изображение наносится на какой-то вещественный носитель с помощью различных приспособлений.

Простейшие чернила можно изготовить самостоятельно: смешать ложку крахмала с ложкой воды и добавить несколько капель йода. Однако изображение, нанесенное такими чернилами, недолговечно и подходят разве что для игр с детьми или химических опытов. Для повышения стойкости и пр.качеств современные промышленные чернила содержат всевозможные модификаторы - вязкости, скорости высыхания, смачиваемости, стойкости, консерванты и пр.

С незапамятных времен чернилами называли красящую жидкость, которой с помощью палочки, пера или кисточки наносили буквы или картинки на бумагу или ткань. В настоящее время чернила в основном используются со всевозможными приспособлениями - печатями, штампами, авторучками, а также печатающей техникой - струйными принтерами, плоттерами, ризографами. Чернила для печатающей техники сейчас наиболее распространены, они делятся по своему составу на водорастворимые и пигментные.

Водорастворимые чернила, как понятно из названия, производят на основе растворенных в дистиллированной воде (возможно с добавками спирта или глицерина) красителей, они глубоко впитываются в бумагу, и больше подходят для печати фотографий. Положительные стороны водорастворимых чернил – это интенсивность и широта цветовой гаммы, плавные переходы цвета, низкая стоимость производства. Качество печати при этом больше зависит от качества бумаги.

Сопла принтера при использовании водорастворимых чернил реже забиваются и легче промываются. Отрицательные стороны - на обычной бумаге чернила слегка растекаются, отчего буквы и рисунки выглядят немного размазанными, невысокая устойчивость к таким факторам влиянию окружающей среды, как свет, воздух, температура и влажность.

При попадании воды чернила могут раствориться и распечатка испортится. Если использовать тонкую офисную бумагу, водорастворимые чернила пропитывают ее насквозь, что делает невозможным печать двусторонних документов. С минусами водорастворимых чернил можно успешно бороться ламинированием, но это несет дополнительные расходы.

Пигментные чернила представляют собой красящую суспензию со взвешенными частичками полимера размером 50-150 нанометра, которые при печати остаются на поверхности бумаги. Положительные стороны использования пигментных чернил - большая устойчивость к влиянию таких факторов, как солнечный свет, воздух, температура и влажность. Документы и фотографии получаются более стойкими, даже если печатать на обычной офисной бумаге, их можно вешать на стену, при попадании воды изображение не смывается. Ими можно печатать двусторонние документы, потому что бумага не пропитывается чернилами насквозь.

Отрицательные стороны пигментных чернил - не слишком широкая цветовая гамма, сопла принтера чаще забиваются, и тяжелее промываются, частички обладают абразивными свойствами, что приводит к более быстрому износу головки принтера. Также стоимость производства их дороже, чем у водорастворимых чернил. Исходя из описанных качеств, пигментные чернила хорошо использовать для печати текстов.

Видео, как сделать невидимые чернила:

Идеи для Бизнеса из раздела:

Невидимые чернила — неотъемлемая часть любого автоквеста с шпионской тематикой. Для такого рода тайнописи существует довольно таки много способов. В этой статье мы постарались отобрать те рецепты, ингредиенты для которых есть дома практически у всех, ну или их можно спокойно достать в специализированных магазинах.

Молоко

Если провести по бумаге кисточкой, либо ватной палочкой, смоченной в молоке, то в скором времени надпись станет бесцветной. Проявить её можно с помощью высоких температур. Во время игры бывает сложно найти утюг и розетку, поэтому игроки обычно используют зажигалки и спички)
Этот способ начинает свою историю со школьных рассказов про Владимира Ильича, который писал письма на волю с помощью таких вот симпатических чернил.

Сода

Для этого способа вам нужно приготовить водный раствор пищевой соды в пропорции 1:1. Жидкость получается бесцветная и хорошо наносится на бумагу, не оставляя следов после высыхания. Проявляется с помощью высокой температуры.

Лимонный сок

Чернила из лимонного сока проявляются после взаимодействия с водным раствором йода. Вернее взаимодействует с ним не сам сок, а крахмал, содержащийся в бумаге. В итоге листок с секретным посланием приобретает фиолетовый оттенок, а нужная нам информация остается неокрашенной. Более сложный вариант проявления — раствор метилового оранжевого.
Так же лимонный сок начинает темнеть при нагревании. Такими же свойствами обладают сок лука, яблочный сок и другие с высоким содержанием кислот.

Крахмал

Смешайте две части крахмала и одну часть воды, затем нагрейте, постоянно помешивая. Дайте немнго остыть клейстеру и можете приступать к созданию тайного послания. Чернила можно проявить с помощью водного раствора йода.

Рис

Для получения симпатических чернил нужно сварить густую рисовую кашу, чтобы вода не полностью впиталась. Эта жидкость и является необходимыми нам чернилами.
Пишем на листе бумаге с помощью ватной палочки нужную информацию и даем просохнуть. Для проявления понадобится уже знакомый нам раствор йода, ведь рис очень богат крахмалом.

Медный купорос

Берем медный купорос и делаем слааааабый, практически бесцветный водный раствор. Надпись проявиться, даже если подержать листок над парами нашатыря, но можно и провести ваткой, смоченной в нашатыре. При такой реакции образуется аммиакат меди, который придает надписи зеленый цвет.

Стиральный порошок или отбеливатель

Сделайте надпись раствором стирального порошка (желательно с отбеливателем) и после высыхания посветите на неё уфом. Буквы проявятся и будет всем счастье)

Кстати, таким же свойством обладают некоторые энергетики и Швепс.

Аспирин

Растворите таблетку в воде и напишите послание листе бумаги. Для проявления вам понадобиться водный раствор солей железа.

Хлористый кобальт

Чтобы изготовить чернила из хлористого кобальта нужно растворить 1 г порошка в 25 г дистилированной воды. После высыхания надпись становится практически незаметной, но при нагревании проявляется ярко-синим цветом. Этот способ интересен тем, что после остывания буквы опять обесцвечиваются.