Біографія чорнил
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Перше на землі чорнило робили з сажі: його змішували з маслом. Отриманою густою кашкою писали на папірусі. Це було вкрай нестійке чорнило: воно легко стиралося, і ним не можна було швидко писати. Потім, з введенням пергаментного паперу, з’явилося так зване водне чорнило, що складалося з води, дубильних речовин і солей заліза. Це чорнило витримало випробування часом: старовинні рукописи, написані ними, дожили до наших днів.
Винахідник водного чорнила (ім’я його залишилося невідомим) взяв прозорий відвар чорнильних горішків (правда, в той час їх ніхто ще не називав чорнильними), змішав його з залізним купоросом – і отримав чорнило. Але чорнило це писало занадто блідо. Очевидно, винахідник збирався від них вже відмовитися. А через кілька днів сталося диво: бліді рядки почорніли. Хімія пояснює це диво дуже просто.
Дубильні речовини, танін, наприклад, взаємодіючи з солями окису заліза, утворюють слабкозабарвлений розчин; при реакції з солями окису заліза випадає чорний осад. Залізний купорос – сіль окису заліза, але на повітрі двовалентне залізо перейшло в тривалентне, і напис помітно почорнів.
Такі чорнило отримали загальне визнання. Варіацій рецептів було безліч – стільки, скільки є рослин, що містять дубильні речовини. Міцність чорнила була відмінною: вони глибоко проникають в папір.
На жаль, у цих чорнилах був недолік: двовалентне залізо переходило в тривалентне не тільки на папері, а й в чорнильниці. Вся фарба випадала в осад, а над нею залишалася чиста вода.
Якщо вас зацікавив дослід ваших дідів, можете приготувати чорнило за старовинними рецептами. Дубильні речовини ми отримаємо з стиглих ягід червоної бузини. Розтовчимо їх спочатку і вичавимо сік через марлю або ганчірку. На кожні 100 грамів ягід додамо 2 грами квасцю і 5 грамів оцту: дубильна кислота дає розчинну сіль з двовалентним залізом тільки в кислому середовищі. Цю суміш ще раз гарненько процідити, а потім додамо 5 грамів залізного купоросу. Чорнило готове. Правда, воно не зовсім чорне, швидше темно-фіолетове, але за міцність його можна ручатися.
А чим же ми з вами пишемо сьогодні? Наше чорнило – це водні розчини синтетичних барвників з добавкою загущающих речовин – гліцерину, наприклад. Рецепти чорнила всіх кольорів дуже схожі, тільки барвники беруть різні. Синє чорнило для авторучок роблять з метиленового блакитного, червоне – з фуксину, фіолетове – з метилового фіолетового. Такі чорнила дешеві та зручні, тільки вони занадто швидко вицвітають.
Втім, якщо звичайне чорнило з часом вицвітає, то є й таке чорнило, яке з самого початку безбарвне. Років чотири сотні тому знаменитий вчений Парацельс намалював картинку, на якій був зображений зимовий пейзаж. Але варто було тільки нагріти малюнок, як дерева і кущі покривалися соковитим листям, і пейзаж в мить перетворювався на літній. Картину знову охолоджували, і знову на дерева лягав білий покрив. Парацельс не робив з цього малюнка великої таємниці і пояснював, що листя розфарбоване слабким розчином хлористого кобальту. При нагріванні сіль втрачає воду і голубіє, а при охолодженні знову приєднує її і знебарвлюється. Одним словом, Парацельс розфарбував пейзаж симпатичним чорнилом. (Цьому терміну, до речі, теж щось близько трьохсот років).
Ви пам’ятаєте розповідь Едгара По «Золотий жук»? Герой його знайшов таємничу записку, текст якої з’явився при нагріванні, але на відміну від Парацельса при охолодженні літери не зникли. Ви можете написати скільки завгодно таких записок, якщо тільки у вас під рукою знайдеться слабкий розчин хлористої або бромистої міді. А якщо його немає, не засмучуйтеся: умочіть перо в сік лимона або капусти – і пишіть. А потім потримайте лист над вогнем.
Можна зробити симпатичні чорнила самих різних кольорів. Чорні – з того ж самого залізного купоросу, а проявник – з дубильної речовини. Щоб отримати зелені, до хлористого кобальту додайте нашатирного спирту або хлористого заліза. Якщо зробити склад із суміші сірчанокислого цинку з хлористим залізом, то після нагрівання паперу вийде фіолетовий напис. Якщо ці досліди зацікавлять вас, відтворіть їх; розчини треба брати малої концентрації.
Автор: О. Лібкін.