Невидимые чернила

МАОУ СОШ № 40

Тема

Секреты невидимых чернил.

Авторы:

Вихарева Элина Олеговна,

9г кл., МАОУ СОШ № 40

Бокова АнастасияИльинична,

9г кл., МАОУ СОШ №40

Руководитель:

Гуркина Светлана Михайловна,

Учитель биологии и химии.

Пермь, 2015

Оглавление

1. Введение
2. Глава 1. Исторический экскурс
3. Глава 2. Невидимые чернила глазами химика.

1. Немного лимонного сока
2. Любовная записка для васильковых глаз.
3. Железные буквы.
4. Рис, картофель? Крахмал!

4. Заключение.

Введение.

Сегодня уже не каждый помнит рассказ про то, как дедушка Владимир Ильич Ленин, находясь в ссылке, писал свои письма молоком по бумаге. Письма высыхали и охранники не могли их прочесть. Эту историю рассказывали нашим родителям в начальной школе на уроке литературы, уточняя, что если нагреть такое письмо над огнем, то записи проявятся. Такие чернила называются симпатическими  или по-другому невидимыми. Когда мы услышали эту историю, то  решили проверить, и на самом деле все получилось. А затем природный интерес заставил задуматься: «Только ли молоко можно использовать для этого, а может есть и другие рецепты загадочных чернил». И  тогда мы решились заглянуть в интернет. Оказалось, что рецептов невидимых чернил огромное количество. Причем чернила могут быть разные, не только черные, но и цветные, с помощью их  можно рисовать целые картины. И мы решили,  изучить эту тему, поставив перед собой цель.

Цель: Узнать, что такое невидимые чернила; какие бывают невидимые чернила; и изготовить невидимые чернила своими руками.

Задачи:

• Расширить знания о свойствах разных веществ, собрать рецепты с помощью дополнительной справочной литературы;
• Изучить вещества, используемые для получения симпатических чернил;
• Оценить инструменты и материалы, которые лучше всего использовать при написании секретных посланий;
• Сделать невидимые чернила для секретных посланий самостоятельно.

Глава 1.

Исторический экскурс.

Симпатические (невидимые) чернила — это чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определенных условиях.

История невидимых чернил уходит корнями в глубокую древность.  Прежде всего они были нужны тем людям, котором было, что скрывать. К ним относились шпионы, заключенные, работники государственных служб.

В начале своей истории люди искали природные источники невидимых чернил. К примеру: Овидий, знаменитый древнеримский поэт, предлагал использовать для  письма молоко, в этом случае написанное проявляется от нагрева. А древнегреческий философ Филон Александрийский еще в I веке предлагал для невидимых чернил использовать  сок чернильных орешков.  Его можно было проявить   воздействием на написанное раствором железомедной соли.

История исследований не стояла на месте . И в средневековье, и в более позднее время было открыто множество рецептов невидимых чернил, большинство можно было просто воспроизвести в домашних условиях. Всем нам известны истории о русских революционерах, которые писали молоком секретные сведения между строк обычных писем. Правда, эта уловка была достаточно хорошо известна сотрудникам тюрем, поэтому большого успеха такая переписка не несла.

Популярность невидимых чернил была настолько высока, что о них даже упоминалось в некоторых литературных изданиях. К примеру в знаменитых произведениях про Гарри Поттера  есть упоминание про  специальные волшебные чернила, запись которыми невидима, пока к ней не применят специальных заклинаний. Например, «Апарекиум». По-видимому,   такая запись может не только содержать некие тайные сведения,  но и накладывать на читающего, или просто смотрящего на якобы чистый лист, какие-либо чары.

Таким образом, подробно изучив полученный материал, мы отобрали наиболее интересные способы изготовления невидимых чернил и приступили к работе.

Глава 2.

Невидимые чернила глазами химика.

Лабораторная работа.

Название: Получить невидимые чернила и  объяснить действие с помощью химии.

 Цель :

1. Получить невидимые чернила различными способами..
2. Проверить действенность различных видов невидимых чернил
3. Объяснить механизм работы чернил.

.

Исследуемые вещества: крахмал,  родонит калия, желтая кровяная соль, красная кровяная соль,  лимонный сок.

Оборудование: пластиковые стаканчики, альбомная бумага, кисти.

Подготовив теоретический материал и необходимое оборудование, мы приступили к работе.

Рецепт № 1. Немного лимонного сока…

Для того, чтобы создать невидимку налейте немного лимонной кислоты в стаканчик и смочите в ней  кисточку или палочку. Всё.  Теперь можно что-нибудь написать. После того, как надпись сделана, дайте её подсохнуть. 

Теперь самое главное! Чтобы проявить надпись, надо нагреть листок бумаги, например, над электрической лампочкой или прогладить утюгом. Лимонная кислота (или сок) является кислотой, поэтому он темнеет при воздействии температуры и таким образом становится видимым.

Рецепт № 2. Любовная  записка  для васильковых глаз…

Этот рецепт прост и доступен. Для того чтобы создать такие чернила достаточно сходить в магазин и приобрести медный купорос ( его заботливые садоводы используют как удобрение) и нашатырный спирт. Далее работаете с нашатырным спиртом. (Осторожно!!! Не вдыхать!!! Опасно для жизни!!!) После нанесения, запись следует просушить.  

Для того чтобы проявить, достаточно аккуратно кисточкой нанести слабый раствор медного купороса и на листе моментально проявить запись очень красивого цвета.

Данную реакцию используют также лаборанты химического анализа   для определения этих веществ в растворе. Причина такого резкого изменения цвета – появление очень красивого комплексного соединения:

CuSO4 + 5NH3(газ) = [Cu(NH3)5]SO4

Рецепт № 3. Железные буквы.

Для того  чтобы осуществить следующие превращения, нужно быть хотя немножко химиком и иметь доступ к лаборатории, так как найти данные вещества в свободном доступе достаточно проблематично, хотя благодаря именно этому рецепту, можно нарисовать небольшую картину, правда очень простую, но все же…

Рецепт исчезающих чернил достаточно прост :нужен  водный раствор жёлтой кровяной соли K4[Fe(CN)6] и роданит калия. Написанные этими растворами буквы исчезают, когда бумага высыхает. А чтобы увидеть надпись, надо смочить бумагу раствором хлорида железа FeCl3. При этом проявится два цвета: один – красный, а второй – синий,  но они уже никуда не исчезают. Появление букв связано с образованием комплексных соединений.

Общие химические реакции записываются так:

4FeCl3+3K4[Fe(CN)6]=Fe4[Fe(CN)6]3+12KCl

FeCl3 + 3KSCN → Fe(SCN)3 + 3KCl

Рецепт № 4. Рис,  картофель… Крахмал?!

Этот рецепт достаточно древний. Еще китайский император использовал для своих тайных надписей невидимые чернила из рисового отвара, который после высыхания не оставлял никаких видимых следов.  Но как оказалось позже для этих целей подойдет не только рис, но и сок картофеля. Данное вещество встречается в природе достаточно часто, так как является запасным для всех растений. А с изменением цвета картофеля при взаимодействии с йодом показывает каждый учитель биологии на уроках в 6 классе.

Крахмал – это белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Раствор его бесцветен, поэтому и на бумаге не остается никаких следов. Но если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то появляются синие буквы.

Заключение

Когда мы начали работать над проектом, то оказалось, что рецептов приготовления чернил огромное количество. Большинство из веществ,  которые использовались в приготовлении, были органическими. Такие вещества проявлялись при нагревании, что объяснялось тем, что они сгорали и на бумаге оставался содержащийся в них углерод.  Он и окрашивал бумагу в черный цвет.

Намного интереснее были чернила из неорганических веществ. Тут спектр цветов был намного разнообразнее. Голубой, красный, синий, розовый, лазурный… Оттенок менялся в зависимости от концентрации.   Большинство реакций, происходивших в данном случае, относились к так называемым «качественным» реакциям.

Сегодня мы можем изготовить  различные чернила в  домашних условиях. Список веществ, которые мы можем использовать для этого, очень большой. В последнее время стали использовать чернила, которые  видны с помощью флуоресценции.  Казалось бы, сегодня нужда в невидимых чернилах отпала, но несмотря на это человечество продолжает изобретать новые  виды чернил.