Хорошие чернила

Начался новый учебный год, а вместе с ним и наука химия. Также и на химическом факультете мы не будем сидеть сложа руки и, проведя много интересных экспериментов, многому научимся (по принципу епископа Игнация Красицкого, развлекаясь учебой). К нашему предмету стоит привлекать особенно школьников, и ничто не заинтересует их больше, чем привлекательные эксперименты. Если погода будет хорошей, мы сможем провести опыты, представленные в прошлом месяце, если нет? В сегодняшней статье вы найдете описания не менее увлекательных экспериментов, которые нужно провести в помещении. И только специфический парадокс заключается в том, что два самых нелюбимых школьных предмета, физику и химию, выбирают, когда есть необходимость показать зрелищную сторону науки. Тем не менее, я надеюсь, что читатели Young Technician? они не только пассивные наблюдатели этих зрелищ, но и понимают ход представляемых явлений.

Хорошие чернила вещества, скрывающие информацию, используемые в методах стеганографии (пояснение в рамке). Сообщение, записанное с их помощью, остается невидимым для стороннего наблюдателя и раскрывается только после обработки соответствующим фактором. Условие успеха — цвет симпатических чернил? цвет подложки не различим. К факторам, которые могут вызвать появление скрытой информации, относятся химические вещества, сочетающие цвет с используемыми чернилами, ультрафиолетовое излучение или высокая температура.

Они чаще всего используются хорошие чернилакоторые выявляются по реакции с проявителем. Поэтому приготовим разбавленный (1-2%) раствор салициловой кислоты С.₆H₄(ОН) СООН. Вместо этого вы также можете использовать салициловый спирт, дезинфицирующее средство, доступное в любой аптеке, которое представляет собой этанольный раствор этой кислоты. Затем сделайте надпись на листе белой бумаги (кистью, зубочисткой или пером) и высушите лист. В качестве проявителя будем использовать раствор хлорида железа (III) FeCl.₃ с концентрацией около 5%. Смочите ватный диск или тампон раствором соли железа и протрите им лист бумаги.

Сочувствующие чернила — сокрытие информации — МТ

Хорошим решением также будет использование опрыскивателя растений или распылителя лака. В результате реакции создания цветового сочетания скрытая надпись сразу проявляется в виде темно-фиолетовых букв.

Фенолы (соединения, содержащие группу —ОН присоединен непосредственно к бензольному кольцу; этот фрагмент структуры можно различить и в молекуле салициловой кислоты) образуют связи темного цвета с ионами железа (III), которые издавна используются в производстве чернил. Первоначально для их производства использовалась галловая кислота, содержащаяся в галлах? наросты на листьях дуба и бука, вызванные защитной реакцией растения на повреждение насекомыми.

Симпатические чернила раствор ацетата свинца (II) — МТ

В следующем эксперименте мы будем использовать ацетат свинца (II) (CH₃главный операционный директор)₂Pb и иодид калия KI в качестве проявителя (оба раствора с концентрацией 3-5%). Делаем надпись на листе бумаги так же, как и в предыдущем опыте. Сушка и проявление также идентичны, а надпись появляется в виде желтых букв, образованных труднорастворимым осадком йодида свинца (II):

Следующий эксперимент основан на изменении цвета кислотно-основных индикаторов. Щелочной раствор (например, гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH или карбонат натрия Na₂CO₃) и в концентрации 3-5% делаем надпись или рисунок на листе бумаги. В качестве проявителя будем использовать спиртовой раствор фенолфталеина концентрацией примерно 1%, который (как мы точно знаем) будет превращать малину при контакте с основой и тем самым раскрывать скрытое содержимое. Когда вместо основания используется кислота, фосфорная кислота H является лучшим решением.₃PO₄и как разработчик? раствор метилового оранжевого (или другой изменяющий цвет индикатор в кислом растворе, например, бромтимоловый синий).

Читатели, наверное, уже поняли, насколько богат мир симпатических чернил. — практически любая химическая реакция, которая приводит к образованию окрашенного соединения, может быть использована для проведения эксперимента. Даже начинающий химик легко может привести множество примеров. Так что давайте искать новые комбинации реагентов!

Завершить презентацию красок, вызванных другим соединением? двухцветная реакция. Поэтому готовим растворы с концентрацией в несколько процентов:

KNCS тиоцианат калия или NH тиоцианат аммония₄НКС;
гексацианоферрат (II) калия К.₄[Fe (CN)₆], обычно называемый ферроцианидом калия (соединение образует желтые кристаллы в отличие от окрашенного в красный цвет ферроцианида калия, в котором железо находится в степени окисления +III — если вещества смешать, опыт не увенчается успехом);
хлорид железа (III) FeCl₃ как разработчик.

Делаем рисунок на листе бумаги первыми двумя растворами (для этого используем разные кисти, чтобы не было смешивания и загрязнения реагентов), а после их высыхания сбрызгиваем поверхность листа проявителем решение. Рисунок раскрывается двумя цветами: красным и синим. За эффект отвечают следующие реакции:

Образуется кроваво-красное соединение. В зависимости от концентрации реагентов образуются одинаково окрашенные комплексы с формулами от [Fe (NCS)]²⁺ до [Fe (NCS)₆]³^—.

Образуется темно-синий осадок, так наз. берлинская лазурь (используется в качестве пигмента).

Надписи, сделанные ультрафиолетовыми чернилами, используются для невидимой маркировки предметов, чтобы их было легче распознать в случае кражи. В настоящее время вы легко можете приобрести специальную ручку и УФ-лампу (эту роль также будет выполнять тестер банкнот). Однако мы собираемся провести эксперимент по созданию скрытого текста с солнечным светом. Поэтому готовим растворы азотнокислого серебра AgNO.₃ и хлорид натрия NaCl с концентрацией около 5% (на данный момент, наверное, все читатели могут догадаться, как дальше пойдет испытание). Написав текст раствором лазурита и высушив лист, сбрызните его раствором соли и выставьте на солнечный свет. Через дюжину или около того минут появляются темные буквы текста. Реакции, ответственные за этот ход эксперимента, следующие: Осаждение белого осадка хлорида серебра; невидимый на таком же белом листе бумаги.

Разложение хлорида серебра под действием света; отделяемый металл находится в мелкодисперсном состоянии и имеет темный цвет.

Последняя группа симпатических чернил обнаруживает свое присутствие под влиянием нагревания. Классический пример – разбавленный (концентрация 3-5%) водный раствор хлорида кобальта (II) CoCl.₂. Текст, написанный этим раствором, практически не виден (бледно-розовый), а при нагревании становится темно-синим, а после остывания бумаги снова исчезает. За эти изменения отвечает степень гидратации хлорида кобальта (II). После записи соединение выглядит как дигидрат CoCl.₂? 2H₂О бледно-розовом цвете. При нагревании кристаллизационная вода испаряется? образуется темно-синяя безводная соль. Повторное охлаждение позволяет обезвоженной соли связывать влагу, что приводит к изменению цвета обратно на бледно-розовый.

Хорошие чернила часть. 4 — МТ

В следующей попытке мы будем использовать лимонный сок. После того, как надпись сделана и лист высох, осторожно нагреваем его над пламенем газовой плиты (или просто над свечой). Через некоторое время начинают появляться скрытые буквы, темнеющие с каждым мгновением. Механизм процесса термическое разложение (карбонизация) органического соединения? лимонная кислота. Аналогичного эффекта можно добиться, используя сахарный раствор (при нагревании образует карамель), молоко (карамелизует молочный сахар — лактозу), фруктовый сок (содержит органические кислоты, в том числе лимонную) и многие другие пищевые продукты. В отличие от раствора хлорида кобальта (II), «пищевые» чернила. одноразовые? вернуть первоначальный, невидимый вид надписи невозможно.

Эффективным экспериментом является создание скрытого рисунка раствором калийной селитры (V) KNO.₃ или хлорат калия KClO₃. Пишем или рисуем одно из заготовленных решений на листе бумаги, следя за тем, чтобы все элементы нашей работы были связаны друг с другом (иначе эксперимент не увенчается успехом). После того, как лист высохнет, нагрейте шляпку гвоздя в пламени газовой горелки и сразу же положите ее на «точку старта»? наш рисунок (который должен быть выделен как можно незаметнее). Начинается быстрая карбонизация бумаги, происходящая только на участках, покрытых раствором KNO.₃ или KClO₃. Через несколько минут (в зависимости от размера рисунка или надписи) открывается скрытое содержимое. Нитрат (V) или хлорат калия (V) являются сильными окислителями, вызывающими карбонизацию бумаги при повышенных температурах. Опыт действенный, но давайте помнить о двух важных вещах. Прежде всего: не используйте чрезмерно концентрированный раствор окисляющего вещества (достаточно концентрации около 5 %), так как при избытке нитрата или хлората существует опасность воспламенения. Мы не хотим сделать его более привлекательным таким образом? шоу? Здоровье и безопасность – это самое главное. А во-вторых: условие успешной проверки — сделать надпись или рисунок так, чтобы все нарисованные линии соединились друг с другом, иначе часть нашей работы не будет раскрыта.

Демонстрации с использованием симпатических чернил являются прекрасным примером опытов, в которых интересные эффекты могут быть получены практически из ничего (реагенты доступны прямо на кончиках наших пальцев в нашем окружении, например, на кухне). Эти эксперименты также являются отличной приманкой, которая может заинтересовать многих молодых людей химией (предметом, пользующимся весьма умеренной популярностью, хотя и труднодоступной для нас, энтузиастов) и в будущем изменить отношение общества к этой области науки.

Стеганография — это метод сокрытия информации. Его эффективность основана на отсутствии подозрительности к сообщению, которое, хотя и передается в полной открытости, содержит секретное содержание. Стеганография с использованием симпатических чернил использовалась уже в древности. В настоящее время сообщения также могут быть скрыты в графических или звуковых файлах (здесь используются несовершенства человеческого зрения и слуха, органы чувств которых не чувствительны к определенным изменениям цветовых оттенков и некоторых звуковых частот).

Химия в сети

Начало учебного года – это не только начало обучения, но и начало всевозможных конкурсов (в том числе и химических). Даже если вы не планируете участвовать в соревнованиях, стоит ознакомиться с заданиями, которые на них появляются.

Самым важным соревнованием для юных химиков со всей страны является, конечно же, Химическая олимпиада, 58-й выпуск которой состоится в этом учебном году. Веб-сайт, на котором мы можем узнать о требованиях конкурса и загрузить задания прошлых лет, доступен по адресу: http://www.olchem.edu.pl/. С этого же сайта мы также можем скачать задания с международных олимпиад по химии.

Информацию о других всероссийских химических конкурсах можно найти по следующим адресам (на сайтах также есть загружаемые задания):

http://www.chem.uni.torun.pl/zaklady_pracownie/dyd/konkurs_chemiczny.html ? Ogólnopolski Konkurs Chemiczny im. prof. Antoniego Swinarskiego organizowany przez Wydział Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
http://www.ch.pw.edu.pl/~elfed/konkurs/ ? Konkurs Chemiczny Politechniki Warszawskiej.
http://www.chemia.amu.edu.pl/konkurs/index.htm ? Konkurs Chemicznym dla Uczniów Szkół Ponadgimnazjalnych organizowany przez Wydział Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Фотографии к статье повторяют слоган «Химия?». наше будущее, наша жизнь?. Это девиз Международного года химии 2011, проводимого под патронажем IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) и ЮНЕСКО. Одной из целей празднования является празднование 2011-летия присуждения Нобелевской премии по химии Марии Склодовской-Кюри. Информацию о IYC100 и сопутствующих мероприятиях можно получить по следующим интернет-адресам: