Ferrous sulfate — ABC Chemicals


Бен Валслер

Вытащите перо и чернильницу и приготовьтесь делать заметки — у Майка Фримантла есть тест для вас…

Майкл Фримантл

Вот вопрос викторины для вас. Что связывает итальянского художника эпохи Возрождения Леонардо да Винчи, 18го немецкий композитор века Иоганн Себастьян Бах, дуб и сульфат железа?

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Ты понял?

Ссылка чернильная. В частности, черные чернила, известные как чернила желчного железа.

Да Винчи использовал железные чернила для своих рисунков и писал свои журналы. Бах использовал чернила, чтобы написать свои музыкальные партитуры.

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Старик с исследованиями воды (ок. 1513) Леонардо да Винчи

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Чернила были хорошо известны в римские времена и широко использовались по всей Европе на протяжении веков, особенно в средние века. Как правило, его готовили путем первого кипячения дубовых галлов в воде для вымывания танинов. Древесные галлы — это внешние локализованные опухоли, которые растут на деревьях, обычно в ответ на атаки вредителей или паразитов. Вы можете знать их как «дубовые яблоки».

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Источник: Anlace [Public domain], из Wikimedia Commons

Дубильные дубильные вещества особенно богаты дубильной кислотой, полифенольным соединением, также известным как галлотанновая кислота. Галлы также содержат меньшее количество галловой кислоты, фенольного соединения с тремя гидроксильными группами.

Соединение железа, используемое для приготовления чернил из желчного железа, представляло собой сульфат железа (также называемый коппера или зеленый купорос), более известный в настоящее время как сульфат железа (II). Это сделано, добавляя серную кислоту к железу, или окисляя пирит, широко распространенный и богатый минерал сульфида железа. Это один из двух сульфатов железа. Другим является сульфат железа или сульфат железа (III).

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Добавление сульфата двухвалентного железа к экстрактам желчного дуба дает сероватый раствор комплексов таната железа (II) и галлата железа (II). При нанесении на бумагу или пергамент раствор проникал на поверхность, а затем под воздействием воздуха комплексы железа (II) окислялись с образованием комплексов черного железа (III), которые нерастворимы в воде.

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Многочисленные рецепты были использованы в средние века, чтобы сделать чернила. Некоторые производители чернил допускали брожение дубового экстракта в течение нескольких дней. Это увеличивало количество галловой кислоты в растворе и давало более темные чернила. В процессе ферментации танназа, фермент, который естественным образом встречается в дубовых галлах, катализирует гидролиз галлотановой кислоты в галловую кислоту. Тот же результат может быть достигнут путем добавления кислоты, такой как уксус, к раствору.

Гуммиарабик иногда использовался для улучшения качества чернил. Эта природная смола медового цвета добывается из акаций, произрастающих в Африке и на Ближнем Востоке. Резинка сгущала чернила и улучшала поверхностное натяжение на кончике пера. Это позволило переносить больше чернил на наконечник после каждого погружения в углубление для чернил. Он также служил связующим веществом для удержания пигмента во взвешенном состоянии и предотвращал слишком быстрое впитывание чернил в бумагу или пергамент.

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Источник: © Shutterstock

До появления чернил из желтого железа основными чернилами, использованными для письма и рисования, были карбоновые чернила, также известные как индийские или китайские чернила. Его использование можно проследить до 2500 г. до н.э. Углеродные чернила обычно изготавливали путем смешивания сажи, сажи или какой-либо другой формы углерода со связующим веществом, таким как животный клей. Затем смеси перемешивали с водой для создания суспензии. Но в отличие от железных чернил на желчном пузыре, карбоновые чернила имели тенденцию растекаться и могли быть легко вымыты из документа или рисунка. Чернильные чернила считались превосходящими, потому что они были несмываемы, что означало, что их нельзя было легко стереть с бумаги или пергамента.

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Однако многие исторические чернила из железного желчи страдают от двух основных недостатков, особенно когда они использовались на бумаге. Во-первых, они имеют тенденцию исчезать со временем. Во-вторых, они могут ухудшить саму бумагу, что приведет к ее возможному распаду в процессе, известном как «коррозия чернил в железном желчном пузыре».

Проблемы вызваны кислотной природой чернил и использованием избыточного количества сульфата железа в некоторых старых рецептах. Избыточные ионы железа (II) реагируют с кислородом воздуха с образованием оксида железа (III), который имеет более бледный цвет, чем органические комплексы железа (III). Ионы также катализируют цепную реакцию, которая генерирует перекись водорода, отбеливающий агент и гидроксильные радикалы, которые атакуют целлюлозу в бумаге.

Ferrous sulfate - ABC Chemicals

Многие библиотеки, архивы и музейные коллекции по всему миру содержат древние бумажные рукописи, написанные железными чернилами, и художественные произведения, нарисованные чернилами. Их сохранение до того, как они исчезнут и полностью испортятся, является огромной проблемой, которая продолжает привлекать внимание ученых, занимающихся вопросами сохранения.

Бен Валслер

Это был Майк Фримантл с сульфатом железа — железным сердцем дубовых чернильных чернил. На следующей неделе Кит Чепмен объясняет, как химики могут спасти структуру затонувшего кораблекрушения

Кит Чепмен

Если бы Vasa оставляли сохнуть, он бы сжимался, деформировался и разрушался. Отчаянно пытаясь позаботиться о своей аварии, шведская команда решила заняться химией.

Бен Валслер

Поймай Kit в следующий раз. До этого наши обычные линии связи открыты — пишите по электронной почте chemworld@rsc.org или пишите в Твиттер @chemistryworld. Я Бен Валслер, спасибо, что выслушал.







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *