Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvad er den kemiske sammensætning af Pen Ink?

Tvillingværktøjet til pen og blæk har været i brug siden ca. 2500 f.Kr., da kinesiske og egyptiske samfund uafhængigt udviklede skriveblæk. I dag fremstilles pen blæk efter en lignende formel nu som det var da: et farvestof stof suspenderes med stabilisatorer i en væske, som en pen kan skubbe på tværs af papir. Innovationer i kemi siden har tilføjet sort til blækets kemiske sammensætning.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Blækblækets mest oplagte ingrediens er farvestof eller pigment, men indeholder også polymerer, stabilisatorer og vand for at hjælpe blækstrømmen korrekt.

Farvestoffer og pigmenter

En farvefarve kommer fra enten et farvestof, der kan opløses i vand eller et pigment, der er vanduopløseligt . Farvestoffet giver rødt blæk sin farve og fremstilles ved at tilsætte elementet brom til en fluorescerende forbindelse. Blæk, der anvender pigmenter, omfatter hvidt blæk (som indeholder titaniumoxid) og metallisk guldfarve (som overraskende bruger en kobber-zinklegering.) Carbon sort, et pigment stammer fra kul og olie, er en vigtig del af sort kuglepenpen .

Stabiliserende polymerer

Blæk kan størkne, når deres farvestoffer eller pigmentpartikler klumper sammen. Stabilisatorer forhindrer koagulering ved at adhærere til molekyler og flytte dem forbi hinanden, hvilket giver blæk en glattere strømning. Polymerer, store molekyler fremstillet af kæder af basale gentagende enheder, er fremragende stabilisatorer. Tidligere fungerede planteharpiks og ægalbumin blandt kilderne til stabiliserende polymerer. Laboratorie kreationer som polyvinylchlorid og polyvinylacetat fyldte senere denne rolle i det tyvende århundrede.

Væske opløsningsmidler

Tidlige former for skriveblæk bestod af stabilisatorer, der holdt brændstofrest i måske planetens mest flydende opløsningsmiddel : vand. Århundreder senere begyndte producenterne at anvende andre kemikalier som opløsningsmidler. Petrokemikalier, der hovedsagelig er bygget af kulstof og brint, fortsætter med at blive brugt i kuglepenpenke. Felt-tipped penne afhænger af blæk fremstillet med alkohol som opløsningsmiddel. Alligevel har nylige begrænsninger af brugen af ​​carbonbaserede forbindelser i industrien fået producenterne til at vende tilbage til ideen om vandbaseret trykfarve.

Andre tilsætningsstoffer

Forskning har også foreslået andre tilsætningsstoffer, der kan forbedre blækets grundlæggende kvaliteter. Glycerider, der indeholder fedtsyrer og alkoholglycerol, kan opnås fra planter og tilsættes for at gøre blæk glider mere glat over papir. Kemikalier, der regulerer blækets pH, såsom triethanolamin, holder blæk fra at blive så sure eller kaustiske, at det ødelægger pennerne. Nogle tilsætningsstoffer selv direkte gavn producenter; ler, der indeholder silicater, fungerer med succes som en "fyldstof" ingrediens i pen blæk.