Двойните инструменти на писалката и мастилото се използват от приблизително 2500 г. пр. Н. Е., Когато китайските и египетските общества самостоятелно разработват мастило за писане. Днес мастилото за писалки се произвежда по подобна формула, както и тогава: богато на цвят вещество се суспендира със стабилизатори в течност, която писалката може да прокара върху хартия. Оттогава иновациите в химията добавят разнообразие към химичния състав на мастилото.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Най-очевидната съставка на мастилото е багрило или пигмент, но също така съдържа полимери, стабилизатори и вода, за да помогне на мастилото да тече правилно.
Багрила и пигменти
Цветът на мастилото идва или от багрило, което може да се разтвори във вода, или от пигмент, който е неразтворим във вода. Багрилото еозин придава на червеното мастило своя цвят и се получава чрез добавяне на елемента бром към флуоресцентно съединение. Мастилата, които използват пигменти, включват бяло мастило (което съдържа титанов оксид) и метално златно мастило (което, изненадващо, използва медно-цинкова сплав.) Саждите, пигмент, получен от въглища и нефт, са съществена част от черната химикалка мастило.
Стабилизиращи полимери
Мастилата могат да се съсирят, когато техните багрилни или пигментни частици се слепват. Стабилизаторите предотвратяват съсирването, като се придържат към молекулите и ги придвижват един след друг, придавайки на мастилото по-плавен поток. Полимерите, големи молекули, направени от вериги от основни повтарящи се единици, са отлични стабилизатори. В миналото растителната смола и яйчният албумин са били сред източниците на стабилизиращи полимери. Лабораторни творения като поливинилхлорид и поливинил ацетат по-късно изпълниха тази роля през ХХ век.
Течни разтворители
Ранните форми на писане на мастило се състоят от стабилизатори, задържащи остатъци от гориво в може би най-обилния течен разтворител на планетата: вода. Векове по-късно производителите започват да използват други химикали като разтворители. Петрохимикалите, изградени предимно от въглерод и водород, продължават да се използват в мастилата с химикалки. Писалките с филц зависят от мастилото, направено с алкохол като разтворител. И все пак неотдавнашните ограничения за използването на съединения на основата на въглерод в индустрията накараха производителите да се върнат към идеята за мастила на водна основа.
Други добавки
Изследванията предлагат и други добавки, които могат да подобрят основните качества на мастилото. Глицеридите, които съдържат мастни киселини и алкохолния глицерол, могат да бъдат получени от растенията и добавени, за да направят мастилото по-гладко да се плъзга по хартията. Химикалите, които регулират рН на мастилото, като триетаноламин, предпазват мастилото да стане толкова киселинно или разяждащо, че уврежда писалките. Някои добавки дори пряко облагодетелстват производителите; глината, която съдържа силикати, успешно функционира като "пълнител" съставка в мастилото на писалката.