Hva er den kjemiske sammensetningen av pennblekk?

De to verktøyene for penn og blekk har vært i bruk siden ca 2500 f.Kr., da kinesiske og egyptiske samfunn uavhengig utviklet skriveblekk. I dag produseres pennblekk etter en lignende formel nå som den gang var: et fargerikt stoff er suspendert med stabilisatorer i en væske som en penn kan skyve over papir. Innovasjoner i kjemi siden har lagt variasjon i blekkens kjemiske sammensetning.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Pen blekk er den mest åpenbare ingrediensen er fargestoff eller pigment, men det inneholder også polymerer, stabilisatorer og vann for å hjelpe blekket med å strømme ordentlig.

En blekkfarge kommer fra enten et fargestoff som kan oppløses i vann, eller et pigment som er vannuoppløselig. Fargestoffet eosin gir rødt blekk fargen og er laget ved å tilsette elementet brom til en fluorescerende forbindelse. Blekk som bruker pigmenter inkluderer hvitt blekk (som inneholder titanoksid) og metallisk gullblekk (som overraskende nok bruker en kobber-sinklegering.) Kullsvart, et pigment avledet fra kull og olje, er en viktig del av svart kulepenn. blekk.

Blekk kan koagulere når fargestoffet eller pigmentpartiklene klumper seg sammen. Stabilisatorer forhindrer koagulering ved å holde seg til molekyler og bevege dem forbi hverandre, noe som gir blekk en jevnere flyt. Polymerer, store molekyler laget av kjeder av basiske repeterende enheter, er utmerkede stabilisatorer. Tidligere fungerte planteharpiks og eggalbumin blant kildene til stabiliserende polymerer. Laboratoriekreasjoner som polyvinylklorid og polyvinylacetat fylte senere denne rollen i det tjuende århundre.

Tidlige former for skriveblekk besto av stabilisatorer som holdt drivstoffrester i kanskje verdens mest flytende løsemiddel: vann. Flere hundre år senere begynte produsenter å bruke andre kjemikalier som løsningsmidler. Petrokjemikalier, hovedsakelig bygd av karbon og hydrogen, brukes fortsatt i kulepenneblekk. Filtpenner avhenger av blekk laget med alkohol som løsemiddel. Likevel har nylige restriksjoner på bruken av karbonbaserte forbindelser i industrien fått produsenter til å gå tilbake til ideen om vannbasert blekk.

Forskning har også foreslått andre tilsetningsstoffer som kan forbedre blekkens grunnleggende kvaliteter. Glyserider, som inneholder fettsyrer og alkoholglyserol, kan fås fra planter og tilsettes for å få blekk til å gli jevnere over papir. Kjemikalier som regulerer blekkens pH, for eksempel trietanolamin, forhindrer at blekk blir så surt eller etsende at det skader penner. Noen tilsetningsstoffer er til og med direkte til fordel for produsenter; leire, som inneholder silikater, fungerer vellykket som en "fyllstoff" ingrediens i pennblekk.