Instrumentele gemene ale stiloului și cernelii au fost utilizate începând cu aproximativ 2500 î.Hr., când societățile chineze și egiptene au dezvoltat independent cerneala de scris. Astăzi, cerneala stiloului este produsă urmând o formulă similară acum ca atunci: o substanță bogată în culori este suspendată cu stabilizatori într-un lichid pe care un stilou îl poate împinge pe hârtie. Inovațiile în chimie au adăugat varietate compoziției chimice a cernelii.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Cel mai evident ingredient al cernelii stilou este vopseaua sau pigmentul, dar conține și polimeri, stabilizatori și apă pentru a ajuta cerneala să curgă corect.
Coloranți și pigmenți
Culoarea unei cerneluri provine fie dintr-un colorant, care se poate dizolva în apă, fie dintr-un pigment, care este insolubil în apă. Eozina colorantă conferă cernelii roșii culoarea sa și se realizează prin adăugarea elementului brom la un compus fluorescent. Cernelurile care utilizează pigmenți includ cerneală albă (care conține oxid de titan) și cerneală metalică de aur (care, în mod surprinzător, folosește un aliaj de cupru-zinc.) Negrul de fum, un pigment derivat din cărbune și petrol, este o parte esențială a stiloului negru cerneală.
Polimeri stabilizatori
Cernelurile se pot coagula atunci când particulele lor de colorant sau pigment se adună. Stabilizatorii previn coagularea prin aderarea la molecule și mișcarea lor una peste alta, oferind cernelii un flux mai lin. Polimerii, molecule mari realizate din lanțuri de unități repetitive de bază, sunt stabilizatori excelenți. În trecut, rășina plantelor și albumina de ou serveau printre sursele de polimeri stabilizatori. Creațiile de laborator precum clorura de polivinil și acetat de polivinil au îndeplinit ulterior acest rol în secolul al XX-lea.
Solvenți lichizi
Formele timpurii de cerneală de scris constau din stabilizatori care dețin reziduuri de combustibil în probabil cel mai abundent solvent lichid al planetei: apa. Secole mai târziu, producătorii au început să folosească alte substanțe chimice ca solvenți. Produsele petrochimice, construite în principal din carbon și hidrogen, continuă să fie utilizate în cernelurile stiloului cu bilă. Pixurile cu vârf de pâslă depind de cerneala făcută cu alcool ca solvent. Cu toate acestea, restricțiile recente privind utilizarea compușilor pe bază de carbon în industrie au determinat producătorii să revină la ideea cernelurilor pe bază de apă.
Alți aditivi
Cercetările au sugerat și alți aditivi care pot îmbunătăți calitățile de bază ale cernelii. Gliceridele, care conțin acizi grași și alcool glicerol, pot fi obținute din plante și adăugate pentru a face cerneala să alunece mai ușor pe hârtie. Substanțele chimice care reglează pH-ul cernelii, cum ar fi trietanolamina, împiedică cerneala să devină atât de acidă sau caustică încât dăunează stilourilor. Unii aditivi chiar beneficiază în mod direct producătorii; argila, care conține silicați, funcționează cu succes ca un ingredient „de umplutură” în cerneală stilou.