Двойные инструменты - перо и чернила - использовались примерно с 2500 г. до н.э., когда китайское и египетское общества независимо друг от друга разработали чернила для письма. Сегодня чернила для ручки производятся по той же формуле, что и тогда: насыщенное цветом вещество суспендировано со стабилизаторами в жидкости, которую ручка может проталкивать по бумаге. С тех пор инновации в химии добавили разнообразия химическому составу чернил.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Самый очевидный ингредиент чернил ручки - это краситель или пигмент, но он также содержит полимеры, стабилизаторы и воду, которые помогают чернилам течь должным образом.
Красители и пигменты
Цвет чернил зависит от красителя, который растворяется в воде, или от пигмента, который не растворяется в воде. Краситель эозин придает красный цвет чернилам и производится путем добавления элемента брома к флуоресцентному соединению. Чернила, в которых используются пигменты, включают белые чернила (которые содержат оксид титана) и металлические золотые чернила (которые, что удивительно, использует медно-цинковый сплав.) Технический углерод, пигмент, полученный из угля и нефти, является неотъемлемой частью черной шариковой ручки. чернила.
Стабилизирующие полимеры
Чернила могут слипаться, когда частицы красителя или пигмента слипаются. Стабилизаторы предотвращают свертывание, прилипая к молекулам и перемещая их друг мимо друга, обеспечивая более плавный поток чернил. Полимеры, большие молекулы, состоящие из цепочек основных повторяющихся звеньев, являются отличными стабилизаторами. В прошлом источником стабилизирующих полимеров служили растительная смола и яичный альбумин. Лабораторные творения, такие как поливинилхлорид и поливинилацетат, позже исполнили эту роль в двадцатом веке.
Жидкие растворители
Ранние формы пишущих чернил состояли из стабилизаторов, удерживающих остатки топлива в, пожалуй, самом распространенном жидком растворителе на планете: воде. Спустя столетия производители начали использовать другие химические вещества в качестве растворителей. Нефтехимия, состоящая в основном из углерода и водорода, по-прежнему используется в чернилах для шариковых ручек. Для фломастеров используются чернила, содержащие спирт в качестве растворителя. Однако недавние ограничения на использование соединений на основе углерода в промышленности заставили производителей вернуться к идее чернил на водной основе.
Прочие добавки
Исследования также предложили другие добавки, которые могут улучшить основные качества чернил. Глицериды, содержащие жирные кислоты и спирт-глицерин, могут быть получены из растений и добавлены для более плавного скольжения чернил по бумаге. Химические вещества, регулирующие pH чернил, такие как триэтаноламин, не позволяют чернилам становиться настолько кислыми или едкими, что это может повредить перья. Некоторые добавки даже приносят прямую пользу производителям; глина, содержащая силикаты, успешно действует как ингредиент «наполнитель» чернил для ручки.