Aké je chemické zloženie atramentu?

Dvojité nástroje, pero a atrament, sa používajú približne od roku 2500 pred naším letopočtom, keď čínska a egyptská spoločnosť nezávisle vyvinula písací atrament. Dnes sa atrament pre perá vyrába podľa podobného vzorca, aký bol vtedy: látka bohatá na farby sa suspenduje so stabilizátormi v kvapaline, ktorú pero dokáže pretlačiť cez papier. Od tej doby priniesli inovácie v chémii rozmanitosť chemického zloženia atramentu.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Najzrejmejšou zložkou perového atramentu je farbivo alebo pigment, ktorý však obsahuje aj polyméry, stabilizátory a vodu, ktoré napomáhajú správnemu toku atramentu.

Farba atramentu pochádza buď z farbiva, ktoré sa môže rozpustiť vo vode, alebo z pigmentu, ktorý je vo vode nerozpustný. Farbivo eozín prepožičiava červenému atramentu svoju farbu a je vyrobené pridaním prvku bróm k fluorescenčnej zlúčenine. Medzi atramenty, ktoré používajú pigmenty, patrí biely atrament (ktorý obsahuje oxid titaničitý) a atrament z kovového zlata (ktorý, prekvapivo, používa zliatinu medi a zinku.) Sadze, pigment odvodený od uhlia a ropy, sú nevyhnutnou súčasťou čierneho guľôčkového pera atrament.

Ak sa ich častice farbiva alebo pigmentu zhlukujú, môžu sa zraziť atramenty. Stabilizátory zabraňujú zrážaniu tým, že priľnú k molekulám a pohybujú sa okolo seba, čím zabezpečujú plynulejší tok atramentu. Polyméry, veľké molekuly vyrobené z reťazcov základných opakujúcich sa jednotiek, sú vynikajúcimi stabilizátormi. V minulosti medzi zdroje stabilizačných polymérov slúžila rastlinná živica a vaječný albumín. Laboratórne výtvory ako polyvinylchlorid a polyvinylacetát neskôr túto úlohu naplnili v dvadsiatom storočí.

Prvé formy písacieho atramentu pozostávali zo stabilizátorov, ktoré zadržiavali zvyšky paliva v azda najhojnejšom kvapalnom rozpúšťadle na planéte: vo vode. O niekoľko storočí neskôr začali výrobcovia ako rozpúšťadlá používať ďalšie chemikálie. V atramentoch s guľôčkovým perom sa naďalej používajú petrochemikálie vyrobené prevažne z uhlíka a vodíka. Perá s plstenou špičkou závisia od atramentu vyrobeného z alkoholu ako rozpúšťadla. Posledné obmedzenia týkajúce sa používania zlúčenín na báze uhlíka v priemysle však spôsobili, že sa výrobcovia vrátili k myšlienke atramentov na báze vody.

Výskum tiež navrhol ďalšie prísady, ktoré môžu zlepšiť základné vlastnosti atramentu. Glyceridy, ktoré obsahujú mastné kyseliny a alkohol glycerol, je možné získať z rastlín a pridať ich tak, aby atrament kĺzal hladšie po papieri. Chemikálie, ktoré regulujú pH atramentu, ako je trietanolamín, bránia atramentu stať sa tak kyslým alebo žieravým, že poškodzuje perá. Niektoré aditíva dokonca priamo prospievajú výrobcom; hlina, ktorá obsahuje kremičitany, úspešne funguje ako „plnivo“ v atramente.