Kalem ve mürekkebin ikiz araçları, Çin ve Mısır toplumlarının bağımsız olarak yazı mürekkebi geliştirdiği yaklaşık MÖ 2500'den beri kullanılmaktadır. Bugün, kalem mürekkebi, o zamankine benzer bir formüle göre üretiliyor: renk açısından zengin bir madde, bir kalemin kağıdın üzerinden itebileceği bir sıvı içinde stabilizatörlerle süspanse ediliyor. O zamandan beri kimyadaki yenilikler mürekkebin kimyasal bileşimine çeşitlilik kattı.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Kalem mürekkebinin en belirgin bileşeni boya veya pigmenttir, ancak aynı zamanda mürekkebin düzgün şekilde akmasına yardımcı olmak için polimerler, stabilizatörler ve su içerir.
Boyalar ve Pigmentler
Bir mürekkebin rengi ya suda çözülebilen bir boyadan ya da suda çözünmeyen bir pigmentten gelir. Boya eozin, kırmızı mürekkebe rengini verir ve floresan bir bileşiğe brom elementi eklenerek yapılır. Pigment kullanan mürekkepler arasında beyaz mürekkep (titanyum oksit içerir) ve metalik altın mürekkep (şaşırtıcı bir şekilde bir bakır-çinko alaşımı kullanır.) Kömür ve yağdan elde edilen bir pigment olan karbon siyahı, siyah tükenmez kalemin önemli bir parçasıdır. mürekkep.
Stabilize Edici Polimerler
Mürekkepler, boya veya pigment parçacıkları bir araya toplandığında pıhtılaşabilir. Stabilizatörler, moleküllere yapışarak ve birbirlerinin yanından geçerek pıhtılaşmayı önleyerek mürekkebin daha düzgün bir şekilde akmasını sağlar. Temel tekrarlayan birimlerin zincirlerinden oluşan büyük moleküller olan polimerler, mükemmel stabilizatörlerdir. Geçmişte, bitki reçinesi ve yumurta albümini, stabilize edici polimerlerin kaynakları arasındaydı. Polivinil klorür ve polivinil asetat gibi laboratuvar kreasyonları daha sonra yirminci yüzyılda bu rolü doldurdu.
Sıvı Çözücüler
Yazı mürekkebinin ilk biçimleri, belki de gezegenin en bol sıvı çözücüsü olan sudaki yakıt kalıntısını tutan stabilizatörlerden oluşuyordu. Yüzyıllar sonra, üreticiler diğer kimyasalları çözücü olarak kullanmaya başladılar. Çoğunlukla karbon ve hidrojenden oluşan petrokimyasallar, tükenmez kalem mürekkeplerinde kullanılmaya devam ediyor. Keçe uçlu kalemler, çözücü olarak alkolle yapılan mürekkebe bağlıdır. Yine de endüstride karbon bazlı bileşiklerin kullanımına ilişkin son kısıtlamalar, üreticilerin su bazlı mürekkep fikrine geri dönmesine neden oldu.
Diğer Katkı Maddeleri
Araştırma ayrıca mürekkebin temel özelliklerini iyileştirebilecek başka katkı maddeleri de önerdi. Yağ asitleri ve alkol gliserol içeren gliseritler, bitkilerden elde edilebilir ve mürekkebin kağıt üzerinde daha düzgün kaymasını sağlamak için eklenebilir. Trietanolamin gibi mürekkebin pH'ını düzenleyen kimyasallar, mürekkebin kalemlere zarar verecek kadar asidik veya yakıcı olmasını engeller. Hatta bazı katkı maddeleri üreticilere doğrudan fayda sağlar; Silikatlar içeren kil, kalem mürekkebinde “dolgu” maddesi olarak başarılı bir şekilde işlev görür.