저절로 사라지는 잉크나 펜이란 무엇입니까?

재미있는 화학 실험-보이지 않는 잉크

많은 사람들이 어렸을 때 소위' 스텔스 잉크' 를 본 적이 있거나 해본 적이 있다고 믿었는데, 당시에는 상당히 궁금했고, 그 이유를 알려도 이해할 수가 없었다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 희망명언) 하지만 초등학교 이과, 중학교 이화, 고등학교 화학을 배우면 갑자기 보형묵의 원리를 이해할 수 있다. 사실 당시 스텔스 잉크의 원리는 간단했다. 산성이나 알칼리성 용액 중 산성 검사 지시제의 색상 변화만 이용한다. 화학 변화의 산-염기 중화 원리 외에도 침전 반응, 산화 환원, 이온 형성 및 촉매 반응과 같은 다른 화학 반응은 보이지 않는 잉크를 준비하는 데 사용될 수 있습니다. 스텔스 잉크의 비밀을 더 밝히기 위해 산-염기 잉크, 침전 잉크, 이온 혼합 잉크, 산화 환원 잉크, 촉매 잉크 5 가지 스텔스 잉크의 제비 및 사용 방법만 참고용으로 설명하겠습니다.

1. 산 테스트를 거친 스텔스 잉크

산성 용액 (예: 0. 1M HCl) 에 페놀 티타늄 용액과 같은 산 염기 지시제 2 방울을 떨어뜨리고 브러시로 산성 용액을 찍어 여과지를 덮습니다. 건조 후 브러시를 알칼리성 용액 (예: 0.5M NaOH) 에 찍어 투명잉크 (무색투명) 로 쓰면 흰색 필터지에 분홍색 문자가 나타난다. 산성 (또는 알칼리성) 용액에 널리 사용되는 지시제와 같은 다른 일반적인 산성 검사 지시제를 첨가한 다음 브러시로 여과지에 발라 빨간색 (또는 파란색) 종이를 표시한 다음 건조 후 브러시로 알칼리성 (또는 산성) 용액을 찍어 위에서 처리한 빨간색 여과지 (또는 파란색 여과지) 를 찍습니다 결과는 표 1 에 나열되며, 일반적으로 사용되는 지시제의 변색 범위는 표 2 에 나와 있습니다.

표 1 산-염기 보이지 않는 잉크의 색상 변화

0. 1M 염산플러스 지시약

0. 1M 수산화나트륨과 지시제

페놀 티타늄 (여과지는 흰색)

브롬 바닐라 블루 (여과지는 노란색)

널리 사용되는 표시기 (필터지는 빨간색)

페놀 티타늄 (여과지는 적색)

브롬 바닐라 블루 (여과지는 파란색)

널리 사용되는 표시기 (여과지는 파란색)

0.5M 염산

붉은 바탕에 흰 글씨

파란색 배경의 노란색 문자

파란색 배경의 빨간색 단어

0.5M 수산화나트륨

흰색 바탕에 붉은 글씨.

노란색 배경의 파란색 문자

빨간색 바탕에 파란색 글자

표 2 공통 표시기의 색상 변화

표시기

PH 값 및 색상 범위

페놀티타늄

8.2 (무색) ~ 10.0 (빨강)

브롬 바닐라 블루

6.0 (노란색) ~ 7.6 (파란색)

널리 사용되는 표시기

4 5 6 7 8 9 10

레드 오렌지 레드 그린 블루 인디고

2. 스텔스 잉크를 증착합니다

두 가지 다른 화합물 반응으로 생성된 불용성 유색 퇴적물은 예컨대 (1) 흑황화납 (PbS) 또는 흑황화은 (Ag2S) 이 질산납이나 질산은 용액과 황화 브롬 용액의 반응을 통해 퇴적된다. (2) 황색 요오드화납 (PbI2 _ 2) 또는 황색 요오드화은 (AgI) 은 질산납이나 질산은용액과 요오드화칼륨 용액이 반응하여 생성된다. (3) 흰색 염화 납 (PbCl2) 또는 흰색 염화은 (AgCl) 은 질산납이나 질산은 용액이 염화나트륨 용액과 반응하여 생성된다. 전자전 (1) 과 (2) 는 흰색 필터지에 검은색이나 노란색 글꼴을 나타낼 수 있고, 후자 (3) 는 미리 염색한 검은색 필터지에 흰색 글꼴을 나타낼 수 있습니다. 결과는 표 3 에 나와 있으며 반응 방정식은 다음과 같습니다.

Pb2+ (수용액) +S2- (수용액) →PbS(s) 블랙

2Ag+(aq)+S2-(aq)→Ag2S(s) 블랙

Pb2+(aq)+2I-(aq)→PbI2(s) 노란색.

Ag+(aq)+I-(aq)→AgI(s) 노란색

Pb2+ (수용액) +2Cl- (수용액) →PbCl2(s) 흰색

Ag+(aq)+Cl-(aq)→AgCl(s) 흰색

표 3 증착 스텔스 잉크 색상 변화

황화 암모늄 용액

(NH4)2S

(여과지는 흰색입니다)

요오드화 칼륨 용액

키바니스 인터내셔널 (Kiwanis International)

(여과지는 흰색입니다)

염화나트륨 용액

염화나트륨

(여과지가 먼저 검은색으로 염색됨)

질산 납 용액

질산납

흰색 배경

검은 단어

흰색 배경

노란색 문자

블랙 배경

흰색 단어

질산은

흰색 배경

검은 단어

흰색 배경

노란색 문자

블랙 배경

흰색 단어

3. 이온 스텔스 잉크에 대항한다.

스텔스 잉크는 금속 양이온과 비금속 음이온을 유색 복합체로 결합하여 제조한 것이다. 예를 들어 (1) 빨간색 황산철 [Fe(SCN)2+] 이온은 염화철 용액과 황산칼륨 용액 반응에 의해 생성된다. (2) 용해성 전분 용액과 요오드 용액은 진한 파란색 I3-전분을 형성하여 이온에 대항한다. (3) 염화철이나 염화 제 1 철은 아철시안화 칼륨이나 아철시안화 칼륨 용액과 반응하여 각각 진한 파란색 복합체를 만들어 표 4 에 열거되어 있다. 반응 방정식은 다음과 같습니다.

Fe3+(aq)+SCN-(aq)→Fe(SCN)2+ 빨강

I3-(AQ)+ 전분 →i3- 전분 진한 파란색

4 Fe3+(AQ)+3fe (cn) 64-(AQ) → Fe2 [Fe (cn) 6] 3 진한 파란색.

3 Fe2+(AQ)+2fe (cn) 63-(AQ) → Fe3 [Fe (cn) 6] 2 진한 파란색.

정사각형 이온 보이지 않는 잉크의 색상 변화

염화철 용액

염화철

(여과지는 밝은 갈색이다)

요오드-요오드화 칼륨 용액

(I3-)

(여과지는 갈색이다)

염화 제 1 철 용액

FeCl2

(여과지는 밝은 갈색이다)

칼륨 티오 시아 네이트 용액

KSCN

브라운 베이스

빨간 단어

용해성 전분 용액

녹말

브라운 베이스

진한 파란색 문자

아철시안화 칼륨 용액

K4Fe(CN)6

연한 갈색 바닥

진한 파란색 문자

철시안화 칼륨 용액

K3Fe(CN)6

연한 갈색 바닥

진한 파란색 문자

4. 산화 환원 스텔스 잉크

스텔스 잉크는 산화제와 복원제가 작용할 때 색이 변하는 현상 (생성되거나 사라지는 현상) 을 통해 준비된다. 예를 들어 (1) 황산나트륨 용액이 요오드 용액과 반응하면 요오드 용액의 갈색이 사라진다. (2) 요오드화 칼륨 용액 중의 요오드 이온은 과황산 칼륨 용액에 의해 요오드 분자로 산화되어 갈색을 띠고 있다. (3) 자홍색의 과망간산 칼륨 용액은 옥살산에 의해 무색의 망간 이온으로 환원된다. 결과는 표 5 에 나와 있으며 반응 방정식은 다음과 같습니다.

I2+2S2O32-→2I-+S4O62-

갈색 무색

2I-+S2O82-→I2+2SO42-

무색갈색

5c2o 42-+2 MnO 4-+16h+→ 2mn2++10co 2+8h2o

보라색과 무색

표 5 산화 환원 스텔스 잉크 색상 변화

요오드 팅크

(여과지는 갈색이다)

요오드화 칼륨 용액

키바니스 인터내셔널 (Kiwanis International)

(여과지는 흰색입니다)

과망간산 칼륨 용액

과망간산 칼륨

(여과지는 자홍색입니다)

황대황산나트륨 용액

Na2S2O3

(환원제)

브라운 베이스

흰색 단어

자홍색 배경

흰색 단어

과황산 칼륨 용액

K2S2O6

(산화제)

흰색 배경

갈색 단어

초산나트륨 용액

Na2C2O4

(환원제)

자홍색 배경

흰색 단어

5. 사라진 스텔스 잉크

화학반응을 통해 준비한 스텔스 잉크는 촉매제의 촉매 작용으로 색이 눈에 띄게 달라졌다. 예를 들어 (1) 중크롬산 칼륨 (K2Cr2O7) 에 의해 과산화수소에 의해 물과 산소로 분해되면 중크롬산 칼륨은 먼저 짙은 갈색의 과중크롬산 칼륨 (K2Cr2O9) 으로 변환된 다음 산소를 방출하여 원래의 중크롬산 칼륨으로 복구된다. (1) 루미놀 (Luminol) 은 알칼리성 용액과 과산화수소의 존재 하에서 Fe3+ 또는 Fe2+ 플라즈마에 의해 청록색 빛을 발생시킨다. 따라서 여과지에 중크롬산 칼륨 용액으로 처리한 다음 브러시를 과산화수소에 찍어 여과지에 쓰면 짙은 갈색 글씨체가 나타나지만 곧 사라질 것이다. 필터지에 각각 홍혈염 [K3Fe(CN)6], 염화철 (FeCl3) 또는 염화 제 1 철 (FeCl2) 을 처리한 다음 루미노의 수산화나트륨 용액에 약간의 과산화수소를 넣어 암실의 필터지에 쓰면 청록색의 빛 글씨가 나타나지만 곧 사라질 것이다 결과는 표 6 에 나와 있습니다.

표 6 은 보이지 않는 잉크의 색상 변화를 촉매한다

중크롬산 칼륨 용액

K2Cr2O7

(여과지는 주황색이다)

핏빛 용액

K3Fe(CN)6

(여과지는 빨간색입니다)

염화철 용액

염화철

(여과지는 밝은 갈색이다)

염화 제 1 철 용액

FeCl2

(여과지는 밝은 갈색이다)

과산화수소 용액

"과산화수소"

주황색 배경에 짙은 갈색 문자가 사라졌습니다.

루미노 알칼리성 용액

(루멘/수산화나트륨)

암실에는 청록색의 밝은 글씨가 나타난 다음 암실에서 사라지지만 암실에는 짙은 갈색 글씨가 나타나지만 암실에는 짙은 갈색 글씨가 나타납니다.

자동사 결론

이 다섯 가지 스텔스 잉크는 산 알칼리 용액과 지시제, 침전제, 산화제, 복원제, 분류제 또는 촉매, 발광제 등 다양한 화학물질로 배합된 무색 투명용액이다. 또한 특수 약물로 처리한 필터지에 써야 산 알칼리 중화, 침전, 산화 복원, 잘못된 이온 형성 또는 잘못된 화합물 또는 촉매 작용 등으로 인해 다른 색깔의 글꼴이 나타납니다. 이것은 보이지 않는 잉크입니다.

이러한 보이지 않는 잉크를 혼합하면 다른 약물로 처리된 필터지에 대해 서로 다른 색상의 글꼴을 동시에 쓸 수 있어 포괄적인 보이지 않는 잉크를 만들 수 있습니다. 요오드화칼륨 용액, 황대황산나트륨 용액, 황산칼륨 용액을 종합투명잉크로 섞으면 질산납 용액, 요오드 용액파, 염화철 용액으로 처리한 필터지에 각각 노란색 글꼴 (PbI2), 갈색 글꼴 (I-) 및 빨간색 글꼴 [FE (SCN) 2 를 쓸 수 있다

일곱. 참조 데이터

Fang Jinxiang: 재미있는 화학 실험 유인물. 국립 가오슝 사범대학교 화학과. 1979 년 2 월 중화민국.

쇼운령, 구보봉, 수, 방태산: 화학에너지를 빛 에너지 시범실험으로 바꾸는 편리한 교구 세트. 화학; 제 42 권 제 3 호 A52-A56. 73 년 9 월.

국가컴파일관: 고등학교 기초이화실험수첩 제 1 권 실험 3-4 화학에너지가 빛 에너지로 전환된다. 중화민국 1976 년 8 월 4 일.

E. 정성 분석 및 전해 솔루션.

저자: 팡 진상 (국립 가오슝 사범 대학 화학과)

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