Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Научные работы / Научно-исследовательская работа на тему "Химическая тайнопись"

Научно-исследовательская работа на тему "Химическая тайнопись"

Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

  • Химия

Поделитесь материалом с коллегами:

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №11»

г. Балахны



Научное общество учащихся





Химическая тайнопись.













Работу выполнила:

ученица 10 «Б» класса

МБОУ «СОШ №11»

Вяткина Ирина Андреевна

Руководитель:

учитель химии

Овчинникова

Ольга Михайловна



Балахна

2012 г.

Содержание

Введение

1. Обзор научно-учебной литературы.

1.1Что такое симпатические чернила?

1.2 История «тайного» письма.

1.3 Классификация симпатических чернил и их рецепты.

1.4 Методы выявления симпатических чернил.

1.5 Рекомендации по созданию «тайнописи»

2. Экспериментальная часть.

3.Заключение

4.Приложения

5.Список используемых источников литературы































Введение

Актуальность исследования:

симпатические чернила можно использовать для написания тайных писем, защиты различных документов (сертификатов, аттестатов, лицензий, удостоверений, паспортов, виз, денежных купюр), что является важной и весьма наукоемкой задачей.

Объект исследования:

растворы химических веществ, на основе которых изготавливаются симпатические чернила.

Предмет исследования: эффективность проявления симпатических чернил .

Гипотеза:

Эффективность проявления симпатических чернил зависит от их состава и концентрации реагентов.

Цель исследования:

расширить знания о свойствах веществ, обобщить и проанализировать теоретический материал о способах получения симпатический чернил, в лабораторных условиях получить невидимые чернила и оценить эффективность их проявления.

Задачи исследования:

* найти информацию по интересующей теме используя дополнительную справочную литературу и возможности интернета;

* в условиях школьной лаборатории изготовить симпатические чернила по различным рецептам и оценить эффективность их проявления

*создать буклет-памятку о рецептах приготовления невидимых чернил.

Методы исследования:

*Теоретический поиск

*Анализ и обобщение

*Эксперимент





































1. Обзор научно-учебной литературы.

1.1Что такое симпатические чернила?

Симпатические (невидимые) чернила — это чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определенных условиях (нагрев, освещение, химический проявитель и т. д.) Они представляют собой бесцветные или слабоокрашенные растворы.

Изготовление и использование симпатический чернил – один из наиболее распространенных методов классической стеганографии.

Стеганогра́фия (от греч. στεγανός — скрытый + γράφω — пишу; буквально «тайнопись») — это наука о скрытой передаче информации путём сохранения в тайне самого факта передачи.В отличие от криптографии, которая скрывает содержимое секретного сообщения, стеганография скрывает само его существование. Стеганографию обычно используют совместно с методами криптографии, таким образом, дополняя её. Обычно процесс записи осуществляется следующим образом: первый слой — наносится важная запись невидимыми чернилами, второй слой — ничего не значащая запись видимыми чернилами.

Невидимые чернила – непременный атрибут любого шпионского фильма. Такие чернила часто используются в политических, любовных и других захватывающих произведениях. В наше время, с развитием химии, получить такие чернила очень просто, можно использовать сотни разных веществ, фруктовых соков и предметов бытовой химии.

1.2 История «тайного» письма.

Считается, что «тайные» чернила, не оставляющие следов на бумаге и проявляющиеся при нагревании или смачивании определенным раствором, впервые появились в XVII веке во Франции.

Но чернилами для секретной переписки, то есть симпатическими, пользовались еще в древние времена. В I веке нашей эры Филон Александрийский описал способ изготовления «тайных» чернил из сока чернильных орешков, для проявления которых использовался раствор железомедной соли.

Римский поэт Овидий предлагал использовать для написания текста молоко, проявляющееся после присыпания его порошком из сажи.

Секрет тайнописи Плиния Старшего заключался в использовании сока растений.

Китайский император Цин Шихуанди (249-206 гг. до нашей эры), во время правления которого появилась Великая Китайская стена, использовал для своих тайных писем густой рисовый отвар, который после высыхания написанных иероглифов не оставляет никаких видимых следов. Если такое письмо слегка смочить слабым спиртовым раствором йода, то появляются синие буквы. А император для проявления письма пользовался бурым отваром морских водорослей, видимо, содержащим йод.

Есть сведения, что в 9 в. арабские священники писали симпатическими чернилами имя пророка Мухаммеда на камнях, и эти надписи становились видимыми от воздействия тепла прикоснувшейся к ним руки. В средневековой Европе секретные чернила нередко применялись мошенниками для демонстрации аналогичных "чудес". В период с 14 по 17 вв. папский двор, итальянские города-государства и другие страны применяли тайнопись для передачи секретной дипломатической корреспонденции. Во время Войны за независимость в Северной Америке невидимые чернила использовали как американские колонисты, так и британцы.

В XV веке швейцарский врач и учёный Парацельс сделал рисунок пейзажа, который при нагревании из «зимнего» превращался в «летний»: голые ветки деревьев покрывались зелёной листвой.

Тайные агенты Ивана Грозного писали свои донесения луковым соком. Буквы становились видимыми при нагревании бумаги.

Знаменитая шпионка Мата Хари тоже использовала секретные чернила. Когда она была арестована в Париже, в ее гостиничном номере нашли пузырек с водным раствором хлорида кобальта, что и стало одной из улик при разоблачении ее шпионской деятельности. Хлорид кобальта можно успешно использовать для тайнописи: буквы, написанные его раствором, содержащим в 25 мл воды 1 г соли, совершенно невидимы и проявляются, делаясь синими, при легком нагревании бумаги.

Секретные чернила широко применялись в России революционерами-подпольщиками. Революционеры использовали тайнопись для передачи друг другу секретных сведений. Секретный текст, написанный молоком между строк внешне безобидного обычного письма, проявлялся при проглаживании бумаги горячим утюгом. Царская охранка знала об этой секретной переписке и успешно её прочитывала.

В 1878 году Вера Засулич стреляла в петербургского градоначальника Трепова. Судом присяжных Засулич была оправдана, но жандармы пытались снова арестовать ее при выходе из здания суда. Однако ей удалось скрыться, сообщив заранее своим друзьям о плане побега по окончании суда при любом его решении. Записка с просьбой принести кое-что из одежды содержала на обратной стороне листка информацию, написанную водным раствором хлорида железа FeCl3. Засулич принимала это вещество как лекарство. Такую записку можно прочесть, обработав ее ватным тампоном, смоченным разбавленным водным раствором тиоцианата калия: все невидимые буквы станут кроваво-красными из-за образования тиоцианатного комплекса железа.

Члены тайной организации «Черный передел» тоже использовали в переписке невидимые чернила. Тайные письма были написаны разбавленным водным раствором медного купороса. Проявлялся написанный такими чернилами текст, если бумагу подержать над склянкой с нашатырным спиртом. Буквы окрашиваются в ярко-синий цвет из-за образования аммиачного комплекса меди.

Ленин использовал для тайнописи сок лимона или молоко. Для проявления письма в этих случаях достаточно подержать бумагу несколько минут над огнем.

Во время Второй мировой войны военные использовали различные вещества для скрытой передачи военных донесений, включая сульфат меди (проявляется йодидом натрия), сульфат железа (карбонат натрия), хлорид натрия, т.е. обычная поваренная соль (проявляется нитратом серебра). Часто пузырьки с такими веществами прятались в совершенно неожиданных местах – ключах, дверных ручках, выключателях и т.д..Со времен Первой мировой войны над составами «тайных» чернил изрядно потрудились химики, существенно усовершенствовав и разнообразив их. В состав современных симпатических чернил могут входить как в чистом виде, так и в виде составных частей практически любые вещества — кровь, слюна, соки растений, мыльные растворы, кислоты, основания, соли, соль, сахар, крахмал и т.д. Это зависит только от фантазии и профессионализма химика. Хотя не стоят на месте и те специалисты, которые занимаются способами проявления внешне невидимых записей. Для их обнаружения применяют различные методы с использованием механических, термических, химических и оптических методов, что делает такой способ переписки малоперспективным.

В 2006 году два исследователя из Мичиганского университета раскрыли секрет невидимых сообщений, используемый немецкими спецслужбами (Штази). Лист бумаги, пропитанный оксалатом церия, размещался между двумя чистыми листами белой бумаги. После на верхнем листе писалось сообщение, которое при этом переносилось на нижний лист. Для проявления сообщения необходимо было обработать «письмо» смесью сульфата магния, перекисью водорода и нескольких других веществ, после чего скрытое сообщение проявлялось в оранжевом цвете.

Скандально известный греческий миллионер Аристотель Онассис несколько раз использовал при подписании контрактов ручку с симпатическими чернилами.

В фильме «Гений» главный герой — персонаж Александра Абдулова — обманывает милицию, написав признание симпатическими чернилами.

Сегодня американские биологи приспособили светящуюся кишечную палочку для шифровки и передачи информации - при помощи этих бактерий они закодировали сообщения, которые "скрываются" от взора до определенного времени и самоуничтожаются после прочтения. Дэвид Уолт из Университета Тафтса и его коллеги назвали свое изобретение "бактериальный спам". Кроме того, ученые разрабатывают еще одну серию штаммов кишечной палочки, которые можно использовать для печати специальных сообщений, самоуничтожающихся после прочтения. Эти бактерии будут вырабатывать флуоресцирующие вещества, которые меняют свой цвет через некоторое время. Каждая буква кодируется сочетанием из двух бактерий и, если одна из них изменит свой "знак", сообщение будет безнадежно испорчено.Сейчас британские и американские исследователи пробуют подобным образом зашифровать сообщения при помощи дрожжей и спороносных бактерий, а в дальнейшем покушаются и на растения.

1.3 Классификация симпатических чернил и рецепты их приготовления.

Симпатические чернила классифицируются различными способами. Э.Митчел и Т.Хепворт различают их по цвету при проявлении, а Ф.Марживаль - по методам обнаружения. Еще один способ классификации определяется природой чернил, основу которых могут составлять: 1) кровь и выделения тела (пот, слюна, моча); 2) пищевые растворы и соки фруктов, овощей и растений; 3) химические препараты (кислоты, основания и соли); 4) разнообразные вещества, включая мыльные растворы и клейкое вещество растений. Используются и довольно распространенные вещества, доступные в жидком состоянии или в растворе: уксусная кислота (бесцветный уксус), вишневый и цитрусовые соки, кальцинированная и питьевая сода, рис, соль, сахар, вода, квасцы, аспирин, гуммиарабик, борная кислота, бура, крахмал, аммиак, сульфат магния, сульфат меди, нитрат серебра и иод.

В зависимости от характера воздействия все симпатические чернила можно условно разделить на химические, фоточувствительные, термочувствительные и влагочувствительные.

Химические чернила

В состав химических чернил входят бесцветные или слабо окрашенные вещества, которые способны реагировать с другими веществами, образуя ярко окрашенные продукты. В частности, таким эффектом сопровождаются некоторые реакции обмена с участием электролитов. Раствор одного из них (чернила) наносится на бумагу и высушивается при комнатной температуре. Полученное скрытое изображение проявляется раствором другого электролита (проявитель) при помощи пульверизатора или ватного тампона. Иногда проявитель представляет собой газообразное вещество.

В качестве химических чернил используются растворы, содержащие катионы ряда переходных металлов, а качестве проявителей – растворы, содержащие некоторые анионы (или наоборот). Обычно берут водные растворы с массовыми долями растворенных веществ 2 – 5 %. Сведения об ионах, которые можно использовать в химических чернилах и об окраске соединений, образующихся при их взаимодействии на бумаге, приведены в таблице 1.

Таблица 1Окраска надписей, образующихся на бумаге при взаимодействии катионов и анионов.

Анионы


Катионы


S2-


I-


OH-


NCS-


[HgI4]2-


[Fe(CN)6]3-


[Fe(CN)6]4-

Cu2+

черная

бурая

Светло-синяя

------

коричневая

коричневая

Красно-коричневая

Fe2+

черная

-------

бурая

-----

-----

синяя

Светло-синяя

Fe3+

черная

бурая

бурая

Красно-коричневая

-------

------

синяя

Pb2+

черная

желтая

--------

---------

---------

--------

------

Bi2+

черная

коричневая

--------

----------

коричневая

-------

--------

Ag+

черная

---------

Черно-коричневая

-----------

желтая

-------

---------

Cd2+

желтая

---------

-------

----------

--------

---------

---------

Sn2+

коричневая

----------

--------

-----------

---------

---------

---------

Mn2+

--------

-----------

--------

----------

------

--------

----------

Ni2+

черная

-----------

Светлозеленая

----------

--------

Светло-зеленая

----------

Co2+

черная

----------

Светло-синяя

Ярко-*голубая

-------

коричневая

зеленая


* Окраска возникает при использовании водно-ацетонового раствора NH4NCS. Для его приготовления водный раствор тиоцианата аммония смешивается с ацетоном в объемном соотношении1:5.

В состав проявителей могут входить также некоторые органические вещества, часто они образуют комплексные соединения с катионами металлов, которые сдержатся в чернилах. Сведения о таких веществах и окраске образующихся продуктов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Окраска соединений, образующихся при проявлении растворами некоторых органических соединений.



1 Спиртовой раствор диметилглиоксима смешивается с концентрированным водным раствором аммиака в объёмном соотношении 1:1.

2Используется раствор фенолфталеина в спирте или в ацетоне.

3При использовании свежеприготовленных растворов Fe (II) окраска не возникает. Если взять раствор, который контактировал с воздухом и содержит Fe (III), появляется розовое или светло-красное окрашивание.


Фоточувствительные чернила

Фоточувствительными называются чернила, способные проявляться или исчезать под действием света.

Первая группа таких чернил (Рецепт 1) содержит бесцветные или

слабоокрашенные вещества, которые разлагаются при освещении видимым или ультрафиолетовым светом. Продукты разложения таких веществ окрашены или образуют окрашенные соединения в результате взаимодействия с другими компонентами чернил.

Ко второй группе относятся чернила, «исчезающие» при освещении и снова

проявляющиеся в темноте (Рецепт 2).

Фоточувствительные чернила наносят на бумагу и высушивают на воздухе.

Надпись проявляют или удаляют, освещая ее ярким солнечным светом.

К фоточувствительным соединениям, которые входят в состав симпатическихчернил, относятся некоторые комплексные соединения d-металлов − Fe(III), Co(III),Mo(VI) и V(V), содержащие в качестве лигандов анионы щавелевой или лимонной кислот.

Приготовление фоточувствительных чернил на основе триоксалатоферрата (III) калия

Рецепт 1.

1. Возьмите 2,7 г (~0,01 моль) гексагидрата хлорида железа(III) FeCl3·6H2O и

растворите его в 10 см3 дистиллированной воды.

2. Возьмите 5,5 г (~0,03 моль) моногидрата оксалата калия K2C2O4·H2O и растворите его в 20 см3 воды.

3. Приготовленные растворы смешайте в колбе, обернутой в плотную черную бумагу. При этом в растворе образуется фоточувствительный триоксалатоферрат(III) калияK3[Fe(C2O4)3]:

FeCl3 + 3K2C2O4 → K3[Fe(C2O4)3] +3KCl.

3. Возьмите 3,3 г (~0,1 моль) гексацианоферрата(III) калия («красная кровяная соль») K3[Fe(CN)6] и растворите его в 25 см3 воды. Приготовленный раствор добавьте к раствору в колбе, плотно закройте, перемешайте и храните смесь в темноте.

Полученные таким образом фоточувствительные чернила окрашены в

желтоватый цвет, поэтому ими лучше писать на бумаге такого же цвета. Нанесение надписи нужно проводить обязательно в затемненном помещении, а сушить и хранить бумагу следует в темноте.

При освещении бумаги ярким солнечным светом на ней быстро проявляется

«тайная» надпись синего или темно-синего цвета в результате образования

окрашенного вещества, состав которого можно условно выразить формулой

KFe+3[Fe+2(CN)6]:

K3[Fe+3(C2O4)3] h⎯⎯ν2K2[Fe+2(C2O4)2] + K2C2O4 + 2CO2;

2K2[Fe+2(C2O4)2] + K3[Fe+3(CN)6] → 2 K2C2O4 + KFe+3[Fe+2(CN)6].

Рецепт 2.

1. Возьмите 2,2 г (~0,008 моль)гексагидрата хлорида железа(III) FeCl3·6H2O ирастворите его в 10 см3 дистиллированной воды.

2. Возьмите гесацианоферрата(II) калия («желтая кровяная соль») K4[Fe+2(CN)6] массой2,2 г (~0,006 моль) и растворите его в 10 см3 воды.

3. Смешайте приготовленные растворы, в результате чего образуется обильный осадок «берлинской лазури».

4. Возьмите 3,8 г (~0,03 моль) дигидрата щавелевой кислоты H2C2O4·2H2O и

растворите его в 25 см3 воды, нагретой до температуры 35 – 40 оС.

5. В приготовленный теплый раствор щавелевой кислоты приливайте небольшими порциями при постоянном перемешивании взвесь «берлинской лазури» до прекращения ее растворения. Надпись, сделанная приготовленными чернилами синего цвета, при освещении быстро исчезает, но в темноте снова проявляется. Этот процесс повторяется многократно.

Внимание: Фоточувствительные чернила «работают» особенно эффективно во влажном воздухе. Старайтесь не пересушивать бумагу с надписью !

Приготовление фоточувствительных чернил на основе щавелевомолибденовой кислоты

1. Возьмите 4,4 г (~0,035 моль) дигидрата щавелевой кислоты H2C2O4·2H2O и растворите его в 15 см3 дистиллированной воды.

2. Возьмите 6,2 г (~0,005 моль) тетрагидратагептамолибдата аммония

(NH4)6Mo7O24·4H2O и растворите его при нагревании в 20 см3 воды.

3. Оба раствора нагрейте до начала кипения и быстро смешайте в колбе,

предварительно обернутой плотной черной бумагой. При этом образуется смесь фоточувствительных веществ − щавелевомолибденовой кислоты и ее аммонийной соли:

(NH4)6Mo7O24 + 7H2C2O4 3(NH4)2MoO3(С2O4) + 4H2MoO3(С2O4) + 3H2O.

Смесь охладите, закройте и храните в темном месте. Приготовленные таким

образом фоточувствительные чернила бесцветны. Пользоваться ими нужно так же, как и в предыдущем случае – писать в затемненном помещении, а бумагу сушить в темноте.

При освещении бумаги ярким солнечным светом компоненты чернил разлагаются с образованием яркоокрашенной «молибденовой сини», состав которой можно условно выразить формулой Mo2O5


2(NH4)2MoO3(С2O4) Mo2O5 + (NH4)2C2O4 + 2CO2 + 2NH3 + H2O;

2H2MoO3(С2O4) Mo2O5 + H2C2O4 + 2CO2 + H2O.

Интересно, что проявившаяся надпись в темноте исчезает, а при освещении

появляется вновь. На скорость фотохимического проявления сильное влияние оказывает влажность воздуха, − чем она выше, тем быстрее проявляется надпись. Если бумага совершенно сухая, то перед проявлением ее желательно подержать над стаканом с кипящей водой.

Люминесцентные чернила

Данная группа чернил содержит бесцветные либо слабо окрашенные вещества, способные к люминесценции под действием ультрафиолетового излучения. К ним относятся, например, родамины и кумарины.

Для проявления таких чернил надпись освещают УФ лампой. После прекращения действия ультрафиолета надпись исчезает. Люминисцентные чернила активно используются полицией и спецслужбами, а также студентами – во время контрольных или экзаменов.

На самом деле молибденовые сини – это довольно сложные соединения. Они одновременно содержат Mo (V) и Mo(VI), причем в переменных количествах.

Термочувствительные чернила

В состав термочувствительных симпатических чернил входят бесцветные или слабо окрашенные вещества, которые переходят в окрашенные соединения при нагревании. Во многих случаях окраска появляется в результате взаимодействия компонентов чернил с бумагой. Чернила наносятся на бумагу и высушиваются при комнатной температуре. Сделанные ими надписи и рисунки незаметны. Они проявляются при нагревании до 120 – 180 °С, например, если бумагу прогладить горячим утюгом, подержать ее над пламенем или сильно нагретой электроплиткой.

В зависимости от характера химического воздействия на бумагу при проявлении скрытого изображения, термочувствительные чернила можно разделить на 3 группы:

Дегидратирующие чернила. Это − разбавленные (2 – 10 %) водные растворы

серной или фосфорной кислот, гидросульфата натрия NаНSО4, гидро- и

дигидрофосфатов аммония, алюмокалиевых квасцов КAl(SO4)2·12H2O, сульфата железа (II) и ряда других соединений. При нагревании скрытого изображения указанные вещества обезвоживаются и оказывают на бумагу сильное дегидратирующее (обезвоживающее) действие. В результате бумага в местах нанесения чернил частично обугливается и появляется надпись, окрашивается в цвета от светло-коричневого до черного.

Окисляющие чернила. В их состав входят вещества, способные при нагревании до 150-180 °С окислять материал бумаги и восстанавливаться при этом с образованием окрашенных соединений. К таким чернилам относятся разбавленные(1 – 5%) водные растворы метаванадата аммония NH4VO3 и парамолибдата аммония(NH4)6Mo7O24, реактив Толленса − раствор комплексного соединения [Аg(NН3)2]ОН.

При нагревании метаванадат аммония восстанавливается бумагой с образованием смеси оксидов ванадия, окрашенной в цвета от коричневого до черного. Парамолибдат аммония образует при этом «молибденовую синь», а реактив Толленса− мелкодисперсное серебро чёрного цвета.

Нейтральные чернила. При проявлении скрытого изображения они не оказывают химического воздействия на бумагу, а лишь окрашивают ее продуктами своего разложения. К таким чернилам относятся, например, соки лимона, репчатого лука, яблок, а также молоко и сыворотка крови. Органические вещества, входящие в их состав (кислоты, белки, углеводы и другие) при нагревании до 150 – 180 °С разлагаются с образованием продуктов, окрашенных в цвета от желтого до светло-коричневого.

При подборе и использовании термочувствительных чернил первых двух групп следует помнить, что интенсивность окраски проявленного изображения усиливается при увеличении концентрации действующего вещества в чернилах и температуры проявления, которая, однако, не должна превышать температуру разложения бумаги. Кроме того, эти чернила проявляются намного лучше при использовании бумаги невысокого качества.

Влагочувствительные чернила

Невидимые надписи или изображения, сделанные влагочувствительными

чернилами, проявляются водой или водяным паром. В зависимости от характера процессов проявления такие чернила делятся на две группы:

Просвечивающие чернила. Надписи, сделанные ими, после высыхания на бумаге совершенно незаметны, но проявляются при выдерживании ее в воде в течение 2 – 3минут. Участки бумаги, пропитанные этими чернилами, становятся под действием воды полупрозрачными. При высыхании бумаги надпись исчезает, но вновь появляется при погружении в воду. К таким чернилам относится «раствор Видемана». Он готовится смешиванием льняного масла, 25%-ного раствора аммиака и воды в объемном соотношении 1:20:100. Жидкости смешиваются в указанной последовательности, смесь интенсивно перемешивается до получения гомогенной системы. В состав таких чернил вместо льняного масла могут входить и некоторые другие масла растительного происхождения.

Клеящие чернила. Изображения или надписи, сделанные ими, проявляются

водяным паром с последующей обработкой порошком пигмента. Для проявления бумагу с невидимой надписью держат над водяным паром (100 °С) в течение 5 с, недопуская ее переувлажнения и образования на ней капелек воды. Затем, держа бумагу вертикально, посыпают ее очень мелкодисперсным порошком какого-нибудь окрашенного вещества (Fе2О3, СuО, МnО2, сажа и др.). Избыток порошка удаляют стряхиванием. Участки бумаги, пропитанные указанными чернилами, после обработки паром становятся липкими и за счет этого удерживают частицы пигмента - надпись

«проявляется». В качестве таких чернил можно использовать водные растворы сахарозы, глюкозы и других углеводов (5-15%), нагретые растворы желатина (1-3%),растворов столярного клея (1 – 3 %) и других клеящих веществ.

Рецепты симпатических чернил из веществ, которые широко применяются в быту.

В качестве приемлемых чернил для тайнописи можно использовать очень многие из подворачивающихся под руку веществ: лекарства, бытовую химию и даже отдельные продукты. Короткий список симпатических чернил подобного рода с упоминанием их проявителя представлен ниже. Сухие вещества здесь растворяются в воде или же в спирте, а концентрация состава устанавливается на опыте.

CaCO3 или зубной порошок

Яблочный сок

Нагрев

Сок лука

Нагрев

Сок брюквы

Нагрев

Молоко

Нагрев

Кока-кола

Нагрев

Спиртовой раствор пирамидона

Нагрев

Вяжущие средства для дезинфекции рта и глотки

Нагрев

Квасцы

Нагрев

Слюна

Очень слабый водный раствор чернил

Фенолфталеин

Разбавленная щёлочь

Стиральный порошок

Свет лампы ультрафиолета

Крахмал

Йодная настойка

Аспирин

Соли железа

Уксус

Сок цветной капусты

Пиво и белое вино

пепел сожженной бумаги (текст слегка увлажняется дыханием).

Молоко

Нагрев




1.4 Методы выявления симпатических чернил.

При изучении документов для обнаружения тайнописи используются оптические, механические, термические и химические методы.

Оптические методы включают просмотр в видимом свете, под проникающим излучением, в ультрафиолетовом свете от кварцевой лампы и в инфракрасных лучах, а также использование фотографии. Видимый свет направляется на документ прямо или наклонно, а сам документ размещается на матовом светотехническом стекле, причем подсветка создается расположенной под ним лампой накаливания с матированной колбой. При таком просвечивании надпись, содержащая нитрат серебра, темнеет и становится видимой. Проникающее излучение может направляться на документ прямо, наклонно или почти параллельно поверхности. Многие виды чернил флуоресцируют в ультрафиолетовых лучах.

Механические методы включают: 1) посыпку бумаги тонким порошком графита, охры, сурьмы или оксида железа; 2) воздействие парами иода; 3) увлажнение водой, растворами иода (иногда с добавлением иодида калия), ультрамарина или других красителей.

Термические методы: обычно проводится воздействие на тайнопись умеренно нагретым телом, например утюгом; при этом надо позаботиться о том, чтобы не повредить документ. Надписи, содержащие нитрат калия, обнаруживаются касанием их открытым пламенем, в результате чего это соединение разлагается. Следует соблюдать осторожность с учетом того, что некоторые кислоты разлагают как надпись, так и бумагу.

Химические методы охватывают: 1) воздействие парами аммиака, перекиси водорода или сероводорода; 2) увлажнение специальными растворами; 3) погружение в химическую ванну; 4) выполнение контактных фотографий с применением специальных химреактивов или без него. Современные методы обнаружения тайнописи оставляют преступникам мало шансов на успешное использование симпатических чернил.

1.5 Рекомендации по созданию «тайнописи»

Материалы, на которых можно писать симпатическими чернилами, разнообразны. Шире всего используется бумага, реже - ткани, тогда как стекло, дерево, металлы и пластмассы применяются редко. Для письма некоторыми видами симпатических чернил требуются специально подготовленные поверхности .Процесс употребления хороших симпатических чернил включает следующие нюансы:

- запись ведется на листе бумаги повышенного качества тонким и длинным деревянным острием, пропитанным нужными чернилами (к примеру, зубочисткой или спичкой в обкрутке ватой), тоненьким стерженьком фломастера, либо тонкой кисточкой; главное, чтобы данное "перо" не царапало бумагу;

- и до, и после написания лист тщательно разглаживается с обеих сторон по разным направлениям мягкой материей, скрывая тайнопись в поверхностном слое бумаги;

- лист с тайнописью обрабатывается паром, а после зажимается между страницами объемной книги и хорошо высушивается. Ежели на нем появятся следы от "химии" или они будут видны под ультрафиолетовыми лучами - запись бракуется;

- если все в порядке - то на листе со скрытой информацией пишут открытое письмо или же некую другую безобидную фактуру (скажем, стихотворение).

Страхуясь от любительских попыток выявить тайнопись методом "тыка", можно задействовать различные уловки, включая, скажем, нитрование бумаги (вспыхнет при избыточном нагреве) или же выполнение записи "светопером" (светодиодом) на очень чувствительной к свету бумаге (написанное исчезает на фоне от засветки при освещении дневным светом).

Для проявления тайнописи надо воспользоваться соответствующим реактивом и подобающей методикой. Сам проявитель здесь наносится через касание - протирку губкой (ватным тампоном), через обрызгивание из пульверизатора, или другим доступно-оптимальным способом. В температурных вариациях задействуют проглаживание утюгом или нагрев возле электролампочки.

1.6 Применение симпатических чернил.

В прошлом невидимые чернила широко применялись для тайной переписки.

В настоящее время используются невидимые люминесцентные чернила для:

шоу-техники, декораций, создание оригинального дизайна;

автостайлинга, тюнинга;

косметики;

наружной рекламы;

текстильных и полиграфических изделий;

эвакуационных, пожарных, предупреждающих, указывающих и других светознаков;

Невидимые при обычном освещении флуоресцентные краски и чернила (симпатические чернила) используются для повышения степени защиты документов, товаров и различных изделий, тем более что особого разрешения на их приобретение и использование, для защитной и сигнальной маркировки не нужно. Эти материалы нашли свое применение и в киноиндустрии и шоу-бизнесе ( люминесцентная киносъемка, киносъёмка с использованием свечения). Флуоресцирующие невидимые краски в производстве кинофильмов применяются главным образом для получения кадров с изображениями "висящих в пространстве" объектов, например, декоративных "космических объектов", ракет, самолётов и др.



2. Экспериментальная часть.

1.Подготовили бумагу для нанесения симпатических чернил( прогладили с обеих сторон);

2.Приготовили растворы невидимых чернил и их проявителей по рецептуре;

3. Наносили с помощью ватных палочек растворы симпатических чернил на листы бумаги в виде надписей и просушивали их;

4.Оказывали проявляющее воздействие на надписи (нагрев над электроплиткой, обработка водяным паром, пропитывание ватным тампоном, смоченным в растворе проявителя, облучение ультрафиолетовым светом)

5.Результаты проведенных экспериментов занесли в таблицу.

FeSO4

K4[Fe(CN)6]



Четкие и яркие













Вывод: по результатам исследования ясно что наиболее эффективно проявляются реактивы на основе NaI, [Ag(NH3)2]OH и CuSO4.

Фотоэкперименты см. приложение.



















Заключение

В ходе исследовательской работы выдвинутая мною гипотеза о эффективности проявления симпатических чернил различных составов

подтвердилась. Лучше использовать для приготовлении симпатических чернил составы:



Данная работа имеет практическую значимость, т.к.

1) мною были самостоятельно изготовлены симпатические чернила и получены навыки работы с реактивами;

2)на практике выявлены условия проявления симпатических чернил;

3) материалы данной работы могут быть использованы при проведении занимательных уроков в курсе химии;

4) изготовление мною буклет - памятки по приготовлению симпатических чернил.































Приложение.

Приложение №1

hello_html_74daf250.jpghello_html_4e05905b.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагу NaI и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором Pb(NO3)2.



Приложение №2.

hello_html_m1db31418.jpghello_html_4ca6f95b.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагу KCNS и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором FeCl3.













Приложение №3.

hello_html_4e16bb12.jpghello_html_m55e04442.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором NH3 (р-р).

Приложение №4.

hello_html_3539231b.jpghello_html_237d4bc4.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагуNaOH и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором фенолфталеина.

















Приложение №5.

hello_html_25bbf97a.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагу [Ag(NH3)2]OH и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись нагреванием над электроплиткой.



Приложение №6.

hello_html_mde8c4c7.jpghello_html_m17bf180a.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCoCl2 * 6H2O и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись нагреванием над электроплиткой.









Приложение №7.

hello_html_m660462a7.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуKAl(SO4)2и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись нагреванием над электроплиткой.

Приложения №8.

hello_html_m2575df02.jpg









Приложение №9.

hello_html_m330f7ed8.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором K3[Fe(CN)6].

Приложение №10.

hello_html_m636f9a1f.jpg



Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором KCNS.

Приложение №11.

hello_html_m6f3c3645.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором NaI.

Приложение №12.

hello_html_26c1e60f.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагу CuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором Na2S.

Приложение №13.

hello_html_m76f543e2.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCuSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором K4[Fe(CN)6].

Приложение №14.

hello_html_m2cfe38c1.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуглицин и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором FeCl3.

Приложение №15.

hello_html_m67431d55.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагукрахмал и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором I2(р-р).

Приложение №16.

hello_html_m38635a19.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуаспирин и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором FeSO4.

Приложение №17.

hello_html_m4bc544e6.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCoSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором K4[Fe(CN)6].

Приложение №18.

hello_html_m2eb902cd.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCoSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором K3[Fe(CN)6].

Приложение №19.

hello_html_m269bb7fb.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуCoSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором NaOH.

Приложение №20.

hello_html_1ca62d72.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуFeCl2 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором KI.

Приложение №21.

hello_html_m14488dce.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуFeCl2 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором NaOH.

Приложение №22.

hello_html_74518584.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуFeSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором Na2S.

Приложение №23.

hello_html_m5ff36056.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуFeSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором NaOH.

Приложение №24.

hello_html_57734024.jpg

Наносили с помощью ватных палочек на бумагуFeSO4 и просушивали. Оказывали проявляющее воздействие на надпись раствором K4[Fe(CN)6].





































































Список используемых источников литературы.

  1. Электронный журнал «химия и химики» №5 (2009), 6 (2010)

  2. Комсомольская правда, Светлана КУЗИНА — 27.09.2011

  3. Газета.Ru, Дмитрий Малянов, 27.09.11 15:00

  4. http://ru.wikipedia.org/

  5. http://www.alhimik.ru/show/show13.html











37

Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy

Автор
Дата добавления 11.11.2016
Раздел Химия
Подраздел Научные работы
Просмотров144
Номер материала ДБ-342720
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх