Внеклассное мероприятие по химии "История появления чернил"

Внеклассное мероприятие

Мини-исследование по химии

«История появления чернил»

                                                                     Учитель: Калашникова М.А.

Мини исследование по химии  «История появления чернил»

«Одной капли чернил достаточно, чтобы возбудить мысль у миллионов людей»
Г. Байрон

Цель исследования:   изучить историю происхождения  чернил

Задачи:

Изготовление чернил в условиях школы.

Предмет исследования: история чернил.

Объект исследования:  изготовление чернил в домашних условия.

Методы:   анализ, эксперимент, наблюдение.

Сопровождение: презентация.

«Четыре черненьких чумазеньких чертенка чертили черными чернилами чертеж чрезвычайно чисто»

(Скороговорка)

Учитель: (беседа сопровождается просмотром презентации)

  Начиная с XVII—XVIII веков, когда вместе с широким распространением бумаги стала расцветать эпистолярная литература, становится модным писать чернилами. Но сами чернила были известны еще во времена императора Августа. Тогда существовали даже красные чернила, считавшиеся в Риме священными.

Появление чернил связано с появлением пергамента — для него требовался такой состав, который въедался бы в кожу. Ученые установили самые распространенные рецепты изготовления чернил. Из наростов на больных листьях дуба и вяза делали настой и смешивали его с железным купоросом. В этих наростах — так называемых «чернильных орешках» — содержится дубильное вещество танин. В дальнейшем танин нашли и в других растениях — в тростнике, в обыкновенной калине, в мексиканском камышовом дереве.

Ученик 1.На Руси тоже существовало много способов изготовления чернил. В XV веке писцы делали их даже «из доброго кваса и кислых щей, на ржавом железе настоянных». В большом ходу была березовая сажа. А в селах на чернила шла бузина, истолченная в ступе.

Самый древний русский рецепт чернил — сажа с камедью (вишневым клеем), разведенная на обыкновенной воде. Это так называемые «копченые» чернила.

XV век дал новый рецепт — «вареные» чернила: «часть дубовые коры, другая ольховые, полчасти ясеневые и сего наклади полон сосуд железен или глинян и вари с водою дондеже искипит вода мало не все, и оставшую часть воды влий в сосуд опришний, и паки налив воды вари таноже, и наклади свежие коры и потом вари без коры, а вложи жестылю в плат завязав и железину вложи и мешат, а на третий день пиши».

Ученик 2.Чернила бывают самого разного состава, однако они обязательно содержат краситель (пигмент) и растворитель. Вводят в чернила и добавки, которые улучшают их качество - поверхностно-активные вещества, консерванты, антисептики. Существует множество видов чернил: для ручек и для фломастеров, для самописцев автоматических приборов и т.д. Одни смываются обычной водой, и на листе бумаги, попавшем под дождь, не видно ничего, кроме пятен и разводов, другие не тускнеют сотни лет и используются для документальных записей. В этом же ряду - пасты для шариковых авторучек.

Самый древний рецепт чернил - из "чернильного орешка". Эти чернила, кроме воды, содержат дубильные вещества и железистые соединения галловой кислоты, а в качестве добавок - железный купорос, гуммиарабик и карболовую кислоту (фенол). Более современные рецепты чернил весьма сложны и ревниво охраняются их изобретателями. Ализариновые и антраценовые чернила, помимо веществ, давших им название (ализарина и антрацена), содержат анилиновые красители. В цветных чернилах содержатся только анилиновые красители и вода. Долговечность надписей на бумаге, тканях, пластике и стекле обеспечивают чернила, содержащие вместо воды спирты, ксилол, масла и другие органические растворители.

При всем разнообразии чернил и "пишущих" составов у них есть общая отрицательная черта: все они могут испачкать одежду, руки, пол, мебель. Чем лучше чернила, тем труднее избавиться от чернильных пятен.

Рецепты древних чернил

Ученик 3.Рецепт самых древних чернил не сохранился, но известно, что египтяне свои папирусы писали смесью сажи и масла. Аналогичным составом пользовались древние китайцы. 

В Европе чернила появились значительно позже, когда - точно неизвестно, но в 111веке до н. э. чернила уже употреблялись в Греции и Риме. 

Из пурпура и киновари в Древнем Риме делали красные "придворные чернила", которыми писались только государственные документы. Родился даже императорский указ, запрещавший пользоваться красными чернилами за пределами императорского двора под страхом смертной казни. Эти чернила стерегла специальная стража. Процесс получения пурпура был очень трудоемким. Сначала собирали буквально сотни тысяч, миллионы раковин. В Южной Италии сохранилась "ракушечная гора", состоящая почти целиком из раковин моллюска брандариса. Из раковин извлекали тела моллюсков и помещали в соленую воду. Затем три - четыре дня вялили на солнце, потом варили, а в результате из каждых десяти тысяч моллюсков получали ... всего один грамм краски! Скорее всего это стало известно после того, как в 19 веке немецкий химик П. Фридке воспроизвел древний пурпур. Переработав 12 тыс. моллюсков, он извлек 1,5 гр. красящего вещества. По приблизительному подсчету 1 кг. пурпура должен был стоить 45 тыс. золотых марок. По видимому, не яркость и красота, а цена красителя вызывала восторг придворных. 

Не менее дорогими были чернила, изготовленные с применением золота и серебра. В библиотеке Упсальского университета в Швеции хранится "серебряная библия", которой более полутора тысяч лет. Она написана серебряными чернилами на красном пергаменте. 

Ученик 4.Сложная технология получения краски и высокое ее качество (окрашенные пурпуром ткани не выцветали по 200 лет) обуславливали исключительную дороговизну пурпурных красок и, соответственно, чернил. По понятным причинам широкое распространение получил совершенно иной вид чернил. Сначала это была черная краска, которая применялась и в живописи и для письма. Древнеримские художники делали чернила из плодовых косточек, виноградной лозы, мягкой древисины, сажи, древестного и костного угля. Интересно, что и до настоящего времени лучшая черная краска приготовляется из сажи, полученной при сжигании виноградных косточек. 

Столетиями позже стали пользоваться чернилами из отвара коры дубильных растений. Самый древний русский рецепт чернил - сажа с камедью (вишневым клеем), разведенная на обыкновенной воде. Это так называемые "копченные чернила". Хv век дал новый рецепт -"вареные чернила". Их рецепт такой: "часть дубовой коры, другая ольховые, полчасти ясеневые и сего наклади полон сосуд железен или глинян и вари с водою донеже искипит вода мало не все, и оставшуюся часть воды влий в сосуд опришний, и паки налив воды вари такоже, и наклади свежие коры и потом вари без коры, а вложи жестылю в плат завязав и железену вложи и мешт, а на третий день пиши". 

В ХVI веке стали известны железные чернила, сохранившие свое значение и до наших дней. Вот как их делали на Руси. 

"Первое устругав зеленые корни ольховые без моху молодыя и в четвертый день положи кору в горшок и налити воды или квасу дораго или сусла яшнаго, а коры наклади полог горшок и варить в печи, и гораздо бы кипело и прело довольно бы день до вечера, и положим в горшок железены немного, и поставити горшок совсем, где бы место ни студено ни тепло, и на третий день разлейте чернила. Приготовить сосуд кукшин и в нем железа обломков старых мечи довольно или от кузнеца трести, завязав в плат впусти в горшок сусло чернильное, процедите сквозь плат и налити кукшин полон, и сосуд заткнув поставить в сокровенное место на двадцать дней. То есть скорое оное и книжное чернило". 

В ХVI веке россияне знали еще один рецепт - на чернильных орешках- так назывались белезненные наросты на листьях дуба. К ним, намоченным, прибавлялся вишневый клей, затем мед и варево хмелевое. 

В ХVIII веке вместо "железин" появился железный купорос, что резко повысило скорость приготовления чернил, которые на Руси стали называть "чернила добрыя". 

В 1847 году профессор Рунге приготовил чернила из экстракта кампешевого (сандалового ) дерева, которое широко распространено в тропиках. Сок этого дерева содержит химическое вещество гематоксилин, которое при окислении превращается в пигмент фиолетово-черного цвета. Американский вариант чернил получил большое распространение, особенно в качестве школьных чернил. Лучшим сортом отечественных кампешевых чернил были глубоко-черные чернила "Пегас". 

Известно также несколько экзотических рецептов чернил, и среди них- каштановые - из отвара кожуры зеленых каштанов, из спелых ягод бузины и кожуры грецких орехов. Делались чернила и из черники. "Указ о черниле черничном" сохранился в рукописи ХVI- ХVII веков. 

Здесь уместно вспомнить строки из романа Д. Дефо "Жизнь и необыкновенные приключения Робинзона Крузо, моряка из Йорка": "... Я взял с корабля перья, чернила и бумагу. Я экономил их до последней возможности и, пока у меня были чернила, аккуратно записывал все, что случилось со мной; но когда они вышли , мне пришлось прекратить мои записи, так как я не умел делать чернил и не мог придумать, чем их заменить". Робинзон, таким образом, был в полнейшем неведении в "чернильном вопросе". Иначе он мог бы воспользоваться одним из нехитрых способов изготовления этого нужного вещества, а уж трудолюбия и находчивости Робинзону было не занимать. 

Еще сравнительно недавно потребность в чернилах была огромна. К примеру, в Советском Союзе в середине 80-х годов только Московский завод художественных красок выпускал в год 1млн. флаконов чернил для авторучек, а всего в стране было 80 таких заводов! 

В 1938 году венгерский художник, скульптор и журналист Л.Биро и его брат ( по специальности химик ) получили патент на конструкцию ручки, в которой чернила подавались к пишущему шарику давлением поршня. Позднее в Австрии заменили жидкие чернила их модификацией - чернильной пастой, которая при соприкосновении с воздухом быстро высыхает. Так появилась шариковая ручка и закончилась бессменная вахта величайшего и простейшего изобретения человечества - жидких чернил.

Первые инструменты для письма

Учитель. Когда для письма стали применяться чернила, то вместо всяких палочек и стилосов потребовался какой-то новый инструмент. В восточных странах стали писать «каламом» - пустотелой тростинкой. Кончик у нее расщеплялся, и по нему постепенно стекали чернила. Эта тростинка по своему устройству уже напоминала наше перо.

В течение нескольких сот лет калам оставлял на пергаменте, папирусе и бумаге египетские иероглифы, греческие и латинские буквы, арабскую вязь. На смену каламу пришло упругое гусиное перо с косым срезом и расщепленным концом. Оно применялось много веков. Им писали Коперник и Гарибальди, Шекспир и Ломоносов, Жан-Жак Руссо и Пушкин.

Первое металлическое перо

Первые письменные данные о металлических перьях относятся к XIII и XIV столетиям. В критических монографиях, разбирающих происхождение рукописей Роберта Д' Артуа, говорится, что переписчик, с целью лучшей подделки почерка графа Д'Артуа, родного брата короля Людовика IX, употреблял «бронзовое перо».

При раскопках в Италии античного города Аоста, существовавшего за 400 лет до нашей эры, также найдено бронзовое перо. Все это свидетельствует о давнишнем существовании металлического пера, предназначенного для писания чернилами.

Есть сведения о практическом употреблении металлических перьев и в XV столетии, то есть в начале книгопечатания. В 1700 году такие перья изготовлялись в Англии, в Бирмингеме, по заказу всех желающих неким мастером Горризоном. Первый же патент на узаконенное производство перьев выдан в 1717 году в Голландии, о чем имеется соответствующая запись в Голландской патентной книге.

Известный поэт Поп даже посвятил перу свою торжественную оду, в которой восхваляются все его чудесные качества. Но надо думать, что все-таки стальное перо в то время являлось скорее предметом роскоши, а не повседневным орудием, облегчающим нелегкий труд многочисленной армии переписчиков.

Рисунки пером, даже несовершенным, сделанные великим Леонардо да Винчи, и сейчас восхищают своей красотой.

И лишь с 1816 года стальные перья широко входят в обыденную жизнь, после того как англичанин Джон Митчелл запатентовал конструкцию, несущую все основные черты современного пера.

Первое стальное перо в Германии появилось около 1820 года. Оттуда оно пришло во Францию, Россию и другие страны. Стоило оно дорого, и стоимость эта еще больше повышалась оттого, что палочку со стальным, золотым или яхонтовым пером нередко украшали алмазами, рубинами, бриллиантами и другими драгоценностями. Эта роскошь была доступна только аристократам, богачам, и поэтому дешевое гусиное перо долгое время соперничало с пером металлическим.

В конце прошлого столетия металлические перья стали изготовлять штамповочными фабричными машинами. В то время они и одержали окончательную победу над гусиными перьями.

И если прежде перо было единым по своему виду и изготовлению, то ныне насчитывается несколько десятков разновидностей: по назначению - ученические, канцелярские, чертежные, плакатные, картографические, нотные и другие; по изготовлению - из нержавеющей стали, золоченые, с кончиком загнутым, утолщенным или упроченным твердым сплавом, покрытые никелем, хромом, лаком, анодированные.

Первая шариковая ручка

Мало кто знает, что шариковой ручке, без которой уже невозможно себе представить нашу жизнь, больше 50 лет. Впервые промышленное производство этого «чуда» началось в 1945 году в Соединенных Штатах. Причем, довольно дорогие по тем временам письменные принадлежности, ценой в 8,5 американского доллара каждая, разошлись за 24 часа десятитысячным тиражом.

Шариковая ручка вошла в обиход, когда этого мало кто ожидал: она появилась во время Второй мировой войны, которая, говорят, и способствовала популярности нового пишущего приспособления: военным нужно было писать чем-то надежным и долговечным. Хотя сама идея — заменить острый перьевой наконечник свободно движущимся шариком — была вовсе не нова.

Она была запатентована изобретателем Лаудом еще в 1888 году. В описании, которое автор представил в патентное бюро, была предвосхищена широко распространенная сегодня конструкция. Чернила из специальной емкости поступали по трубочке, смачивая шарик, скользящий по бумаге. Аналогичная мысль легла впоследствии в основу разработки фломастера.

Идея, как это часто случается, пролежала под спудом, дожидаясь своего часа. Час наступил не скоро — через полвека, когда за ее разработку взялись два венгра — братья Ладислав и Георг Биро. Они предложили свой вариант, запатентовали его. Но поскольку в Европе вот-вот должна была вспыхнуть война, братья предпочли уехать подальше — в Аргентину и там спокойно занялись усовершенствованием своего детища. Приоритет, казалось, оставался за ними. В некоторых странах новинка называлась в честь ее создателей — «биро».

Так было до тех пор, пока ручками не заинтересовался предприимчивый и оборотистый американец Милтон Рейнолдс. Он совершил несколько поездок в Аргентину; вернувшись в Америку, погрузился в архивы, отыскал старый патент Лауда, что-то добавил, что-то усовершенствовал. И именно ему приписывается главная заслуга в том, что сегодня мы в основном пишем шариковыми ручками. После сенсационной распродажи 1945 года Рейнолдс наштамповал их столько, что за два года сколотил целое состояние.

Самый древний письменный прибор

В Каирском историческом музее хранится письменный прибор, которым пользовался придворный писарь в Древнем Египте. В комплекте имеется ручка, сделанная в виде заостренной палочки, небольшой пузырек, служивший чернильницей, а также песочная подушечка, заменяющая промокательную бумагу. Этот музейный экспонат является самой древней из известных письменных принадлежностей человека. Возраст прибора почтенный — ни много, ни мало 50 веков.

Практическое занятие (мини исследование):

1. Описание эксперимента

Эксперимент. Цель –  запись невидимыми чернилами. Для этого необходимо: невидимые чернила (использовать лимонный и картофельный соки, молоко; 3 белых листа бумаги; ватные палочки; свечу.)

 Практическая работа состоит из нескольких этапов.

1 этап

 На каждый белый лист бумаги ватной палочкой  сделать надписи лимонным и картофельным соком, молоком.

2 этап

Высушить записи на листочках, положив их между листами объемной книги.

3 этап

Листочки с записями подержать над огнем свечки. И вот чудо, на белых листках  появились надписи!