stringtranslate.com

Железо-галловые чернила

Дубовые галлы и сульфат железа(II) , ингредиенты железо-галловых чернил

Чернила из железного галла (также известные как обычные чернила , стандартные чернила , дубовые чернила или чернила из железного галла ) — это фиолетово-черные или коричнево-черные чернила, изготовленные из солей железа и дубильных кислот из растительных источников. Это была стандартная формула чернил, использовавшаяся в Европе в течение 1400-летнего периода между V и XIX веками, широко применявшаяся вплоть до XX века и продающаяся до сих пор.

Приготовление и использование

Домашние чернила. Слева — раствор железа (из гвоздей) и уксуса . Справа — дубовая вытяжка. Оба смешиваются непосредственно перед использованием для получения чернил, в центре.

Чернила традиционно готовились путем добавления некоторого количества сульфата железа (II) ( FeSO4 ) к раствору дубильной кислоты , но можно использовать любой донор ионов железа. Галлотаниновую кислоту обычно извлекали из дубовых галлов или галлов других деревьев, отсюда и название. Ферментация или гидролиз экстракта высвобождает глюкозу и галловую кислоту , что дает более темные пурпурно-черные чернила из-за образования галлата железа. [1]

Ферментированный экстракт смешивали с сульфатом железа (II). После фильтрации в полученный бледно-серый раствор добавляли связующее вещество (чаще всего гуммиарабик ) и использовали для письма на бумаге или пергаменте . Хорошо приготовленные чернила постепенно темнели до интенсивного пурпурно-черного цвета. Полученные следы прочно прилипали к пергаменту или веленю и (в отличие от туши или других формул) не могли быть стерты трением или мытьем. Следы можно было стереть, только соскребая тонкий слой с поверхности письма. [2]

Химия

Применение самодельных железо-галловых чернил, демонстрирующее замедленное потемнение чернил
Коррозия чернил: железо-галловые чернила вызывают распад бумаги и пергамента.

При смешивании танина с сульфатом железа образуется водорастворимый комплекс таннатов железа . Благодаря своей растворимости чернила способны проникать в поверхность бумаги, что затрудняет их стирание. При контакте с воздухом они преобразуются в таннат железа , который является более темным пигментом . Этот продукт не растворяется в воде, что способствует его долговечности в качестве чернил для письма. [3]

Процесс потемнения чернил происходит из-за окисления ионов железа из двухвалентного (Fe 2+ ) в трехвалентное (Fe 3+ ) состояние кислородом воздуха . По этой причине жидкие чернила необходимо хранить в хорошо закупоренной бутылке, и они часто становятся непригодными для использования через некоторое время. Ионы трехвалентного железа реагируют с дубильной кислотой или каким-либо производным соединением (возможно, галловой кислотой или пирогаллол ), образуя полимерное металлоорганическое соединение . [4]

Хотя это были очень эффективные чернила, формула была неидеальной. Чернила на основе железного галла являются кислотными. В зависимости от используемой поверхности для письма, чернила на основе железного галла могут иметь неприглядные «призрачные надписи» на лицевой стороне поверхности для письма (чаще всего пергамент или бумага). В конечном итоге они могут проесть отверстия в поверхности, на которой они были. Это ускоряется высокой температурой и влажностью. [5] Однако некоторые рукописи, написанные с их помощью, такие как Книга магических заклинаний , сохранились сотни лет, не повредив бумагу, на которой они использовались. [6]

История

Самые ранние рецепты чернил из дубового галла принадлежат Плинию Старшему и в лучшем случае неопределенны. Многие известные и важные рукописи были написаны с использованием чернил из железистого дубового галла, включая Codex Sinaiticus , старейшую и наиболее полную Библию, известную в настоящее время, которая, как полагают, была написана в середине четвертого века. [7] Благодаря простоте изготовления чернил из железного галла, а также их качеству стойкости и водостойкости эти чернила стали излюбленными для писцов в европейском коридоре, а также вокруг Средиземного моря. Сохранившиеся рукописи Средневековья, а также эпохи Возрождения подтверждают это, поскольку подавляющее большинство из них написано с использованием чернил из железного галла, а остальные — с использованием чернил из ламповой сажи или угольной сажи . Многие рисунки Леонардо да Винчи были сделаны чернилами из железного галла. [8] В Великобритании и Франции были приняты законы, определяющие содержание чернил из железного галла для всех королевских и юридических записей, чтобы обеспечить постоянство и в этот период времени.

Популярность железо-галловых чернил распространилась по всему миру в период колонизации и позже. Почтовая служба Соединенных Штатов имела свой собственный официальный рецепт, который должен был использоваться во всех почтовых отделениях для использования их клиентами. Только с изобретением химически полученных чернил и пишущих жидкостей во второй половине 20-го века железо-галловые чернила вышли из общего пользования.

Убывающее использование

Постоянство и водостойкость формулы железа и галлового ореха сделали ее стандартными чернилами для письма в Европе на протяжении более 1400 лет, а в Америке после европейской колонизации. Ее использование и производство начали снижаться только в 20 веке, когда стали доступны другие водостойкие формулы (лучше подходящие для письма на бумаге). [ необходима цитата ] Сегодня железо-галловые чернила производятся небольшим количеством компаний и используются любителями перьевых ручек и художниками, но имеют меньше административных применений.

Перьевые ручки

Образцы письма перьевой ручкой, написанные сине-черным цветом Церковные канцелярские принадлежности Регистраторы Чернила на основе железо-галловой кислоты, используемые в Соединенном Королевстве для официальных документов
Железо-галловые чернила для перьевых ручек, флакон для заправки, 0,5 литра, около 1950-х годов с контейнером для хранения
Немецкое свидетельство о браке, выданное 6 декабря 1952 года в Ландсхуте, подписанное железо-галловыми чернилами служащим ЗАГСа

Традиционные железо-галловые чернила, предназначенные для погружных ручек, не подходят для перьевых ручек , работающих по принципу капиллярного действия . Накопление феррогалловых отложений в системе подачи может засорить небольшие чернильные каналы в подаче перьевых ручек. Кроме того, очень кислые традиционные железо-галловые чернила, предназначенные для погружных ручек, могут вызывать коррозию металлических деталей ручек (явление, известное как окислительно-восстановительная реакция / мгновенная коррозия ). Эти явления могут разрушить функциональность перьевых ручек.

Вместо этого для перьевых ручек предлагаются современные формулы суррогатных железных галлов, такие как сине-черные чернила во флаконах от Lamy (сняты с производства в 2012 году), Montblanc (сняты с производства в 2012 году), Chesterfield Archival Vault (сняты с производства в 2016 году), чернила Diamine Registrar's Ink, чернила Ecclesiastical Stationery Supplies Registrars Ink, Hero 232 и Organics Studios Aristotle Iron Gall. [9] Другие производители предлагают помимо сине-черных другие цветные железные галловые чернила, такие как Gutenberg Urkundentinte G10 Schwarz (сертификат чернил G10 черный), чернила KWZ Iron Gall, чернила Platinum Classic, чернила Rohrer & Klingner "Salix" (сине-черные) и "Scabiosa" (фиолетово-серые), а также чернила Stipula Ferrogallico для перьевых ручек. [10] [11] [12] [13]

Эти современные чернила на основе железного галла содержат небольшое количество феррогалловых соединений и также, скорее всего, имеют стехиометрически оптимизированную формулу. Исторические чернила часто содержали избыток кислоты, которая не расходовалась при окислении феррогалловых соединений. Современные формулы также, как правило, используют соляную кислоту , тогда как многие исторические чернила использовали серную кислоту . Соляная кислота — это газ в растворе, который испаряется. В результате современные чернила на основе железного галла для перьевых ручек с меньшей вероятностью повреждают бумагу, чем исторические чернила, и более щадящие для внутренней части перьевой ручки, но все равно могут вызывать проблемы, если их оставить в ручке на длительный период. Производители или продавцы современных чернил на основе железного галла, предназначенных для перьевых ручек, иногда рекомендуют более тщательный, чем обычно, режим очистки, который требует регулярного смывания чернил водой, чтобы избежать засорения или коррозии на деликатных деталях ручки. Для более тщательной очистки перьевой ручки от железо-галловых чернил часто рекомендуется последовательно промывать ручку водой, разбавленным уксусом или лимонной кислотой (для вымывания остаточных соединений железо-галловых соединений), водой, разбавленным аммиаком (при необходимости для вымывания остаточных пятен цветной краски), а затем водой.

Цветной краситель в этих современных формулах железной галли действует как временный краситель, делая эти чернила четко видимыми во время письма. Феррогалловые соединения посредством постепенного процесса окисления вызывают заметное постепенное изменение цвета на серый/черный, пока эти чернила полностью высыхают и делают письмо водостойким. Свойство чернил менять цвет также зависит от свойств используемой бумаги. В целом, процесс потемнения будет протекать быстрее и заметнее на бумагах, содержащих относительно большое количество остатков отбеливателя .

Хотя современные железо-галловые чернила не используются в 21 веке, как чернила для авторучек на основе красителей, они по-прежнему используются в авторучках, где требуется их стойкость. В Соединенном Королевстве использование специальных сине-черных архивных чернил Registrars' Ink, содержащих феррогаллические соединения, требуется в регистрационных бюро для официальных документов, таких как свидетельства о рождении , свидетельства о браке , свидетельства о смерти , а также в списках духовенства и судовых журналах . [14] [15] [16] [17] В Германии использование специальных синих или черных urkunden- oder dokumentenechte Tinte или документальных перманентных чернил требуется в notariellen Urkunden ( правовые документы нотариуса гражданского права ). [18]

Немецкое регулирование дляUrkundentinteчернила (1933)

Формула «стандартных чернил» правительства США (1935)

В статье Popular Science о чернилах для письма с железным галлом также упоминается, что метиловый фиолетовый краситель может быть использован для изготовления фиолетовых чернил с железным галлом, не раскрывая количество и растворимый нигрозиновый краситель для немедленного получения черных чернил с железным галлом. Чтобы избежать токсичного биоцида карболовой кислоты, используемого в качестве консерванта в формуле «стандартных чернил» правительства США, 2 г салициловой кислоты C
6ЧАС
4(OH)COOH может использоваться как более безопасная альтернатива биоциду для предотвращения появления плесени в чернильнице. Оба консерванта усиливаются за счет снижения значения pH (подкисление чернил путем добавления соляной кислоты).

Индийский стандарт 220 (1988)

В Индии используется стандарт IS 220 (1988): Чернила для перьевых ручек – феррогаллотаннат (содержание железа 0,1 процента), третий пересмотр, который был подтвержден в 2010 году. Этот индийский стандарт был принят Бюро индийских стандартов 21 ноября 1988 года после того, как проект, доработанный Комитетом по чернилам и смежным продуктам, был одобрен Советом по химическому разделу. IS 220 предписывает требования и методы отбора проб и испытаний для чернил для перьевых ручек на основе феррогаллотаннат, содержащих не менее 0,1 процента железа. [21]

В Приложении М указано, что эталонные чернила IS 220 должны быть приготовлены по следующей формуле:

Чернила эталона IS 220 нельзя использовать в течение более одного месяца с даты приготовления, их следует хранить в бутылочках для реагентов янтарного цвета (см. IS 1388: 1959).

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Дирингер, Дэвид (1 марта 1982 г.). Книга перед печатью: древняя, средневековая и восточная . Dover Publications. С. 551–552.
  2. ^ Флемей, Мари (21 марта 2013 г.). «Железно-желчные чернила». Traveling Scriptorium . Получено 2 мая 2018 г.
  3. ^ Eusman, Elmer (1998). "Железно-галловые чернила – Химия". Сайт железно-галловых чернил . Архивировано из оригинала 24 апреля 2019 года . Получено 28 июля 2017 года .
  4. ^ Фруэн, Лоис (2002). «Железно-желчные чернила». Реальный мир химии . Kendall/Hunt Publishing. ISBN 978-0-7872-9677-3. Архивировано из оригинала 30 апреля 2016 года.
  5. ^ Лю, Юнь; Цигич, Ирена Краль; Стрлича, Матия (2017). «Кинетика ускоренной деградации исторической бумаги, содержащей железо-галловые чернила» (PDF) . Деградация и стабильность полимеров . 142 : 255–262. doi : 10.1016/j.polymdegradstab.2017.07.010 .
  6. ^ Кристофер Боррелли (30 октября 2017 г.). «Книга магических чар библиотеки Ньюберри — это «вещь кошмаров». Chicago Tribune .
  7. ^ Маццарино, Сара. «Отчет о различных чернилах, использованных в Синайском кодексе, и оценка их состояния» . Получено 16 марта 2013 г.
  8. ^ Уайт, Сьюзен Д. (2006). Рисуй как да Винчи . Лондон: Cassell Illustrated, стр. 18-19, ISBN 9781844034444 . 
  9. ^ СПИСОК ЧЕРНИЛ ДЛЯ ПЕРЬЕВЫХ РУЧЕК НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА И ГАЛЛА, составленный Т. Медейросом
  10. ^ "KWZ Iron Gall inks". Архивировано из оригинала 26 марта 2020 года . Получено 23 декабря 2018 года .
  11. ^ "Platinum Classic iron gall inks". Архивировано из оригинала 9 марта 2019 года . Получено 21 декабря 2018 года .
  12. ^ Чернила Platinum Classic - сепия, черный, железный, галл
  13. ^ СПИСОК ЧЕРНИЛ ДЛЯ ПЕРЬЕВЫХ РУЧЕК НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА И ГАЛЛА, составленный Т. Медейросом
  14. ^ Чернила регистраторов
  15. ↑ Генри «Инки» Стивенс — изобретатель сине-черных чернил (Stephens Blue-Black Registrar's Ink) на BBC Radio 4
  16. ^ Руководство для уполномоченных лиц, Паспортное управление Ее Величества, Главное регистрационное управление, Выпуск: 2012, Последнее обновление: февраль 2015, Регистрационный фонд, 1.18, Страница 5
  17. ^ "Guidebook for The Clergy, HM Passport Office, General Register Office, Issued: 2011, Last Updated: February 2015, Ink, 1.9, Page 7" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 сентября 2015 . Получено 5 февраля 2016 .
  18. ^ "Dienstordnung für Notarinnen und Notare (DONot), Abschnitt Herstellung der notariellen Urkunden § 29" (на немецком языке). Архивировано из оригинала 26 июня 2014 года . Проверено 17 ноября 2012 г.
  19. ^ Буххайстер-Оттерсбах: Vorschriften für Drogisten . 11. Ауфляж фон Георг Оттерсбах (Фольксдорф/Гамбург). Verlag Юлиус Шпрингер, Берлин, 1933 г. (на немецком языке)
  20. ↑ Уэйлс, Рэймонд Б. (январь 1935 г.). «Что можно сделать в домашней лаборатории». Popular Science Monthly . 126 (1): 54–55.
  21. ^ "IS 220 (1988): Чернила для перьевых ручек – ферро-галло-таннат (содержание железа 0,1 процента), третья редакция" (PDF) . Бюро индийских стандартов. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 года . Получено 12 августа 2014 года .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Железо-галловые чернила .