隐形墨水.doc

隐形墨水.doc 原理 隐形墨水之原理也非常简单，它仅仅是利用酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化而已，除了应用化学变化中的酸碱中和之原理之外，还可利用其它的化学反应—如沈淀反应、氧化还原、错离子形成及催化反应等现象， 来配制隐形墨水。为了进一步揭开隐形墨水的秘密，以下仅以酸碱型、沈淀型、错离子型、氧化还原型及催化型等五种隐形墨水的配制与使用加以说明供作参考。 配制与使用 一、酸验型之隐形墨水 将酸碱指示剂如酚钛溶液滴2滴于酸性溶液(如0.1M HCl)中，并利用毛刷沾酸性溶液将滤纸涂满，待干后再利用毛笔沾取碱性溶液(如0.5M NaOH)做为隐形墨水(无色透明)，并在滤纸上写字，则便会在白色滤纸上出现粉红色字来。如改用其它常用的酸检指示剂(如广用指示剂)加于酸性(或碱性)溶液中，再用毛刷将其涂在滤纸上而呈现红色(或蓝色)纸张，待干后用毛笔沾取碱性(或酸性)溶液在上述处理过的红色滤纸(或蓝色滤纸)上写字，便会出现红色底蓝色字(或蓝色底红色字)来。其结果列于一，而常用指示剂之颜色变化范围列于表二。 表一 酸碱型隐形墨水之颜色变化 0.1M HCl加指示剂 0.1M NaOH加指示剂 酚钛(滤纸呈白色) 溴瑞香草蓝(滤纸呈黄色) 广用指示剂(滤纸呈红色) 酚钛(滤纸呈红色) 溴瑞香草蓝(滤纸呈蓝色) 广用指示剂(滤纸呈蓝色) 0.5M HCl - - 红色底白色字 蓝色底黄色字 蓝色底红色字 0.5M NaOH 白色底红色字 黄色底蓝色字 红色底蓝色字 - - 表二 常用指示剂之颜色变化 指示剂 pH和颜色变化范围 酚钛 8.2(无色),10.0(红色) 溴瑞香草蓝 6.0(黄色),7.6(蓝色) 广用指示剂 4 5 6 7 8 9 10 红 橙 红 绿 蓝 靛 紫 二、沈淀型之隐形墨水 利用两种不同的化合物反应时会产生不溶性之有色沈淀物来配制成沈淀型隐形墨水，例如(1)由硝酸铅或硝酸银溶液与硫化铵溶液作用产生黑色的硫化铅(PbS) 或黑色的硫化银(Ag2S)沈淀。(2)由硝酸铅或硝酸银溶液与碘化钾溶液作用产生 黄色的碘化铅(PbI2)或黄色的碘化银(AgI)沈淀。(3)由硝酸铅或硝酸银溶液与 氯化钠溶液作用产生白色的氯化铅(PbCl2)或白色的氯化银(AgCl)沈淀。前者(1) 与(2)可在白色滤纸上呈现出黑色或黄色字体，而后者(3)可在预先染成黑色的滤 纸上呈现白色字体来。其结果列于表三，其反应方程式如下: Pb2+(aq)+S2-(aq)?PbS(s)黑色 2Ag+(aq)+S2-(aq)?Ag2S(s)黑色 Pb2+(aq)+2I-(aq)?PbI2(s)黄色 Ag+(aq)+I-(aq)?AgI(s)黄色 Pb2+(aq)+2Cl-(aq)?PbCl2(s)白色 Ag+(aq)+Cl-(aq)?AgCl(s)白色 表三 沈淀型隐形墨水之颜色变化 硫化铵溶液 (NH4)2S (滤纸呈白色) 碘化钾溶液 KI (滤纸呈白色) 氯化钠溶液 NaCl (滤纸先染成黑色) 硝酸铅溶液 Pb(NO3)2 白色底 黑色字 白色底 黄色字 黑色底 白色字 硝酸银溶液 AgNO3 白色底 黑色字 白色底 黄色字 黑色底 白色字 三、错离子型之隐形墨水 由金属阳离子和非金属阴离子结合成有色的错离子(Complex ion)来配制而成 隐形墨水。例如(1)由氯化铁溶液和硫氰酸钾溶液作用形成红色的硫氰酸铁[Fe(SC N)2+]错离子。(2)由可溶性淀粉溶液和碘液作用而形成深蓝色的I3--Starch错离子。 (3)由氯化铁或氯化亚铁与亚铁氰化钾或铁氰化钾溶液作用皆分别形成深蓝色错化 合物，其结果列于表四，其反应方程式如下: Fe3+(aq)+SCN-(aq)?Fe(SCN)2+红色 I3-(aq)+Starch?I3—Starch深蓝色 4Fe3+(aq)+3Fe(CN)64-(aq)?Fe4[Fe(CN)6]3深蓝色 3Fe2+(aq)+2Fe(CN)63-(aq)?Fe3[Fe(CN)6]2深蓝色 表四 错离子型之隐形墨水颜色变化 氯化铁溶液 FeCl3 (滤纸呈淡棕色) 碘-碘化钾溶液 (I3-) (滤纸呈棕色) 氯化亚铁溶液 FeCl2 (滤纸呈淡棕色) 硫氰酸钾溶液 KSCN 棕色底 红色字 - - 可溶性淀粉溶液 Soluble starch - 棕色底 深蓝色字 - 亚铁氰化钾溶液 K4Fe(CN)6 淡棕色底 深蓝色字 - - 铁氰化钾溶液 K3Fe(CN)6 - - 淡棕色底 深蓝色字 四、氧化还原型之隐形墨水 由氧化剂与还原剂作用时产生颜色变化(产生或消失)之现象而配制成隐形墨水。 例如(1)由硫代硫酸钠溶液与碘液作用时碘液的棕色会消失。(2)由过氧二硫酸钾 溶液将碘化钾溶液中之碘离子氧化成碘分子而呈现棕色。(3)由草酸将紫红色的过 锰酸钾溶液还原成无色的锰离子。其结果列于表五，其反应方程式如下: I2+2S2O32-?2I-+S4O62- 棕色 无色 2I-+S2O82-?I2+2SO42- 无色 棕色 5C2O42-+2MnO4-+16H+?2Mn2++10CO2+8H2O 紫红色 无色 表五 氧化还原型隐形墨水之颜色变化 碘酒 I2 (滤纸呈棕色) 碘化钾溶液 KI (滤纸呈白色) 过锰酸钾溶液 KMnO4 (滤纸呈紫红色) 硫代硫酸钠溶液 Na2S2O3 (还原剂) 棕色底 白色字 - 紫红色底 白色字 过氧二硫酸钾溶液 K2S2O6 (氧化剂) - 白色底 棕色字 - 草酸钠溶液 Na2C2O4 (还原剂) - 紫红色底 白色字 五、傕化型之隐形墨水 由于催化剂之催化作用而使化学反应发生而且产生明显的颜色变化来配制的隐形墨水。例如(1)由二铬酸钾(K2Cr2O7)催化过氧化氢而分解成水和氧气时，二铬酸钾先转变成暗褐色的过氧二铬酸钾(K2Cr2O9)，随后又会放出氧气而回复为原来的二铬酸钾。(1)鲁米诺(Lumionl)在碱性溶液和双氧水存在下受到Fe3+或Fe2+等离子之催化而出现蓝绿色光。因此若将二铬酸钾溶液处理在滤纸上，随后用毛笔沾取双氧水在滤纸上写字，则会出现暗褐色字体，但不久又会消失。若将赤血盐[K3Fe(CN)6]、氯化铁(FeCl3)或氯化亚铁(FeCl2)溶液分别处理在滤纸上，然后在鲁米诺之氢氧化钠溶液中加入少许双氧水，于暗室内在滤纸上写字，则会出现蓝绿色光之字迹，但不久又会消失。其结果列于表六。 表六 催化型隐形墨水之颜色变化 二铬酸钾溶液 K2Cr2O7 (滤纸呈橘红色) 赤血盐溶液 K3Fe(CN)6 (滤纸呈红色) 氯化铁溶液 FeCl3 (滤纸呈淡棕色) 氯化亚铁溶液 FeCl2 (滤纸呈淡棕色) 双氧水 (H2O2) 橘红色底暗褐色字随后又消失 - - 鲁米诺之碱性溶液 (Lumionl/NaOH) - 于暗室内呈现蓝绿色光字，随后又消失 于暗室内呈现蓝绿色光字迹，但在光线下呈深棕色字迹 于暗室内呈现蓝绿色光字迹，但在光线下呈深棕色字迹 ( ] 结论 上述所介绍的五种隐形墨水乃是分别由不同的化学药品，如酸碱性溶液和指示剂，沈淀剂、氧化剂、还原剂、错化剂或催化剂及发光剂等分别调配而成无色透明的溶液作为隐形墨水，而且必须分别在特殊药品处理过之滤纸上来写字，才会由于分别发生酸碱中和、产生沈淀、氧化还原、形成错离子或错化合物或催化作用等而出现各种不同颜色的字体，此乃为隐形墨水之秘密所在。 若将上述几种隐形墨水加以混合，则便可同时针对不同药品处理的滤纸写出不同颜色的字体来，由此配制成一综合型的隐形墨水。如将碘化钾溶液、硫代硫酸钠溶液及硫氰酸钾溶液等混合成一综合型的隐形墨水时，便可分别在硝酸铅溶液、碘酒溶波及氯化铁溶液等处理过的滤纸上写出白底黄色字体(PbI2)、棕褐色底白色字(I-)及白色底红色字[Fe(SCN)2+]来。 自然界的隐形墨水 买一只新鲜的乌贼,然后取出其墨囊,用里面的墨汁可以写出几天后消失的字,因为其主要成分是蛋白质,会分解掉的。用毛笔蘸糖水在纸上写字，晾干后字迹消失，用火烤便显现。空无一字的白纸，只要用火一烤，就会有字形图案显现出来，这可不是间谍片哦～你也可以的，你知道这是怎么办到的吗,告诉你，你只要准备一枝毛笔、一杯糖水、一支蜡烛和一张白纸，现在和我一起做吧～ 1、先用毛笔蘸着糖水在纸上写字。 2、把纸晾干，晾干后，糖水字都消失了。 3、用蜡烛稍微把纸烤一下。 这时，你会看到:刚才你所写的字又显现出来，是浅褐色的～ 对了，我想起来了，一定要注意的是: 1、糖水的浓度要稍高一些，实验结果才会明显。 2、用蜡烛烤纸的时候，要小心别把纸烤着了。 如果你问我为什么的话，我会告诉你:用糖水写在纸上的字，因为被火烤过后，糖分会脱水，便呈浅褐色，字就显出来了。 。 紫外线隐形墨水 紫外线隐形墨水是应用紫外光(200-400nm)照射激发而发出可见光(400-800nm)的特种墨水。使用隐形防伪墨水所写或打印的防伪图文内容，在普通光线下显示为不可见;只有在特定的紫外光环境(3650A紫外光，如:验钞机或紫外线灯)下，所打印的防伪内容才清晰可见～离开紫外光源(紫外灯、验钞机)后，字迹又立即消失。 它是针对产品防伪、重要文件防伪等需要，对隐形防伪标记、文字、图像等内容进行书写或打印而开发生产的隐形墨水产品;可用于秘密通讯、文件、合同、借据以及各类高级烟、酒、食品、药品、化妆品的包装防伪等有隐形要求的防伪。 【适用型号】 笔用(ZY-1型)、喷墨打印机用(ZY-2型)、喷码机用(ZY-3型)。 【外观状态】 微黄色透明液体。 【性 质】 水溶性。 【主要特性】 防伪隐形效果好。 【保 质 期】 两年。 【储存运输】 存放时应保持通风、干燥，环境温度不低于0?。 运输时应防止雨淋、暴晒。