Исследовательский проект

Министерство образования и науки Астраханской области
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г. Астрахани "Средняя общеобразовательная школа №64"

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

на тему

«Невидимые чернила»

Автор проекта: ученица 3 «Ж» класса

Столярова Вероника ???

Научный руководитель проекта:

Студентка 4 «В» группы

Черненко Диана Олеговна

Учитель начальных классов Школы №64

Фольк Елена Михайловна

Астрахань, 2023

Введение 3

1. История возникновения невидимых чернил. 4

2. Виды невидимых чернил. 5

3. Рецепты получения невидимых чернил. 8

4. Создание и получение невидимых чернил в домашних условиях. 9

Заключение 10

Введение

Невидимые чернила (еще их называют симпатические) – это чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определенных условиях (нагрев, освещение, химический проявитель и т. д.) Обычно процесс записи осуществляется следующим образом: первый слой наносится важная запись невидимыми чернилами, второй 

слой — ничего не значащая запись видимыми чернилами. Есть наука о скрытой передаче информации путём сохранения в тайне самого факта 

передачи, это наука – стеганография.

Актуальность:

Сейчас мало кто помнит и знает о существовании невидимых чернил, которые люди использовали на протяжении веков для написания. Мне очень понравилось это изобретение, и я решила узнать, что же что за чернила такие невидимые, где их можно взять и что нужно сделать, чтобы я сама смогла написать тайные послания.

Объект исследования: невидимые чернила.

Предмет исследования: вещества, исчезающие при нанесении на бумагу и проявляющиеся на ней при определённых условиях.

Цель исследования: Научиться изготавливать невидимые чернила в домашних условиях, своими руками.

Задачи исследования:

1. Изучить информацию о невидимых чернилах, истории возникновения, видах и способах их получения;

2. Самостоятельно изготовить невидимые чернила;

3. Описать результаты эксперимента и сделать выводы

Методы исследования: изучение литературы, сбор информации, просмотр интернет – ресурсов, обработка и обобщение материала, эксперимент по получению невидимых чернил.

Гипотеза: Невидимые чернила можно изготовить в домашних условиях из подручных средств.

История возникновения невидимых чернил

Еще в I веке н.э. Филон Александрийский писал рецепт симпатических чернил из сока чернильных орешков, для проявления которых требовался раствор железомедной соли. Овидий предполагал использовать молоко в качестве невидимых чернил (проявляются после нагрева).

Невидимые чернила продолжали использоваться как в средневековье, так и в новейшее время, например, в письмах русских революционеров из тюрем. Секретный текст, написанный молоком между строк внешне безобидного обычного письма, проявлялся при проглаживании бумаги горячим утюгом. Царская охрана знала об этой переписке и успешно ее прочитывала.

В «рассказах о Ленине» написано, как Владимир Ленин писал молоком на бумаге между строк. Правда это или нет, никто не знает. Но даже из этого далекого неполного списка понятно, что существуют чернила, для изготовления которых необходимы сложные химические вещества, а для других все есть на кухне.

Невидимые (симпатические) чернила – это чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определенных условиях (нагрев, химический проявитель, ультрафиолетовые или инфракрасные лучи и др.).

Виды невидимых чернил

В зависимости от характера взаимодействия веществ, все невидимые (симпатические) чернила можно условно разделить на такие виды:
-химические;
-фоточувствительные;
-люминесцентные;
-термочувствительные;
- влагочувствительные.

Химические чернила

В состав химических чернил входят бесцветные или слабо окрашенные вещества, которые способны реагировать с другими веществами, образуя ярко окрашенные продукты. Раствор «чернил» наносится на бумагу и высушивается при комнатной температуре. Полученное скрытое изображение проявляется раствором другого вещества (проявитель) или его называют электролит, при помощи пульверизатора или ватного тампона. Иногда проявитель представляет собой газообразное вещество.

Химическими чернилами пользовались немецкие шпионы.

Фоточувствительные чернила

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

Первая группа таких чернил содержит бесцветные или слабоокрашенные вещества, которые разлагаются при освещении видимым 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.

Фоточувствительные чернила наносят на бумагу и высушивают на воздухе. Надпись проявляют или удаляют, освещая ее ярким солнечным светом.

Люминесцентные чернила

Эта группа чернил содержит бесцветные либо слабо окрашенные вещества, способные к люминесценции под действием ультрафиолетового излучения. Для проявления таких чернил надпись освещают ультрафиолетовой лампой. После прекращения действия ультрафиолета надпись исчезает. Люминесцентные чернила активно используются полицией и спецслужбами, а также студентами – во время контрольных или экзаменов.

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.

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 – 3 минут. Участки бумаги, пропитанные этими чернилами, становятся под действием воды полупрозрачными. При высыхании бумаги надпись исчезает, но вновь появляется при погружении в воду.

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 секунд, не допуская ее переувлажнения и образования на ней капелек воды. Затем, держа бумагу вертикально, посыпают ее очень мелким порошком какого-нибудь окрашенного вещества. Избыток порошка удаляют стряхиванием. Участки бумаги, пропитанные указанными чернилами, после обработки паром становятся липкими и за счет этого удерживают частицы пигмента – надпись «проявляется».

Рецепты получения невидимых чернил

Изучив несколько интернет-сайтов, я узнал, что способов изготовления невидимых чернил очень много. Вот список лишь немногих из них:

Список симпатических чернил

Но даже из этого далеко неполного списка понятно, что существуют чернила, для изготовления которых необходимы сложные химические вещества, а для других все есть на кухне. Но будут ли «простые» рецепты эффективными?

Это я и решила проверить.

Создание и получение невидимых чернил в домашних условиях

Итак, в ходе практической работы мы провели 3 эксперимента по изготовлению невидимых чернил: это невидимые чернила из лимона, молока и чайной соды.

Для эксперимента, в качестве инструмента для письма лучше использовать ватную палочку или кисть. Они мягкие и не повредят поверхность бумаги. Бумагу лучше взять твёрдую белую или картон.

Эксперимент 1. приготовление невидимых чернил из лимона

Для этого мне понадобилось: половинка лимона, стаканчик, кисточка, белый лист бумаги. Из отрезанной половинки лимона я выжала сок в стакан, добавила такое же количество воды. Обмакнула кисточку в раствор лимонного сока и воды и сделала надпись на бумаге. После того, как надпись сделана, ей надо было высохнуть. Чтобы проявить надпись, мы прогладили листок горячим утюгом.

По итогу 1 эксперимента мы сделали следующий вывод: лимонная кислота темнеет при воздействии температуры и таким образом, чернила становятся видимыми. Лимонный сок приятно пахнет, не заметен при высыхании, но долго сохнет, проявляется слабо, букв практически не видно и при нагревании свечой, и при проглаживании утюгом.

Эксперимент 2. приготовление невидимых чернил из молока

Налила в стаканчик немного молоко. Обмакнула кисточку в молоко и написала ей на листке белой бумаги. Также дала молоку высохнуть. От букв не осталось ни следа, ни запаха. Затем мы с мамой также нагрели бумагу, прогладив её хорошенько утюгом, молоко при нагревании должно изменить цвет.

Вывод: Молоко действительно изменило цвет, но цвет надписи оказался не однородным, буквы проявлялись слабо, также, как и в эксперименте с лимонной кислотой.

И последний 3 эксперимент: приготовление невидимых чернил из соды

Необходимо приготовить насыщенный раствор обыкновенной пищевой соды в воде. Эти чернила могут очень долго храниться, не портясь. В этом их преимущество перед способом письма молоком или соками лимона. Для удобства письма этими чернилами лучше всего заправить авторучку. Но я воспользовался, как и в предыдущих рецептах кисточкой. Сразу же за кистью вода испаряется, и на листе бумаги вроде бы ничего нет. После того, как моя надпись на листе просохла, мы прогрели её утюгом.

Результат нас удивил, надпись проявилась быстро, четко и ясно. При нагревании утюгом проступает темно-коричневый текст. Этот текст оказался самым ярким и однородным из всех предыдущих. Эти невидимые чернила оказались лучшими! И не совсем сложны в приготовлении.

Заключение

1. Получить невидимые чернила самостоятельно можно из легкодоступных в домашнем обиходе веществ. Причем, с этим справится даже ребенок, поскольку нам по 10 лет, и я легко с этим справилась.

2. Не все виды симпатических (невидимых) чернил можно получить в домашних условиях, в основном только теплочувствительные чернила. Так как их легко проявить в домашних условиях воздействием тепла. Симпатические чернила, для которых нужны химические вещества или химические проявители, можно получить только в специальной химической лаборатории.

3. Проявлять невидимые записи в условиях класса можно с помощью, свечи, лампы, утюга, но наиболее удобный и безопасный способ - это с помощью утюга.

4. В ходе экспериментов мы установили, что самыми подходящими самодельными невидимыми чернилами можно считать – чернила из соды. Они легко готовятся, долго хранятся, не имеют запаха, высыхают быстрее других чернил, участвующих в эксперименте и абсолютно незаметны на бумаге. Их можно даже заправлять в авторучку, так как они не портятся. И эти чернила проявляются ярче и однороднее других невидимых чернил..

5. В ходе своей исследовательской работы я убедилась, что эксперимент – это очень увлекательное и интересное занятие. В ходе своего эксперимента я почувствовала себя не только исследователями, но и настоящими разведчиками на секретном задании.

Таким образом, мы доказали, что в домашних условиях можно получить теплочувствительные невидимые чернила из легкодоступных в домашнем обиходе веществ. Проявлять невидимые записи в домашних условиях можно с помощью, свечи, лампы, но наиболее удобный и безопасный способ - это с помощью утюга. Самыми лучшими самодельными невидимыми чернилами можно считать чернила из соды.