自制隱形墨水的原理

自制隱形墨水的原理第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日題目由來（研究目的）諜戰(zhàn)片中頻繁出現(xiàn)的隱形書信激起了我們的好奇心，那是怎么做到的呢？我們小組對(duì)于隱形墨水進(jìn)行了研究。希望可以找到隱形墨水的秘密。第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日研究記錄11.09.26-11.10.02提出課題查找、篩選資料11.10.03-11.10.20進(jìn)行試驗(yàn)及研究完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告11.10.21-11.10.23完成研究報(bào)告結(jié)束課題第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日研究分工郭嘉穎：查找資料、填寫實(shí)驗(yàn)及研究報(bào)告陳依依：進(jìn)行試驗(yàn)、完成研究報(bào)告（論文）吳紫瓊：進(jìn)行試驗(yàn)、完成研究報(bào)告（PPt）第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日隱形墨水的原理隱形墨水之原理非常簡單，它僅僅是利用酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化而已。除了應(yīng)用化學(xué)變化中的酸堿中和之原理之外，還可利用其它的化學(xué)反應(yīng)—如沉淀反應(yīng)、氧化還原、錯(cuò)離子形成及催化反應(yīng)等現(xiàn)象，來配制隱形墨水。為了進(jìn)一步揭開隱形墨水的秘密，以下僅以酸堿型、沉淀型、錯(cuò)離子型、氧化還原型、催化型及發(fā)光劑等六種隱形墨水的配制與使用加以說明供作參考。

正文第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日酸驗(yàn)型之隱形墨水

將酸堿指示劑（如酚鈦溶液）滴2滴于酸性溶液（如0.1MHCl）中，并利用毛刷沾酸性溶液將濾紙涂滿，待干后再利用毛筆沾取堿性溶液（如0.5MNaOH）做為隱形墨水（無色透明），并在濾紙上寫字，則便會(huì)在白色濾紙上出現(xiàn)粉紅色字來。如改用其它常用的酸檢指示劑（如廣用指示劑）加于酸性（或堿性）溶液中，再用毛刷將其涂在濾紙上而呈現(xiàn)紅色（或藍(lán)色）紙張，待干后用毛筆沾取堿性（或酸性）溶液在上述處理過的紅色濾紙（或藍(lán)色濾紙）上寫字，便會(huì)出現(xiàn)紅色底藍(lán)色字（或藍(lán)色底紅色字）來。第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日沉淀型之隱形墨水

利用兩種不同的化合物反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不溶性之有色沈淀物來配制成沈淀型隱形墨水，例如（1）由硝酸鉛或硝酸銀溶液與硫化銨溶液作用產(chǎn)生黑色的硫化鉛（PbS）或黑色的硫化銀（Ag2S）沈淀。（2）由硝酸鉛或硝酸銀溶液與碘化鉀溶液作用產(chǎn)生黃色的碘化鉛（PbI2）或黃色的碘化銀（AgI）沈淀。（3）由硝酸鉛或硝酸銀溶液與氯化鈉溶液作用產(chǎn)生白色的氯化鉛（PbCl2）或白色的氯化銀（AgCl）沈淀。前者（1）與（2）可在白色濾紙上呈現(xiàn)出黑色或黃色字體，而后者（3）可在預(yù)先染成黑色的濾紙上呈現(xiàn)白色字體來。其反應(yīng)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)黃色

Ag+(aq)+I-(aq)→AgI(s)黃色

Pb2+(aq)+2Cl-(aq)→PbCl2(s)白色

Ag+(aq)+Cl-（aq)→AgCl(s)白色

第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日錯(cuò)離子型之隱形墨水

由金屬陽離子和非金屬陰離子結(jié)合成有色的錯(cuò)離子來配制而成隱形墨水。例如（1）由氯化鐵溶液和硫氰酸鉀溶液作用形成紅色的硫氰酸鐵[Fe(SCN）2+

]錯(cuò)離子。（2）由可溶性淀粉溶液和碘液作用而形成深藍(lán)色的I3--Starch錯(cuò)離子。（3）由氯化鐵或氯化亞鐵與亞鐵氰化鉀或鐵氰化鉀溶液作用皆分別形成深藍(lán)色錯(cuò)化合物，其反應(yīng)方程式如下：

Fe3+(aq)+SCN-(aq)→Fe(SCN)2+紅色

I3-(aq)+Starch→I3—Starch深藍(lán)色

4Fe3+(aq)+3Fe(CN)64-(aq)→Fe4[Fe(CN)6]3深藍(lán)色

3Fe2+(aq)+2Fe(CN)63-(aq)→Fe3[Fe(CN)6]2深藍(lán)色

第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日氧化還原型之隱形墨水由氧化劑與還原劑作用時(shí)產(chǎn)生顏色變化（產(chǎn)生或消失）之現(xiàn)象而配制成隱形墨水。例如（1）由三氧化二硫溶液與碘液作用時(shí)碘液的棕色會(huì)消失。（2）由過氧二硫酸鉀溶液將碘化鉀溶液中之碘離子氧化成碘分子而呈現(xiàn)棕色。（3）由草酸將紫紅色的過錳酸鉀溶液還原成無色的錳離子。其反應(yīng)方程式如下：

I2+2S2O32-→2I-+S4O62-

棕色無色

2I-+S2O82-→I2+2SO42-

無色棕色

5C2O42-+2MnO4-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O紫紅色無色

第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日催化型之隱形墨水

由于催化劑之催化作用而使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生而且產(chǎn)生明顯的顏色變化來配制的隱形墨水。例如（1）由二鉻酸鉀（K2Cr2O7）催化過氧化氫而分解成水和氧氣時(shí)，二鉻酸鉀先轉(zhuǎn)變成暗褐色的過氧二鉻酸鉀（K2Cr2O9），隨后又會(huì)放出氧氣而回復(fù)為原來的二鉻酸鉀。（2）魯米諾在堿性溶液和雙氧水存在下受到Fe3+或Fe2+等離子之催化而出現(xiàn)藍(lán)綠色光。因此若將二鉻酸鉀溶液處理在濾紙上，隨后用毛筆沾取雙氧水在濾紙上寫字，則會(huì)出現(xiàn)暗褐色字體，但不久又會(huì)消失。若將赤血鹽[K3Fe(CN)6]、氯化鐵（FeCl3）或氯化亞鐵（FeCl2）溶液分別處理在濾紙上，然后在魯米諾（氫氧化鈉溶液）中加入少許雙氧水，于暗室內(nèi)在濾紙上寫字，則會(huì)出現(xiàn)藍(lán)綠色光之字跡，但不久又會(huì)消失。

第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日紫外線隱形墨水

紫外線隱形墨水是應(yīng)用紫外光（200-400nm）照射激發(fā)而發(fā)出可見光（400-800nm）的特種墨水。使用本產(chǎn)品所書寫或打印的防偽圖文內(nèi)容，在普通光線下顯示為不可見；只有在特定的紫外光環(huán)境（紫外光，如：驗(yàn)鈔機(jī)或紫外線燈）下，所打印的防偽內(nèi)容才清晰可見！離開紫外光源（紫外燈、驗(yàn)鈔機(jī)）后，字跡又立即消失。

第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日自然界的隱形墨水

買一只新鮮的烏賊,然后取出其墨囊,用里面的墨汁可以寫出幾天后消失的字,因?yàn)槠渲饕煞质堑鞍踪|(zhì),會(huì)分解掉的。第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日自制簡易隱形墨水

1、先用毛筆蘸著糖水在紙上寫字。

2、把紙晾干，晾干后，糖水字都消失了。

3、用蠟燭稍微把紙烤一下。這時(shí)，你會(huì)看到：剛才你所寫的字又顯現(xiàn)出來，是淺褐色的！要注意的是：

1、糖水的濃度要稍高一些，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才會(huì)明顯。

2、用蠟燭烤紙的時(shí)候，要小心別把紙烤著了。原理用糖水寫在紙上的字被火烤過后，糖分會(huì)脫水，便呈淺褐色，字就顯出來了。第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日參照以上資料我們進(jìn)行了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)報(bào)告見附頁）第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日結(jié)論上述所介紹的五種隱形墨水乃是分別由不同的化學(xué)藥品，如酸堿性溶液和指示劑，沈淀劑、氧化劑、還原劑、錯(cuò)化劑或催化劑及發(fā)光劑等分別調(diào)配而成無色透明的溶液作為隱形墨水，而且必須分別在特殊藥品處理過之濾紙上來寫字，才會(huì)由于分別發(fā)生酸堿中和、產(chǎn)生沈淀、氧化還原、形成錯(cuò)離子或錯(cuò)化合物或催化作用等而出現(xiàn)各種不同顏色的字體，此乃為隱形墨水之秘密所在。若將上述幾種隱形墨水加以混合，則便可同時(shí)針對(duì)不同藥品處理的濾紙寫出不同顏色的字體來，由此配制成一綜合型的隱形墨水。如將碘化鉀溶液、硫代硫酸鈉溶液及硫氰酸鉀溶液等混合成一綜合型的隱形墨水時(shí)，便可分別在硝酸鉛溶液、碘酒溶波及氯化鐵溶液等處理過的濾紙上寫出白底黃色字體（PbI2）、棕褐色底白色字（I-）及白色底紅色字[Fe(SCN)2+]來。

第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日資料來源?附頁第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)報(bào)告?

∮第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)器材及原料器材：濾紙、玻璃棒、試管若干、小噴壺原料：硝酸銀、硫酸銨?實(shí)驗(yàn)一第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)過程用玻璃棒蘸取硝酸銀在濾紙上寫字，晾干。將硫酸銨較均勻地噴在濾紙上（無明顯現(xiàn)象）在試管中取樣（硝酸銀）在試管中滴加硫酸銨（產(chǎn)生少量白色沉淀）第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)結(jié)論由于沉淀顏色與試紙相近所以無法觀察到沉淀。所以我們將硫酸銨更換成了硫化鈉再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)器材及原料器材：濾紙、玻璃棒、試管若干、小噴壺原料：硝酸銀、硫化鈉?

實(shí)