橙子等酸性水果的果汁可以溶解筆跡是什麼原理? | 知乎問答精選

 

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橙子等酸性水果的果汁可以溶解筆跡是什麼原理?

2018年11月27日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 1 ℃ 次

【孫亞飛的回答(78票)】:

更新了(12.12),圖片也換了先,實驗器材一覽

細數一下分別是:細數一下分別是:

筆:圓珠筆、油性筆、中性筆(水筆,用紅色為了好分辨)、鋼筆(藍色,同理)、鉛筆;

液體:瓶裝橙汁(有CO2)、白醋、植物油、好吃的橙子;

紙張:信紙、便簽紙、A4紙(圖中未顯示);

底物:木桌子、PVC桌布、iPad(沒有玻璃的桌子,只好用這個了);

試驗期間等結果時的娛樂:美劇、瓶裝橙汁、鴨脖(擺在一邊的那個可不是亂入)。

以上除了圓珠筆和iPad,一水兒都是新買的。木桌子上有油漆,不夠精確,已經讓秘書飛去海南弄黃花梨了,沒辦法啊,就是任性。

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實驗方法(為省流量,照片就盡量不上了):

在紙張上面用不同的筆寫上字,然後把紙背過去,用不同的液體刷一刷,等上十分鐘,看看結果如何。

因為按照上面四個變量做正交實驗的話,可以算一下是5*4*3*3=180個點,對於定性實驗這麼來說實在是瘋了,所以先在PVC桌布上進行了一次,調整另外三個變量,做了60個點,在以下分析中,負號代表陰性,即沒有任何變化,正號代表陽性,即字跡發生了遷移,0代表雖然字跡發生模糊,但沒有遷移;

筆的順序分別為:圓珠筆、油性筆、中性筆(水筆)、鋼筆、鉛筆;

...............白醋...............橙汁...............瓶裝橙汁.................植物油

信紙.......-/-/-/-/-.............-/-/-/0/-..............-/-/-/-/-.....................-/-/-/-/-

便簽紙...-/0/-/-/-.............-/0/-/-/-..............-/-/-/-/-.....................-/0/-/-/-

A4紙.....-/0/-/-/-..............-/+/-/0/-............-/+/-/0/-....................-/0/-/-/-

在帶漆的木桌上和iPad上選擇了一些點進行了實驗,不為別的,是實在吃不下那麼多橙子了,買了八斤多啊八斤,自產自銷的那種,比褚橙便宜多了。

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基本的結論,

對比之後發現,不同的筆區別比較明顯,油性筆(記號筆)最容易發生筆跡散開的現象,但黑色油性筆散出的顏色卻是紅色的,鋼筆為其次,其他筆的筆跡都很堅挺;

圖中可以看到油性筆散出的紅色:

對比不同紙張也比較明顯:信紙最不容易出現筆跡散開的現象,便簽紙尚可,而A4紙則相對差一些;

不同液體的效果也有區別,但對於不同的紙似乎還有不同,這四種液體選擇是這樣的:白醋主要由醋酸提供酸性;橙汁裡有各種有機酸;瓶裝橙汁號稱有橙汁,但還有碳酸的區別;植物油沒有酸性,但可以溶解有機物。對照下來看,橙汁溶解性確實還是更好一些,在三種紙上都有效應;

不同的底物對比性比較弱,在iPad和木桌上測試的幾個實驗沒有體現出與在PVC桌布上的差異性,均未觀察到筆跡遷移。並且所謂筆跡遷移也不是說紙上什麼字印到桌面上就是什麼,而是一團什麼也看不出來。我那秘書動作實在是有些慢,還沒把黃花梨給恁回來,沒法比較了在實木上的現象了。

除了上述結果外,還有兩個特點值得一提:一是在便簽紙上實驗時,橙汁的傳統性明顯不如其他三種;另外是浸過植物油的紙變硬了,古人大概也是從這種現象發展出油紙(桐油)的吧。

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做這個實驗有什麼用呢,題主提了這麼個小問題,放下一分鐘幾十萬上下的工作來搞這些實驗是不是吃飽了撐的?

其實不然。題主所說的「字都印在了桌子上面」這種現象如果是指字清晰的印到桌子上,這其實就是一種轉印現象吶。轉印其實很好理解,過去印刷質量比較差的時候有那種用蠟紙的印刷工藝,經常會有同學上課睡覺醒了以後還被抓,因為臉上印出了字;還有那種裝紋身的貼畫其實也差不多性質,它們都是基於這些油墨與皮膚的附著力更大這一機理,此外用透明膠帶修改錯別字可以在不帶出紙屑時只印出字,不知道是否有人試過。這種轉印沒有「開關」,油墨恆定地從低附著力往高附著力發展,臉上沾的油墨,或許用個膠帶一揭又轉到膠帶上去了。

轉印技術的優勢是可以對一些形狀不規則或者表面不平整的材料進行「印刷」,一般也都是把油墨先噴到一個附著力比較差的材料如PET上,然後再轉到其他材料上,如果做過文化T恤的,應該都聽說過熱轉印,這裡面的加熱過程其實相當於是一種開關,在合適的溫度下可以按照設計要求把油墨進行轉印。

如果橙汁有題主說的作用,這其實就是一種化學轉印技術了:油墨已經附著在紙上了,一噴橙汁,然後就可以把字轉到其他材料上,這時候橙汁就是一種開關,而且實現了從纖維素(紙)上來轉印,這其實是很有趣也是蠻有學問的一種技術,但可惜實驗下來只是筆跡發生了模糊擴散。

筆跡模糊的問題其實很好解釋,其實就相當於是薄層色譜嘛,然後不同的液體就是展開劑,一般來說,相溶性比較好時展開會更明顯(應該還都記得Rf參數吧),記號筆中的色素比較複雜,其中還含有紅色色素,通過這種方法也就可以檢驗出來了,這種色素似乎是兩親的(不能只看橙汁,因為可能有pH值和氧化還原的作用,看植物油的結果更可靠)。

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早些的實驗,按照題主提供的方法,大晚上湊不齊道具,先用橘子試了一下,沒有題中的作用。筆是正常的水性筆(此處原來記為油性筆了有誤),紙是正常的打印用A4紙。這張紙背面是幾乎全黑的油墨,將手寫面扣於桌面,用橘子汁浸泡後,可以發現,油墨和筆跡都有一定的溶解,但是都沒有發生轉移,桌子上什麼也沒留下。大致分析了一下,如果能夠發生一定程度的溶解,估計最需要分析的問題是附著力,打印紙的附著力可能太好了。

這與後來的實驗現象有異,分析認為此時使用的橘子汁來自橘子皮,與橘汁大概不同,後來的實驗中也發現橙子皮的汁可以讓水性筆的筆跡散開。

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題主的問題差不多回答完了,先這樣吧,秘書說今天雙12買了好多東西,忘了買黃花梨這茬了,先管管去了。

【孟啦啦啦的回答(3票)】:

目前第一那位做實驗做的好辛苦…可是筆跡這個問題,其實分類還是比較繁雜的。第一次用專業知識回答問題,小眾專業歡呼撒花~

1、簡單來說,字跡色素大致可分為炭黑、顏料和染料(炭黑屬於顏料,但往往因其卓越的耐光耐熱耐酸鹼不溶於水油及一般溶劑等等卓越性能被單拎出來另計)。彩色油墨藍黑墨水等一般由顏料作為色素成分,圓珠筆油墨酸性藍色墨水等等一般是染料。所以,真要試試的話,碳素墨水黑墨水藍墨水紅墨水鋼筆結果都會不同,更不用說黑油筆紅中性筆之類的了。

色素與紙張的結合方式應該也會對橙汁洗效果有影響,一些滲透、結膜的不易被洗掉,但是填充黏附的(如鉛筆),就不那麼耐久了。

筆跡是否溶於橙汁這個問題…理論上來說,顏料不溶於水、油而染料易溶於水、油(題外話,所以鑒定筆跡是否溶於水,是修復修裱的第一步。我國的千年手工修裱技術!及其牛X!)一些有機顏料會有水滲油滲現象。加入ph值考慮的話,顏料比染料更耐酸耐鹼。樓上答案的實驗結果,基本上是對你所買到的那支筆所使用的顯色成分是染料還是顏料的分類實驗…具體哪些溶於哪些,那就是亂七八糟的靛藍籐黃鹼性湖藍SB等等等等的問題了

個人揣測,題主那張紙上應該大多為染料筆跡,如純藍墨水紅墨水圓珠筆複寫紙之類的吧?一般染料會比顏料顏色更鮮亮,私以為個人應用也許更普遍些。不過修改液被溶了真是好有趣,可惜沒法試試…

ps不同紙張筆跡散開程度不同,是由於不同紙的施膠度不同,是造紙時某些步驟加入的原料決定的,跟筆跡橙汁關係不大。簡單來說,大家都有體驗,用筆劃粗線,擴散的寬度新聞紙大於書寫紙大於描圖紙,描圖紙施膠度最大。

以上大部分摘抄自《檔案保護技術學教程》人大第二版。我還沒通過這門呢,如有錯漏,歡迎指正。另外,不僅僅是化學標籤喲,應該有檔案學、文獻保護學等等

【匆匆那年的回答(0票)】:

這麼叼 我都不知道

標籤:-化學


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