Jump to content

Co to atrament?


bartex
 Share

Recommended Posts

Atrament (łac. atramentum) – barwny roztwór wykorzystywany w przyborach pisarskich (np. długopisach, flamastrach, markerach,pisakach, wiecznych piórach). W zależności od rodzaju przyrządu oraz producenta skład atramentu może się różnić, jednak na ogół składa się on z kilku podstawowych składników:

 

rozpuszczalnika (którym jest woda lub etanol);

barwników determinujących kolor atramentu (np. nigrozyny, czerń atramentowa, błękit anilinowy, eozyna, zieleń atramentowa, fiolet metylowy, żółcień anilinowa);

konserwantu (zazwyczaj jest nim fenol lub kwas salicylowy);

substancji zapewniającej odpowiednią lepkość roztworu (dekstryny, gliceryna, guma arabska).

 

Atrament znajdujący się we wkładzie do długopisu zawiera dodatkowo:

 

oleinę — mieszaninę kwasów tłuszczowych (głównie oleinowego, palmitynowego oraz stearynowego) lub rozpuszczalniki organiczne;

substancje zabezpieczające przed wyschnięciem (np. gliceryna).

 

gdyby nie internent...

 

ale chyba mało kto  o tym wszystkim wie, ale wywnioskowałem z tego, że mając atrament lub tusz który jest za gęsty należy maić spirytusem, a konserwantem jest kwas salicylowy lub fenol ale to łatwo wywnioskować po zapachu

Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...
 że mając atrament lub tusz który jest za gęsty należy maić spirytusem.

 

W żadnym razie.

W większości przypadków atramenty do piór wiecznych są rozcieńczane wodą. Nie należy mieszać rozpuszczalników! Atrament rozcieńczany etanolem, łatwo poznać po zapachu.

Tusz zaś, jest wodną zawiesiną pigmentu. Pod żadnym pozorem nie wolno jej wymieszać z etanolem. Zabieg ten może spowodować sedymentację.

Pamiętajmy podstawową różnicę pomiędzy atramentem a tuszem. Atrament to roztwór barwnika, czyli substancji absorbującej konkretne pasma i przepuszczającej resztę spektrum. Tusz natomiast jest to wodna zawiesina pigmentu, czyli substancji stałej, nierozpuszczalnej w wodzie, która po osadzeniu wykazuje właściwości kryjące.

Link to comment
Share on other sites

@ Dlaczego nie nalezy mieszac rozpuszczalnikow? ;) Pamietaj ze barwniki to w 99% substancje organiczne wykazujace wieksze powinowactwo do etanolu niz do wody - na pewno osad nie wypadnie, pomijam ewentualne kwestie lepkosci itp.

Atrament pod wzgledem fizycznym rzadko kiedy jest roztworem rzeczywistym, takze podstawowy rozdzial twoim zdaniem wlasnie upadl.

Tusze tez nie zawsze sa dyspersjami wodnymi, swego czasu popularny chyba byl dodatek terpentyn.

Nie rozumiem tez o co chodzi z ta absorpcja? Czym to sie rozni od pigmentow?

Barwniki nie posiadaja wlasciwosci kryjacych? ;)

Link to comment
Share on other sites

Etanol zmniejsza polarność rozpuszczalnika. W przypadku substancji nieorganicznych może wypaść osad. Fakt, stanowią one mniejszość, ale nigdy nie znamy dokładnego składu atramentu, zatem jeśli już mieszać, to z substancją zwiększającą polarność, czyli z metanolem. Widziałem agentów dodających aceton do atramentów i się dziwili że się zepsuło...

Wedle teorii i nomenklatury fizykochemicznej, atrament jest to roztwór barwnika, tusz zaś to dyspersja wodna pigmentu. Dodatki terpentyn nie wykluczają podstawowej własności tuszu, nie jest on roztworem a zawiesiną pigmentu.

 

Już tłumaczę "tą absorpcję".

Barwnik jest to substancja nadająca barwę cieczy w której się znajduje. Barwniki w roztworach absorbują konkretną długość fali transmitując resztę promieniowania, zatem są przeźroczyste, ale barwne. Nie mają właściwości kryjących. Jeśli masz farby barwnikowe, to zauważ że nie kryją one malowanej powierzchni, nadal jest wyraźnie widoczne to, co znajduje się pod warstwą farby, zmieniony został jedynie kolor.

Pigment jest to nierozpuszczalna substancja, która absorbuje konkretną długość fali i odbija pozostałą część promieniowania. Taka substancja jest nie przezroczysta co daje jej właściwości kryjące. W tuszu, po odparowaniu rozpuszczalnika, pigment osadza się na powierzchni kryjąc ją.

Tę różnicę można bardzo łatwo zaobserwować. Wystarczy że mamy pod ręką kałamarze z atramentem i tuszem. Atrament jest przeźroczysty zaś tusz nie.

Link to comment
Share on other sites

Bardzo ładnie to sobie wykombinowałeś, ale tak niestety nie jest ;) Żeby nie było ograniczam się dalej jedynie do faz skondensowanych.

Promieniowanie elektromagnetycznie nie rozróżnia substancji pod względem tego czy się rozpuszczają w wodzie, czy jakimkolwiek innym rozpuszczalniku - wszystko podlega prawom absorpcji i emisji promieniowania elektromagnetycznego. 

Wygląda to tak że wiązka światła białego pada na substancje, ta część promieniowania która nie jest absorbowana przelatuje dalej, to co jest absorbowane musi jednocześnie być wyemitowane zgodnie z zasadą zachowania energii - przy czym o ile absorpcja zachodziła nawet tylko z jednego kierunku, to emisja jest już zachodzi we wszystkich kierunkach. Długość emitowanej fali odpowiada barwie którą ludzkie oko obserwuje.

Czyli:

Pigment jest to nierozpuszczalna substancja, która absorbuje konkretną długość fali i odbija pozostałą część promieniowania.

jest zupełnie odwrotnie niż piszesz, jeżeli jesteś w stanie udowodnić inaczej zgłoś się po Nobla bo właśnie obaliłeś zasadę zachowania energii :)

 

Co do bycia przezroczystym farbek i tak dalej. Zgodzimy się że szkło jest przezroczyste dla promieniowania widzialnego - przynajmniej powiedzmy takie okienne. A teraz je potłucz i zmiel na pył, przesyp do szklanki czy jakiegoś innego przezroczystego naczynia - widać coś przez to szkło teraz? Raczej nie. To zalej wodą, lepiej prawda? To co właśnie odkryłeś to że zjawisko rozpraszania światła zależy od współczynnika załamania światła pomiędzy dwoma ośrodkami, pigmenty i barwniki również podlegają temu prawu, podobnie jak absorpcji i emisji - teraz już wiesz dlaczego farby pigmentowe nie są przezroczyste? 

 

Odnośnie praktyki, aby obniżyć koszt farb dodaje się do nich wypełniaczy, przeważnie jest to bardzo drobno zmielona krzemionka, czasami jakaś glinka, czasami o modyfikowanej powierzchni, czasami nie, służy ona jako nośnik dla jeszcze bardziej drobno zmielonego pigmentu, dodatkowo poprawia to wydajność farby - Jeżeli na przykład miałbyś wcześniej żółty pokój i postanowił pomalować pokój farbą bez wypełniaczy na niebiesko, to zielony na moje oko zacząłby zanikać koło 5-6 malowania. 

 

Praktyka pt2. Tak się składa że mam właśnie na biurku niebieski atrament (co do którego mam pewność że to sama woda + barwnik - akurat zrobiłem na szybko do celów doświadczalnych ;)) i jakoś przypadkiem nie wiem skąd mam też żółty pigment zdyspergowany w wodzie (tutaj dodatków trochę więcej, ale również mam pewność że żadnych wypełniaczy nie ma), najpierw na kartkę nałożyłem pasek niebieskiego atramentu, a potem na ten pasek nałożyłem pasek żółtego pigmentu, zgodnie z tym co piszesz to powinienem dostać jedynie żółty kolor, a ja mam zielony!? W ten sam sposób udało mi się uzyskać jeszcze fiolet i pomarańczowy (ze zestawu różnych pigmentów i barwników)

 

Porównywanie przezroczystości niebieskiego (pewnie jeszcze jasnego) z czarnym tuszem jest mocno nieadekwatne - czarny przecież oznacza absorpcje całego, lub prawie całego spektrum promieniowania, co musi oznaczać że światło nie przejdzie przez butelkę z takim atramentem. Swoją drogą dużo znasz przezroczystych czarnych atramentów - bo ja znam dwa atramenty oparte na pigmentach które są przezroczyste ;) Ekstrapolacja tego jak się zachowuje czarny tusz do wszystkich układów opartych na pigmentach to gruby błąd. 

 

 

zatem jeśli już mieszać, to z substancją zwiększającą polarność, czyli z metanolem

 

A od kiedy to metanol ma większą polarność od wody...? Inna grupa że kolejna grupa związków poza barwnikami (ogólnie wszystkie związki organiczne) które intensywnie absorbują promieniowanie elektromagnetyczne o pewnej długości to w grę wchodzą praktycznie jedynie kompleksy metali przejściowych, zwłaszcza chlorki, rodanki i nitryle, z czego spora grupa nie jest rozpuszczalna w wodzie, za to nieźle się czuje na przykład w metanolu, acetonie, albo na przykład DMFie. Co do acetonu to ja bym się bardziej po tym martwił o pióro, a nie o atrament, bo temu ostatniemu to pewnie mało po tym było. 

 

 

Wedle teorii i nomenklatury fizykochemicznej, atrament jest to roztwór barwnika

 

Wikipedia prawdę ci powie ;) To ja to przedstawię tak, mam atrament w którym są trzy składniki - A, to woda, B - barwnik, C - modyfikator. "A" nie miesza się ani z "B", ani z "C" z osobna. B i C się mieszają, mieszanina B i C wlana do wody po pewnym czasie nagle zaczyna się z nią mieszać, aż w końcu mieszanina B i C całkowicie znika z powierzchni. Utworzył się koloid (emulsja), układ dwóch cieczy, nie jest to roztwór rzeczywisty, zawiesiną też nie jest bo brak fazy stałej, więc jak to określić bo chyba nie tuszem? Jak chcemy się bawić w definicje fizykochemiczne to raptem kilka atramentów na rynku spełniałoby definicje roztworu rzeczywistego, a cała reszta to według ciebie tusze. Barwniki rozpuszczalne w wodzie to związki amfifilowe, które po przekroczeniu pewnego stężenia (zresztą dosyć niskiego) tworzą agregaty w wodzie, zwane popularnie micelami. 

Link to comment
Share on other sites

1. Zdaje się że kompletnie nie zrozumiałeś tego napisałem.

2. Nie chcę się rozpisywać, więc krótko.

 

Wygląda to tak że wiązka światła białego pada na substancje, ta część promieniowania która nie jest absorbowana przelatuje dalej, to co jest absorbowane musi jednocześnie być wyemitowane zgodnie z zasadą zachowania energii - przy czym o ile absorpcja zachodziła nawet tylko z jednego kierunku, to emisja jest już zachodzi we wszystkich kierunkach. Długość emitowanej fali odpowiada barwie którą ludzkie oko obserwuje.

No nie. Jeżeli mamy związek np. z pigmentem metalicznym, to światło nie przejdzie dalej za nic w świecie. Taki materiał ma dużą reflektancję.

Może zajść emisja, ale nie musi. Zgodnie z diagramem Jabłońskiego może zajść emisja fononu, wysokoenergetycznego fotonu. W takim wypadku to my nie zobaczymy światła emitowanego a jedynie substancja przyjmie barwę dopełniającą do absorbowanej.

 

Praktyka pt2

To się nie kłóci z tym co napisałem. Pigmenty nie tworzą warstwy.

 

 

Wikipedia prawdę ci powie

Wiesz, jakoś nie czytam Wikipedii. Zdecydowanie wolę materiały dużo bardziej wiarygodne. Choćby kogoś z barwników z mojego wydziału a barwnikowców mamy niezłych. Jakoś wiedza którą mi na studiach przekazali uważam za bardziej wiarygodną niż wikipedię.

 

więc jak to określić bo chyba nie tuszem

Według definicji słowo atrament oznacza "substancje barwiącą w postaci barwnika rozpuszczonego w rozpuszczalniku z dodatkiem substancji żelujących". Dla mnie taka definicja jest jasna.

 

Barwniki rozpuszczalne w wodzie to związki amfifilowe, które po przekroczeniu pewnego stężenia (zresztą dosyć niskiego) tworzą agregaty w wodzie, zwane popularnie micelami.

Nie zawsze. Barwniki ksantenowe nie są surfaktantami.

Link to comment
Share on other sites

@Nicpoń, tytułem tylko małego uzupełnienia do twojego pięknego wykładu chcę dodać: „…przy czym o ile absorpcja zachodziła nawet tylko z jednego kierunku, to emisja jest już zachodzi we wszystkich kierunkach”. Tak zasada ta jest spełniona dla struktur nieuporządkowanych. Dla struktur uporządkowanych (sieci krystaliczne), takich jak kryształ rubinu Oświetlenie go światłem białym (ksenonowa lampa błyskowa) powoduje masowe przechodzenie elektronów do stanu metastabilnego E3. Proces taki nazywamy pompowaniem optycznym. Następuje inwersja obsadzeń (na czas ok. 3ms) i emisja w kierunku osi optycznej układu światła czerwonego, odpowiadającego długości fali A = 694,3 nm. Laser rubinowy pracuje impulsowo. Z Fizycznym pozdrowieniem :).

 

@Ad@m „Wiesz, jakoś nie czytam Wikipedii. Zdecydowanie wolę materiały dużo bardziej wiarygodne. Choćby kogoś z barwników z mojego wydziału a barwnikowców mamy niezłych. Jakoś wiedza którą mi na studiach przekazali uważam za bardziej wiarygodną niż wikipedię.” Jeśli chodzi o wikipedię bardzo słuszna uwaga. Obok informacji wiarygodnych znajduje się w niej cała masa bełkotu domniemuję, że pisana przez amatorów, a nie specjalistów z danej dziedziny. Dla przykładu powiem tylko, że na studiach u mojej żony profesorowie zakazali powoływania się na wikipedię hahaha :).

Link to comment
Share on other sites

@Nicpoń, tytułem tylko małego uzupełnienia do twojego pięknego wykładu chcę dodać: „…przy czym o ile absorpcja zachodziła nawet tylko z jednego kierunku, to emisja jest już zachodzi we wszystkich kierunkach”. Tak zasada ta jest spełniona dla struktur nieuporządkowanych. Dla struktur uporządkowanych (sieci krystaliczne), takich jak kryształ rubinu Oświetlenie go światłem białym (ksenonowa lampa błyskowa) powoduje masowe przechodzenie elektronów do stanu metastabilnego E3. Proces taki nazywamy pompowaniem optycznym. Następuje inwersja obsadzeń (na czas ok. 3ms) i emisja w kierunku osi optycznej układu światła czerwonego, odpowiadającego długości fali A = 694,3 nm. Laser rubinowy pracuje impulsowo. Z Fizycznym pozdrowieniem :).

 

@Ad@m „Wiesz, jakoś nie czytam Wikipedii. Zdecydowanie wolę materiały dużo bardziej wiarygodne. Choćby kogoś z barwników z mojego wydziału a barwnikowców mamy niezłych. Jakoś wiedza którą mi na studiach przekazali uważam za bardziej wiarygodną niż wikipedię.” Jeśli chodzi o wikipedię bardzo słuszna uwaga. Obok informacji wiarygodnych znajduje się w niej cała masa bełkotu domniemuję, że pisana przez amatorów, a nie specjalistów z danej dziedziny. Dla przykładu powiem tylko, że na studiach u mojej żony profesorowie zakazali powoływania się na wikipedię hahaha :).

Haha, pomyślałem o tym ;) Ale już mi się nie chciało pisać że pomijamy takie wyjątki jak układy laserowe, praktycznie zresztą do każdego można doczepić wyjątek :)

 

 

 

No nie. Jeżeli mamy związek np. z pigmentem metalicznym, to światło nie przejdzie dalej za nic w świecie. Taki materiał ma dużą reflektancję.

W moim spektrometrze na którym pracuje jest lustro półprzepuszczalne - część wiązki przechodzi dalej, część się odbija. A no i lustro jest wykonane ze srebra :) W tym wypadku skupmy się na spektroskopii która generalnie opisuje oddziaływanie promieniowanie elektromagnetycznego z atomami i cząsteczkami. Połysk metaliczny wynika z oddziaływania promieniowania z plazmą elektronową w metalach - przy czym obserwator obserwuje promieniowanie w niemal niezmienionej formie (zasada zachowania energii). Skupmy się na tym co jest powszechnie wykorzystywane do barwienia w farbach i atramentach - czyli układach w których barwa powstaje w wyniku przejść elektronowych w cząsteczkach.

 

 

Zgodnie z diagramem Jabłońskiego może zajść emisja fononu, wysokoenergetycznego fotonu. W takim wypadku to my nie zobaczymy światła emitowanego a jedynie substancja przyjmie barwę dopełniającą do absorbowanej.

 

No dobra, to skąd się wzięła energia dla tego wysokoenergetycznego fotonu - to że coś jest teoretycznie możliwe, nie znaczy że będzie miało praktyczne znaczenie? Atomy i cząsteczki mogą przebywać w dwóch stanach - podstawowym i wzbudzonym, z czego w umiarkowanych temperaturach około 298 kelwinów cząsteczek w stanie podstawowym jest 1019 razy więcej od tych w stanie wzbudzonym (jest to ogólny rząd wielkości, mniejsza o dokładne wartości). Schemat jest taki że Stan podstawowy + foton => stan wzbudzony => błyskawiczna emisja => stan podstawowy + wyemitowany foton, jeżeli foton zostanie zaobsorbowany przez cząsteczek w stanie wzbudzonym to również nastąpi szybka emisja wyżej energetycznego fotonu połączona z przejściem do stanu podstawowego. Ale jak zaznaczyłem wcześniej cząsteczek w stanie podstawowym jest wielokrotnie więcej - dlatego w przypadku naświetlania światłem białym nie zauważysz takich przejść bo intensywność promieniowania pochodząca z podstawowego przejścia będzie ~1019 większa. Jest natomiast możliwa jeszcze inna droga, absorpcja wysokoenergetycznego fotonu =>przejście bezpromieniste do stanu o niższej energii, a następnie emisja fotonu o niższej energii od tej zaobsorbowanej - przykładem jest na przykład fluorosceina naświetlana UV, podobne rzeczy wykorzystuje się też na znakach drogowych.

Mam też u siebie spektroskop Ramana - z laserem niebieskim i zielonym, generalnie wygląda to w ten sposób że jak porównuje intensywności sygnałów promieniowania odbitego od próbki, to promieniowanie podstawowe jest wielkości pałacu kultury, a to zmienionej długości fali nie jest większe od puszki coli - co wcale nie ogranicza praktycznego wykorzystania tego zjawiska w analizie chemicznej. 

To co dopiero po pewnym czasie chyba zrozumiałem co miałeś na myśli, że próbka absorbuje promieniowanie, następuje bezpromienisty powrót do stanu podstawowego byłoby obserwowane gdybyś obserwował światło przechodzące, ale i tak byś wtedy nie rozróżnił tego od standardowej absorpcji. Dopiero zbadanie światła zaabsorbowanego i transmitowanego pozwoliłoby ci określić że gdzieś jest luka w bilansie energetycznym. Co i tak w przypadku materiałów mikrokrystalicznych nie znaczenia ponieważ w większości obserwujemy nie promieniowanie odbite, ale to które zostało zaabsorbowane i wyemitowane. 

Lasery i kropki kwantowe nie podlegają powyższemu opisowi.

 

 

To się nie kłóci z tym co napisałem. Pigmenty nie tworzą warstwy.

 

Taka substancja jest nie przezroczysta co daje jej właściwości kryjące. 

 

Jak to się nie kłóci? Napisałeś że pigmenty są nie przezroczyste - to znaczy absorbują pełne spektrum promieniowania, a ja mam na biurku przykład że jednak są przezroczyste i absorbują jedynie pewne długości promieniowania. Ba w sumie to nawet widać co jest pod takim pigmentem! (także właściwości kryjące ci odpadają, bo wynikają one z rozpraszania światła na strukturach mikrokrystalicznych, porowatych i nie są własnością szczególną pigmentów) 

I dlaczego pigmenty nie tworzą warstwy? Jakiś wielki paradoks wszechświata który uniemożliwia ułożenie warstwy z cząstek które są barwne i nie rozpuszczają się w wodzie? 

 

Nie zawsze. Barwniki ksantenowe nie są surfaktantami.

Wskaż jeden rozpuszczalny w wodzie który nie posiada silnie polarnych grup które nadają mu charakter amfifilowy. 

 

 

Według definicji słowo atrament oznacza "substancje barwiącą w postaci barwnika rozpuszczonego w rozpuszczalniku z dodatkiem substancji żelujących". Dla mnie taka definicja jest jasna.

 

Pomijam niefortunne użycie substancji żelujących - rozmawiamy o atramencie do piór wiecznych, a nie do piór kulkowych. Dla mnie błędem jest użycie słowa rozpuszczonego - bo to sugeruje roztwory rzeczywiste, bo pod to jednak zdecydowana większość atramentów nie podpada. Skoro już rozmawiamy o atramentach do piór wiecznych, nie ograniczajmy się do arbitralnych definicji nie wiadomo skąd, które nie przystają do tego co jest, czy nawet było wykorzystywane w atramentach do piór wiecznych. 

 

Mi osobiście bardzo przypadła do gustu definicja jeszcze z 1947 roku, postulowana przez jedną bardziej znanych amerykańskich firm produkujących pióra wieczne:

 

Writing ink should flow readily and evenly from the pen and make a smooth, even mark on the paper. The color should be pleasing ans should have sufficient contrast to be readily legible. The ink should be inert to steel pens with which it comes in contact; it should not cause deterioration of various metal, plastic, and rubber parts used in fountain pens. The ink mu be stable - that is, it must o deteriorate with accompanying precipitation of sediment nor should it support the growth of mold or other microorganims. 

 

Zauważ że ta definicja nie narzuca żadnych obostrzeń co do składu i budowy atramentu, a jedynie skupia się na podstawowych właściwościach jakie powinien posiadać atrament. 

 

Pozdrawiam

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

×
×
  • Create New...