Невидимые чернила

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 85»

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЭВРИКА»

Исследовательская работа

Секреты невидимых чернил

СЕКЦИЯ: ПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЯ

Автор работы:

Толкачёв Максим, ученик 1 «в» класса

Руководитель:

Аббясова Райхана Рауфовна,

учитель начальных классов высшей квалификационной категории

Оренбург, 2024

Оглавление:

Введение……………………………………………………………………. 3 стр.

Основная часть

История происхождения невидимых чернил…………………………….. 4 стр.

Виды секретных чернил ……………………………………………………. 6 стр.

2.3. Применение симпатических чернил в XXI веке …………………………. 6 стр.

3. Практическая часть

3.1. Получение чернил в домашних условиях ………………………………….8 стр.

3.2. Определение практического применения знаний о невидимых чернилах.. 10 стр.

4. Заключение ………………………………………………………………...... 11 стр.

5. Список используемой литературы ……………………………………… 12 стр.

6. Приложения ……………………………………………………………………..13 стр.

Введение

Каждый ребенок хоть раз в жизни, просматривая фильмы о шпионах, мечтал оказаться на месте главного героя. Все тайное и секретное всегда привлекало детей. В последние годы большую популярность среди школьников приобрела ручка-шпион с исчезающими чернилами. Это очень интересная и необычная ручка, когда ей пишешь, надпись не видна на бумаге, но стоит подсветить надпись ультрафиолетовым фонариком, встроенным на другом конце ручки, надпись проявляется и ее легко можно прочесть. Мне очень понравилось это изобретение, и я решил выяснить, что же внутри за вещество такое и почему оно невидимое. Когда я спросил у мамы, что внутри ручки? Она сказала, что - это невидимые чернила, так и родилась тема моего исследования, в котором я решил выяснить, что же такое невидимые чернила? И можно ли их сделать самому?

Разные шпионские штучки всегда интересуют мальчишек. Прочитав детскую энциклопедию и обратившись к интернету, я узнал, что оказывается, невидимые чернила были известны людям еще в древности, что существует много рецептов невидимых чернил, что иначе невидимые чернила называют – симпатические. И правда, симпатичное название придумали для них ученые. Для меня, как и для многих детей моего возраста, очень интересно узнать, из чего же можно сделать такие «волшебные» чернила, как в моей ручке - шпионе? Вот бы было здорово самому узнать секреты настоящих разведчиков, и научиться ими пользоваться. А ещё можно написать другу письмо невидимыми чернилами. Ведь, если такое письмо попадет в руки непосвященному, то он не сможет его прочитать.

Поэтому гипотеза моего исследования такая: если изучу способы изготовления невидимых чернил, то возможно, смогу создать их в домашних условиях.

Цель: найти наиболее простой способ изготовления качественных чернил в домашних условиях.

Задачи:

Изучить литературу и интернет - источники о видах невидимых чернил и способах их получения.

Проверить свою гипотезу о возможности самостоятельного изготовления и применения невидимых чернил. (Собрать рецепты и изготовить невидимые чернила в домашних условиях).

Провести эксперименты по изготовлению невидимых чернил, описать их, сделать выводы.

Познакомить одноклассников с результатами эксперимента и, проведя опрос, расширить возможности применения невидимых чернил в детской игре.

Объект исследования: невидимые чернила.

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

Методы исследования: 

Изучение и анализ научной литературы и интернет – ресурсов по проблеме

Проведение опытов по изготовлению невидимых чернил в домашних условиях

Наблюдение за ходом эксперимента

Анкетирование одноклассников и проведение опроса

Основная часть

История происхождения невидимых чернил?

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.).

С тех пор как люди научились письменно передавать информацию, появилась необходимость её защиты от нежелательного прочтения при отправке адресату, особенно если такое послание тайное. Люди любят тайны, как разгадывать, так и создавать.

Тайные агенты Ивана Грозного писали свои донесения луковым соком. Буквы становились видимыми при нагревании бумаги.

В XV веке швейцарский врач и учёный Парацельс сделал рисунок пейзажа, который при нагревании из «зимнего» превращался в «летний»: голые ветки деревьев покрывались зелёной листвой.

Надписи или изображения, сделанные симпатическими чернилами, становятся видимыми (проявляются) только после определенного воздействия. Например, нагревания или воздействия некоторыми растворами – проявителями. А еще я узнал, что все эти растворы и их взаимодействие изучает наука – химия.

В зависимости от характера взаимодействия веществ, все невидимые (симпатические) чернила можно условно разделить на такие виды:

- Химические. Способны проявляться или исчезать под действием света.

- Люминесцентные чернила. Проявляются под действием ультрафиолетового излучения. Для проявления таких чернил надпись освещают УФ лампой.

- Термочувствительные чернила. Бесцветные или слабо окрашенные вещества становятся окрашенными соединения при нагревании.

- Влагочувствительные чернила. Проявляются водой или водяным паром.

2.3. Применение симпатических чернил в XXI веке.

В настоящее время используются невидимые люминесцентные чернила для:

- шоу-техники, декораций, создание оригинального дизайна;

- ночных клубах;

- автостайлинга, тюнинга;

- косметики;

- наружной рекламы;

- текстильных и полиграфических изделий;

- эвакуационных, пожарных, дорожных и других светознаков;

-невидимые при обычном освещении флуоресцентные краски и чернила используются для повышения степени защиты документов, товаров и различных изделий, тем более что особого разрешения на их приобретение и использование, для защитной и сигнальной маркировки не нужно.

Эти материалы нашли свое применение и в киноиндустрии и шоу-бизнесе (люминесцентная киносъемка, киносъёмка с использованием свечения).

Практическая часть

Получение невидимых чернил в домашних условиях

Проанализировав литературу, я выяснил, что существует много рецептов приготовления необычных чернил. Для некоторых из них нужны химические вещества, которых у меня нет. Но есть и более доступные способы приготовления невидимых и исчезающих чернил, которые легко можно применить дома. Они и легли в основу моих экспериментов.

Опыт 1. Термочувствительные чернила из продуктов на кухне.

С молоком

Некоторые вещества, которые содержатся в молоке, под действием тепла разрушаются быстрее, чем загорается сама бумага.  При этом химическом процессе выделяются продукты горения. Используя эти знания можно сделать невидимые чернила для секретных посланий прямо на кухне.

На листе бумаги я написал секретный текст ватной палочкой, обмакивая её в молоко. Дала невидимым чернилам высохнуть. Соблюдая правила техники безопасности, прогладил данный лист горячим утюгом. Текст проявился (приложение 1).

С содой

Данный эксперимент проводится аналогично предыдущему. Вместо молока используется содовый раствор. Результаты эксперимента совпали. (приложение 2).

Опыт 2. Влагочувствительные клеящие чернила из желатина

В 10 мл воды добавил 1-2 крупинки желатина, через час подогрел, чтобы желатин растворился. Обмакнул зубочистку с намотанной ватой в раствор и сделал запись на бумаге. Для проявления такой надписи лист бумаги нагрел над паром и посыпал на него порошок какао. После стряхнул порошок и прочитал надпись, сделанную на листе бумаге. Считаю, что эксперимент прошел успешно. (приложение 3).

Опыт 3. Рецепт тайной организации «Черный передел»

Сделал очень слабый, практически бесцветный раствор медного купороса.  Выполнил надпись на обычной бумаге. Чернила проявились, когда я смазал лист ватой, смоченной в нашатыре. Проявление происходит вследствие образования аммиаката меди сине-зеленого цвета. (приложение 4).

Опыт 4. Фоточувствительные чернила из стирального порошка с отбеливателем

Развел водой немного отбеливающего стирального порошка. Сделал им надпись. После высыхания буквы видны в ультрафиолетовом свете (для этого надо использовать специальный фонарик, которым, например, проверяют денежные купюры).  Они реально светятся в темноте! (приложение 5)

Опыт 5. Рисование свечой – интересный вид тайнописи

Взял свечу и написал ею на чистом листе бумаги. Затем развел синюю краску водой и покрасил лист бумаги. Запись сразу проявилась. (приложение 6). 

Опыт 6. Рецепт китайских императоров

Для начала я приготовил рисовый отвар. Сделал этим раствором запись. После высыхания рисовый отвар не оставил видимых следов на бумаге. Чтобы проявить написанное, приготовил слабый раствор йода и смочил им письмо. Проявились синие буквы. Это объясняется тем, что крахмал (он содержится в рисе) становится виден при взаимодействии с йодом. (приложение 7).

Результаты проведенных опытов я отразила в этой таблице:

Определение практического применения знаний о невидимых чернилах

Прежде чем приступить к завершающему этапу моего исследования и найти практическое применение знаний об изготовлении невидимых чернил, я провел анкетирование среди одноклассников (приложение 8).

Результаты анкеты показали, что 89 % учащихся знают о невидимых чернилах из фильмов про шпионов и мультфильмов, 11 % - из Интернета, 70 % - писали тайные послания. 100% одноклассников хотели бы узнать рецепты изготовления невидимых чернил. Но, где применяются невидимые чернила и как их приготовить, не знал никто.

Результаты анкетирования показали, что одноклассники мало знакомы с секретными чернилами, однако данная тема их заинтересовала.

Я познакомил класс со своим исследованием и предложил своим друзьям провести 2 эксперимента: изготовление невидимых чернил из соды и рисование свечой (приложение 9).

По завершении работы ребята ответили на вопросы опросника. (приложение 10)

Проанализировав результаты, я обнаружил, что самым интересными фактами из истории невидимых чернил мои одноклассники посчитали тайные послания на головах рабов в Древнем Египте и пейзаж Парацельса.

При ответе на вопрос «Где можно применить знания о невидимых чернилах?» мнения в классе резко разделились. Мальчики предложили применять чернила для написания шпаргалок, ведения секретной переписки, изготовления карты или маршрутного листа для игры. Девочки же использовали бы такие чернила для написания тайных писем, поздравлений, записок или же при показе фокусов.

На классном собрании было принято решение, что, используя полученные знания о невидимых чернилах, ребята могут подготовить необычные поздравления к ближайшим праздникам.

В канун Нового года мальчики провели игру «В поисках клада», выполнив маршрут для поиска невидимыми чернилами. Итогом игры были Новогодние сюрпризы для девочек, которые они нашли, пройдя все этапы. (приложение 11) Девочки в свою очередь сделали открытки-послания. Только прогладив утюгом открытки, ребята могли узнать имя отправителя. (приложение 12)

Как оказалось, данная тема не только заинтересовала ребят, но и помогла им про-явить свои творческие способности, превратив данное исследование в увлекательные игры.

Выводы по результатам экспериментов:

Я самостоятельно готовила невидимые чернила из самых распространенных и доступных веществ и написала ими несколько невидимых надписей, которые потом при определенных условиях проявились. Писать секретными чернилами оказалось не так просто, как я думала.

Проанализировав результаты опытов, сделала выводы:

1) Для невидимых чернил, изготовленных из разных веществ нужны разные способы их проявления.

2) Теплочувствительные чернила являются самыми доступными и простыми как в приготовлении, так и в проявлении.

3) Самыми лучшими невидимыми чернилами можно считать из воска, соды и молока. Они легко готовятся, долго хранятся, не имеют запаха, быстро высыхают, незаметны на бумаге, ярче проявляются.

4) Проявлять невидимые записи в домашних условиях можно с помощью пара, йода, свечи, лампы, нашатырного спирта, утюга и акварельных красок. Наиболее удобные и безопасные способы - это утюг и акварельные краски.

5) Применять невидимые чернила дети могут при написании шпаргалок, ведении секретной переписки, изготовлении карты или маршрутного листа для игры, для написания тайных писем, поздравлений, записок и при демонстрации фокусов.

Заключение

Итак, я добилась той цели, которую ставила перед собой в начале исследования – самостоятельно изготовить образцы невидимых чернил.

Таким образом, я полностью подтвердил выдвинутую мной в начале исследования гипотезу о том, что изготовить невидимые чернила можно самому в домашних условиях.

На основании проведенных наблюдений я сделала вывод, что для чернил, изготовленных из разных веществ, нужны разные способы их проявления. В процессе проведения эксперимента я обращалась к различным источникам информации: книгам, пособиям, но в основном к Интернету. В данной работе невозможно описать все способы приготовления невидимых чернил. (приложение 13) Мною найдено много рецептов, для использования которых необходимы химические препараты, которых у дома не оказалось. Мне удалось провести эксперименты только с веществами, которые легко можно найти. Я познакомил одноклассников со своим исследованием и уверен, что вместе мы продолжим опыты по созданию новых видов невидимых чернил.

В ходе работы я убедился, что эксперимент – это очень интересно и познавательно. Но еще одно открытие помогли сделать мне мои друзья: совместная деятельность делает наши игры еще увлекательнее.

Список используемых источников литературы

Электронный журнал «Химия и химики» №5 (2009), 6 (2010)

В.В. Гребенников «История криптологии и секретной связи»

http://www.bibliotekar.ru/bes/183.htm

http://www.alhimik.ru/show/show13.html

Приложение 8

Анкета

Вы слышали когда-нибудь о невидимых чернилах?

Да

Нет

Не знаю

Откуда вы узнали о невидимых чернилах?

Из книг

Из кинофильмов, мультфильмов, телепередач

Из Интернета

Другое _____________________

Не знаю

Вы писали когда-нибудь секретные письма, записки?

Да

Нет

Не знаю

Вы знаете, где используют невидимые чернила в наше время?

Знаю (напишите) _____________________________________________

Не знаю

Хотели бы вы узнать рецепты изготовления невидимых чернил в домашних условиях?

Да

Нет

Не знаю

Приложение 10

Опросник

Какой факт из истории происхождения невидимых чернил тебе кажется самым интересным? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Какой рецепт невидимых чернил ты бы использовал для их приготовления?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Где, на твой взгляд, можно применять невидимые чернила?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выводы

Получить невидимые чернила в домашних условиях можно из легкодоступных в домашнем обиходе веществ. Причем, с этим справится даже ребенок, поскольку мне 7 лет, и я легко с этим справился.

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.

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

В ходе своего эксперимента я установил, что самыми подходящими самодельными невидимыми чернилами можно считать – чернила из соды. Они легко готовятся, долго храниться, 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, которые я получил и исследовал. Таким образом, невидимые чернила из соды - самые лучшие в моем эксперименте.

В ходе своей исследовательской работы мы убедились, что эксперимент – это очень увлекательное и интересное занятие.
В ходе своего эксперимента я почувствовал себя не только настоящим исследователем, но и настоящим разведчиком на секретном задании.

Результатами своего исследования я поделился с одноклассниками и очень надеюсь, что это их вдохновит на собственные эксперименты.

Заключение

Литература

Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии. – М.: Просвещение, 1995.

Лаврова С.А. Загадки и тайны обычных вещей. – Изд. «Белый город», 2006.

Лаврова С.А. Моя первая книга. Занимательная химия для малышей. – Изд. «Белый город», 2009.

Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1994.

Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов / Пер. К.Мишиной, А.Зыковой. – М.: Эксмо, 2007.

Другие источники информации:

www.alhimik.ru

http://dryk.info

http://chemistryandchemists.narod.ru

www.kristallikov.net

http://www.patlah.ru

http://ru.wikipedia.org

http://www.sdelaysam-svoimirukami.ru/50-nevidimye_chernila.html

http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=93405

http://akak.ru/recipes/8179-kak-sdelat-nevidimyie-chernila

http://peopleask.ru/kto-izobrel-chernila.html