Magnus Ehingers undervisning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

Månadens tema i Januari: Konst och kultur – Gör ditt eget bläck

Månadens tema i januari för Kemins År 2011 är "Konst och kultur". En del av konst är ju t.ex. att rita, teckna och måla, och skrift är en viktig del av all kultur. Vad kan då passa bättre än att göra en laboration där man gör sitt eget bläck?

Laboration: Gör ditt eget bläck

Den här laborationen kan du i princip göra där hemma. Istället för svavelsyra kan du ta batterisyra (vilket faktiskt är samma sak), som man kan köpa på vilken mack som helst.

Hur passar den här laborationen in i kemikursen?

Jag har placerat den här laborationen under "Oxidation och reduktion", då järnets reaktion först med ättiksyran och sedan med det basiska pappret (då järn(II)jonerna oxideras till järn(III)joner) är det som ger bläcket dess speciella egenskaper. Man kan också tänka sig att man tar upp den när man talar om kemisk bindning (eftersom bläcket på pappret är svårlösligt i vatten, och därför är svårt att skölja bort) eller i avsnittet om organisk kemi (Kemi B) för att ansluta till organiska syror.

Bläck i färgerna rött, blått och grönt. Bläck i färgerna rött, blått och grönt.

Om bläck och bläcktillverkning

Bläck har använts för skrift i åtminstone 4500 år. Då var det egyptierna som skrev på papyrus, men troligen användes bläck och rispapper också mycket tidigt i Kina. Det bläck man använde bestod oftast av sot som slammats upp någon form av vegetabilisk olja.

Idag används huvudsakligen s.k. gallusbläck. Det består av en blandning av tvåvärt positiva järnjoner, Fe2+, lösta i gallussyra (en garvsyra). Gallussyra finns naturligt i galläpplen, men också i exempelvis te.

När man först skriver med bläcket är det nästan färglöst. Den svarta färgen framträder först efter någon dag, då Fe2+-jonerna har oxiderats till Fe3+ av luftens syre.

För att komma till rätta med det här problemet, blandar man oftast i något annat färgämne som ger den första färgen. När (om) detta bleknar, framträder istället gallusbläckets färg, som är mycket hållbar och inte bleknar.

Gallussyra (3,4,5-trihydroxibensoesyra).Gallussyra (3,4,5-trihydroxibensoesyra).

Varje grupp behöver

Kemikalier

  • Avjonat vatten
  • Teblad
  • Stålull
  • Ättiksprit (12% ättiksyra)
  • Konc. svavelsyra
  • Gelatin

Annan materiel

  • Bägare, 100ml
  • Bägare, 250ml
  • Provrör, 160×16 mm
  • Värmeplatta
  • Filtrerstativ
  • Filterpapper
  • Tratt
  • Stålpenna (eller varför inte en gåspenna med stift!) :-)
  • Papper att skriva på

En lärd man vässar sin penna.En lärd man vässar sin penna.

Gör såhär

  1. Mät upp c:a 100 ml vatten i 250 ml-bägaren.
  2. Lägg i några skedar te, och låt alltsammans koka upp.
  3. Filtrera bort tebladen och låt lösningen svalna
  4. Lägg under tiden en tuss stålull i 25 ml ättiksprit i 100 ml-bägaren
  5. Värm på bägaren så att det börjar bubbla från järnet (inte koka). Bubblorna betyder att järnet reagerar med syran.
  6. När det filtrerade teet har svalnat är järnlösningen troligen också färdig att använda.
  7. Häll järnlösning i provröret till c:a 2 cm höjd
  8. Tillsätt 2 droppar konc. svavelsyra
  9. Häll i lika mycket svalnat te som du hällde i järnlösning
  10. Blanda ordentligt!
  11. Tillsätt lite gelatin, så att bläcket får en lagom konsistens
  12. Pröva att skriva/rita lite med ditt bläck!
  13. Observera hur färgen förändras efter några dagar.

Frågor att besvara

  1. Skriv reaktionsformeln för det som händer med järnet när det reagerar med ättiksyran.
  2. Vad kallas de salter som bildas av gallussyran? (Tips: Sök på internet!)
  3. Vad heter saltet av gallussyra och järn(III)joner som bildas på pappret när järn(II)jonerna har oxiderats?
  4. Varför är detta salt lämpligt att använda som bläck?
  5. Vad händer med bläckets färg efter en eller några dagar?

Riskanalys

Koncentrerad svavelsyra (eller batterisyra) är mycket frätande. Skyddskläder och skyddsglasögon måste bäras under hela laborationen. Vid hudkontakt, skölj omedelbart med mycket vatten. Vid stänk i ögonen, skölj omedelbart med vatten och tillkalla läkare. Tänk också på SIV-regeln: Svavelsyran ska alltid hällas I Vattnet, och aldrig tvärt om. Därför måste järnlösningen hällas i provröret innan man droppar i svavelsyran.

Anmärkning

Den här laborationen har jag inte kommit på själv, utan hittat på Resurscentrum för Kemi i Skolan. Jag har dock bearbetat den för att den ska passa mina behov.