秘密信件中的化學

余安書

摘要：隱形墨水在過去主要用于戰(zhàn)爭的情報和密信及密件，它的原理其實很簡單，就是化學中的酸堿性溶液和指示劑作用的顏色變化、物質與水作用引起的顏色變化、氧化劑和還原劑發(fā)生氧化還原反應、特定物質之間形成絡合物，從而顯示出不同的顏色來讀取寫在紙上的秘密信息。隱形墨水是一種泛指，只要是能夠隱去字跡，然后能夠再次顯形的化學藥劑都可以叫做隱形墨水，在此本文主要介紹六種以生活用品和中學化學常見的試劑來制備隱形墨水的方法，為學生解開秘密，體會化學的魅力，激發(fā)化學學習興趣。

關鍵詞：隱形墨水；酸堿性溶液和指示劑；氧化還原反應；絡合物

中圖分類號：TS951. 23

文獻標識碼：A

文章編號：1672 -1578（ 2018102 -0258 -01

實驗目的：生活中大多數(shù)的同學在日常生活中都有寫日記的習慣，但是也總有一些小秘密不愿意和別人分享，不愿意被別人看到，所以我作為一位化學教師，我希望可以制作出一種能夠隱形的墨水，幫助有這方面需要的同學解決這一困惑，在完全不知情的情況下要分辨紙張上是否有隱形的字跡比較困難，只有在特定條件下才能顯示字跡的形狀來。

實驗儀器和藥品：

藥品：

第①組：無色酚酞碳酸氫鈉氫氧化鈉氨水稀鹽酸（0. Imol/L）

第②組：檸檬汁（洋蔥汁）紫甘藍

第③組：氯化鈷（0. Imol/L）

第④組：淀粉碘水

第⑤組：硫氰酸氯化鐵

第⑥組：草酸高錳酸鉀

儀器：

第②組：燒杯玻璃棒噴壺紙筆

第②組：燒杯玻璃棒研缽酒精燈噴壺蠟筆紙筆

第③組：燒杯玻璃棒酒精燈噴壺紙筆

第④組：燒杯玻璃棒噴壺紙筆

第⑤組：燒杯玻璃棒噴壺紙筆

第⑥組：燒杯玻璃棒鑷子紙筆

實驗步驟及現(xiàn)象：

第①組：用酚酞作為隱形墨水，在三張白紙上寫字，等紙晾干后分別噴灑氫氧化鈉、氨水、碳酸氫鈉溶液，均發(fā)現(xiàn)白紙上顯出粉色字跡，如果接著噴灑稀鹽酸，晾干后粉色字跡消失。

第②組：用檸檬汁（洋蔥汁）作為隱形墨水，分別在兩張白紙上寫字，等紙晾干后，（1）拿紫甘藍的汁液做顯色劑，便可以看到紅色的字跡。（2）拿蠟筆涂滿整張紙，可以觀察到字跡部分的顏色比較深。

第③組：用氯化鈷作隱形墨水，在白紙上寫字，等紙晾干后，知道幾乎是無色，再在酒精燈上加熱，便會立即出現(xiàn)藍色的字跡，如果再在紙上噴灑水，等水干了以后，字跡便又消失了。第④組：用淀粉溶液作為隱形墨水，在白紙上寫字。等紙晾干后，只需要在紙上涂碘水就可以看到藍黑色的字跡。

第⑤組：用硫氰酸鉀溶液做隱形墨水.在白紙上寫字。等紙晾干后，再用氯化鐵溶液做顯色劑，將其噴灑在紙上，便顯示紅色字跡。

第⑥組：用草酸做隱形墨水，在白紙上寫字。等紙晾干后，再用酸性高錳酸鉀做顯色劑浸濕整張紙后迅速取出，便可看到無字部分呈現(xiàn)高錳酸鉀溶液的紫紅色，有字跡部分為無色。

解釋與結論：

第①組：利用酸堿指示劑在酸性或酸性溶液中的顏色變化，用不同的指示劑和不同的試劑可以得到不同的顏色的字跡。 第②組：（1）檸檬汁是酸性的汁液，紫甘藍汁液具有酸堿指示劑的功能；（2）檸檬汁與紙張纖維素發(fā)生反應，讓紙張的表面發(fā)生改變。

第③組：物質與水分子作用：COCl2·6H20 =COCl2+6H20

（粉紅色）（藍色）

第④組：淀粉與碘的顯色反應。

第⑤組：反應形成絡合物：FeCl3+ 3KSCN =3KCl+ Fe（ SCN）3（血紅色）

第⑥組：通過氧化還原反應實現(xiàn)。

5C2042- +2Mn04 - +16H+-2 Mn2+ +ioc02↑+8H20

（紫紅色）

（無色）

評價與討論：

通過筆者的上述六組實驗之后，在字跡的隱形和顯形方面，六種墨水均可以達到實驗目的。第①組、第②組的（1）和第三組均可以通過不同的方法使顯形后的字跡能夠再次消失，而第②組的（2）和第④組、第⑤組、第⑥組因為反應的不可逆性，所以顯形后的字跡無法再次消失。第①組中使用的氫氧化鈉有強腐蝕性，操作有一定的危險性，濃氨水揮發(fā)性強，易造成環(huán)境污染，所以建議同學們在操作中使用碳酸氫鈉。

通過六組實驗的對比，結合日常生活，第①組、第②組、第④組實驗在學生的實際生活中有很強的可操作性，第②組實驗相對簡單，但是實驗結果又受天氣等因素的影響較大。

實驗之后的思考：

若將幾種隱形墨水加以混合，是否就可以得到同時針對不同藥品處理的紙寫出不同顏色的字體來，由此配制成——綜合型的隱形墨水呢？還有待于筆者進一步的實驗和探究。

參考文獻：

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