مشاهدهٔ شمارهٔ ۹۴
مقدمه
گاهی وقت ها افراد ادعا می‌کنند که قادر به انجام هیچ پروژه‌ی علمی نیستند، به خاطر اینکه آن‌ها ماده‌ی شیمیایی ندارند. در واقع تعدادی از فعالیت‌ها وجود دارند که به هیچ ماده‌ی شیمیایی برای انجام دادن، نیاز ندارد. یکی از این فعالیت‌ها‌ی جالب، تهیه‌ی جوهر نامرئی است. شما با این جوهر نامرئی می‌توانید نامه‌های محرمانه بنویسید و جالب‌تر اینکه متن این نامه‌های محرمانه را به سادگی رمزگشایی کنید. جالب است بدانید که در جنگ جهانی دوم، کارت‌پستال‌هایی از لهستان پُست می‌شد که سربازان آلمانی به آن توجهی نداشتند. این کارت‌ها کاملاً معمولی به نظر می‌رسیدند. اما همه‌ی این کارت‌ها حاوی مطالبی بودند که دیده نمی‌شدند، از جمله درخواست غذا و دارو، زندان‌های اسرا، پایگاههای آلمان‌ها و .... درواقع آن‌ها این کار را با جوهرهای نامرئی انجام می‌دادند.
جوهرهای نامرئی موادی هستند که شما از آن برای پیام‌های محرمانه می‌توانید استفاده کنید، تا زمانی که جوهر آشکارشود. شما برای نوشتن با این جوهرها، می‌توانید از پنبه، خلال‌دندان، خودکار و یا انگشت استفاده کنید. از کاغذ سفید و بدون خط برای نوشتن نامه‌ی نامرئی استفاده کنید. اینکه چطور شما متنی را آشکار کنید بستگی به جوهر مورد استفاده دارد. بیشتر جوهرهای نامرئی با حرارت دادن کاغذ مرئی می‌شوند. اتوکشی کاغذ یا قراردادن آن بالای لامپ 100 واتی می تواند راهی ساده برای فاش شدن این پیام‌ها باشد. تعدادی از این پیام‌ها توسط خیساندن یا پاشیدن مواد شیمیایی بر روی سطح کاغذ ایجاد می شوند. در واقع این جوهرهای نامرئی با تنظیم pH عمل می‌کنند. سایر پیام ها بوسیله ی تاباندن نور فرابنفش بر روی کاغذ فاش می‌شوند.
جوهرهایی که با مواد شیمیایی (تنظیم pH) مرئی می‌شوند!
شناختن این دسته از جوهرها جالب توجه است و بیشتر آن‌ها با استفاده از شناساگرهای pH عمل می‌کنند. در این مورد کاغذ با یک محلول بازی مثل محلول جوش شیرین ویا یک محلول اسیدی مثل آب لیمو آغشته می‌شود. البته تعدادی از این نمونه ها با حرارت هم آشکار می‌شوند مانند سرکه. نمونه‌هایی از این جوهرهای نامرئی و طریقه‌ی آشکارشدن‌شان در زیر لیست شده است.
• فنل فتالئین و تیموفتالئین (شناساگرهای pH) که توسط سدیم بی‌کربنات (جوش شیرین) یا بخارات آمونیاک آشکار می-شود.
• سرکه، آمونیاک یا استیک اسید رقیق توسط آب کلم قرمز آشکار می‌شود.
• سدیم بی‌کربنات توسط آب انگور قرمز آشکار می‌شود.
• سدیم کلراید (نمک سفره) توسط محلول نیترات نقره آشکار می‌شود.
• سولفات مس توسط یدید سدیم، سدیم کربنات یا آمونیوم هیدروکساید آشکار می‌شود.
• نیترات سرب توسط یدید سدیم آشکار می‌شود.
• سولفات آهن توسط سدیم کربنات یا سدیم سولفات آشکار می‌شود.
• نشاسته (نشاسته ذرت یا سیب زمینی) توسط محلول ید آشکار می‌شود.
• کلرید کبالت توسط فروسیاید پتاسیم آشکار می‌شود.
• آب لیمو توسط محلول ید آشکار می‌شود.
یک آزمایش جالب
وسایل و مواد لازم
• جوش شیرین (سدیم بی‌کربنات)
• کاغذ
• آب
• قلمو
• آب انگور قرمز
• لیوان مدرج
مراحل کار
مقدار مساوی از آب و جوش شیرین را در یک لیوان مدرج مخلوط کنید سپس با کمک قلمو و محلول تهیه شده مطلبی را روی کاغذ بنویسید، آن‌گاه اجازه دهید کاغذ خشک شود. خواهید دید که مطلب نوشته شده نامرئی می شوند و کاغذ به نظر سفید می‌رسد. در مرحله‌ی بعد آب انگور قرمز را بر روی کاغذ بریزید. چه اتفاقی می‌افتد!!!!! نامه‌ی محرمانه فاش می‌شود!
چه اتفاقی افتاده است!
ما در این آزمایش جالب از محلول جوش شیرین استفاده کردیم که بازی (قلیایی) است، در حالی که آب انگورخیلی اسیدی است. بنابراین با ریختن آب انگور اسیدی واکنش شیمیایی اتفاق می‌افتد و متن محرمانه تغییر رنگ می‌دهد و نامه‌ی محرمانه‌ی شما فاش می‌شود.
وقتی این دسته از جوهرهای نامرئی به یک ماده‌ی متخلخل اضافه می‌شود، آب موجود در جوهر با دی‌اکسیدکربن موجود درهوا ترکیب می‌شود و اسید کربنیک را به وجود می‌آورد. اسید کربنیک به نوبه‌ی خود با جوش شیرین وارد واکنش خنثی شدن می‌شود و کربنات سدیم را به وجود می‌آورد که خاصیت بازی دارد. خنثی شدن باز توسط یک عامل اسیدی، که در این آزمایش آب انگور است، سبب تغییر رنگ معرف می‌شود و درنتیجه اثر جوهر ناپدید می‌شود.
این واکنش به صورت زیر است:
CO2 + H2O → H2CO3
NaHCO3 + H2CO3 → Na2CO3 + H2O
جوهرهایی که با حرارت مرئی می‌شوند!
اُتوکشیدن کاغذ، قرار دادن روی بخاری یا داخل آوَن با دمای 450 فارنهایت یا بر روی لامپ داغ نمونه هایی است که در مواردی باعث فاش شدن متن نامه محرمانه می‌شود. اگر متن نامه با مواد زیر نوشته شده باشد با حرارت رمزگشایی می‌شود.
• هر نوع آب میوه‌ی اسیدی
• آب پیاز
• جوش شیرین (سدیم بی کربنات)
• سرکه
• عسل رقیق شده
• شیر
• آب و صابون
• محلول سوکروز
• آمونیاک
اساس کار این جوهرها به این صورت است که مواد به کار رفته در اثر حرارت اکسید می‌شوند که نتیجه ظاهر شدن رنگ قهوه‌ای در اثر حرارت است.
جوهرهایی که توسط نورفرابنفش مرئی می‌شوند!
بیشتر جوهرهایی که با تاباندن یک نور سیاه به آن‌ها مرئی می‌شوند، اغلب با حرارت هم مرئی می‌شوند. در این‌جا چند نمونه آورده شده است.
• مواد سفیدکننده رقیق
• ویتامین ب 12 حل شده در سرکه
در واقع هر ماده‌ی شیمیایی که ساختار کاغذ را ضعیف کند، می‌تواند به عنوان جوهر نامرئی به کار رود بنابراین ممکن است برای شما، کشف سایر جوهرها نامرئی اطراف منزل یا آزمایشگاه‌تان جالب باشد.
عاطفه قویدست
دانشجوی دکتری شیمی آلی
دانشگاه گیلان