墨水的知识1

墨水的知识1

墨水的知识1

书写墨水是人们每天使用的日用化学品之一，但人们对有关墨水的性能并不十分了解。为了全面认识现有墨水的性能，为将来开发新型墨水打好基础，我们收集了市场上的20多种书写墨水展开研究。首先测定了它们的pH值，总结出它们的酸碱性规律；然后由液相色谱分析，对墨水成分进行了比较；最后，进行了190次交叉混合试验，对试验结果进行了必要的分析与讨论。

墨水制造的科学是多种活动的综合，化学在其中起了关键性的作用[1]。20世纪下半叶，随着材料科学的发展，书写墨水也有了相应的发展，如中性墨水、光敏水解墨水、喷墨打印墨水的出现，它们具有的功能特性和环保理念，使书写墨水进入了一个新阶段。但是，对传统墨水的研究仍可以为开发新型墨水提供一些有益的参考。

10.1仪器与试剂

10.1.1仪器

pHS—2ST型数显酸度计、YXJ—1电动离心机、Waters液相色谱仪、510型泵、V6K进样器、730型色谱数据处理机、441型检测器，Novapak C18（3.9mm′150mm）柱、检测波长546nm。10.1.2药品

草酸氢钾（AR），甲醇（AR），离子对试剂（IPRA），盐酸，氢氧化钠，双氧水，蒸馏水等。

10.1.3墨水试样

表10.1墨水试样的品种和生产厂家

10.2墨水pH的测定与结果分析

10.2.1墨水pH的测定

各种墨水均呈现一定的pH值，不同类型的墨水其pH值各不相同，

墨水的酸度愈高（pH值愈小），对纸张纤维素的破坏就愈大，因此

墨水的pH值也是衡量墨水质量的指标之一，我们应用pH S—2ST

型交直流两用酸度计，使用交流220V电源，在常温下测定了二十

种墨水的pH值，结果如表1。

表10.2 各种墨水的pH测定结果

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PH值 1.84 2.05 1.58 10.38 1.92 1.79 4.04 1.98 1.68 4.97

编号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 PH值 2.12 1.72 9.44 1.78 1.72 8.50 7.82 7.46 4.68 2.94

10.2.2测定结果分析

在上述20种墨水中，有15种是酸性的，有5种是碱性的。

所有纯蓝墨水、蓝黑墨水都是酸性的，pH值在1.5~2.2之间。大

多数蓝黑墨水的pH值要比同一牌子的纯蓝墨水的pH值略小，个别

牌子的蓝黑墨水的pH值要比同一牌子纯蓝墨水的pH值略大。由于

它们的酸性较强，对纸张有腐蚀作用，因此，不宜用于书写需要长期

保存的档案资料。

黑墨水有的呈碱性，也有的呈酸性。如老板纯黑墨水的pH为10.38，

博士黑墨水的pH为9.44，两者都呈碱性；而派克纯黑墨水的pH

为2.94，是酸性的。

碳素墨水既有酸性的、也有碱性的。酸性碳素墨水的pH值一般在

4~5之间，如英雄碳素墨水的pH为4.04，奥林丹碳素墨水的pH 为4.97，上海碳素墨水的pH为4.68，它们对纸张的腐蚀程度较小，鸵鸟碳素墨水则是碱性的，pH为8.50，它们都适用于书写需要长期保存的档案资料。

我们收集到的两种绘图墨水都是略偏碱性，鸵鸟绘图墨水的pH为7.82，泸光绘图墨水的pH为7.46，从酸度上看最接近于中性，是理想的书写墨水，因为它们对纸张的腐蚀程度较小。

10.3纯蓝墨水和蓝黑墨水的液相色谱分析

为了了解不同产地、不同牌号蓝黑墨水或纯蓝墨水等在组成上是否相同，对一些样品进行了液相色谱分析[2]。

10.3.1墨水溶液配制与条件选择

分别取墨水样品2滴于5 m1试管中，加入2 ml 0.05%草酸氢钾，混合均匀，制成待测液。

流动相条件选择：以甲醇百分含量、离子对试剂浓度、流动相流量为三个因素，各选择三个不同水平，按正交表配制流动相实验（实验过程略）。结果表明，甲醇含量为45.0%（v/v），IPRA为0.005ml/L，流动相流量为1.0ml/min时效果最佳。

流动相的确定：流动相确定原则是同一种墨水在不同流动相条件下，色谱峰峰数越多条件越优，峰数相同分离度越大越佳，在达到分离度要求情况下，保留时间小者条件为好。选择1号、2号、3号、4号蓝黑墨水液，分别用9种不同流动相条件实验，结果表明甲醇含量

为45.0%（v/v），IPRA为0.005ml/L，流动相流量为1.0ml/min 时分析效果最佳。

10.3.2 墨水成分的测定

用选择出流动相条件对10种不同产地和不同牌号蓝黑墨水进行分析，结果见表10.3。

表10.3 10种蓝黑墨水色谱数据

序号峰数（个）最强峰（min）tR（相对峰强）

a 6 6.80

b 6 6.80

c 6 7.20

d 5 6.64

e 6 6.72 2.46（10.0）、4.24（26.0）、

4.64（22.1）、

5.44（24.2）、

6.08（62.3）、6.80（100）

3.20（28.1）、

4.08（48.2）、

4.56（42.4）、

5.36（3

6.6）、

6.00（88.0）、6.80（100）

f 5 6.64

g 5 6.24

h 6 6.80

i 8 7.12

j 7 1.09 3.20（10.5）、

4.24（22.4）、4.80（21.0）、

5.44（24.4）、

6.22（60.2）、

7.20（100）

3.28（11.5）、

4.56（28.5）、

5.36（42.3）、

6.20（88.5）、6.64（100）

3.20（7.9）、

4.00（19.7）、4.56（21.0）、

5.12（22.7）、

6.00（68.0）、6.72（100）

3.04（5.5）、

4.56