第十卷第  103年3月15日出刊  March 2014

 
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隱形墨水好棒棒
 
   

隱形墨水好棒棒

高中部化學科 謝道任老師

間諜電影出現過這樣的鏡頭:一名特務在昏暗的燈光下,匆忙地拿出一張紙。在旁人看來,這可能只不過是一張很平常的家信。不過,你會懷疑為何特務要鬼鬼祟祟呢?只見特務以棉花球沾上一種特殊的汁液,並在信的字裡行間塗抹一遍,頓時,紙上出現了一行行似藍墨水書寫的字跡【註】。

中學部高一選修課「生活化學」的學生們在3月10日都成了一日特務,我們體驗了「隱形墨水」實驗。一般大家熟知的隱形墨水是用棉花棒沾檸檬汁在白紙上寫字,乾燥後紙上看不到字,完成了「無字天書」。因為在檸檬汁中有許多碳水化合物,把紙拿到火附近或用白熾燈泡烤一烤,碳水化合物分解只留下黑色的碳,於是字就浮現出來了。

不過這次我們的隱形墨水可不簡單,有兩種型式,化學原理分別如下:

(一)錯離子型,以亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6])和氯化鐵(FeCl3)為例,兩者反應之淨離子反應式為:

3 + 4 → Fe4[Fe(CN)6]3(s)

 

我們拿毛筆沾黃色的K4[Fe(CN)6](aq)在宣紙上寫下文字或符號,並以吹風機吹乾,接著用裝有黃褐色FeCl3(aq)的噴霧罐,在寫好字的宣紙上均勻噴灑,瞬間形成了Fe4[Fe(CN)6]3(s),它的中文名稱為「亞鐵氰化鐵」,也就是著名的「普魯士藍」,有著漂亮的藍色!

   

(由左至右依序是:黃色的亞鐵氰化鉀溶液、黃褐色的氯化鐵溶液及普魯士藍)

(二)沉澱型,以硝酸鉛(Pb(NO3)2)和碘化鉀(KI)為例,兩者反應之淨離子反應式為:

+ 2

→ PbI2(s)

 PbI2的中文名稱為碘化鉛,呈現亮眼的黃色。(後面照片中,千秋萬載、校運昌隆、生生不息等字即是)

(1)以毛筆沾黃色的亞鐵氰化鉀溶液寫字

  (2)寫好字後,用吹風機吹乾

(3)噴上黃褐色氯化鐵溶液

(4)再把字吹乾 (5)實驗大成功(示例:好棒棒)

實中31歲生日了,我讓這群31屆的孩子們在一周前先思考給學校31週年校慶之祝福語,看看他們的創作吧!

這些祝福語各自解讀均富含美意,若串聯成文也很有意思:實中辦學雖不以超建趕北為目標(事實上早已並駕齊驅),但31年來秉持著校訓「誠懇、踏實、創新、超越」而無敵,這裡有許多箇中好手,總是在各方面精益求精、自強不息,於是表現大好。我們是三十一屆,祝福帥氣的實中(擬人化:自信的笑顏、有神的雙眼,無所畏懼地向前)繼續獨霸一方且生生不息!

 

以下為同學們的分享:

(H101謝樂彤、李 芯、H103郭芸如)

當我們以隱形墨水畫上或寫上某一字樣或圖案時,我們不會察覺畫的樣子,當噴上特定溶液後,就會呈現字樣,當字一出現,讓我們又驚又喜,完成的作品是結合化學與藝術的「美」。

 

(H102張 涵、H103鄭維愷、李岳洋)

今天的實驗超酷炫的,想不到還有各種顏色的隱形墨水,我們已經可以調出三原色:紅、黃、藍了,要其他顏色只要拼拼湊湊一下就有了。雖然說涉及到的反應式有些複雜,但總之這次實驗非常好玩。

 

(H102胡耀琛、柯止善、林子涵)

雖然我真的很討厭記那些反應式,但做過實驗真的會比較容易記起來耶!能親手做實驗真的非常開心也印象深刻。化學選修超讚啦!

 

(H102麥書豪、趙禹誠、潘丞鈞)

這次的實驗我很喜歡!因為除了基本的化學知識,還結合了美術,成就了一幅「曠世鉅作」!

 

(H102林侑萱、江亭儀、李亞芃)

以前只聽過檸檬汁用火烤過會從隱形顯色,字便會浮現出來。今天用了三種不同的溶液,做出了三種不同顏色效果的字,但其中效果最好的就屬普魯士藍。

 

(H102劉品岑、李其恩、彭雅琳)

在這次實驗中,我又再次感受到化學的奧妙,雖然目前還不是很懂那些反應式,但看到字跡產生的顏色變化,還是讓我覺得很神奇。

 

(H102陳祐桓、嚴 一、王子誥)

做過這次的實驗,我才知道原來在電影裡出現的隱形墨水是真實存在的,真是令人驚訝,而且在日常生活中隨處可見。

 

(H102張台澤、呂宣霆、H103葛順安)

真是一堂色彩繽紛的化學實驗課啊!藉由做實驗可以很自然地記起那些沉澱的顏色,我現在都還記得普魯士藍,而這個實驗也讓我們體會偵探片祕密傳訊的驚悚,但化學不好可是什麼都看不到呢!

【註】可參閱下列讀本,內含豐富有趣的化學故事。

黃一敏(民87年2月)。平常中包含了深奧-生活化學的故事。新竹市:凡異出版社。

(本段取自p.99-105巧藏情報)

有獎徵答(以下兩個問題在本期出刊三日內,首二位回答正確者,將致贈精美小禮物乙份,請洽道任老師)

(一)
如果以新鮮澱粉液代替亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6]),改噴(塗)上什麼溶液也可以呈現類似普魯士藍的藍黑色?

(二)
如果沾酚?指示劑寫在宣紙上吹乾,噴(塗)上肥皂水將呈現什麼顏色?

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