شيمي مدادها و پاكن ها:

پيش از اينكه مدادها براي نوشتن استفاده شوند، مردم از سرب استفاده ميكردند. سرب آنقدر نرم هست كه طرح كمرنگي از خود باقي بگذارد، اما كربن بصورت زغال يا گرافيت، اثر پررنگ‌تري به جا مي گذارد ( ضمن اينكه سمي هم نيست). در عين حال، كاربرد كربن بصورت زغال كثيف اما گرافيت تميز است.

گرافيت مدادهاي ابتدايي، با رشته هايي از جنس هاي مختلف پيچيده مي شدند كه بعدها به جاي آن از چوب هاي تو خالي استفاده شد. مدادها در اصل رنگ نشده بودند  اما در سالهاي 1890كه مرغوب ترين گرافيت از چين مي آمد، مدادهاي زرد رنگ رايج شدند، چون رنگ زرد در چين معرف احترام و نشان اعضاي خاندان سلطنتي بود و استفاده از رنگ زرد، نشانه ويژگي ها و برتري هاي خانوادگي به حساب مي آمد. امروزه مدادها در هر رنگي عرضه مي شوند اما هنوز هم زرد بيشترين رنگ متداول است. چون رنگ زرد بيشتر به چشم مي آيِد و راحت تر ديده مي‌شود.

پيش از اختراع پاك كن، نوشته هاي مدادي به اندازه نوشته هاي جوهري امروز، دائمي بودند. بعدها توانستند اين اثرات را با كشيدن اندكي از نان سفيد بر نوشته هاي مدادي، از بين ببرند. آيا مي دانيد كه ما چگونه از نان به انواع گوناگون پاك‌كن هاي امروزي رسيديم ؟آيا مي دانيد كه نان يا پاك كن چگونه نوشته ها را پاك مي كنند؟ 

تاريخ مداد و پاك‌كن:

نويسنده هاي روم باستان با يك ميله ظريف سربي، بر روي پاپيروس مي نوشتند كه بنام stylus معروف بود. سرب، فلز نرمي است و به اين ترتيب stylus علامت كمرنگ و خوانا از خود به جا مي گذاشت. در سال 1564 ذخيره بزرگي از گرافيت در انگلستان كشف شد. وقتي مردم متوجه شدند كه گرافيت اثري تيره تر از سرب به جا مي گذارد و تازه سمي هم نيست، مدادها مورد استفاده قرار گرفتند. مداد درست مثل Stylus ها استفاده مي‌شد، با اين تفاوت كه در آن پوششي براي گرافيت به كار مي‌رفت تا دست استفاده كننده، تميز بماند و در ضمن گرافيت كه بسيار ظريف و شكننده بود، سالم بماند.

وقتي كه شما علائم مدادي را پاك مي كنيد، در واقع گرافيت ( كربن ) را پاك مي كنيد و نه سرب. امروزه پاك‌كن ها در رنگهاي مختلف وجود دارند و مي‌توانند علائم مدادي و بعضي از انواع خودكارها را پاك كنند. آنها از لاستيك، وينيل، سقز يا مواد مشابه درست مي شوند .

پيش از اختراع پاك كن، شما مي بايستي از يك قطعه نان سفيد استفاده
مي كرديد ( بعضي از هنرمندان هنوز هم از نان براي كمرنگ كردن اثر زغال يا پاستل استفاده مي كنند). ادوارد نعيم؛ مهندس انگليسي؛ اولين پاك كن را در 1770 كشف كرد. در واقع داستان از اينجا شروع شد كه او هنگام پاك كردن يك مطلب، اشتباهي يك قطعه لاستيك را به جاي نان برداشت و متوجه خواص آن شد. بعدها او شروع به فروختن پاك كن هاي لاستيكي كرد. اما لاستيك نيز مانند نان فاسد شدني بود و به مرور زمان، حالت بدي پيدا مي كرد.  در نتيجه پاك كن هايي با جنس‌هاي مرغوب تر به بازار آمد.

در سال 1858، هايمن ليمپن ـ پروانه ثبت پاك كن هاي متصل به مدادها را دريافت كرد، كه امروزه بسيار رايج و متداول است.

پاك كن ها چگونه عمل مي كنند؟

پاك‌كن در واقع ذرات گرافيت را از سطح كاغذ بر ميدارد. مولكولهاي پاك كن چسبندگي بيشتري از مولكولهاي كاغذ دارند. بنابراين وقتي پاك كن را بر علائم مدادي مي‌كشيد، گرافيت ترجيح مي دهد كه به پاك كن بچسبد و نه كاغذ. بعضي از پاك كن ها، سطح رو يي كاغذ را خراب ميكنند و در واقع آنرا نيز برمي دارد. پاك كن هاي وينيلي از پاك كن هاي لاستيكي نرم تر هستند اما همين خاصيت را دارند. پاك كن هاي هنري از لاستيك نرم ـ زبر درست مي شوند و علائم را بدون از بين بردن كاغذ پاك مي كنند.  

تهيه مداد:

اين تصوير نشان مي‌دهد كه چگونه از يك قطعه چوب، مداد توليد مي‌شود. مغز مداد هاي امروزي از نسبتهاي مختلف گرافيت و خاك رس درست مي‌شود. در صد متفاوت اين دو ماده سبب ايجاد مدادهايي با " سختي " هاي گوناگون مي‌شود كه معمولا روي مداد نوشته مي‌شود. علامت"H " نشان سختي وعلامت"B " نشان ميزان مشكي بودن مداد است. "2H " يعني مداد سختي دو برابر دارد و "HB " يعني مداد سخت و مشكي.

چگونه رنگهاي پائيزي عمل مي كنند؟

رنگ برگها:

      رنگ يك برگ ، نتيجه بر هم كنش رنگدانه هاي مختلفي است كه توسط گياه ايجاد مي شود . مهمترين رنگدانه هايي كه سبب ايجاد رنگ برگها مي شوند. عبارتند از : پورفيرين ها_ Porphyrins، كاروتنوئيدها_ Carotenoids و فلاوونوئيدها_ Flavonoids. رنگي كه ما مي بينيم ، بستگي به مقدار و نوع پيگمانهاي موجود در برگ دارد. بر هم كنش هاي شيميايي در گياه ، بويژه به خاطر تغييرات اسيديته (PH) ، در رنگ برگها مؤثرند .

شيمي رنگدانه هاي گياهي :

حال بيائيد نگاهي  دقيق تر به ساختمان مولكولي و نحوه عمل رنگدانه هاي اصلي گياهي بياندازيم:

پورفيرين ها : همه پورفيرين ها حلقه ساختماني زير را دارند:

پورفيرين اوليه در برگها، رنگدانه سبز و معروف كلروفيل است. اين رنگدانه، بصورت اشكال گوناگون شيميايي وجود دارد ( مثلا كلروفيل نوع a و كلروفيل نوع b)، كه مسئول عمل فتوسنتز و توليد كربو هيدرات در گياه هستند. كلروفيل در نور آفتاب  بوجود مي آيد.

وقتي فصل ها تغيير ميكند و ميزان نور خورشيد كاهش مي يابد، كلروفيل كمتر توليد مي شود و برگها كمتر سبز مي مانند. در اين حالت ، كلروفيل به تركيبات ساده تري شكسته مي شود، بنابراين رنگ برگها بتدريج با آهسته شدن يا توقف توليد كلروفيل تغيير مي كند.

كاروتنوئيدها : كاروتنوئيدها، ترپن هايي هستند كه از واحدهاي ايزوپرن درست شده اند.

 مثال هايي از كاروتنوئيدهاي موجود در برگهاي شامل ليكوپن(قرمز) زانتوفيل (زرد) است. براي توليد كارتنوئيدها ، نور لازم نيست، بنابراين، اين رنگدانه ها همواره در يك گياه زنده وجود دارند. به علاوه كارتنوئيدها خيلي آهسته تر از كلروفيل، تجزيه مي شوند.

فلاوونوئيدها: شامل واحدهاي دي فينل پروپن هستند.

مثالهايي از آنها فلاون و فلاول است كه هر دو زرد هستند. آنتوسيانين ها، مي توانند طيف وسيعي از قرمز ، آبي و ارغواني را بسته به ph داشته باشند. 

 آنتوسيانين ها ، نظير سيانيدين ، يك صفحه خورشيدي طبيعي براي گياهان ايجاد مي كنند. زيرا ساختمان مولكولي يك آنتوسيانين شامل يك نوع قند است و توليد اين گونه از رنگدانه ها ، بستگي به توانايي كربوهيدراتها درون گياه دارد. رنگ آنتوسيانين ، با ph تغيير ميكند، بنابراين اسيديته خاك بر رنگ برگ گياهان موثر است. توليد آنتوسيانين ها نيز، نيازمند نور است بنابراين روزهاي آفتابي براي درخشان ترين رنگهاي پائيزي ضروري است .

تغيير رنگهاي پائيزي :

      وقتي برگها سبز هستند، به اين دليل است كه مقادير فراواني كلروفيل دارند. كلروفيل ساير رنگدانه ها را در برگ مي پوشاند. به همين ترتيب آنتوسيانين ، پوشاننده كاروتنوئيد است. زماني كه تابستان به پائيز مي رسد، كاهش ميزان نور، سبب مي شود تا توليد كلروفيل كم شود.  عليرغم اينكه سرعت تجزيه كلروفيل، ثابت باقي ميماند، رنگ سبز بتدريج در گياه از بين مي رود . در همان زمان ، آنتوسيانين در برگها افزايش مي يابد. برگهايي كه شامل آنتوسيانين هاي اصلي و اوليه هستند قرمز مي شوند. برگهايي كه مقادير كافي از هم آنتوسيانين و كاروتنوئيد هستند، نارنجي مي شوند . برگهايي كه كاروتنوئيد بيشتر و آنتوسيانين كمتر يا صفر دارند، زرد خواهند شد. در غياب انواع اين رنگدانه ها ، عوامل شيميايي ديگر، دست به كار مي شوند. مثلا رنگ قهوه اي برخي برگهاي بلوط، به خاطر وجود تانن است.

كروماتوگرافي كاغذ و برگها:

1. 2ـ3 برگ بزرگ ( يا معادل آنها چند برگ كوچك ) را پاره كرده به قطعات كوچك تبديل نمائيد. آنها را در ظرف كوچك شيشه اي در دار قرار دهيد.
2. آنقدر روي آنها الكل بريزيد تا برگها را بپوشاند.
3. در ظرف را محكم نكنيد و فقط بپوشانيد، آنها آن را در يك ظرف شامل چند  سانتي متر آب داغ قرار دهيد.
4. حداقل نيم ساعت بگذاريد تا شيشه در آب داغ بماند. آب ظرف را مرتب گرم نگه داريد (آب سرد را خارج و آب گرم جديد بريزيد و هم بزنيد ). ظرف را هر از گاهي تكان دهيد.
5. كار زماني تمام مي شود كه الكل، رنگ برگها را بيرون كشيده باشد. هرچه رنگ تيره تر باشد كروماتوگرام شما ، شفاف تر و دقيق تر خواهد بود.
6. براي هر شيشه يك نوار بلند از كاغذ صافي آزمايشگاه يا كاغذ صافي قهوه ، ببريد.
7. هر نوار كاغذي را در يك شيشه قرار دهيد بطوريكه يك سر آن داخل شيشه و يك سر آن خارج از شيشه باشد.
8. همچنانكه الكل بر اساس قدرت جذب كاغذ بالا مي‌رود و تبخير مي شود، رنگدانه ها را با خود به سمت كاغذ مي كشد و آنها را بر حسب اندازه هايشان جدا مي كند( بزرگترين ها كمتر تغيير مكان ميدهند)
9. پس از 30 ـ 90 دقيقه (يا تا جدا سازي مورد نظر بدست ييايد)، قطعات كاغذ را برداريد و خشكشان كنيد.
10. آيا مي توانيد مشخص كنيد كه چه رنگدانه اي موجود است؟ آيا فصلي كه در آن برگها را جمع آوي كرده ايد بررنگ آنها تاثير دارند؟

سر نخ ها

1. آزمايش را با برگهاي يخ زده و خرد شده انجام دهيد.
2. آزمايش را با انواع كاغذهاي گوناگون انجام دهيد.
3. شما مي توانيد انواع الكل ها را استفاده كنيد. نظير : اتيل الكل يا متيل الكل.
4. اگر رنگ كروماتوگرام شما پريده يا كمرنگ است، دفعه بعد برگ بيشتري يا قطعات كوچكتري انتخاب كنيد تا رنگدانه هاي بيشتري داشته باشيد.

 آنچه نياز داريد :

برگ

شيشه كوچك در دار

الكل بي رنگ

كاغذ صافي

آب داغ

ماهي تابه يا قابلمه كوچك

ترجمه: سحرناز تاج بخش

گردآوري از منابع اينترنتي