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1、1 / 10 魔术墨水的特性及显现研究近年来，市场上出现了一种新型书写材料魔术墨水。这种墨水可以用配套的专用笔进行书写，形成的字迹从外观上看和普通墨水书写字迹相似，但是过一段时间后字迹会自动消失。魔术墨水既可以作为恶作剧或者魔术表演的道具，也会被不法之徒利用进行犯罪。用魔术墨水书写的欠条、签订的合同，在字迹消失后，就变成了白条、无效合同。因此，了解魔术墨水颜色消失的原因，探讨魔术墨水的组成，研究魔术墨水造成白条的显现方法，就成了文件检验的一项重要任务。一、探讨魔术墨水变色的原因观察魔术墨水，发现魔术墨水外表呈现蓝色，瓶底有少量小颗粒透明沉淀。打开瓶盖有刺激性的气味出现，滴在纸上颜色变淡，最终消
2、失，味道也消失。实验 1：只有纸张会使魔术墨水变色吗？实验动机：是不是纸张有特殊成分，才使魔术墨水变色，那么遇到别的物质就不会变色？方法：找一些物品 各种的纸张及棉布、金属、玻璃），将魔术墨水滴上去，观察其颜色变化并记录。结果如下表物品名称变化情形打印纸形成水珠， 18 分后颜色消失。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页2 / 10 滤纸立刻扩散， 48 秒后颜色消失。卫生纸立刻扩散， 52 秒后颜色消失。棉布立刻扩散， 30 秒后颜色消失。铁形成水珠， 20 分后颜色消失。玻璃形成水珠， 25 分后颜色消失。发现：
3、魔术墨水遇到这些物质均变色，只是速度的快慢有所不同。变色时蓝色先变淡再变无色。魔术墨水的变色方式，可分成两种；一种是接触物质扩散后颜色约在数秒到数十秒之间变淡再消失，另一种是形成圆形水滴，颜色很慢约数十分后才消失。吸水性强的材料如棉布，扩散较快且变色速度较快。墨水遇到一些物质如金属、玻璃，形成水珠后外围渐渐变淡，中间部分颜色较深都需花费较多时间，约18 分至 25 分才能变色。变色前有刺激性的味道，变色后则无味道。结论：因为魔术墨水滴在所有的物质上都会变色，因此可知魔术墨水的变色不是一种和特定种类的物质起反应，而是和外界作用。实验 2：魔术墨水的颜色消失是一种挥发的现象吗？实验动机：猜想魔术墨
4、水是不是涂在纸上，有颜色、有味道的东西沸点较低，而离开物质表面。方法：利用抽气的方法，将沸点较低的物质抽离。结果：剩下的液体仍然为蓝色，涂在纸上依旧颜色可消失。结论：魔术墨水的变色不是一种东西挥发的现象，而可能是一种反应，也就是一种反应后变无色的效果。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页3 / 10 猜想：造成魔术墨水变色，应是外界共同的因素所影响；有阳光、温度和空气。实验 3：温度对魔术墨水变色的影响？实验动机：魔术墨水放在瓶里，温度较低。一打开接触到外界，温度变高，或是接触到外界的物质温度变高。方法：在 3 个载
5、玻片上各滴一滴墨水，分别放在常温25下、80热水上及 0冰块上，观察其变色的情形有何不同。结果：温度变化情况060 分钟转为无色2525 分钟转为无色806 分钟转为无色发现：温度高的变色速度较快。问题：若没有光线、空气的情形下，温度对魔术墨水的影响为何。方法：将魔术墨水吸进三支小吸管里，将两头用蜡密封，以防止空气进入。将此三支小吸管分别放进温度0、25、80的恒温箱中，隔绝阳光，再观察其变化。结果：温度变化情形0不变色25不变色80不变色发现：三支小试管均不变色。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页4 / 10 结
6、论：温度高可使变色较快，但是温度并不是魔术墨水变色的主要原因。实验 4：是光线造成魔术墨水变色吗？实验动机：阳光中紫外线经常造成衣服褪色，因此魔术墨水可能受到阳光的照射而变色。方法：把魔术墨水放在两个培养皿中，一个用黑色布包住，另一个不包住，同时放在太阳下，比较其结果。结果：两者皆会变色。结论：光线不是造成魔术墨水变色的原因。实验 5：空气是不是造成魔术墨水变色的原因？方法：将魔术墨水放在三个小吸管中，一个用蜡隔绝空气，另一个暴露于空气中，比较其结果。结果：墨水状态变化情形隔绝空气不变色暴露于空气中25 分钟后变无色发现：空气可以使魔术墨水变色的主要关键。问题：空气是一种混合物，空气中的什么成
7、分造成魔术墨水变色？是氮气？还是氧气或是二氧化碳？实验 6：是空气中的什么成份使魔术墨水变色？方法：将魔术墨水滴一滴放置于充满氮气、氧气、二氧化碳的塑胶袋中观察其变化。结果：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页5 / 10 气体种类反应情形氮气颜色无改变氧气颜色无改变二氧化碳15 秒后变无色结论：空气中的二氧化碳是魔术墨水变色的主要原因。猜想：二氧化碳遇到魔术墨水可产生碳酸，是不是魔术墨水遇到酸性溶液即可变色。实验 7：魔术墨水和酸碱溶液的作用为何？动机：魔术墨水是不是遇到酸性溶液变无色，遇到碱性溶液不变色。方法1
8、）：取硼酸、柠檬酸、盐酸、醋酸先用酸碱指示纸测其pH 值再加入魔术墨水观察其变化。方法2 ）：以氢氧化钠、小苏打、肥皂水碳酸钠水溶液先用酸碱指示纸测其 pH 值再加入魔术墨水观察其变化。结果1 ）：溶液名称pH 值颜色硼酸45 立刻变无色柠檬酸23 立刻变无色盐酸01 立刻变无色醋酸23 立刻变无色结果2 ）：溶液名称pH 值颜色氢氧化钠水溶液1213 不变色小苏打水溶液8 变无色肥皂水910 变浅蓝色精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页6 / 10 氨水12 不变色发现：魔术墨水加入酸性溶液后立刻变成无色；魔术墨水
9、遇到强碱不变色，遇到弱碱变无色。问题：变成无色的溶液遇到碱是否可再变回蓝色？方法：将变成无色的溶液滴入氢氧化钠观察其变化。发现：变无色的魔术墨水可经由加入适量的碱性溶液而变回蓝色。结论：魔术墨水的变色是一种可逆进行的酸碱反应。二、探讨魔术墨水的组成实验 1：魔术墨水含有哪一种指示剂？方法1 ）：取 5 的魔术墨水先用pH 测量仪测试魔术墨水的pH 值。取魔术墨水5 ，每次加水2 ，等它变成浅蓝色再测pH值，再变成无色后再测无色溶液的pH 值。结果：溶液颜色加水量pH 值深蓝色0 11.6 浅蓝色6 10.8 无色34 9.6 发现： 1 ）pH 值越高，魔术墨水的蓝色越深。2 ）魔术墨水变色的
10、范围约在109.6 之间。结论：魔术墨水含有指示剂成分，变色点在9.610 之间。查资料而知：变色的pH 值在 9.610 之间的指示剂可能为百精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页7 / 10 里酚酞溶液。实验 2：百里酚酞的性质是什么？方法： 1 ）观察百里酚酞的颜色、外观及气味。2 ）以微量的百里酚酞分别用20cc 的水、酒精、氢氧化钠水溶液加入搅拌，观察它的变化。结果： 1 ）百里酚酞的颜色为淡灰蓝、粉末状无味的物质。2 ）如下表溶剂名称溶解情形水不溶解，许多白色颗粒飘浮在水上酒精可以溶解，形成无色溶液氢氧化钠
11、水溶液溶解情形不大好，溶液呈淡蓝色。猜想：魔术墨水是把百里酚酞溶解在酒精中，再加入氢氧化钠水溶液。验证：配制pH 值 10、11、12、13、14 的标准碱性溶液，比较百里酚酞在各种pH 值下的颜色及加入1cc 的酒精作用后的差别。发现：加入酒精后溶解情形更好，溶液的颜色更蓝更鲜艳，也比较少有沉淀。实验 3：魔术墨水的 pH 值要调整到多少最理想？动机：既然百里酚酞可在强碱性溶液下形成蓝色溶液，为什么厂商所制造出的魔术墨水pH 值为 11.6 ？方法：配制pH 值 10、11、12、13、14 的标准碱性溶液，分别加入百里酚酞的酒精溶液，比较百里酚酞在各种pH值下的颜色精选学习资料 - - -
12、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页8 / 10 及和纸张作用的情形。pH 值呈现的颜色和纸张作用的情形10 无色无色11 淡蓝色立刻变无色12 蓝色3 秒后变无色13 深蓝色5 分钟后变色14 深蓝色不变色发现：用 pH 值 12 的氢氧化钠水溶液，变色的效果、时间及安全性都最理想。综合以上的实验结果，得到的结论是：魔术墨水的颜色消失是一种反应，不是挥发的结果。魔术墨水的成分是百里酚酞加入pH值为 12 的氢氧化钠水溶液，再加入适量的溶剂 酒精）而形成。空气中的二氧化碳和魔术墨水中的氢氧化钠反应，使pH值降低，是魔术墨水变无色的原因。魔术
13、墨水变色原理是酸碱指示剂原理，因此变成无色的水溶液或纸张可经由加入适量的强碱使它变回蓝色。三、魔术墨水显现案件一例在对魔术墨水进行实验研究之后，笔者恰巧遇到了一起有关魔术墨水的案件。1、简要案情2018年 4 月 6 日，李某某到公安机关报案称，由于经济往来，4 月 2 日 11 时左右，其战友江某给他打了一张收条，他拿到后就放在了自己包里，大约下午3 点拿出来看时发现收条上的字迹已经褪去，收条变成了白条! 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页9 / 10 2、检验情况观察发现，检材为一张20.0 12.9 ，从笔记本上撕下的横格纸，测光观察可以看到字迹。将检材放入文件视频仪下观察，当入射光波长为254nm时，可以看到压痕处有浅淡字迹显现，说明检材纸张上压痕处有物质附着。用棉签蘸取1mol/L的 NaOH溶液，涂抹纸张后，收条上的字迹清晰的显现了出来。检材 显现前）检材 显现后）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页10 / 10 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页
