Марк Медовник - Жидкости [оптимизированы иллюстрации]

Историки считают, что первыми ручкой начали пользоваться древние египтяне (около 3000 г. до н. э.). Их пишущие принадлежности обычно делались из бамбука или другого тростникового растения с жесткими пустотелыми побегами. Высушив такой побег и заострив его кончик при помощи режущего инструмента, они получали хорошее вместилище для чернил. Однако побеги, чтобы хорошо работать в качестве ручки, должны были быть четко определенного размера: если диаметр трубочки мал, сила поверхностного натяжения между чернилами и поверхностью тростника может ослабить действие тяготения и удержать небольшое количество чернил в трубочке. Как только тростник соприкасался с папирусом, который египтяне использовали в качестве бумаги, чернила засасывались на волокна благодаря капиллярному эффекту – тому самому, благодаря которому горит топливо в фитильках свечей и масляных ламп. По мере того как сухие волокна поглощают воду, входящую в состав чернил, частички красящих пигментов прилипают к поверхности. Когда вода полностью испарится, чернильные отметки останутся на папирусе навсегда.

Египтяне делали черные чернила, смешивая сажу из масляных ламп и смолу акации, игравшую роль связующего вещества. При помощи смолы акации египтяне приклеивали черный уголь сажи к волокнам папируса, примерно так же, как другой смолой склеивали свою фанеру. А поскольку уголь гидрофобен, не смешивается с водой, смола акации, помимо прочего, помогала совместить его с водой и получить однородные, черные, свободно текущие чернила. Гуммиарабик, как называется это вещество, используется и сегодня; его можно купить в большинстве художественных лавок. Белки, содержащиеся в смоле, позволяют ей связываться со множеством разных пигментов, поэтому ее можно использовать для изготовления разных красителей: акварельных красок, красок для ткани, чернил и многого другого. Но египтяне использовали уголь, и это, как оказалось, был хороший выбор. Такие чернила легко изготавливаются и очень инертны. Именно поэтому мы сегодня можем читать египетские документы возрастом несколько тысяч лет; они сохранились до наших дней благодаря химическому постоянству черных угольных чернил.

Фрагмент папируса из «Книги мертвых» (1500–1480 гг. до н. э.). © Brooklyn Museum

Возможно, вы подумаете, что лучшее решение найдено. Но угольные чернила не идеальны. Например, они не подошли бы для заполнения таможенных документов: имея водную основу, они сохнут не очень быстро, и их легко размазать. Вдобавок сажевый пигмент не слишком прочно держится на поверхности писчей бумаги, и его можно механически стереть. Может, для вас это не имеет значения, но другим это было важно; это положило начало сотням лет опытов, проб и ошибок в надежде сделать что-нибудь получше.

Со временем были открыты галловые (железистые) чернила: именно их христиане использовали при написании Библии, а мусульмане – Корана, именно ими Шекспир писал свои пьесы, а все законодатели – свои парламентские акты. Галловые чернила настолько хороши, что широко использовались до XX в.

Чтобы изготовить их, нужно поместить железный гвоздь в бутыль с каким-нибудь уксусом; в нем железо подвергнется коррозии и образует красно-коричневый раствор, насыщенный заряженными атомами железа. Далее в дело вступают собственно галлы. Галлы, или дубильные (чернильные) орешки, представляют собой наросты, иногда образующиеся на листьях дуба, если осы отложили яйца в его почки. Когда такая почка развивается, осы манипулируют ее молекулярным механизмом, заставляя дерево производить пищу для личинок. Это плохо для дерева, но хорошо для литературы: в результате появляются орешки с высокой концентрацией танинов, на основе которых человек создал новые, поистине революционные чернила.

Танины распространены в растительном мире, это часть химической защитной системы растения. И все же мы каким-то загадочным образом умудрились их распробовать и полюбить – как вы, может быть, помните, именно они придают чаю и красному вину терпкость. Это окрашенные молекулы, которые прекрасно умеют химически привязываться к белкам и придавать цвет белковым объектам. Их традиционно использовали для окрашивания кожи, в составе которой высок процент коллагена. Кроме того, во многом именно благодаря им красное вино и чай могут оставлять на одежде и зубах трудновыводимые пятна. Так что использование танинов в чернилах, наверное, неудивительно, ведь письмо – это, по сути, целенаправленное нанесение пятен. Но создать жидкость с высоким содержанием танинов трудно; здесь на помощь приходит раствор железа в уксусе. Он реагирует с дубильной кислотой чернильных орешков и приводит к образованию вещества, которое называется таннатом железа. Оно хорошо растворяется в воде и очень текуче. Соприкасаясь с бумажными волокнами, таннат железа проникает за счет капиллярного эффекта во все крохотные бороздки и трещинки и равномерно распределяется по ним. Когда же вода испаряется, таннаты откладываются внутри бумаги, оставляя очень устойчивый синий или черный след. Устойчивость – их огромное преимущество перед угольными чернилами: поскольку здесь пигмент ложится не на поверхность бумаги, а проникает внутрь, его невозможно удалить, просто потерев или вымыв ее.