حبر الحديد

حبر العفص الحديدي (المعروف أيضاً بالحبر الشائع ، أو الحبر القياسي ، أو حبر عفص البلوط ، أو حبر جوز العفص الحديدي ) هو حبر بنفسجي داكن أو بني داكن، مصنوع من أملاح الحديد وحمض التانيك المستخرج من مصادر نباتية. كان هذا الحبر هو التركيبة القياسية المستخدمة في أوروبا على مدى 1400 عام بين القرنين الخامس والتاسع عشر، وظل استخدامه واسع النطاق حتى القرن العشرين، ولا يزال يُباع حتى اليوم.

كان الحبر يُحضّر تقليديًا بإضافة كبريتات الحديد الثنائي (FeSO₄ ₎ إلى محلول حمض التانيك ، ولكن يمكن استخدام أي مانح لأيونات الحديد. وكان حمض الغالوتانيك يُستخلص عادةً من ثمار البلوط أو ثمار أشجار أخرى، ومن هنا جاءت التسمية. ويؤدي تخمير أو تحلل المستخلص إلى إطلاق الجلوكوز وحمض الغاليك ، مما ينتج عنه حبر داكن اللون يميل إلى البنفسجي والأسود، نتيجة لتكوّن غالات الحديد. ^{[ 1 ]}

تم مزج المستخلص المخمر مع كبريتات الحديد الثنائي. بعد الترشيح، أُضيف إلى المحلول الرمادي الباهت الناتج مادة رابطة (غالباً الصمغ العربي )، واستُخدم للكتابة على الورق أو الرق . يتحول الحبر المُحضر جيداً تدريجياً إلى لون أسود بنفسجي داكن. تلتصق العلامات الناتجة بقوة بالرق ، وعلى عكس حبر الهند أو غيره من الصيغ، لا يمكن مسحها بالفرك أو الغسل. لا يمكن مسح العلامات إلا بكشط طبقة رقيقة من سطح الكتابة. ^{[ 2 ]}

بمزج التانين مع كبريتات الحديد، يتكون مركب تانات الحديدوز القابل للذوبان في الماء . وبسبب ذوبانه، يستطيع الحبر اختراق سطح الورق، مما يصعب مسحه. وعند تعرضه للهواء، يتحول إلى تانات الحديديك ، وهو صبغة داكنة اللون . هذا المنتج غير قابل للذوبان في الماء، مما يساهم في ثباته كحبر للكتابة. ^{[ 3 ]}

يعود سبب اسمرار الحبر إلى أكسدة أيونات الحديد من حالة الحديدوز (Fe²⁺ ⁾ إلى حالة الحديديك (Fe³⁺ ^{) بفعل} أكسجين الهواء . ولهذا السبب، يجب تخزين الحبر السائل في زجاجة محكمة الإغلاق، وغالبًا ما يصبح غير صالح للاستخدام بعد فترة. تتفاعل أيونات الحديديك مع حمض التانيك أو أحد مشتقاته (ربما حمض الغاليك أو البيروجالول ) لتكوين مركب عضوي فلزي بوليمري . ^{[ 4 ]}

على الرغم من فعاليته العالية، إلا أن تركيبته لم تكن مثالية. حبر الحديد حمضي. وبحسب سطح الكتابة المستخدم، قد يُخلّف حبر الحديد آثار كتابة غير مرغوب فيها على الوجه الأمامي لسطح الكتابة (غالباً الرق أو الورق). وفي نهاية المطاف، قد يُحدث ثقوباً في السطح الذي كُتب عليه. ويتسارع هذا التأثير بفعل ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة. ^{[ 5 ]} مع ذلك، فقد صمدت بعض المخطوطات المكتوبة به، مثل كتاب التعاويذ السحرية ، لمئات السنين دون أن يُلحق أي ضرر بالورق الذي كُتب عليه. ^{[ 6 ]}

تعود أقدم وصفات حبر عفص البلوط، وإن كانت غامضة، إلى بليني الأكبر . وقد كُتبت العديد من المخطوطات الشهيرة والهامة باستخدام حبر عفص البلوط الحديدي، بما في ذلك المخطوطة السينائية ، وهي أقدم وأكمل نسخة معروفة من الكتاب المقدس ، ويُعتقد أنها كُتبت في منتصف القرن الرابع الميلادي. ^{[ 7 ]} ونظرًا لسهولة صنع حبر عفص البلوط الحديدي، وثباته، ومقاومته للماء، فقد أصبح مفضلًا لدى النساخ في أوروبا وحول البحر الأبيض المتوسط. وتؤكد المخطوطات الباقية من العصور الوسطى وعصر النهضة هذا الأمر، حيث كُتبت الغالبية العظمى منها باستخدام حبر عفص البلوط الحديدي، بينما كُتبت البقية باستخدام أحبار السخام أو الكربون الأسود . وقد رُسمت العديد من رسومات ليوناردو دافنشي باستخدام حبر عفص البلوط الحديدي. ^{[ 8 ]} وسُنّت قوانين في بريطانيا العظمى وفرنسا تُحدد محتوى حبر عفص البلوط الحديدي لجميع السجلات الملكية والقانونية لضمان ثباتها.

انتشرت شعبية حبر الحديد في جميع أنحاء العالم خلال فترة الاستعمار وما بعدها. وكان لدى خدمة البريد الأمريكية وصفة رسمية خاصة بها تُستخدم في جميع فروع مكاتب البريد لعملائها. ولم يختفِ استخدام حبر الحديد إلا بعد اختراع الأحبار وسوائل الكتابة المُصنّعة كيميائيًا في النصف الثاني من القرن العشرين.

بفضل ثبات تركيبة الحديد والجوزة العطرية ومقاومتها للماء، أصبحت حبر الكتابة القياسي في أوروبا لأكثر من 1400 عام، وفي أمريكا بعد الاستعمار الأوروبي. بدأ استخدامها وإنتاجها بالتراجع في القرن العشرين فقط، عندما توفرت تركيبات أخرى مقاومة للماء (أكثر ملاءمة للكتابة على الورق). لا يزال حبر الحديد والجوزة العطرية يُصنع من قبل عدد قليل من الشركات لهواة أقلام الحبر والفنانين، لكن استخدامه في المجال الإداري أصبح أقل.

على الرغم من أن استخدامها يتضاءل عالمياً، إلا أنها مطلوبة (إلى جانب الكلاف ) من قبل الشريعة اليهودية للوثائق الدينية مثل الجيت ، والكتوبة ، والمزوزة ، ولفائف التوراة . ^{[ 9 ]}

لا تُناسب أحبار الحديد التقليدية المُخصصة لأقلام الغمس أقلام الحبر السائل التي تعمل بمبدأ الخاصية الشعرية . إذ يُمكن أن يؤدي تراكم رواسب الحديد في نظام التغذية إلى انسداد قنوات الحبر الصغيرة في مغذيات أقلام الحبر السائل. علاوة على ذلك، يُمكن أن تُؤدي أحبار الحديد التقليدية شديدة الحموضة المُخصصة لأقلام الغمس إلى تآكل الأجزاء المعدنية للقلم (وهي ظاهرة تُعرف بتفاعل الأكسدة والاختزال / التآكل السريع ). وقد تُؤدي هذه الظواهر إلى تعطيل وظائف أقلام الحبر السائل.

بدلاً من ذلك، تُقدَّم تركيبات بديلة حديثة لحبر الحديد لأقلام الحبر، مثل أحبار لامي الزرقاء الداكنة المعبأة في زجاجات (توقف إنتاجها عام 2012)، ومونت بلانك (توقف إنتاجها عام 2012)، وتشيسترفيلد أركيفال فولت (توقف إنتاجها عام 2016)، وديامين ريجسترارز إنك، وإكليزيستيكال ستيشنري سبلايز ريجسترارز إنك، وهيرو 232، وأورغانيكس ستوديوز أرسطو آيرون غال. ^{[ 10 ]} كما تُقدِّم شركات أخرى، إلى جانب الأزرق الداكن، أحبارًا ملونة أخرى لحبر الحديد، مثل غوتنبرغ أوركوندينتينت جي 10 شوارز (حبر شهادة جي 10 أسود)، وأحبار كي دبليو زد آيرون غال، وأحبار بلاتينيوم كلاسيك، وأحبار روهرر وكلينغر "ساليكس" (أزرق داكن) و"سكابيوزا" (رمادي بنفسجي)، وأحبار ستيبولا فيروغاليكو لأقلام الحبر. ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

تحتوي أحبار الحديد الحديثة على كمية قليلة من مركبات الحديد والغال، وغالبًا ما تكون تركيبتها مُحسّنة من الناحية الكيميائية . أما الأحبار القديمة، فكانت تحتوي على فائض من الحمض لم يُستهلك في أكسدة مركبات الحديد والغال. كما تميل التركيبات الحديثة إلى استخدام حمض الهيدروكلوريك، بينما كانت العديد من الأحبار القديمة تستخدم حمض الكبريتيك . حمض الهيدروكلوريك غاز يتبخر عند ذوبانه. ونتيجة لذلك، فإن أحبار الحديد الحديثة لأقلام الحبر أقل ضررًا بالورق من الأحبار القديمة، وهي ألطف على الأجزاء الداخلية للقلم، ولكنها قد تُسبب مشاكل إذا تُركت فيه لفترة طويلة. ينصح مصنّعو أو بائعو أحبار الحديد الحديثة المخصصة لأقلام الحبر باتباع نظام تنظيف أكثر دقة من المعتاد - يتطلب شطف الحبر بانتظام بالماء - لتجنب انسداد أجزاء القلم الحساسة أو تآكلها. لتنظيف حبر الحديد بشكل أكثر شمولاً من قلم الحبر، يُنصح غالبًا بشطف القلم بشكل متتابع بالماء، والخل المخفف أو حمض الستريك (لشطف مركبات الحديد المتبقية)، والماء، والأمونيا المخففة (إذا لزم الأمر لشطف بقع الصبغة المتبقية)، ثم الماء أخيرًا.

يعمل الصبغ الملون في تركيبات حبر الحديد الحديثة هذه كملون مؤقت لجعل هذه الأحبار واضحة أثناء الكتابة. تتسبب مركبات الحديد والغال، من خلال عملية أكسدة تدريجية، في تغير تدريجي ملحوظ في اللون إلى الرمادي/الأسود عند جفاف هذه الأحبار تمامًا، مما يجعل الكتابة مقاومة للماء. تعتمد خاصية تغير لون الحبر أيضًا على خصائص الورق المستخدم. بشكل عام، تتقدم عملية التعتيم بشكل أسرع وأكثر وضوحًا على الأوراق التي تحتوي على نسبة عالية نسبيًا من بقايا عوامل التبييض .

على الرغم من عدم شيوع استخدامها في القرن الحادي والعشرين كأحبار أقلام الحبر السائل القائمة على الصبغة ، لا تزال أحبار الحديد والغال الحديثة تُستخدم في أقلام الحبر السائل حيثما تكون هناك حاجة إلى ثبات اللون. في المملكة المتحدة، يُشترط استخدام حبر خاص أزرق-أسود عالي الجودة، مُخصص لأرشيفات السجلات، يحتوي على مركبات الحديد والغال، في مكاتب التسجيل للوثائق الرسمية مثل شهادات الميلاد والزواج والوفاة ، وفي سجلات رجال الدين وسجلات السفن . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} وفي ألمانيا ، يُشترط استخدام أحبار خاصة زرقاء أو سوداء ، مُخصصة للاستخدام في الوثائق ، في معاملات التوثيق المدني . ^{[ 19 ]}

• حبر أليزارين
• أترامنتوم
• عفص من رخام البلوط
• اوهاجورو
• قلم وحبر
• حبر مضغوط
• حبر ستارك

• حبر الحديد والزنك - ورشة عمل متنقلة للكتابة - مجموعة أدوات تعليمية من مكتبة جامعة ييل، 21 مارس 2013
• موقع حبر العفص الحديدي
• أربعون قرناً من الحبر بقلم ديفيد كارفاليو (مشروع غوتنبرغ)
• أحبار غالات الحديد - السائلة والمسحوقة، بقلم إلمر دبليو. زيمرمان، وزارة التجارة الأمريكية، المكتب الوطني للمعايير، ورقة بحثية RP807، جزء من مجلة البحوث للمكتب الوطني للمعايير، المجلد 15، يوليو 1935