ساخت جوهر آهن‌گالی از مازوهای بلوط

گال‌های بلوط رشدهای غیرعادی روی درختان بلوط هستند که توسط زنبورهای سینیپید (Cynips gallae-tinctoriae و گونه‌های مرتبط) ایجاد می‌شوند؛ این زنبورها تخم‌های خود را در جوانه‌های برگ می‌گذارند. درخت لارو را با یک رشد سخت و گرد احاطه می‌کند که سرشار از اسید تانیک (گالوتانین) است و می‌تواند ۵۰ تا ۷۰ درصد وزن خشک گال را تشکیل دهد. گال‌های حلب (از Quercus infectoria که در ترکیه و خاورمیانه یافت می‌شود) از نظر تاریخی به دلیل محتوای تانن بسیار بالا، استاندارد طلایی به شمار می‌روند. گال‌های بلوط اروپایی از Quercus robur یا Quercus petraea نیز به خوبی عمل می‌کنند. گال‌هایی را جمع‌آوری کنید که سخت، خشک و قهوه‌ای باشند؛ گال‌های سبز هنوز لارو زنده را در خود دارند و تانن کمتری دارند. همچنین می‌توانید گال‌های خشک بلوط را از تأمین‌کنندگان خوشنویسی یا رنگ‌های طبیعی خریداری کنید.

گال‌های خشک بلوط را در هاون بریزید و با دسته هاون آن‌ها را به قطعات کوچک خرد کنید. نیازی به پودر ریز نیست — قطعاتی به اندازه تقریبی ۳ تا ۵ میلی‌متر کافی است، زیرا تانن‌ها به‌راحتی در آب داغ حل می‌شوند. اگر استفاده از هاون دشوار است، گال‌ها را داخل یک کیسه پارچه‌ای ضخیم قرار دهید و با چکش روی یک سطح سخت ضربه بزنید. هدف این است که پوسته سخت بیرونی شکسته شود و درون آن آشکار گردد، که سطح تماس را برای استخراج تانن به حداکثر می‌رساند. باید حدود ۳۰ گرم مواد گال خرد شده داشته باشید (نسبت تقریبی ۳ به ۱ از گال به سولفات آهن بر اساس وزن — این نسبت سنتی قرون وسطایی است که در دستورهای تاریخی متعددی ثبت شده است).

گال‌های خرد‌شده را داخل یک قابلمه یا شیشه‌ی مقاوم در برابر حرارت بریزید و ۲۵۰ میلی‌لیتر آب مقطر یا آب باران اضافه کنید. آب لوله‌کشی حاوی کلر و مواد معدنی است که می‌تواند با شیمی جوهر تداخل کند. دو روش استخراج وجود دارد: (۱) استخراج سرد: اجازه دهید گال‌ها به مدت ۲ تا ۳ روز در دمای اتاق خیس بخورند و گهگاه هم بزنید — این روش عصاره‌ای با رنگ روشن‌تر، اما اغلب خالص‌تر تولید می‌کند. (۲) استخراج گرم: مخلوط را تا جوش ملایم (نه جوش شدید) حرارت دهید و به مدت ۳۰ تا ۶۰ دقیقه نگه دارید — این روش تانن‌ها را سریع‌تر و کامل‌تر استخراج می‌کند. دستورهای تاریخی متفاوت بودند: برخی به جای آب از شراب یا سرکه استفاده می‌کردند و برخی گال‌ها را هفته‌ها در آب باران روی پنجره‌ای آفتابی رها می‌کردند. برای اولین دسته‌ی قابل اعتماد، از روش گرم استفاده کنید: ۴۵ دقیقه بجوشانید، سپس اجازه دهید به دمای اتاق برسد.

پس از تکمیل استخراج و خنک شدن مایع تا دمای اتاق، آن را از یک الک ریز یا پارچه تنظیف از میان یک ظرف شیشه‌ای تمیز صاف کنید. پارچه تنظیف را فشار دهید تا حداکثر مقدار مایع را از قطعات مازوج استخراج کنید. مایع باید رنگ قهوه‌ای کهربایی تیره داشته باشد — این عصاره غنی از تانن است که عمدتاً حاوی گالوتانن و اسید گالیک است (گالوتانن در آب به اسید گالیک و گلوکز هیدرولیز می‌شود). باقی‌مانده جامد مازوج را دور بریزید. باید حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌لیتر عصاره تانن داشته باشید (مقداری آب در حین جوشاندن تبخیر می‌شود).

10 گرم سولفات آهن(II) (FeSO4·7H2O) را وزن کنید. بلورها باید سبز کم‌رنگ باشند — اگر قهوه‌ای یا به رنگ زنگ‌زده باشند، آهن قبلاً به سولفات آهن(III) (Fe2(SO4)3) اکسید شده و جوهری متفاوت و کم‌کاربردتر تولید می‌کند. سولفات آهن را به عصاره تانن گرم اضافه کنید و هم بزنید تا کاملاً حل شود. مایع بلافاصله تیره می‌شود و از قهوه‌ای کهربایی به خاکستری-بنفش تیره یا آبی-مشکی تغییر می‌کند. این تغییر رنگ نشان‌دهنده تشکیل گالات آهن(II) (کمپلکس گالوتانات آهن(II))، یک ترکیب محلول، است. در طی ساعت‌ها و روزهای بعد، این ترکیب به آرامی در هوا اکسید می‌شود و گالات آهن(III) (گالوتانات آهن(III)) را تشکیل می‌دهد که نامحلول و به شدت سیاه است — همین اکسیداسیون است که جوهر را بر روی کاغذ ماندگار می‌کند.

۵ گرم صمغ عربی را در مقدار کمی آب گرم (حدود ۲۰ میلی‌لیتر) حل کنید و هم بزنید تا محلولی صاف و شبیه عسل تشکیل شود. صمغ عربی شیره خشک‌شده درخت Acacia senegal است و در جوهر دو کاربرد دارد: به عنوان چسب عمل می‌کند (به چسبیدن ذرات جوهر به سطح کاغذ کمک می‌کند) و گرانروی را افزایش می‌دهد (جوهر را هنگام جاری شدن از نوک قلم روان می‌کند). صمغ حل‌شده را به جوهر اضافه کنید و کاملاً هم بزنید. صمغ بیش از حد باعث می‌شود جوهر براق شود و در حالت غلیظ به ترک خوردن تمایل پیدا کند؛ صمغ کم باعث می‌شود جوهر آبکی و کم‌رنگ شود. نسبت سنتی حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد وزن مازو است. اگر بعداً جوهر بیش از حد غلیظ بود، مقدار کمی آب اضافه کنید؛ اگر بیش از حد رقیق بود، صمغ عربی بیشتری حل کرده و اضافه کنید.

جوهر مازو-آهن محلولی آلی است که ممکن است طی هفته‌ها یا ماه‌ها، به‌ویژه در شرایط گرم، کپک بزند. ۲ تا ۳ قطره روغن میخک یا یک بلورِ ریز تیمول به‌عنوان نگهدارنده اضافه کنید — هر دو عوامل ضدمیکروبی سنتی هستند که قرن‌ها در جوهرسازی به کار رفته‌اند. به خوبی هم بزنید. جوهر را یک بار دیگر از پارچه‌ی توری ریز یا فیلتر قهوه صاف کنید و درون ظرف نگهداری بریزید تا ذرات حل‌نشده یا رسوباتی که می‌توانند نوک قلم را مسدود کنند، حذف شوند. جوهر نهایی باید به‌راحتی جریان داشته باشد — با فرو بردن نوک قلم و نوشتن چند کلمه روی کاغذ پیش‌نویس آن را آزمایش کنید.

چند خط متن را با جوهر تازه بنویسید. وقتی خیس است به رنگ خاکستریِ-بنفشِ کمرنگ ظاهر می‌شود — این طبیعی است. جوهر آهن-مازو طی ۱۲ تا ۴۸ ساعت تیره می‌شود، زیرا گالات فرّوس روی کاغذ به گالات فریک اکسید می‌شود. پس از ۲۴ ساعت، نوشته باید آبی-سیاهِ پررنگ و کاملاً ضدآب باشد (گالات فریک در آب نامحلول است و به الیاف سلولزی می‌چسبد). مقاومت در برابر آب را با قرار دادن یک قطره آب روی یک خط خشک‌شده آزمایش کنید — نباید حل شود یا پخش شود. جوهر داخل شیشه نیز با گذشت زمان تیره‌تر می‌شود؛ قبل از هر بار استفاده تکان دهید یا هم بزنید، زیرا ذرات سنگین‌تر ته‌نشین می‌شوند. آن را در یک شیشه درب‌بسته و دور از نور مستقیم خورشید نگه دارید. جوهر آهن-مازوی خوب ساخته‌شده، در صورت بسته نگه‌داشته شدن، می‌تواند سال‌ها دوام بیاورد. دست‌نوشته‌های قرون وسطایی که با جوهر آهن-مازو نوشته شده‌اند، پس از بیش از ۸۰۰ سال هنوز خوانا هستند.

اگر پس از خشک شدن، جوهر بیش از حد کم‌رنگ است: مقدار سولفات آهن را در دسته بعدی ۲ تا ۳ گرم افزایش دهید، یا زمان استخراج مازو را طولانی‌تر کنید. اگر جوهر به جای سیاه، قهوه‌ای می‌شود: ممکن است سولفات آهن قبل از استفاده اکسید شده باشد؛ بلورهای سبز تازه تهیه کنید. اگر جوهر دانه‌دار است و نوک قلم را می‌بندد: با دقت بیشتری صاف کنید و کمی با آب مقطر رقیق کنید. اگر روی سطح کپک تشکیل شد: کپک را برطرف کنید، روغن میخک بیشتری اضافه کنید و در مکانی خنک‌تر نگهداری کنید. اگر جوهر کاغذ را می‌خورد و سوراخ‌های قهوه‌ای ایجاد می‌شود: نسبت سولفات آهن به مازو را بیش از حد استفاده کرده‌اید؛ اسید آهن آزاد اضافی به سلولز حمله می‌کند. این مشکل که به خوردگی جوهر آهن‌مازو معروف است، به بسیاری از اسناد تاریخی آسیب زده است. در دسته بعدی سولفات آهن را کاهش دهید. نسبت سنتی ۳ به ۱ مازو به آهن دقیقاً برای جلوگیری از این مقدار اضافی وجود دارد.