Thursday, September 21, 2017

铅笔中不含铅为什么叫铅笔

铅笔并不是铅做的,它是以石墨为主要原料做成的。石墨是一种深灰色、有金属光泽、不透明的细磷状固体,用手摸有滑腻感,是最软的矿物之一,是由碳元素构成的。用石墨在纸上划过,会留下深灰色的痕迹。

既然铅笔中不含铅,那又为什么叫铅笔呢?

古时候,人们为了记录语言,很早就用木炭、土块等在石头上绘制标记,但是留下的痕迹太粗,容易脱落,于是人们又找到了铅。铅是一种银白色的软质金属,铅在空气中受氧气、二氧化碳和水的作用,表面会迅速变成暗灰色,在纸上划过会留下灰色的痕迹,把铅拉成丝,这就是铅笔。但是这种笔并不理想,一是颜色浅,二是容易把纸划破。

古代希腊、罗马曾有用铅金属制成类似铅笔的铅棒。这种笔多制成锥形,利用铅与其他物体摩擦而留下铅的痕迹,用以划线做标记。

14世纪时,欧洲出现类似现代的铅笔,荷兰画家曾用以在纸上绘画。意大利人曾使用铅和锡的混合物制成铅棒,用于绘画和书写。

1565年在德国人C.格斯纳的藏书上有用铅笔绘制的图解,并记载有“为了制图和笔记,人们用铅及其他混合物制成笔芯,然后附上木制的把柄,进行划线……”的文字。1662年在德国纽伦堡市建成世界上第一家铅笔厂——施德楼铅笔厂。

到了16世纪,人们发现了石墨,用它来制笔比铅更方便,价格也便宜,于是石墨渐渐代替了铅,但是铅笔的名字却流传了下来。

1564年,英格兰岛受飓风袭击,昆布兰地区的许多大树被连根拔起,在英格兰的一个叫巴罗代尔的地方,人们在树根下发现了一种黑色矿物质——石墨,它可以轻易地在物体上留下黑色的印记。由于石墨能像铅一样在纸上留下痕迹,这痕迹比铅的痕迹要黑得多,因此,人们称石墨为“黑铅”。

那时巴罗代尔一带的牧羊人常用石墨在羊身上画上记号。受此启发,人们又将石墨块切成小条,用于写字绘画。不久,英王乔治二世索性将巴罗代尔石墨矿收为皇室所有,把它定为皇家的专利品。1565年英国开始以石墨为笔芯手工制出最原始的木杆铅笔。但是由于石墨太软,用石墨条写字既会弄脏手,又容易折断。

1761年,德国化学家法泊·卡斯特首先解决了这个问题。他在纽伦堡市创建了法泊·卡斯特铅笔厂,用水冲洗石墨,使石墨变成石墨粉,采用硫磺、锑等作粘结剂与石墨加热混合制造铅芯,这比纯石墨条的韧性大得多,也不大容易弄脏手,使铅笔制造技术前进了一大步。

1790~1793年,法国N.J.康德首次采用水洗石墨的办法,使石墨的纯度提高,并用粘土将石墨粘结制成笔芯,此法被称为康德法。1793年建立康德铅笔厂,为现代铅笔工业奠定了基础。

直到18世纪末,世界上还只有英、德两国能够生产这种铅笔。因此,拿破仑·波拿巴发动了对邻国的战争后,英、德两国切断了对法国的铅笔供应,因此,拿破仑·波拿巴下令法国的化学家孔德在自己的国土上找到石墨矿,然后造出铅笔。但法国的石墨矿质量差,且储量少,孔德便在石墨中掺入粘土,放入窑里烧烤,制成了当时世界上既好又耐用的铅笔芯。在石墨中掺入的粘土比例不同,生产出的铅笔芯的硬度也就不同,颜色深浅也不同。这就是今天我们看到铅笔上标有的H(硬性铅笔)、B(软性铅笔)、HB(软硬适中的铅笔)的由来。

给铅笔套上木杆外套的任务是美国的工匠门罗来完成的。他先造出了一种能切出木条的机械,然后在木条上刻上细槽,将铅笔芯放入槽内,再将两条木条对好、粘合,笔芯被紧紧地嵌在中间,这就是我们今天使用的铅笔。以石墨或加颜料的粘土做成的笔芯为书写介质,用于学习、办公、工程制图、美术、绘画、各种标记等的书写或绘画工具。

注:石墨虽然很软,但它却与最硬的金刚石都是由碳元素构成的,只是原子的排列顺序不同。把石墨加压到极高的压力,就会变成金刚石。铅笔的笔芯是用石墨粉末和粘土等物质混合后烘干制成的,由于碳的化学性质比较稳定,所以用铅笔写下的痕迹能保留很长时间。

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *