初中化学课外阅读

铅笔芯里不含铅

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我们经常使用到价廉、方便的铅笔,而铅笔芯里并不含有对人体有害的铅元素,可“铅笔”已经今非昔比了,只是一种便于涂改的常用书写工具,因此长期使用铅笔,通常不会出现铅中毒现象。

由于金属铅的质地柔软,可以在岩石或墙壁上书写,留有黑色的痕迹,在古希腊和罗马时代,人们使用铅作为绘图及写字工具。中国古代书写在绢帛及纸上,若有书写错误,则以铅粉涂改,因此古文中确有“铅笔”一词。十五世纪时,石墨矿不断被人们发现,当时的人并不知道石墨的成分,就称石墨为“黑铅”。大约在五百多年前,开始有人使用石墨制成的笔,则称为“铅笔”。后来人们才知道石墨是碳元素的一种单质形式,还可用作电极、石墨炸弹、高温润滑剂等。

为了避免石墨矿石既容易折断又易磨损的特点,先将石墨研磨成粉后,然后将石墨粉末、锑和松香混合烧制成铅笔芯,再灌入两片半圆型的木管中,制成了今日铅笔的最早雏形,后来在铅笔头上安装橡皮擦,一直沿用到今天。

为什么铅笔有硬和软的差别呢?我们今天使用的铅笔芯是用石墨和黏土按照一定比例混合而制成的,这是由于石墨是一种深灰色、质软且有滑腻感的矿物质,如果只用石墨做铅笔芯,既容易折断又易磨损,因此生产过程中在石墨粉末中掺入一些黏土粉末,这样增加笔芯的一定硬度。粘土掺入越多,铅笔就越硬,粘土掺得越少,铅笔就越软。

我们经常使用的铅笔结构示意图如下图所示。







仔细分析铅笔的构成材料,发现其中能导电的材料有铅笔芯(石墨)和金属铝片,还有木材、油漆和橡皮等三种有机化合物材料,在空气或氧气充分燃烧都可生成水和二氧化碳。宇航员在失重的太空中不能使用钢笔和水芯笔完成书写任务,而铅笔在纯氧环境中能快速燃烧,也无法安全使用。“神舟六号”宇航员费俊龙和聂海胜首次使用中国自己研制的太空书写笔,太空笔带有压力系统,可全天候使用,这支特殊的太空笔价值在1000元左右。

为了适应满足我们在生活和学习中的各种需要,铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和粘土粉末混合而制成的,通常用“H”和“B”表示,普通铅笔的规格通常有三种不同类型。

(1)H类铅笔即硬性铅笔,“H”表示铅笔芯的硬度,是英文Hard的第一个字母,“H”前的数字越大,铅笔芯中黏土含量越高,石墨越少,则铅笔芯越“硬”,颜色越淡,其中“6H”铅笔最硬。H类铅笔主要适用于精密绘图等。

(2)B类铅笔即软性铅笔,其中的“B”代表铅笔中含有的石墨成分,为英文Black的第一个字母,笔芯标号“B”前的数字越大,铅笔芯中石墨含量越高,铅笔芯越“软”,其中“6B”铅笔最软,B类铅笔可用于美术素描等。国家性统一考试采用电脑阅卷形式,强调考生必须使用正规的2B铅笔,完成机读答卷部分,正确填写考卷答题卡。

(3)HB铅笔即中性铅笔,其硬软适中,适合一般情况下的书写。

现在提供几种普通铅笔的标号及笔芯成分配比:

铅笔标号 2H H HB 2B
石墨含量
(质量分数)
74.0% 75.2% 81.3% 85.5%
黏土含量
(质量分数)
26.0% 24.8% 18.7% 14.5%

则通过上述表格信息进行比较可得出下述两点:

(1)硬度最大的是2H铅笔;(2)石墨含量最高的是2B铅笔。

【我能做什么?】

一、铅笔芯里不含有铅,那么铅笔芯是用什么材料制成的呢?

铅笔芯的主要成分是石墨,用石墨和黏土按照一定比例混合而制成的,石墨是一种深灰色、质软且有滑腻感的矿物质,只用石墨做铅笔芯,既容易折断又易磨损,因此生产过程中在石墨粉末中掺入一些黏土粉末,可增加铅笔芯的硬度。粘土掺入越多,铅笔就越硬,粘土掺得越少,铅笔就越软。

、铅笔上的标号字母表示什么?

当我们随意拿起一支铅笔来看,一端印有“H”、“B”和“HB”等标号,这是标明铅笔芯硬软不同程度的代号。比如标号H表示硬性铅笔,有1H~6H六种类型,其中6H铅笔芯最硬;标号B表示软性铅笔,有1B~6B六种类型,其中6B铅笔芯最软;标号HB表示中性铅笔,则软硬适中。这告诉我们科学选择铅笔,应根据制图、绘画、书写和木材画线等不同需要,择取适用的不同类型铅笔。

三、我们在学习和生活中如何正确选择铅笔呢?

考生和家长在购买2B铅笔时要注重“三看”,注意识别其真假:一看铅笔木质,正规产品木质为椴木,硬软适中,呈暗红色,而伪劣品只是顶端呈暗红色,内部呈白色,容易劈裂。二摸铅笔油印,正规产品印制精细,漆面有光泽,标示要清楚,而伪劣品油漆发黑,表面不光泽,做工较为粗糙。三看铅笔价格,正规的铅笔产品一般较为昂贵些。

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