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鉛筆裡面有沒有鉛呢? 次要群組 [化學教學::原子分子] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-23 13:58:13
關鍵字 1石墨 2
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不正常人類人腦智慧研究所
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沙士裡面沒有沙,太陽餅裡面不包太陽,那麼~鉛筆裡面有沒有鉛呢?
      答案一:既然叫做鉛筆,當然是鉛做的!
      答案二:鉛筆當然不含鉛,它是石墨作的。
你選哪一個?或者有其他更棒的答案?

答案是: <二>鉛筆不含鉛,筆芯是石墨(黑鉛)做的。 (反白後可見)

*******

去吃燒肉吃到飽,『茶』足『肉』飽之餘,開始玩起桌上物品,很有意思的點菜方式,只要輕壓桌上按鈕,服務就來!

『咦?』我看到鉛筆上有寫字耶,仔細研究上面文字:『橫濱無鉛筆筆芯採用純天然毫無毒性的石墨製成,比鉛更容易擦拭乾淨。特別是可避免小朋友長期使用傳統鉛筆,不知不覺有中毒的危險,尤其是很多小朋友喜愛把鉛筆含在嘴裏,造成鉛中毒,傷害視力,影響腦部發育。』(我看到的是半截文字,上廠商網頁找回全文)

看完之後有些愣住~隨即哈哈大笑:『鉛筆不含鉛,裡面的筆芯是石墨。』這應該是基本常識吧?怎麼會變成廠商大寫特寫的特點呢?轉到正面,鉛筆還特別標示它是『無鉛筆』,畫了一個大大的禁止標誌。廠商的噱頭!真有意思,如果是國小朋友或許還會誤會,一般學生要到什麼時候,才知道鉛筆的黑色筆芯,其實是石墨? 也許真有人不知哩~

剛好,讓我把它當個小題大作的題材,就來談鉛筆吧!

*******

參考二本書『日常設計設計經典』(積木文化)、『化學傳奇~新材料新能源』(益智工房),將鉛筆的故事,簡單整理如下:
鉛筆為什麼叫『鉛』筆,原來在五百多年前,人們寫字畫圖用的一種筆,就是用金屬鉛做的(鉛在岩石或牆壁上書寫時,會有黑色痕跡)。那是一支小小的鉛棒(部分國家博物館有收藏),不過用起來並不理想:筆跡不清楚、筆尖容易磨鈍。

1565年,在英國昆布蘭(Cumberland)地區發現一種鉛灰色(黝黑)的石頭,當時稱作黑鉛,最早牧羊人利用黑鉛在綿羊身上劃記,作為辨識羊隻之用。當地人後來利用木片夾黑鉛作為書寫的工具,這就是著名的昆布蘭鉛筆~世界上最早的鉛筆。由於昆布蘭的黑鉛礦很快被開採完了,因此限量的昆布蘭鉛筆造成富豪收藏,每支的價值竟與同重量的黃金等價呢!

商人們知道『黑鉛』後,利用這種黑礦石切成一條條的『打印石』,在貨物外包裝書寫。1795年,法國因為黑鉛缺貨,所以科學家研發出利用黑鉛粉末與黏土在高溫中燒烤製成筆芯,大量減少黑鉛用量,更能製造出軟硬程度不同的筆芯。因為黑鉛芯容易折斷弄髒手,1812年美國木匠在刻有凹槽的木條中,嵌進一根鉛筆芯,再把二根木條對拼黏合,製成世界上第一支鉛筆。(也有一說,最早的鉛筆是1760年德國木匠將硫與黑鉛(或銻?)混合而成細條,再用二片木桿黏貼而成。)

直到18世紀末化學家才證實『黑鉛』是碳的一種形式,命名為『石墨』 (graphite),源自希臘文graphein,就是寫的意思。(有關鉛筆的故事,在yahoo知識上有很多版本,自行參考囉。)

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依石墨與黏土筆裡可調整筆芯硬度,『B』(black)表示軟,石墨成分較多,適合用來畫圖,畫出較濃黑的印痕,2B、4B數字越大越軟,最軟是9B;『H』(hard)表示硬,黏土成分較多,適合用來製圖,畫出較淺的印痕,2H、4H數字越大越硬。至於『HB』代表不軟也不硬,最適合寫字;還有『F』,則是指硬度在『H』和『HB』之間。(圖片摘自鉛筆 - 維基百科,自由的百科全書)

  

另外,提到2B鉛筆,大家一定聯想到劃答案卡,『劃卡一定要用2B嗎?』答案卡要搭配『讀卡機』使用,讀卡機具有光線感應器,利用光線掃瞄答案卡時,塗黑與未塗黑的部分它們反射光線的差異,來判讀答案,塗黑的部分吸收光線,反射弱;而空格反射的光線較強。

通常比2B鉛筆硬的鉛筆(如HB),畫出的線條不夠黑,不易正確辨別,不適合用來填卡(港版的科學書上寫他們用HB劃卡); 2B 以上的鉛筆,只要夠黑應該都可用(只是得注意不要被污損到整個答案卡),至於黑色簽字筆,我覺得應該也可以,只是不利於塗改。

不過,讀卡機的辨識能力一定會越來越提升,像樂透彩讀卡機的劃卡辨識力就很棒,有時我看阿伯只是隨便點幾下,就能辨識。

等待大考成績單寄回前,總會虧一些考得不錯而開心忘形的學生:『別太得意,小心你用的2B鉛筆是大陸黑心貨~答案通通讀不出來?』

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鉛筆真的不含鉛嗎?印度、中國與馬來西亞3個國家,仍繼續生產並販售含有高濃度鉛的危險塗料,鉛可能損害腦力與兒童發育。我擔心有些劣質含鉛塗料,可能會在筆身上面,小朋友最好還是別啃咬鉛筆喔!

因為含有石墨成分,所以鉛筆筆芯是能導電的,可將鉛筆的筆心用來測電阻,探討電阻(筆芯)長短與電阻值大小關係;另外也不妨試試探討9B-9H的導電性差異。之前帶學生獨立研究做過,可能是因為其中黏土與石墨未必均勻,所以呈現的結果很令人訝異,做做看!網路上有國小版簡易的鉛筆導電實驗,可以參考一下。

幾個與鉛筆有關的網站,可以看看:陳偉民老師文章『鉛筆不含鉛』、另外有台北縣雲海國小老師提出的『鉛筆戰鬥魂』教學活動,讓短鉛筆再現春天。科學人雜誌一枝鉛筆畫出奈米碳網

除了鉛筆,之前寫了一系列關於『可擦拭』的文章,也可參考。
可擦拭的小玩意(一)~橡皮擦與立可白 可擦拭的小玩意(二)~可擦拭中性筆 可擦拭的小玩意(三)~油性擦拭筆、可擦拭螢光筆

 

分類:科學五四三 2008/08/08 15:50

END
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