生活中的化学现象:铅笔是用铅制作的吗
生活中的化学故事:
小强的爸爸是一名电力设计师,经常需要画图,就连周末也要在家工作。
这不,周六下午,妈妈让小强给在书房工作的爸爸送点水果,小强敲门进去后,看见爸爸眉头紧锁,嘴咬着铅笔,好像遇到了难题。
小强赶紧说:“爸,别咬铅笔,铅笔有毒。”
爸爸说:“为什么这么说?”
“因为铅笔芯是铅啊,铅有毒,难道你不知道吗?”
“哈哈,儿子,铅笔芯根本不是铅啦,是石墨,石墨能有什么毒,不过你说得对,我这么大的人了,咬铅笔不好。”爸爸笑着说。
铅笔芯真的含铅且有毒吗?
“铅笔芯不含铅并且是无毒的。铅笔芯的主要成分都是石墨,是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。但是铅笔的表面是油漆,油漆里面是含铅的。所以喜欢含铅笔的同学,切记不要含铅笔,这个习惯一定要改。”
那么,铅笔芯有毒吗?其实铅笔芯并没有毒。铅是有毒的,而制造铅笔芯的主要原料是石墨和黏土,当然就没有毒了。
铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,石墨是鳞片状有金属光泽的固体,其中有碳-碳化学键,层与层之间是范德华力,碳-碳化学键是很稳定的,想破坏它是很困难的,这也就是为什么金刚石和石墨都是由碳组成的,但是物理性质和价格相差却很大,人体内没有东西可以破坏碳-碳化学键,所以可以肯定地说铅笔芯是安全的(除非是里边加的黏土有害人体健康)。
也许你又会问,铅笔杆有金属毒吗?
铅笔杆的外表有包裹模或采用铅笔漆技术,一方面可保护笔杆,另一方面可增加美观。颜料中会含有微量重金属,虽然少量的接触对身体不会有影响,但是咬笔杆将颜料吃到嘴里还是不妥的。
那么,石墨为什么能做铅笔芯呢?因为它是黑色的;而且质地柔软,是最软的矿石之一。石墨在纸上轻轻划过,就能留下痕迹。如果在放大镜下观察,铅笔迹是由一颗颗很细小的石墨粒组成的。
科学家将矿石的软硬程度分为十级:石墨、滑石最软,可以用指甲在上面刻出印痕来,它们的硬度为1;钢的硬度为4;花岗岩的硬度为6~7;最硬的金刚石的硬度是10。
石墨和金刚石是化学元素碳家族里的哥俩,都由同一种碳原子组成。可是,石墨又黑又软,金刚石却晶莹透明、坚硬无比。哥俩被称作“软弟弟”和“硬大哥”,脾性真有天壤之别。这是什么原因呢?原来,在石墨里,碳原子是一层层排列的,碳原子在同一层里手拉着手,紧密相连;层和层之间的结合却松松散散,好似一摞扑克牌,轻轻一推,牌和牌之间就滑动开来,散在纸上,留下斑斑点点的墨痕。
金刚石里的碳原子却像铁塔的钢筋一样,四面八方紧紧地连结在一起,要撼动它,让它改变形状,十分困难。所以,金刚石又硬又结实,荣获“硬度之王”的称号。像金刚石和石墨这样,成分是相同的化学元素,相貌和脾气却大不相同,化学家把它们叫作“同素异形体”。你大概还记得,白磷和红磷同样是化学元素磷,性质却有很大差别。它们是磷的“同素异形体”。除了石墨和金刚石,碳的同素异形体里还有一种无定形碳,如烟莫。它和石墨一样,也是我们学文化的好帮手。例如,毛笔墨汁是烟莫或者炭黑悬浮在溶有胶性物质的水里制成的。
知识小链接
铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。如“H”即英文“hard”(硬)的词头,代表黏土的含量,用以表示铅笔芯的硬度。“H”前面的数字越大(如6H),铅笔芯就越硬,也即笔芯中与石墨混合的黏土比例越大,写出的字越不明显,常用来复写。“B”是英文“black”(黑)的词头,代表石墨的含量,用以表示铅笔芯质软的情况和写字的明显程度。以“6B”为最软,字迹最黑,常用以绘画,普通铅笔标号则一般为“HB”。考试时用来涂答题卡的铅笔标号一般为“2B”。