История появления карандаша углерода химия. «История простого карандаша». Познавательное занятие по ознакомлению с окружающим миром в подготовительной группе. Карандаш в искусстве

Графитовые стержни для письма были известны уже в эпоху расцвета древнегреческой культуры, но впоследствии они были забыты. Лишь в XVI веке возродилось старинное ремесло. В трактате Конрада Гесслера о минералах, вышедшем в 1565 г., есть описание графитовых стержней. Между классической древностью и поздним средневековьем люди, если они не желали иметь дело с чернилами, писали стержнями из свинца и олова. Нам такое занятие не пришлось бы по вкусу. Впрочем, и нашим предкам оно, видимо, не доставляло удовольствия.

Карандаш, вырезанный из кристалла графита

Именно так он выглядел карандаш XVI века. В то время в английском графстве Камберленд открыли необычное месторождение графита. Необычность его заключалась в том, что куски графита были на редкость большими. А чем они больше, тем правильнее кристаллы, тем чище материал. Стержни, которые делали из камберлэндского графита, писали очень хорошо. Делали их так: графит распиливали на тонкие пластинки, шлифовали и разрезали на палочки, которые вставляли в дерево или тростник.

Месторождение между тем истощалось. Стержни стоили все дороже. Наконец, крупные самородки графита стали такой же редкостью, как алмазы в несколько каратов. И вновь люди стали писать палочками из мягких металлов.

Но графиту суждено было покорить пишущий и рисующий мир. Правда, не в чистом виде, а в смеси с глиной. В 1790 г. француз Жак Конте предложил делать карандашные стержни по керамической технологии. Он смешивал порошок графита с пластичной массой из глины и воды, уплотнял массу на прессе и продавливал ее через сапфирное сопло. Получалась темная круглая нить, которую резали на стержни и обжигали, подобно гончарным изделиям, чтобы она стала прочной.

Эта технология многократно усовершенствовалась, но до недавнего времени принципиально не менялась. Прежде всего потому, что она удобна. Затем - благодаря доступности сырья: не нужны крупные куски графита. Наконец, она дает возможность получать отменные карандаши. Те самые, что в разговорной речи называют простыми, а в изданиях для специалистов - чернографитными

Краткий экскурс в область полимеров

Графит-полимер. Так же, как и алмаз: оба они кристаллические полимеры. Ископаемые угли, древесный уголь, сажу считают аморфными полимерами углерода. На самом деле и они построены из очень мелких, деформированных кристаллов.

Графит и ископаемые угли - это как бы углеродные скелеты древних растительных организмов. Синтетический графит и сажа - углеродные скелеты нефтяных углеводородов. И природа, и человек создают графит по единому методу – строя полимерную цепочку из одних только атомов углерода. Впрочем, так можно получить и алмаз. Но для этого придется построить трехмерный полимер, структуру которого надо изображать пространственной моделью. Чтобы изобразить структуру графита, достаточно бумажного листа, потому что она двумерна. Атомы углерода в графите образуют гигантские плоские сетки из шестичленных циклов - бензольных ядер.

Атомы углерода в плоской сетке графита связаны между собой прочными химическими связями. Но отдельные слои сетки удерживаются одна подле другой уже не химическими, а гораздо более слабыми молекулярными силами. Поэтому строение графита чешуйчатое, поэтому он мягок и скользок на ощупь.

Цвет графита - серо свинцовый. Чтобы сообщить карандашной массе черноту, в рецептуру вводят немного сажи или древесного угля. Молекулы пигментов содержат, кроме углерода, небольшое количество кислорода и водорода. Только из них сделать карандаш нельзя, потому что строение у черных пигментов не чешуйчатое, они не скользят по бумаге.

Почему карандаш пишет

Собственно, рассказывая о чешуйчатом строении графита, мы уже ответили на этот вопрос, но лишь отчасти ясно, отчего слои графита легко отделяются один от другого, но почему они остаются на бумаге? Потому, что в целлюлозе, из которой состоит бумага, есть гидроксильные группы, и когда карандаш скользит по бумаге, между этими группами и отслоившимися молекулами графита возникают водородные связи, более прочные, чем связи между отдельными молекулами-слоями графита.

Правда, чернографитный стержень состоит не из одного графита. В нем, как уже говорилось, есть связующее - глина. Но это существа дела не меняет. У глины, как у графита, слоистая структура, и на бумаге остается след обоих веществ.

Чтобы закончить разговор о молекулярных связях - один абзац о том, почему карандашная линия стирается резинкой. При механическом воздействии - трении - нарушаются силы, соединяющие отдельные частицы графита. В то же время возникают временные и непрочные молекулярные связи графита с поверхностью резинки. В результате резинка попросту вытаскивает графит из бумаги, в идеально а случае не нарушая вовсе бумажной поверхности.

Все наверное, знают эти обозначения 6Т - самый твердый карандаш, 6М - самый мягкий. А между ними есть еще 5Т, 4Т, ЗТ, 2Т, СТ, ТМ, М, 2М, ЗМ, 4М и 5М.

Велика ли разница между градациями твердости и что служит причиной разной твердости карандашей?

Ответ на первый вопрос: нет, невелика. Все карандашные стержни не выходят за пределы двух ступенек шкалы твердости Мооса (№ 1- тальк, № 2 - гипс). Определяют же твердость стержней, царапая ими эталонные плитки из сплава свинца с оловом или измеряя износ на специальном приборе.

А вот чтобы ответить на второй вопрос - отчего карандаши получаются разной твердости,- надо коротко рассказать, как делают стержни.

Как производят графитовые стержни

Самая ответственная операция в производстве стержней - помол графита. Чем мельче будут частицы, тем более гладкими получатся стержни, тем лучше они будут писать.
Механические способы помола требуют длительного времени, и все равно достаточно мелких частиц не получается. Поэтому применяют механохимические методы, в вибрационную или струйную мельницу вводят поверхностно- активное вещество, которое смачивает измельченные частицы и не дает им вновь слипаться. В результате размеры частиц графита получаются ничтожными - около одного микрона.

Для наглядности хотелось бы сравнить их с чем-нибудь известным, но даже самая тонкая пудра грубее, чем карандашный графит. А вот глину измельчать не надо, она и так достаточно мелка: у ее частиц субмикроскопические размеры. Графит смешивают с глиной. От того, в каком соотношении смешивают, и зависит твердость будущего стержня. Самый твердый получится из чистой глины, самый мягкий - из чистого графита Конечно, обе эти крайности абсурдны. Просто в 6Т очень мало графита, в 6М его очень много.

Смесь графита с глиной продавливают через сопло и непрерывную черную змейку автоматически режут на отдельные стержни. А потом отправляют в печь. Глины для карандашей состоят из каолинита. При высоких температурах из него выделяется вода и образуется плотный полимер. Поэтому стержень становится прочным, водостойким и более упругим, твердость его возрастает на одну - полторы градации.

Но из-за испарения воды стержень после обжига буквально насыщен мельчайшими сообщающимися между собой порами, проведенная им линия прерывиста и неравномерна. Приходится пропитывать обожженный стержень восками - годным, японским, карнаубским - или воскоподобными веществами вроде стеарина. Кстати, такие вещества заодно улучшают сцепление написанного с бумагой и уменьшают трение при письме.

Выбор древесины для карандаша

Стержень нельзя облачать в любую древесную одежду - ни ель, ни береза для этого не подходят. К древесине для карандашной оболочки предъявляют очень жесткие требования. Мягкость, легкость и прочность - вещи очевидные. Помимо этого волокна должны быть прямыми и плотными. Древесина должна хорошо обрабатываться на станках, не крошиться, строгаться ножом или бритвой, полироваться. Теперь, видимо, будет ясно, почему лишь немногие древесные породы годятся для карандашей.

Лучшие из лучших - южный красный кедр, растущий в Калифорнии, и кипарис. Не будем даже задерживать внимание на этой экзотике; в нашей стране используют древесину сибирского кедра, реже - липы, тополя, ольхи. Казалось бы, запасы такой древесины огромны. Но если бы деревья рубили только ради карандашей. К тому же в карандашном производстве древесина расходуется очень неэкономично: до 90% идет в отходы.

Древесину обязательно по радиусу распиливают на дощечки и облагораживают – у натурального кедра выравнивают его темно коричневый цвет, а остальные, менее благородные сорта пропитывают красителем под цвет кедра. А еще древесину пропитывают воскоподобными веществами, чтобы она лучше резалась и в заточенном виде была гладкой.
Наконец, заключительные операции, отделочные. Первая из них - окраска.

Не только дети, но и взрослые обгладывают карандаши. Поэтому краска должна быть абсолютно нетоксичной. Обычно используют нитролаки, по сути своей - растворы целлулоида. Из него делали и делают детские игрушки, так что в безвредности можно не сомневаться… Может быть, одной из причин, по которой даже взрослые держат иногда карандаш во рту, служит освежающий запах камфары, содержащейся в целлулоиде.

Последнее дело - поставить маркировку. На карандаш накладывают бронзовую фольгу (бумага, слой воска, слой клея, бронзовый порошок) и ударяют нагретым штампом с выгравированной надписью. Воск плавится, покрытие отделяется от бумаги и приклеивается к карандашу.

Цельносинтетические карандаши

Честно говоря, процесс изготовления карандашей выглядит несколько громоздким. И больше всего возни с глиной: сначала ее надо отмучивать, потом из-за нее вести обжиг… Между тем можно найти и не глиняный каркас для графита. Уже выдано немало патентов на синтетические связующие для карандашной массы.

Между прочим, первые стержни с феноло-альдегидными полимерами были изготовлены на московской фабрике им. Красина в годы войны. Сейчас можно уверенно говорить о том, что глина в карандаше - анахронизм и что сейчас чаще ее заменяют полимеры, не требующие обжига. Так же как и оболочку карандашей часто заменяют на полимерные и что очень важно, оболочку из них можно делать одновременно со стержнем, на одной машине, но с двумя головками: первая выдавливает графитовый стержень, другая облачает его в полимер.

За последние столетия сменилось несколько поколений инструментов для письма. На смену гусиным перьям пришли перьевые ручки, затем шариковые. Однако конструкция другого инструмента — карандаша — оказалась настолько гениально простой, что он почти без изменений дошел из Средневековья до наших дней и, возможно, протянет еще не одно столетие. В древности те, кому приходилось делать заметки, пользовались стерженьками из свинца или его сплава с оловом. Этот мягкий металл оставлял на пергаменте или бумаге еле видный светло-серый след, который можно было стереть с помощью мякиша. Рисовали и углем, и черным глинистым сланцем, однако удобство таких письменных приспособлений оставляло желать лучшего.

Как часто бывает, к революции в сфере письменных принадлежностей привел слепой случай. В 1564 году в Борроудейле, городе английского графства Камбрия, буря повалила несколько деревьев, и местные жители обратили внимание на необычные камни под корнями. Они были черными, мягкими и оставляли следы на различных поверхностях. Слава камня, который назвали «черным свинцом», или plumbago (лат. «подобный свинцу»), вскоре распространилась за пределы графства: пастухи метили им овец, художники вставляли кусочки «свинца» в деревянные футляры и использовали для рисования и письма. Английским словом lead (свинец) и сегодня называют карандашный грифель, а в словаре Даля можно увидеть определение графита: «ископаемое, из которого делается так называемый свинцовый карандаш» (само русское слово «карандаш» произошло от тюркских «кара» — черный, «даш» — камень). То, что «черный свинец» представляет собой кристаллическую разновидность углерода, шведский химик Карл Шееле выяснил только в 1779 году, а через десять лет немецкий геолог Абраам Вернер дал ему говорящее название графит — от греческого γράφω, «пишу».

На протяжении следующих двух с лишним веков Борроудейл оставался единственным источником графита для карандашей в Европе, поскольку минерал из других месторождений был низкокачественным. Графит стал стратегическим сырьем, британский парламент в 1752 году принял закон, согласно которому за воровство этого материала или продажу на черном рынке полагалось тюремное заключение или ссылка. Великобритания сама решала, кому можно продавать этот минерал, а кому нельзя. В частности, новорожденную Французскую республику островной сосед решил оставить без карандашей, объявив ей экономическую блокаду. Понятно, что такая монополия не пришлась французам по душе, и один из видных деятелей французской революции Лазар Карно попросил изобретателя, ученого и офицера Никола Жака Конте найти способ не зависеть от импорта этого дорогого материала. Конте решил проблему довольно быстро — он взял за основу молотый графит (из других месторождений), смешал его с глиной, из полученного состава вылепил стержни и обжег в печи. Полученный материал был значительно дешевле, а писал нисколько не хуже самого лучшего британского натурального графита. Более того, варьируя содержание графита в смеси, можно было получать различную твердость грифелей. В 1795 году Конте получил патент на свой процесс, и именно таким методом (с незначительными усовершенствованиями) карандаши изготавливают и сейчас.

Слово «карандаш» настолько для нас привычно, что никто и не задумывался о его значении и происхождении в русском языке. А между тем это слово возникло в нашем великом и могучем языке несколько веков назад. Происхождение слова «карандаш» вовсе не загадка. Лингвисты уже давно определились с его происхождением. Само слово не исконно русское, а пришло к нам из другого языка. Откуда именно, читайте дальше…

Когда появился карандаш

Появление в быту этой пишущей принадлежности еще древнее, чем само слово. Такой предмет появился еще в тринадцатом веке. Использовался в те времена исключительно художниками. Они прикрепляли тонкую серебряную проволоку к ручке. Стереть то, что начертали, было невозможно. Свинцовым карандашом писали в те времена портреты вельмож. Такой техникой пользовался немецкий художник и график Альбрехт Дюрер.

Еще через сто лет миру открылся Технология его изготовления сложна. Стержень такого карандаша изготавливали из глинистого сланца!

Этимология слова

Происхождение слова "карандаш" связано с тюркским языком. Пришло оно в русский язык из тюркского в пятнадцатом веке. Слово "карандаш" образовано сращением двух основ: «кара» означает "черный", а «даш» - это "камень" или "шифер". Корень «кара» присутствует во многих русских словах. Например: название города Карасук означает "черная вода", ведь его основали на берегу речки.

Карандаш: значение слова

Еще 200 лет Владимир Иванович Даль в своем толковом словаре дал определение слову "карандаш".

Это графит или ископаемое, которое состоит из железа и угля.
Графит, вставленный пруточком в трубочку, сделанную из дерева, предназначенную для рисования и прочего творчества.
Любая сухая краска в пруточках для прорисовки и письма и пастелью.

Синонимы

Как у любого слова, так и у карандаша в русском языке есть синонимы. Их корректное употребление будет зависеть от контекста, в который вы помещаете заменяемое слово. Итак, слово "карандаш" можно заменить словами: автокарандаш, кляузник, писало, пастель и так далее.

Со словом "карандаш" в русском языке есть пословица. Гласит она о том, что карандаш создан для письма, а молот - для ковки.

Карандаш в искусстве

Происхождение слова "карандаш" уже вам известно. И многие из нас знают, что картины пишут красками, пастелью и карандашами. Когда рисунок изображен при помощи карандаша, то эту технику в искусстве живописи называют графикой. Но современное поколение не знает, что в эпоху советского цирка на арене выступал добрый и светлый клоун Карандаш - Михаил Румянцев.

Однажды ему предстояло выступать в Румянцев захотел выходить на сцену под сценическим псевдонимом. Начался сложный поиск звучных и запоминающихся слов, передающих лейтмотив его миниатюр. Находясь в цирковом музее, Михаил Румянцев рассматривал афиши и альбомы. Ему попался под руку альбом с карикатурами, которыми заинтересовался клоун. Автором этих карикатур был француз - Каран д’Аш. Тогда-то и задумался Румянцев над этим словом. Применяя это слово как псевдоним, он решил, что предмет этот ходовой, особенно среди детей. Так и остановился на этом псевдониме клоун Михаил Румянцев - Карандаш.

Заключение

История слова «карандаш» проста. Оно заимствовано из тюркского языка в пятнадцатом веке, а значит, оно не исконно русское. Первые упоминания о карандашах зафиксированы в летописях семнадцатого столетия. А массовое производство этой пишущей принадлежности началось веком позже в Германии. Происхождение слова "карандаш" вы знаете. Но слышали ли вы, что значит надпись «Кохинур» на нем? Компания, выпускающая карандаши, назвала их в честь алмаза под именем «Кохинур», что в переводе с персидского означает «Гора света».

Альбина Бородина

В моём занятии была представлена презентация о возникновении карандаша. Фильм о том как делают карандаши. И открытие музея карандаша в группе.

Цель

: Познакомить детей с историей появления и производства карандашей.

Расширение кругозора детей о мире окружающих предметов.

Расширять активный и пассивный словарный запас детей.

Ход занятия

Вос-ль

: Ребята сегодня я расскажу историю о появлении одного простого предмета, а какого вы мне сейчас назовёте отгадав загадку: Не похож на человечка,

Но имеет он сердечко,

И работе круглый год

Он сердечко отдает.

Пишет он, когда диктуют,

Он и чертит, и рисует.

А сегодня вечерком

Он раскрасит мне альбом.

Дети:

Карандаш.

Вос-ль:

Правильно карандаш.

Текст к слайдам.

Чем же люди рисовали раньше, когда у них не было простого карандаша? Они рисовали древесными углем. Брали обгоревший прутик из костра и рисовали.

Прошло много времени, уголёк заменили на свинцовую палочку, которую, для удобства, вкладывали в трубочку из кожи.

Так продолжалось очень долго до XVI века, пока не была найдена новая основа карандаша - грифель. Впервые минерал - грифель обнаружили английские пастухи, они заметили что когда овцы трутся о камни то становятся черными. Убедившись в том, что этот минерал не подходит для изготовления пуль и оружия, люди принялись изготавливать из него тонкие заостренные палочки, правда, пригодные только для рисования, а не для письма, так как очень пачкали руки.

Так как графит очень мягкий в него начали добавлять глину. От этого графитный стерженёк становился твёрже и прочнее. Чем больше глины, тем твёрже карандаш.

Поэтому и бывают карандаши разных видов: твёрдый, средний и мягкий.

Но графит ещё и сильно пачкается, поэтому у него появилась «одежда». Она стала деревянной. Оказывается, не каждое дерево подойдёт для изготовления корпуса карандаша.

Нужно дерево, которое легко строгать и резать, но оно не должно лохматиться. Идеальным оказался для этой цели сибирский кедр.

Изготавливали карандаши тогда вручную. Разбавленную водой смесь графита, глины, жира, сажи и клея заливали в отверстие в деревянной палочке и специальным образом выпаривали. Один карандаш изготавливали около пяти дней, и стоил он очень дорого.

В России производство карандаша организовал Михаил Ломоносов в Архангельской губернии.

Каких только карандашей нет. Есть карандаши круглые, шестигранные, восьмигранные, плоские, трехгранные. Бывают карандаши с кисточками, карандаши-резинки. Имеется карандаш с увеличительным стеклом на конце, карандаши с бубенчиками. Бубенчик позванивает, и писать становится интереснее. Бывают карандаши с календарями, с азбукой, с дорожными знаками. Выпускают также ароматические карандаши, которые вкусно пахнут, когда ими пишешь.

Карандаши верно и надежно служат людям много лет. Их берут с собой аквалангисты. Космонавты тоже пользуются карандашом для записей. На Севере, где всегда стоят сильные морозы, паста в ручках может замерзнуть, а карандаш нет.

А сейчас давайте мы с вами вспомним чем люди рисовали.

(закрепление увиденного)

Физкультминутка

Карандашик потянулся, раз нагнулся, два прогнулся.

Руки в стороны развёл,а точилку не нашёл.

Чтоб точилку нам достать, нужно на носочки встать.

фильм о производстве карандаша)

Открытие музея.

Если писать шпоры карандашом на сторублёвых купюрах, то попытка отобрать шпору у студента приобретёт вид вымогательства!

Студенты шутят

Мир вокруг нас настолько сложен, что порой мы забываем о простых вещах, которые нас окружают и даже не задумываемся об их истории, о том, как они функционируют и как были изобретены. Сегодняшний гость нашей статьи — карандаш. Кто изобрёл карандаш? Как изобрели карандаш? В каком году изобрели карандаш? Знаете ли вы ответы на эти вопросы? Если нет, то сейчас вы всё узнаете.

История изобретения карандаша уходит глубоко в древность. Первый прообраз карандаша мы можем наблюдать в Древнем Риме, это был стилос (не тот, которым вы тыкаете по экрану телефона 😀). Писцы использовали этот тонкий металлический стержень, чтобы оставлять на папирусе различные отметки. Сами стилосы изготавливали из свинца, либо из дерева или другого метала. Если материал был не пишущий, то стилосом просто царапали необходимые метки. Стилос дожил до раннего Средневековья, а позже даже использовался на Руси, где им царапали надписи на церах (восковых табличках) или бересте. Свинцовый стилос оставлял достаточно мягкий след на пергаменте, цвет следа был светло-серым и не очень контрастным, поэтому иногда прибегали к углю или чёрному глинистому сланцу, но пользоваться такими канцелярскими инструментами было неудобно. Стирали следы от свинцового стилоса при помощи мякиша хлеба.

В 1564 году в Англии открыто крупное месторождение графита в долине Борроудейл. Благодаря этому событию графит получает распространение по всей Англии. Люди высоко оценили его свойства, когда увидели, что минерал оставляет куда более тёмный и чёткий след, чем свинец. Именно благодаря похожести на свинец первое название графита было plumbargo (с латинского «подобный свинцу») или «чёрный свинец». Сначала местные пастухи начали брать кусочки графита и при помощи них помечать овец, торгаши при помощи графита помечали свои ящики, товары и корзины, а художники вставляли графит в специальные футляры и создавали при помощи него картины. Правда новый минерал оказался слишком мягким и хрупким, а также пачкал пальцы, поэтому для него начали изобретать держатели. Первоначально это были графитовые палочки, обёрнутые нитью, верёвкой или тесьмой.

Карандаш в тесьме и верёвке, а также хлебный мякиш!

Позднее графит начали вставлять в специальные выдолбленные деревянные палочки, таким образом рождается первый карандаш ! После этого гусиные перья сразу вышли из моды

Кто изобрёл первый карандаш неизвестно. Карандаш был впервые описан в 1565 году Конрадом Геснером, швейцарским учёным-энциклопедистом, а его изобретение иногда приписывается ему, хотя это маловероятно. Европейские ремесленники (столяры) были первыми известными производителями карандаша.

Но история карандаша на этом не заканчивается. Первое серийное производство карандашей налаживают в 1761 году в Нюрнберге в Германии, там были основаны первые компании по производству канцелярской продукции, такие как Faber-Castell, Lyra, Steadtler и другие. Именно они двигали развитие карандашной промышленности на протяжении всей промышленной революции 19-го века. Эти компании существуют до сих пор.

Почти две сотни лет английская долина Борроудейл являлась практический единственным месторождением графита, которое можно было использовать как начинку для карандаша в Европе, так как все остальные источники имели крайне низкое качество графита. Для Великобритании графит стал стратегическим ресурсом, при помощи которого она даже осуществляла экономическую блокаду революционной Франции в 1792 году, запретив экспорт сырья в эту страну. Первой французской республике, наверное, было тяжко без карандашей. Кстати, ещё в 1752 году парламент Великобритании принял закон, по которому любого, кто посмел украсть или продать на чёрном рынке карандаш, ожидала ссылка или тюрьма. Представьте, если бы мы сейчас сажали люди за то, что они воруют карандаши в офисах и ссылали их в Сибирь 🙂

Интересно, что в английском языке словом lead (свинец) сейчас называют стержень карандаша. В русском языке слово «карандаш» проистекает из двух тюркских слов «кара» и «даш», что соответственно означает «чёрный камень». Шведский химик Карл в 1779 Шееле выяснил, что графит является одной из разновидностей кристаллического углерода, а «графитом» его назвал немецкий геолог Абраам Вернер, что в переводе с греческого означает «пишу».

В 1792 году Йозей Гармут основывает компанию по производству карандашей в Австрии. Его компания называлась KOH-I-NOOR. В первую очередь он запомнился тем, что научился изготавливать искусственный графит.

Так как французам карандаши были нужны не меньше, чем всем остальным, знаменитый французский революционер Лазар Карно просит Николу Жака Конте изобрести что-нибудь, что помогло бы избавиться от английской монополии на графит. В 1795 году Никола Жак Конте, французский изобретатель и художник-живописец, патентует новый метод изготовления карандашей.

Конте начал молоть графит из низкосортных месторождений, затем смешивал его с глиной. Затем художник лепил из полученной смеси стержни и обжигал их в печах. Тем самым он получал вещество, которое было дешевле английского графита, при этом пишущее ничуть не хуже. Также Конте догадался изменять количество графита в этой смеси, чтобы оказывать влияние на твёрдость или мягкость грифелей карандаша. Конте также является изобретателем «карандаша Конте», который используется для рисования. Карандаш Конте мягче графита, но твёрже пастели, а рисовать им можно по специальному шероховатому картону.

По технологии Конте карандаши изготавливают и сейчас. Процесс изготовления карандашей вы можете посмотреть в этом видео:

;

В 1840 году Лотар фон Фаберкастл замечает, что цилиндрические ручки неудобны тем, что скатываются, если их оставить на столе для письма, который имел наклонную поверхность. Его идея была проста, как дважды два, он решил производить карандаши шестигранного сечения. Кстати, именно он задал стандарты карандаша — его длины и диаметр.

В 1869 году Алонсо Таунсенд Кросс привнёс много свежих идей в производство ручек компании своего отца Ричарда Кросса. Он начал изготавливать ручки и карандаши более изыскано и стильно, при этом достаточно минималистично и строго. К примеру, Алонсо решил уйти от дерева в карандаше и завернуть графит в металл. Нажимая на колпачок стержень выдвигался из металлической оправы на необходимую длину. По сути он решил одну из самых острых проблем карандашей, ведь при его заточке терялось до 60% графита.

Почему карандаш оставляет след

Вы когда-нибудь задумывались над тем, почему карандаш оставляет след? То есть как именно происходит этот процесс. Давайте разберёмся.

Странность графита в том, что он представляет собой форму чистого углерода, который является одним из самых мягких твердых веществ, известных, и один из лучших смазочных материалов, поскольку из шести атомов углерода, которые связываются в форму кольца, может легко скользить по соседними кольцами. К примеру, вы можете наблюдать эти кольца на снимке графита под микроскопом:

При рисовании карандашом сочетаются несколько важных факторов. Во-первых, стержень карандаша достаточно мягок. Всё из-за того, что в графите расположение атомов имеет строгий порядок — слоями, и тесно связаны друг с другом, но вот сами слои связаны не так сильно из-за большого расстояние между друг другом, поэтому стержень легко ломается. Во-вторых, волокна бумаги, как это не странно, на самом деле тверды настолько, что крошат стержень карандаша, как морковь на тёрке, поэтому частички застревают между волокнами. Целая линия из этих осколков карандаша как раз и создаёт его след. По этим же причинам вы не сможете писать карандашом по гладким поверхностям (стеклу например), так как графитовые осколки просто не застревают на нём.

У вас может возникнуть резонный вопрос, а почему ластик стирает карандаш? Ответ на самом деле прост. Целюлозные волокна бумаги настолько прочны, что рвут даже резину ластика, а сама резина обладает свойством клейкости, правда не такой сильной, какая есть у клея, но такой, что осколки графита липнут к резинке, которая ходит между волокон. Затем натёртые кусочки резины вместе с графитом скатываются в катышки, а вы их сдуваете прочь

Необычные карандаши

Данный карандаш изготовили в 2007 в нью-Йорке. Около 40 любителей больших карандашей изготовили карандаш, чья длина достигала 23 метров, диаметр его стержня составлял 25 сантиметров, а вес ластика почти 90 килограммов. На всё про всё ушло 14 дней!

Процесс изготовления карандаша вы можете посмотреть в этом видео

В том же 2007 году Сбастьян Бернге создаёт серию экспериментальной куханной посуды и показывает её на выставке. Многим приглянулась ложка-карандаш, серийное производство которых началось в 2008 году.

Извращённая фантазия людей из компании Interaction Research Studio привела их к мысли, что можно делать карандаши из праха людей. В среднем из одного человека можно изготовить около 240 карандашей. При этом на каждом таком карандаше писалось имя покойного.

Космический карандаш

Наверное, почти все слышали байку о том, как глупые американцы тратили миллионы долларов на то, чтобы изготовить супер-пупер ручку для космоса, а бравые советские космонавты просто использовали карандаш. Конечно, это всего лишь байка, ведь карандаш в своём обычно виде неприменим для космоса, так как стружка и грифельные осколки разлетались бы по всему кораблю в условиях невесомости, а древесина и графит вообще являются крайне легковоспламеняющимися материалами, что в условии космического корабля, наполненного кислородом, выглядит немного суицидально.

В реальности американцы использовали фломастеры, а наши космонавты использовали карандаши из воска, но история отчасти правдива, ведь в 1965 году Поль Фишер и его фирма Fisher Pen Company запатентовали «космическую ручку Фишера». Она будет писать, даже если её перевернуть вверх тормашками, чернила в ней не высыхают и не подвержены окислению, при этом она способна писать при температуре от -45 градусов по цельсию и до +200.

Давайте немного поупражняемся в математике и узнаем, какой длины линию мы можем провести одним типичным HB карандашом. Толщина графитового слоя, который остаётся на бумаге, примерно 20 нанометров. Кстати, диаметр атома углерода равен 0.14 нанометров, таким образом линия карандаша имеет толщину всего 143 атома углерода. Ширина полосы обычно равняется 1 миллиметру. Давайте посчитаем, какой объём графита уйдёт на полоску в 1 километр. Умножаем все три величины, переводя всё миллиметры, получаем 0.00002*1*1000000 = 20 миллиметров в кубе. Длина стандартного карандаша 15 сантиметров или 150 миллиметров, а диаметр стержня 2 миллиметра. Значит объём одного стержня графита получаем по формуле объёма цилиндра (площадь основания на высоту) 150*3.14*1^2=471 миллиметр в кубе. Теперь делим объём графита в стержне на объём графита в километре и получаем 23.5 километра. Именно такой длины линию мы можем провести при всех условиях, что написали выше.
Одна буква, которую вы напишете карандашом, будет весить 0.00033 грамма. Напишите своё имя и узнаете, сколько оно весит. Конечно, обычным почерком и кеглем. Например, моё имя Герон будет весить 0.00165 граммов.
Карандаш используют тогда, когда ручка может подвести, поэтому они так популярны среди аквалангистов, чтобы делать различные зарисовки прямо под водой.
Карандаш безразличен к невесомости или жуткому холоду, поэтому его используют в космосе (восковой карандаш) и на научных станциях Северного и Южного полюсах. Бррр!
Графит — это самое мягкое вещество из существующих твёрдых веществ.
Интересно, что если изменить атомную структуру графита, то мы наоборот получим самое твёрдое вещество — алмаз.