真正的“鉛筆”
當我們第一次開始使用鉛筆時,爸爸媽媽一定是千叮嚀、萬囑咐,告訴我們千萬不能把鉛筆放在嘴里咬。不然的話,“鉛筆里的鉛有毒,吃到肚子里就會肚子疼啦”。嗯,這個警告是對的,咬鉛筆確實不是什么好習慣。不但會把好好的鉛筆咬壞,而且還非常不衛生。不過,如果你真的因為咬鉛筆把肚子弄疼了,那可不是鉛跑到你肚子里去了,而是鉛筆上沾著的細菌干的好事。因為——“鉛筆”里其實一點兒鉛都沒有!
咦,那“鉛筆”這個名字又是從哪兒來的呢?別急,聽我慢慢給你講啊。在古代的歷史上,曾經有過一種真正的“鉛筆”,它確實是用鉛塊切成條做成的。古羅馬的作家普林尼提到,人們先用這種“鉛筆”在草紙上劃出一條一條的直線,就像今天筆記本上的分行線一樣,然后再在紙上寫字,就可以防止寫出來的字不整齊。但是,卻不能直接用它寫字。因為鉛的顏色很淡很淡,用它寫出來的字很難看清楚。
到了14世紀,在意大利,畫家們重新發現了這種“鉛筆”,畫畫前,可以用它來打草稿。那時,他們經常用鉛和錫混在一起,做成這種筆。因為畫的底稿是經常需要修改的,所以不用畫得太清晰。關鍵是,用這種筆畫出來的線可以用面包屑輕松地擦掉,這就方便了畫家的修改。可是,很快人們就發現,鉛是有毒的。經常接觸的話,對人體危害很大。所以,后來畫家們都改用木炭來畫底稿了。
木炭畫出的畫雖然也很容易擦掉,但用木炭只能畫出又粗又黑的線。到了要畫細細的線條時,就不好使了。有的畫家發明了一種“銀尖筆”,它是一種用銀線支撐的尖頭筆,能夠畫出很細的線。但是,它只能在涂了石膏和骨粉的表面上才能劃出黑色的痕跡來,拿到紙上寫字的話,就會把紙扎破。唉,還是太不方便了。
于是,人們開始尋找比木炭更硬、又能在紙上劃出黑色印跡的材料,來做成新的筆。出乎人們意料的是,他們找到的這樣東西,既不是礦石,也不是金屬。而是——石墨。
“一夜成名”的石墨
最早的時候,石墨是人類在英國的湖區山間發現的一種奇怪的東西。說它是石頭吧,它又比一般的石頭要脆,一鑿就碎了。因此很難切割。而且,它黑乎乎的,毫無光澤,也沒法用來加工成裝飾品。用手一拿,還會弄得一手黑,特別臟。所以在很長的時間里,它對人類似乎沒有任何用途,也沒有人專門去開采它。
到了十七世紀,人們終于發現了石墨的大用處。但不是拿它來寫字畫畫,而是用來打仗!原來,那時人們剛剛造出一種先進的大炮,叫加農炮。這種炮的炮膛里如果涂上一層薄薄的石墨,就會變得像抹了油一樣滑。炮彈從里面一射而出,不會發生任何阻塞。這樣一來,石墨變成了重要的軍事物資。在歐洲最大的石墨產地英國,政府干脆把石墨礦山當成機密重地,用大批的武裝警衛把守起來。更頒布了法令,不準把石墨賣給其他國家。很快,石墨在市場上就成了高價貨物,最貴的時候,達到了一千三百英鎊一噸!甚至還出現了很多專門偷竊石墨的盜賊團伙。本來被當作“廢物”的石墨,一夜之間真成了比金子還貴的寶貝啦!
不過,石墨的這段輝煌日子也沒過多久。隨著新造出來的大炮越來越先進,人們很快就用不到石墨來做潤滑劑了。好在這時,人們已經開始發現可以用石墨條來寫字。而且可以根據需要,把它們磨成不同的粗細,比木炭方便多了。只是,用這種墨條寫字之前,得先用棉線或紙條把它纏上,否則就會弄得一手黑印。要隨身帶著它出門,那可更得事先用布包好,要不然,你的衣服口袋就要讓它染成“小煤窯”了。
從石墨到鉛筆
從那以后,發明家們首先要攻克的難關,就變成了怎樣能讓石墨條用起來更順手、更干凈。人們都認為,是木匠們最先想出了把石墨放在木頭里的辦法。1662年,在德國的紐倫堡,一個叫弗雷德里克·施泰德勒的人開辦了世界上第一家“石墨筆”工廠。在他的工廠里,工人們將石墨磨成一根根細細的小棍,然后再把它們放入帶槽的小木條里,再在上面粘上另一根同樣大小的木條。這樣,就將石墨條嚴絲合縫地夾在木頭里了。你一聽就知道啦:這,不就是我們今天見到的鉛筆嗎?
最早的這種鉛筆,筆桿都是方形的。另外,由于石墨很脆,磨成小棍時一不小心,就把它弄斷了。所以那時要做一支鉛筆,需要好幾天的時間。直到一百多年后的拿破侖戰爭時期,小小的鉛筆在歐洲還是供不應求。一方面是因為產量小,另一方面是因為這時的英國和法國是敵對國,英國出產的石墨又禁止向其他的國家出口了。就算想做鉛筆,也沒有原料啦。
為了打破英國的這種壟斷地位,其他國家的很多發明家都憋足了勁兒,日夜不停地研究,想找到石墨的替代品。到了1794年,一個名叫尼古拉斯·孔蒂的法國人終于取得了成功。他發現,在法國本土也出產石墨,只是比英國的石墨質量要差些,一磨就碎了,所以沒人拿它來做筆芯。但他經過實驗,找到了新的加工方法:他把這種石墨碾成粉之后,再與黏土混合在一起,就變成了“石墨泥”。再把這種泥壓成小細條,用火一燒,它就又變成了一根硬邦邦的小棍。用這種方法做筆芯,比小心翼翼地打磨石墨要容易多了。
用孔蒂的這個方法,人們不但制成了理想的石墨鉛筆,而且還可以通過調節配方里石墨和黏土的比例,來調節它們的硬度。“堅硬”的英文單詞是“Hard”,開頭的第一個字母是H。而“黑色”的英文單詞是“Black”,開頭的第一個字母是B。所以,H和B就成了表示鉛筆軟硬度的標志。學過素描課的同學都知道,H表示的是鉛筆的硬度。H越多,表示鉛筆里的黏土越多、石墨越少,這樣的鉛筆畫出來的痕跡就越淡,很容易被擦掉。而B指的是鉛筆的黑度。B越多,則表示鉛筆里的黏土越少、石墨越多,這樣的鉛筆畫出的筆畫就會更粗、更黑。
今天,人們對鉛筆的改進更加多種多樣。比如,人們發明了自動鉛筆,再把石墨材料做成細細的鉛芯兒,放在里面更替使用,就不用再消耗那么多的木材來做筆桿了。而我們畫畫用的彩色鉛筆里,筆芯已經不是石墨做的了,而是類似于蠟的一種化學合成物質。雖然現在已經有了圓珠筆、自來水筆、碳素筆等五花八門的筆,但鉛筆因為寫錯之后,用橡皮就可以擦掉字跡修改的優勢,始終沒有被淘汰掉。嗯,開學前,打開你的文具盒看一看,你的這位“老朋友”還在忠實地為你服務呢!