Графит мягкотелый

Автор: Евгений Сусманович

Все природные минералы можно построить в ряд, в котором каждый последующий минерал царапает предыдущий. Такая последовательность получила название шкалы Мооса. Самым твёрдым материалом оказывается алмаз, он оставляет царапину на всех других. Один из самых мягких минералов в этой шкале — графит. Из школьной химии мы знаем, что формула графита — С. Формула алмаза тоже С. Тот факт, что алмаз и графит состоят только из атомов углерода остроумно доказал англичанин Смитсон Теннант: он сжёг одинаковые количества алмаза и графита и получил в результате одинаковые количества углекислого газа СО₂.

Как же так получилось, что два вещества абсолютно одинакового состава расположились в противоположных концах шкалы Мооса? Дело в том, что у них разное строение, т.е. их кристаллические решётки разные. В графите атомы углерода расположены горизонтальными слоями, и расстояния между соседними слоями значительно больше, чем расстояния между атомами внутри слоёв. Причём связи между атомами внутри слоёв значительно крепче связей между слоями! В решётке алмаза же все атомы отдалены друг от друга на одинаковые расстояния. Поэтому алмаз проявляет одинаковые свойства вне зависимости от направления приложения к нему силы, а свойства графита обусловлены возможностью скольжения слоёв друг относительно друга.

Формулы алмаза и графита

Пространственное изображение структур алмаза и графита взято из книги Л. Полинга «Химия», М. «Мир», 1978

А теперь поговорим о другой твёрдости — о карандашной.* Все, естественно, замечали, что существует зависимость цвета графитового стержня (и штрихов, осталяемых на бумаге) от его твёрдости**. Чем ниже твёрдость, тем темнее и глубже цвет. А почему так?

Графические карандаши

Всё очень просто: чем больше в стержне графита, тем мягче (и соответственно, темнее) грифель карандаша. Твёрдость грифелю обеспечивает глина. Глина — это сложная смесь природных силикатов (солей кремния). Глину смешивают с графитом в различных пропорциях и обжигают в печах. Полученная однородная масса тонко перемалывается и идёт на грифели. Интересно отметить, что эту массу ещё и плавленным воском пропитывают для окончательной корректировки твёрдости. Некоторые думают, что графит карандашей жирный на ощупь именно из-за воска, но это не так — графит сам по себе обладает таким свойством.

Таким образом, грифель карандаша — это специально обработанная смесь графита, глины, воска. Когда мы рисуем, происходит расслоение кристаллической решётки графита и его атомы ложатся на поверхность шестиугольными плоскостями. О как интересно!

И последнее. Поскольку моя статья касается свойств графита, отмечу следующее: в состав цветных карандашей графит не входит! Просто так, для справки, приведу ориентировочный состав цветного карандаша:

Органический краситель +
пластификатор (стеарин, например, из которого делают свечки) +
тальк (кстати, самый мягкий минерал по шкале Мооса)
каолин (белая глина, её используют в производстве фарфора и ещё в косметике) +
клей КМЦ (KарбоксиМетилЦеллюлоза) — здесь связующее вещество.

Карандаши

* Карандаш происходит от тюркских слов «кара» — чёрный (вспомните пустыню Кара-Кум) и «даш» — камень (имя Дарья, Даша в персидском означают сильная и побеждающая).
** Здесь тоже принята своя шкала твёрдости: от самых мягких грифелей с маркировкой 9В, 8В, 7В... (от англ. blackness — мягкий) до самых твёрдых — ... 7Н, 8Н, 9Н (от англ. hardness — твёрдый). Русское обозначение твёрдости карандашей: «М» и «Т».

Вам понравилась статья? Поделитесь ею со своими друзьями, нажав кнопку соц. сервиса или "retweet".

Ещё почитать:

Скипидар. Молекулярный ужастик. // 19 февраля 2011 // 8
Оранжевые краски и оранжевый цвет // 16 мая 2013 // 3
Фиолетовые краски и фиолетовый цвет // 7 апреля 2013 // 8
Что такое жидкие кристаллы? // 7 октября 2012 // 15
Сульфид кадмия – жёлтый пигмент для живописи // 25 июня 2012 // 8

Метки: графит, карандаши.

К записи 6 комментариев

14 01 2012 | Елена

Столько всего о таком элементарном — простом карандаше. Недавно писала пост ymadam.ru/2012/01/12/ — о карандашном карвинге, была просто очарована карандашом и его возможным использованием. А здесь продолжение моей темы. Вот так вселенная складывает мозаику знаний. Спасибо.

Ответить

Евгений Сусманович:
января 14, 2012 в 20:09

Класс! Действительно интересная перекличка знаний.

Ответить

19 02 2012 | Инга

Понимаю, что возможно немного не в тему, но просто захотелось поделиться кое-чем интересным

Посмотрите, какие скульптуры можно делать на графите карандаша — creativing.net/?p=1405

Ответить

Евгений Сусманович:
февраля 27, 2012 в 17:23

Да всё в тему (ведь Далтон Гетти использует именно свойства мягкости минерального графита ), только выше мне уже дали ссылку на него , но и вам спасибо

Ответить

11 05 2020 \| Виталий
	Не удалось дозвониться, вот мой телефон. 8 (999) 529-09-18 Денис Ответить Ответить