لماذا يستخدم الرصاص في أقلام الرصاص على الرغم من أن الرصاص سام؟

جوهر قلم الرصاص لا يحتوي على الرصاص أبدًا.

تحتوي أقلام الرصاص على شكل من أشكال الكربون الصلب المعروف باسم الجرافيت.

وفقًا لكتاب The Pencil الذي أعده هنري بتروسكي، تم تطوير قلم الجرافيت ونشره لأول مرة في القرن السابع عشر.

قام المستخدمون الأوائل للجرافيت ببساطة بحفر هذا المعدن من التلال واكتشفوا أنه يمكن نشره في العصي واستخدامه كأداة كتابة ممتازة.

خلال القرن السابع عشر الميلادي ، لم يعرف أحد الطبيعة الكيميائية لهذه المادة، حيث كانت الكيمياء نفسها لا تزال في مهدها.

نظرًا لأن مادة الكتابة هذه تتصرف بشكل مشابه للرصاص المعدني، ولكن لونها أغمق، بدأ الناس يطلقون عليها اسم "الرصاص الأسود".

في النهاية، تم اختصار اسم جوهر قلم الرصاص إلى "رصاص".

في عام 1779، قرر الكيميائي الألماني K.W.Sheele أخيرًا أن الرصاص يتكون من الكربون النقي.

بعد عقد من الزمان، قرر A.G Werner أن مادة الكربون هذه بحاجة إلى اسم جديد واقترح اسم "الجرافيت" بناءً على الكلمة اليونانية "graphein" والتي تعني "الكتابة".

تحتوي أقلام الرصاص السوداء حاليًا على الجرافيت واحتوائه دائمًا على الرصاص وليس الرصاص.

الكربون هو العنصر السادس في الجدول الدوري ويشتهر بتكوين العمود الفقري للجزيئات الموجودة في الوقود وجميع الكائنات الحية.

بصرف النظر عن الجزيئات البيولوجية، يمكن أيضًا العثور على الكربون في الطبيعة في شكل معدن نقي.

اعتمادًا على الأشكال التي ترتبط بها ذرات الكربون، يمكن أن يتخذ الكربون النقي أشكالًا عديدة.

في الماس، ترتبط كل ذرة كربون رباعي السطوح بأقرب أربع ذرات كربون.

هذا الترتيب المحكم من ذرات الكربون يجعل الماس أصعب مادة تحدث بشكل طبيعي على وجه الأرض.

في المقابل، يحتوي الجرافيت على كومة من صفائح الكربون.

يبلغ سمك كل لوح كربون ذرة واحدة ويتكون من شبكة سداسية من ذرات الكربون مرتبطة ببعضها البعض.

كل ذرة كربون في الصفيحة مرتبطة بأقرب ثلاث ذرات كربون.

ترتبط ذرات الكربون داخل الصفيحة ببعضها البعض بقوة، لكن الصفائح نفسها مرتبطة بشكل ضعيف جدًا.

نتيجة لذلك، من السهل جدًا أن تنزلق ورقة كربون واحدة من الجرافيت عبر الألواح الأخرى.

هذا الهيكل ذو الألواح الزلقة هو ما يجعل الجرافيت زيتيًا عند اللمس ويجعله مادة جيدة للكتابة بها.

تحك شظايا ورقة الكربون بسهولة قلب القلم الرصاص على الورق.

تجعل هذه الخاصية أيضًا مسحوق الجرافيت مادة تشحيم جاف مثالية.

عندما تنحني ورقة صغيرة من الجرافيت في دائرة وتتصل مرة أخرى بنفسها، يمكن أن تشكل أنبوبًا نانويًا كربونيًا، وهو كائن واعد يجب أن يجد تطبيقًا في التكنولوجيا المستقبلية.