Grafitne šipke za pisanje su bile poznate već u doba procvata starogrčke kulture, ali su kasnije zaboravljene. Tek u 16. vijeku stari zanat je oživljen. U raspravi Conrada Gesslera o mineralima, objavljenoj 1565. godine, postoji opis grafitnih šipki. Između klasične antike i kasnog srednjeg vijeka ljudi su, ako nisu htjeli da se bave mastilom, pisali olovkama od olova i kalaja. Ne bismo voljeli takvu aktivnost. Međutim, ni naši preci očigledno nisu uživali u tome.

Olovka izrezana od kristala grafita

Upravo ovako je izgledala olovka iz 16. vijeka. U to vrijeme otkriveno je neobično ležište grafita u engleskom okrugu Cumberland. Ono što je bilo neobično je to što su komadi grafita bili neobično veliki. I što su veći, što su kristali pravilniji, to je materijal čišći. Štapovi, koji su napravljeni od Cumberland grafita, pisali su vrlo dobro. Izrađivali su ih ovako: grafit se pilio na tanke ploče, glancao i sekao na štapiće, koji su se ubacivali u drvo ili trsku.

U međuvremenu, depozit je potrošen. Štapovi su postajali sve skuplji. Konačno, veliki grafitni grumeni postali su rijetki poput višekaratnih dijamanata. I opet su ljudi počeli pisati štapićima od mekih metala.

Ali grafit je bio predodređen da osvoji svijet pisanja i crtanja. Istina, ne u čistom obliku, već pomiješan s glinom. Francuz Jacques Conte je 1790. godine predložio izradu olovke pomoću keramičke tehnologije. Pomiješao je grafitni prah s plastičnom masom gline i vode, zbijeo masu na presi i progurao je kroz safirnu mlaznicu. Rezultat je bio tamni, okrugli konac koji je isječen na šipke i pečen, poput grnčarije, da bi bio jak.

Ova tehnologija je mnogo puta unapređivana, ali se donedavno nije suštinski menjala. Prije svega, zato što je zgodno. Zatim - zahvaljujući dostupnosti sirovina: veliki komadi grafita nisu potrebni. Konačno, omogućava dobijanje odličnih olovaka. Isti oni koji se u kolokvijalnom govoru nazivaju jednostavnima, au publikacijama za stručnjake - crni grafit

Kratak izlet u oblast polimera

Grafitni polimer. Baš kao dijamant: oba su kristalni polimeri. Fosilni ugljevi, drveni ugalj i čađ smatraju se amorfnim polimerima ugljika. U stvari, oni su također izgrađeni od vrlo malih, deformiranih kristala.

Grafit i fosilni ugljevi su poput ugljeničnih skeleta drevnih biljnih organizama. Sintetički grafit i čađ su ugljični skeleti naftnih ugljovodonika. I priroda i čovjek stvaraju grafit koristeći istu metodu - gradeći polimerni lanac samo od atoma ugljika. Međutim, ovako možete dobiti dijamant. Ali da biste to učinili, morat ćete izgraditi trodimenzionalni polimer, čija struktura mora biti prikazana prostornim modelom. Za prikaz strukture grafita dovoljan je list papira jer je dvodimenzionalan. Atomi ugljika u grafitu formiraju gigantske ravne mreže šesteročlanih prstenova - jezgra benzena.

Atomi ugljika u ravnoj grafitnoj mreži su međusobno povezani jakim hemijskim vezama. Ali pojedinačni slojevi mreže ne drže se jedan pored drugog hemijskim silama, već mnogo slabijim molekularnim silama. Stoga je struktura grafita ljuskava, pa je mekan i klizav na dodir.

Boja grafita je siva olovna. Da bi se masa olovke dala crnilo, u formulaciju se dodaje malo čađi ili ugljena. Molekule pigmenta sadrže, osim ugljika, male količine kisika i vodika. Samo od njih ne možete napraviti olovku, jer struktura crnih pigmenata nije ljuskava, ne klize po papiru.

Zašto olovka piše

Zapravo, govoreći o ljuskavoj strukturi grafita, već smo odgovorili na ovo pitanje, ali je samo djelimično jasno zašto se slojevi grafita lako odvajaju jedan od drugog, ali zašto ostaju na papiru? Budući da celuloza od koje je napravljen papir sadrži hidroksilne grupe, a kada olovka klizi po papiru, između ovih grupa i eksfolijiranih molekula grafita nastaju vodikove veze, koje su jače od veza između pojedinačnih molekula grafitnog sloja.

Istina, crni grafitni štap se ne sastoji samo od grafita. Ona, kao što je već spomenuto, sadrži vezivo - glinu. Ali to ne mijenja suštinu stvari. Glina, kao i grafit, ima slojevitu strukturu, a na papiru ostaje trag obje tvari.

Da završimo razgovor o molekularnim vezama - jedan pasus o tome zašto se briše linija olovke. Pod mehaničkim utjecajem - trenjem - sile koje spajaju pojedine grafitne čestice su narušene. Istovremeno nastaju privremene i slabe molekularne veze grafita s površinom gume. Kao rezultat toga, gumica jednostavno izvlači grafit iz papira, idealno bez narušavanja površine papira.

Vjerovatno svi znaju ove oznake: 6T je najtvrđa olovka, 6M je najmekša. A između njih su i 5T, 4T, ZT, 2T, ST, TM, M, 2M, ZM, 4M i 5M.

Postoji li velika razlika između gradacija tvrdoće i šta uzrokuje različitu tvrdoću olovaka?

Odgovor na prvo pitanje: ne, ne mnogo. Svi olovci za olovke ne prelaze dva koraka Mohsove skale tvrdoće (br. 1 - talk, br. 2 - gips). Tvrdoća šipki se određuje grebanjem njima referentnih pločica od legure olova i kalaja ili mjerenjem habanja na posebnom uređaju.

Ali da bismo odgovorili na drugo pitanje – zašto olovke dolaze u različitim tvrdoćama – moramo vam ukratko reći kako se prave olovke.

Kako se proizvode grafitne šipke?

Najvažnija operacija u proizvodnji šipki je mljevenje grafita. Što su čestice manje, štapići će biti glatkiji, bolje će pisati.
Metode mehaničkog mljevenja zahtijevaju dugo vremena, a još uvijek ne proizvode dovoljno fine čestice. Zbog toga se koriste mehanohemijske metode u vibracionom ili mlaznom mlinu, koji vlaži zdrobljene čestice i sprečava njihovo ponovno lepljenje. Kao rezultat toga, veličine čestica grafita su zanemarljive - oko jedan mikron.

Radi jasnoće, htio bih ih uporediti s nečim poznatim, ali čak i najfiniji puder je grublji od grafita olovke. Ali nema potrebe za mljevenjem gline, već je dovoljno fina: njene čestice imaju submikroskopske veličine. Grafit se miješa sa glinom. Tvrdoća budućeg štapa ovisi o omjeru u kojem se miješa. Najtvrđe će doći od čiste gline, najmekše od čistog grafita. Naravno, obje ove krajnosti su apsurdne. Samo što u 6T ima jako malo grafita, dok ga u 6M ima dosta.

Mješavina grafita i gline se probija kroz mlaznicu i kontinuirana crna zmija se automatski reže na pojedinačne šipke. A onda ga pošalju u pećnicu. Gline za olovke se prave od kaolinita. Na visokim temperaturama iz njega se oslobađa voda i formira se gusti polimer. Zbog toga štap postaje jak, vodootporan i elastičniji, njegova tvrdoća se povećava za jedan do jedan i pol.

Ali zbog isparavanja vode, štap je nakon pečenja bukvalno zasićen sićušnim međusobno povezanim porama, linija povučena je isprekidana i neravna. Ispaljeni štap morate impregnirati voskovima - odgovarajućim, japanskim, karnauba - ili tvarima nalik vosku poput stearina. Inače, takve tvari također poboljšavaju prianjanje napisanog na papir i smanjuju trenje pri pisanju.

Odabir drveta za olovku

Štap se ne može obući ni u kakvu drvenu odjeću - ni smreka ni breza nisu pogodni za to. Postoje vrlo strogi zahtjevi za drvo koje se koristi za kućište olovaka. Mekoća, lakoća i snaga su očigledne stvari. Osim toga, vlakna moraju biti ravna i gusta. Drvo mora biti dobro obrađeno, ne sme se mrviti, blanjati nožem ili britvom ili polirati. Sada će, očigledno, biti jasno zašto je samo nekoliko vrsta drveća pogodno za olovke.

Najbolji od najboljih su južni crveni kedar, koji se nalazi u Kaliforniji, i čempres. Nemojmo se ni zadržavati na ovoj egzotičnosti; Kod nas se koriste drvo sibirskog kedra, rjeđe lipe, topole i johe. Čini se da su rezerve takvog drveta ogromne. Ali kad bi se drveće posjeklo samo za olovke. Osim toga, u proizvodnji olovaka drvo se koristi vrlo neekonomično: do 90% odlazi u otpad.

Drvo se mora ispiliti duž polumjera u daske i oplemeniti - prirodnom kedru se daje tamno smeđa boja, a druge, manje plemenite sorte su impregnirane bojom koja odgovara boji kedra. Drvo je također impregnirano tvarima nalik vosku kako bi se moglo bolje rezati i biti glatko kada se oštre.
Konačno, završne operacije, završetak. Prvi od njih je bojenje.

Ne samo djeca, već i odrasli grizu olovke. Stoga boja mora biti apsolutno netoksična. Obično koriste nitro lakove, koji su u suštini celuloidne otopine. Od njega su se pravile i prave se dječje igračke, pa nema sumnje u njegovu bezazlenost... Možda je jedan od razloga zašto i odrasli ponekad drže olovku u ustima osvježavajući miris kamfora sadržanog u celuloidu.

Posljednja stvar je staviti oznake. Na olovku se stavlja bronzana folija (papir, sloj voska, sloj ljepila, bronzani prah) i udara zagrijanim žigom sa ugraviranim natpisom. Vosak se topi, premaz se odvaja od papira i lijepi za olovku.

Potpuno sintetičke olovke

Da budem iskren, proces pravljenja olovaka izgleda malo glomazno. A najviše frke je oko gline: prvo se mora samljeti, pa zbog nje pečiti... U međuvremenu, možete pronaći okvir koji nije od gline za grafit. Već su izdati mnogi patenti za sintetička veziva za masu olovke.

Inače, prvi štapovi sa fenolno-aldehidnim polimerima proizvedeni su u moskovskoj fabrici po imenu. Krasin tokom rata. Sada možemo sa sigurnošću reći da je glina u olovci anahronizam i da je sada sve češće zamjenjuju polimeri koji ne zahtijevaju pečenje. Kao i školjke olovaka, često se zamjenjuju polimerskim, a što je vrlo važno, školjka od njih se može izraditi istovremeno sa štapom, na jednoj mašini, ali sa dvije glave: prva istiskuje grafitnu šipku, druga drugi ga umotavaju u polimer.

Olovka je omiljeni alat za crtanje poznat svima od ranog djetinjstva. Svi koristimo obojene i „jednostavne“ olovke u svakodnevnom životu i ne razmišljamo o „dobu“ ovog izuma čovječanstva. Pozivamo vas da naučite sve detalje o olovkama, povijesti olovaka, porijeklu imena i njihovoj evoluciji.

Istorijske činjenice o olovkama (Caran d’Ache)

da li ste znali da:

• Sredinom 19. i početkom 20. vijeka, tačnije od 1858. do 1909. godine, živio je poznati karikaturista E. Poiret, rođen u Rusiji, a kasnije se preselio u Francusku. Emanuel je svoje radove potpisivao pseudonimom Caran d'Ache (Caran d'Ache), u francuskom stilu. Ova riječ "olovka", pseudonim Emmanuela Poireta, bila je čvrsto ukorijenjena u svijest cijelog civiliziranog svijeta i bila je povezana s crtežima.
• Kasnije, u Ženevi, 1924. godine, otvorena je fabrika za proizvodnju pisaćih instrumenata i pribora za pisanje, koja je za sebe odabrala brend Caran d’Ache.
• Pismo napisano „jednostavnom“ olovkom teško je otprilike 0,000 33 grama.
• Jedna olovka srednje tvrdoće može napisati 45.000 riječi.
• Jedna olovka srednje tvrdoće dovoljna je za povlačenje linije dužine 55.000 metara.

Olovka - etimologija riječi

Povjesničari vjeruju da su prve olovke bile štapiće napravljene od legure olova i cinka. Žica je bila napravljena od metala, a metalna ili drvena drška bila je pričvršćena za kratki komad. Ovi preci moderne olovke nisu bili baš zgodni za pisanje, jer su imali osjetljivu težinu, linija je bila nejasna i neujednačena, te je bilo nemoguće ispraviti ono što je napisano.

Prava istorija poznatih olovaka, u našem shvatanju, započela je početkom 14. veka. Italija se smatra rodnim mestom olovke. Ljudi su štap pravili od meke gline i crnog škriljevca i umotali ga u tanku kožu. U istorijskim krugovima, ovaj izum čovječanstva naziva se "italijanska olovka". Vremenom su olovke i olovke napravljene od spaljenih životinjskih kostiju uz dodatak biljnih ljepila. Linija povučena „italijanskom olovkom“ bila je jasna i svetla.

Reč OLOVKA je istočnog porekla, od turskog karadaş - (kara), bukvalno crna i daş (crtica) - kamen, škriljac. Doslovno - crni škriljevac ili crni kamen.

Istorija olovke

Čovječanstvo, pokušavajući da uhvati i ovjekovječi ono što je vidjelo, uvijek je crtalo. Iz škole se svi sjećaju praistorijskih slika na stijenama. Istoričari kažu da je čovečanstvo počelo da koristi nešto poput olovaka oko 13. veka nove ere. To je utvrđeno proučavanjem skica slika tog vremena i uz pomoć modernih tehnologija, slojem po sloju sagledavanja slika majstora tih godina. Korištena je "srebrna olovka" ili "olovna olovka". Svaka od ovih olovaka imala je svoje uočljive nedostatke. Rad sa “srebrnom olovkom” zahtijevao je visoku vještinu i “mirnu ruku”, jer više nije moguće ispraviti ili izbrisati ono što je nacrtano. Osim toga, s vremenom je srebro oksidiralo, a sivi potezi su dobili tamnožutu ili smeđu nijansu. „olovna olovka“ je crtala jasnije, ali istovremeno i svjetlije linije. Umjetnici su češće koristili olovne alate.

Kasnije se pojavila "italijanska olovka", o kojoj smo govorili gore.

Zanimljivo je da i danas umjetnici koriste “olovne”, “srebrne” i “italijanske” olovke kako bi postigli željeni efekat prilikom crtanja.

Grafitne olovke koje su nam poznate pojavile su se u 16. veku. Materijal za njihovu izradu predložila je sama priroda. U engleskom Cumberlandu došlo je do jakog nevremena, mnoge zgrade su uništene, a drveće oboreno. Ispod drveća pastiri su otkrili njima nepoznatu vrstu, gotovo crnu i metalnog sjaja. Prvo su mislili da je ugalj, ali nije izgorio. Tada su mislili da je olovo, ali se stijena nije otopila i očito je bila lakša od olova. S grafitom koji su otkrili pastiri izvršeno je još mnogo testova, ali samo jedan od njegovih kvaliteta bio je koristan: ostavljao je jasan, jasno vidljiv trag prilikom crtanja njime. Stoga su pastiri svoje ovce obilježavali grafitom. Ljudi su počeli crtati komadićima grafita, a kasnije, nakon što su odlomili tanke dugačke strugotine, koristili su ga za crtanje. Nisam mogao pisati grafitom. Za tu namjenu bio je vrlo mekan, mrvio se, mrljao ruke i lomio se ako se previše pritisne. Tako se u 17. veku grafit prodavao u prodavnicama. Ladice na ulicama, radi vlastite udobnosti, stezale su komad grafita između dva štapa i omotale strukturu nitima ili kožnom trakom.

Pominjanje prvih olovaka sa drvenim tijelom pronađeno je u dokumentima koji datiraju iz 1683. godine.

Godine 1719. otvorena je prva proizvodnja olovaka sa grafitnom šipkom u Štajnu (Bavarska, Nemačka). Naravno, kompozicija olovke bila je drugačija od moderne. Grafitni čipovi su pomiješani sa sumporom i pričvršćeni ljepilom. Zbog ovih manipulacija, cijena olovke je smanjena. Kvaliteta je bila slaba, ali olovka nije bila skupa.

A 1761. godine stolar K. Faber počeo je proizvoditi olovke. Kaspar je došao živjeti u Stein 1758. godine. Kasnije je Caspar Faber osnovao svjetski poznatu kompaniju Faber-Castell (Faber-Castell). Do 21. januara 2016. godine, Faber-Castell je vodio direktni potomak Caspara Fabera, Anton Wolfgang von Faber-Castell (1941-21.01.2016).

Nauka je intervenisala u evoluciji olovke. Za proizvodnju olovaka, engleski grafit, naravno iz engleskog Cumberlanda, smatrao se najboljim i jedinim prikladnim. No, Engleska je krajem 13. stoljeća ograničila izvoz grafita, jer se koristio u vojnim poslovima i imao je stratešku svrhu. Grafit je dodan u lončiće u metalurškoj proizvodnji. Lončić je posuda za zagrijavanje, pečenje i topljenje, koja se koristi u metalurgiji za livenje, riječ potiče od njemačkog “tiegel” - lonac. Kao rezultat toga, cijena grafita u Europi naglo je porasla.

Švedski hemičar Carl Wilhelm Scheele (9. decembar 1742. – 21. maj 1786.) je 1789. godine dokazao da je grafit vrsta ugljika.

Naziv grafit predložio je njemački geolog Abraham Werner 1789. godine. Riječ "grafit" dolazi od grčkog "grapho" - pišem. Prije toga, grafit se zvao “crno olovo” od engleskog “crno olovo”, “karbidno željezo” ili “srebrno olovo”.

Godine 1790. Joseph Hardmuth, majstor iz Beča, eksperimentalno je dobio modernu verziju grafitne šipke. Napravio je mješavinu grafitnog brašna, gline i vode i tu mješavinu pekao u peći. Promjenom sadržaja gline i grafita, Hardmuth je dobio materijale različite tvrdoće. Iste godine Joseph otvara fabriku olovaka pod nazivom Koh-i-Noor Hardtmuth. Naziv preduzeća “Koh-i-Noor” (Koh-i-Noor) preveden je sa perzijskog kao “Planina svjetlosti” ovo je naziv jednog od poznatih dijamanata. Biznis postaje porodični biznis. A 1889. godine, unuk Josepha Hardmutha Friedrich von Hardmuth već je znao da proizvodi olovke sedamnaest vrsta tvrdoće.

Paralelno sa istraživanjem J. Hardmouda, Nicolas Jacques Conte, pronalazač i naučnik iz Francuske, 1795. godine dobija grafitnu šipku istog sadržaja i tehnologije koristeći grafitnu prašinu. Možemo sa sigurnošću reći da su oba pronalazača, Hartmud i Conte, „roditelji“ moderne olovke.

Tehnologija proizvodnje grafitne olovke koju su predvodili Joseph Hardmood i Nicolas Jacques Conte postala je široko rasprostranjena širom Evrope, što je dovelo do otvaranja sredinom 19. veka svetski poznatih fabrika kancelarijskog materijala kao što su Faber-Castell, Kohi-Noor Hardtmuth. ", "Staedtler", "Lyra" i "Schwan-Stabilo".

Ali uobičajeni heksagonalni oblik olovke predložio je grof Lothar von Faber-Castell 1851. godine, napominjući da su se cilindrične olovke otkotrljale sa stolova. Danas je ovo najčešći oblik olovaka.

Danas se umjesto gline za proizvodnju elektroda koriste moderni polimeri koji omogućavaju postizanje ne samo različitih stupnjeva tvrdoće olovaka, već i elastičnosti, što smanjuje lomljivost elektroda. Mnogi ljudi su vjerovatno primijetili da nakon što olovka padne na pod, olovka se ne lomi uvijek ili se ne raspada unutar kućišta. Moderne tehnologije također omogućavaju proizvodnju najtanjih ivica za mehaničke olovke. Prihvaćeni standardi debljine olova za mehaničke olovke su 0,9 mm, 0,7 mm, 0,5 mm i 0,3 mm.

Mehaničke olovke pojavile su se 1869. godine zahvaljujući američkom Alonsu Townsend Crossu. Primijetio je da se pri oštrenju olovke većina izbrusi, oko dvije trećine. Crossova ideja je bila da se elektroda stavi u metalnu cijev i produži po potrebi do željene dužine. Prve mehaničke olovke bile su primitivne, ali su unatoč tome trajale dosta dugo. Svako ko se sjeća sovjetskih vremena zna šta su mehaničke olovke domaće proizvodnje. To je upravo ono što je Cross izmislio. Prilično debeo olovo, debljine 2 mm, držao se na kraju olovke za pisanje stezaljkama i stezaljkama. Kada pritisnete dugme, stezne čahure se razmiču i provod se proteže do željene dužine. Često se dužina elektrode morala podešavati ručno držeći elektrodu prstima. Kratka olovka nije držana za stezne čahure, zaljuljala se i ispala.

Savremeni mehanizam je napredniji. Uložak u mehaničkim olovkama se ne drži čaurama, već samim držačem, a izvlači se pomoću potiska. Kada pritisnete dugme, elektroda se proteže na kratku udaljenost. Prednost mehaničkih olovaka je odsustvo otpada i oštrenja, jer su olovke već prilično tanke.

Izum mehaničkih olovaka doveo je do nove grupe proizvoda za pisanje.

Proces proizvodnje olovaka

Za proizvodnju elektroda koriste se: grafit, kaolinska glina ili polimeri, škrob (za olovke), celuloza (za olovke u boji), ulje (kokosovo ili suncokretovo), vosak, parafin, stearin ili masti.

Za proizvodnju karoserije koristi se:

• niske kvalitete - topola, joha;
• prosječne kvalitete - lipa;
• visokog kvaliteta - kedar, bor, jelutong.

Za pričvršćivanje tijela i provodnika koriste se različita ljepila. I boje za tijelo.

Dakle, proizvodnja olovaka nije tako jednostavna kao što se čini kada se pogleda sama olovka, osim toga, proizvodnja ovisi o kvaliteti materijala i dobavljačima sirovina.

Istorija nastanka nalivpera.

Evolucija i vrste modernih naliv-pera.

Vrste modernih olovaka

Od djetinjstva smo navikli dijeliti olovke na jednostavne i obojene. Vjerovatno nema potrebe naglašavati razliku. I tako svi savršeno dobro znaju da crtaju olovkama u boji, a pišu, crtaju i označavaju jednostavnim olovkama. Olovke u boji obično imaju meku gustinu olova kako bi linije bile svjetlije.

Zbog tvrdoće olova, jednostavne olovke crtaju u različitim nijansama, od gotovo crne do blijedosive.

Gore smo dovoljno detaljno opisali mehaničke olovke, tako da ih nećemo ponavljati.

Glavna razlika između olovaka je tvrdoća.

Tvrdoća olovke je uvijek naznačena na njenom tijelu, osim mehaničkih. Tvrdoću polova za mehaničke olovke i njihovu debljinu možete pronaći na kutiji u kojoj se prodaju.

Tvrdoća je označena slovima: T - tvrdo, M - meko. Prosječna i najčešće korištena tvrdoća olovaka je TM - tvrdo-mekana. Također morate znati da svaki proizvođač koristi različite komponente, a ton linije u jednoj tvrdoći može biti različit.

Koliko god to smiješno zvučalo, ali jednostavna olovka nekada bila prava senzacija. Uostalom, u vrijeme njegovog pojavljivanja nije bilo hemijskih olovaka ili drugih zgodnih i praktičnih izuma za pisanje.

Ljudi su upisivali tekst na papir koristeći olovke i mastilo, i to je možda bio jedini način da se stvori pisanje.

Sada želimo ispričati priču o jednostavnoj olovci.

Sama riječ "olovka" dolazi iz turskog jezika i doslovno znači "crni kamen": kara - crna, crtica - kamen.

Kako je otkriven grafit

Godine 1565. snažna oluja je prošla kroz englesku grofoviju Cumberland, koja je čupala drveće. Nakon što je vjetar utihnuo, pastiri su ispod izvrnutog korijena otkrili neku tamnu masu.

Tako je otkriven grafit, koji je kasnije postao glavni materijal za proizvodnju olovaka.

Ali ljudi nisu namjeravali samo da napuste svoje nevjerovatno otkriće, već su počeli da prave šipke za crtanje od grafita. Međutim, jako vam je zaprljao ruke i bio potpuno neprikladan za pisanje.

Dva pronalazača olovaka

U isto vrijeme živio je Joseph Hartmut, koji je bio vlasnik fabrike posuđa. Jednog dana je slučajno ispustio jednu šolju, koja je, pavši, ostavila jasan trag na papiru.

Zainteresovavši se, otkrio je da je u glinu dodan grafit.

Nakon toga, Hartmut je počeo eksperimentirati, dodajući različite količine grafita u glinu i dobivajući različite rezultate. Ovako je izmišljena jednostavna grafitna olovka. To se dogodilo 1790.

Pet godina kasnije, nezavisno od Hartmuta, francuski naučnik i pronalazač Nicolas Jacques Conte je na sličan način dobio grafitnu šipku. Ali otišao je još dalje i predložio da se stavi u drvenu školjku.

Dakle, i Hartmut i Conte su izumitelji moderne olovke.

Na kraju treba samo dodati da su razne olovke poznate još od 13. vijeka. Bile su to tanke žice od srebra, olova i drugih. To su bili preci današnje grafitne olovke.

Prvi dokument koji spominje drvenu olovku datira iz 1683.

Jeste li znali da jednom olovkom srednje tvrdoće možete povući liniju dugu 55 km ili napisati 45 hiljada riječi?

Naučnik Karl Wilhelm Scheele je 1789. godine dokazao da je grafit ugljični materijal. On je pronađenom materijalu dao i naziv grafit (od starogrčkog γράφω - pišem).

Ako vam se sviđa istorija izuma i općenito zanimljive činjenice o svemu, pretplatite se na. Kod nas je uvek zanimljivo!

Ako olovkom napišete ostruge na novčanicama od sto rubalja, onda će pokušaj da se studentu uzme ostruga poprimiti izgled iznude!

Studenti se šale

Svijet oko nas je toliko složen da ponekad zaboravljamo na jednostavne stvari koje nas okružuju i ne razmišljamo o njihovoj povijesti, kako funkcioniraju i kako su izmišljene. Današnji gost našeg članka je olovka. Ko je izmislio olovku? Kako je izmišljena olovka? Koje je godine izumljena olovka? Znate li odgovore na ova pitanja? Ako ne, onda ćete sada sve saznati.

Istorija pronalaska olovke seže u antičko doba. Prvi prototip olovke možemo vidjeti u starom Rimu, to je bila olovka (a ne ona kojom kucate po ekranu telefona 😀). Pisari su koristili ovu tanku metalnu šipku da naprave razne oznake na papirusu. Sami stilosi su bili napravljeni od olova, drveta ili drugog metala. Ako se materijal nije mogao pisati, tada su potrebne oznake jednostavno izgrebane olovkom. Olovka je preživjela do ranog srednjeg vijeka, a kasnije se koristila čak i u Rusiji, gdje se koristila za grebanje natpisa na cerasima (voštanim pločama) ili brezovoj kori. Olovna olovka ostavila je prilično mekan trag na pergamentu, boja oznake je bila svijetlo siva i nije bila baš kontrastna, pa su ponekad pribjegavali ugljenu ili crnim škriljcima, ali korištenje takvih uredskih alata bilo je nezgodno. Izbrisali su tragove olovne olovke pomoću mrvica kruha.

Godine 1564. otkriveno je veliko ležište grafita u Engleskoj u dolini Borrowdale. Zahvaljujući ovom događaju, grafit se proširio širom Engleske. Ljudi su visoko cijenili njegova svojstva kada su vidjeli da mineral ostavlja mnogo tamniji i jasniji trag od olova. Zbog njegove sličnosti sa olovom, prvo ime za grafit bilo je plumbargo (od latinskog "kao olovo") ili "crno olovo". U početku su lokalni pastiri počeli uzimati komade grafita i njima obilježavati ovce, trgovci su grafitom označavali svoje kutije, robu i korpe, a umjetnici su grafit ubacivali u posebne kutije i od njega stvarali slike. Istina, ispostavilo se da je novi mineral previše mekan i krhak, a i zamrljani prsti, pa su se za njega počeli izmišljati držači. U početku su to bili grafitni štapići umotani u konac, uže ili pletenicu.

Olovka u pletenici i konopcu, kao i mrvica kruha!

Kasnije je grafit počeo da se ubacuje u posebne izdubljene drvene štapiće, stvarajući tako prva olovka! Nakon toga, guščje perje je odmah izašlo iz mode.

Nije poznato ko je izmislio prvu olovku. Olovku je prvi opisao 1565. godine Conrad Gesner, švicarski polimatičar, a njen izum se ponekad pripisuje njemu, iako je to malo vjerovatno. Evropski zanatlije (stolari) bili su prvi poznati proizvođači olovke.

Ali priča o olovci se tu ne završava. Prva masovna proizvodnja olovaka započela je 1761. godine u Nirnbergu u Njemačkoj, gdje su osnovane prve kompanije za proizvodnju kancelarijskih proizvoda, kao što su Faber-Castell, Lyra, Steadtler i druge. Oni su bili ti koji su pokretali razvoj industrije olovaka kroz industrijsku revoluciju 19. stoljeća. Ove kompanije postoje i danas.

Gotovo dvjesto godina engleska dolina Borrowdale bila je praktično jedino nalazište grafita koje se moglo koristiti kao punilo za olovke u Europi, budući da su svi drugi izvori imali grafit izuzetno niske kvalitete. Za Veliku Britaniju grafit je postao strateški resurs, uz pomoć kojeg je čak 1792. izvršila ekonomsku blokadu revolucionarne Francuske, zabranivši izvoz sirovina u ovu zemlju. Prvoj francuskoj republici sigurno je bilo teško bez olovaka. Inače, britanski parlament je daleke 1752. godine donio zakon po kojem bi svako ko se usudio da ukrade ili proda olovku na crnom tržištu prijetio izgnanstvu ili zatvoru. Zamislite da sada zatvaramo ljude za krađu olovaka iz ureda i protjerivanje ih u Sibir :)

Zanimljivo je da se u engleskom jeziku riječ lead (olovo) sada koristi za opisivanje olovke olovke. Na ruskom jeziku reč „olovka“ dolazi od dve turske reči „kara“ i „crtica“, što znači „crni kamen“. Godine 1779. švedski hemičar Karl Scheele je otkrio da je grafit jedna od varijanti kristalnog ugljika, a njemački geolog Abraham Werner ga je nazvao "grafit", što u prijevodu s grčkog znači "pišem".

Godine 1792. Josey Garmuth je osnovao kompaniju za proizvodnju olovaka u Austriji. Njegova kompanija se zvala KOH-I-NOOR. Prije svega, ostao je zapamćen po tome što je naučio kako napraviti umjetni grafit.

Budući da su Francuzima olovke bile potrebne ništa manje nego svima ostalima, poznati francuski revolucionar Lazare Carnot traži od Nicolasa Jacquesa Contea da izmisli nešto što bi pomoglo da se oslobode engleskog monopola na grafit. Godine 1795. Nicolas Jacques Conté, francuski izumitelj i slikar, patentirao je novu metodu za pravljenje olovaka.

Conte je počeo mljeti grafit iz niskokvalitetnih naslaga, a zatim ga miješao s glinom. Zatim je umjetnik izvajao šipke od nastale mješavine i pekao ih u pećima. Tako je dobio supstancu koja je bila jeftinija od engleskog grafita, a pisao ništa lošije. Konte je takođe smislio kako da promeni količinu grafita u ovoj mešavini da utiče na tvrdoću ili mekoću olovke. Conte je također izumitelj "Conte olovke", koja se koristi za crtanje. Conte olovka je mekša od grafita, ali tvrđa od pastela i njome možete crtati na posebnom grubom kartonu.

Olovke se i danas proizvode koristeći Conte tehnologiju. Proces izrade olovaka možete pogledati u ovom videu:

;

Godine 1840. Lothar von Fabercastle je primijetio da su cilindrične olovke nezgodne jer bi se otkotrljale ako bi bile ostavljene na stolu za pisanje koji je imao nagnutu površinu. Njegova ideja je bila jednostavna kao dva i dva, odlučio je proizvesti šesterokutne olovke. Usput, on je postavio standarde za olovku - njegovu dužinu i promjer.

Godine 1869. Alonso Townsend Cross unio je mnoge svježe ideje u proizvodnju pera kompanije njegovog oca Richarda Crossa. Počeo je proizvoditi olovke i olovke na sofisticiraniji i stilskiji način, dok je bio prilično minimalistički i strog. Na primjer, Alonso je odlučio da se odmakne od drveta u olovci i umota grafit u metal. Pritiskom na kapicu, šipka je izašla iz metalnog okvira na potrebnu dužinu. U stvari, riješio je jedan od najhitnijih problema olovaka, jer se prilikom oštrenja gubilo i do 60% grafita.

Zašto olovka ostavlja trag?

Da li ste se ikada zapitali zašto olovka ostavlja trag? Odnosno, kako se tačno ovaj proces odvija. Hajde da to shvatimo.

Neobična stvar kod grafita je da je on oblik čistog ugljika, koji je jedna od najmekših poznatih čvrstih tvari i jedno od najboljih maziva jer šest atoma ugljika koji se vežu u prstenasti oblik mogu lako kliziti preko susjednih prstenova. Na primjer, ove prstenove možete promatrati u mikroskopskoj slici grafita:

Prilikom crtanja olovkom kombinuje se nekoliko važnih faktora. Prvo, jezgro olovke je prilično mekano. To je zbog činjenice da u grafitu raspored atoma ima strogi redoslijed - u slojevima i usko su povezani jedni s drugima, ali sami slojevi nisu tako snažno povezani zbog velike udaljenosti jedan od drugog, pa štap lako se lomi. Drugo, vlakna papira, začudo, zapravo su toliko tvrda da mrve olovku olovke kao šargarepu na rende, pa se čestice zaglavljuju između vlakana. Cijela linija ovih fragmenata olovke stvara njegov trag. Iz istih razloga ne možete pisati olovkom na glatkim površinama (staklo, na primjer), jer se grafitni fragmenti jednostavno ne zalijepe na njega.

Možda imate razumno pitanje: zašto gumica briše olovku? Odgovor je zapravo jednostavan. Celulozna vlakna papira su toliko jaka da čak pokidaju gumu gumice, a sama guma ima svojstvo prianjanja, iako ne tako jakog kao ljepilo, ali takvo da se grafitni fragmenti lijepe za gumu koja se kreće između vlakana. . Zatim se izribani komadi gume zajedno sa grafitom uvaljaju u pelete, a vi ih oduvate

Neobične olovke

Ova olovka je napravljena 2007. godine u Njujorku. Oko 40 ljubitelja velikih olovaka napravilo je olovku čija je dužina dostigla 23 metra, prečnik štapa bio je 25 centimetara, a gumica je bila teška skoro 90 kilograma. Trebalo je 14 dana da se sve uradi!

Proces izrade olovke možete pogledati u ovom videu.

Također 2007. Sbastian Bernge kreira seriju eksperimentalnog kuhinjskog posuđa i prikazuje ga na izložbi. Mnogima se svidjela žlica za olovke, čija je masovna proizvodnja počela 2008.

Uvrnuta mašta ljudi u Interaction Research Studiju dovela ih je do ideje da mogu napraviti olovke od ljudskog pepela. U prosjeku, jedna osoba može napraviti oko 240 olovaka. Istovremeno je na svakoj takvoj olovci ispisano ime pokojnika.

Svemirska olovka

Vjerovatno su skoro svi čuli priču o tome kako su glupi Amerikanci potrošili milione dolara da naprave super-duper olovku za svemir, a hrabri sovjetski kosmonauti jednostavno su koristili olovku. Naravno, ovo je samo priča, jer olovka u svom uobičajenom obliku nije prikladna za prostor, jer bi se strugotine i olovni komadići rasuli po brodu u bestežinskom stanju, a drvo i grafit općenito su izuzetno zapaljivi materijali, što je Slučaj u svemirskom brodu ispunjenom kiseonikom, izgleda malo samoubilački.

U stvarnosti, Amerikanci su koristili flomastere, a naši astronauti voštane olovke, ali priča je djelimično istinita, jer su 1965. godine Paul Fisher i njegova kompanija Fisher Pen patentirali “Fisher space pen”. Pisaće čak i ako je okrenuta naopačke, mastilo u njemu se ne suši i nije podložno oksidaciji, a sposobno je da piše na temperaturama od -45 stepeni Celzijusa do +200.

• Hajdemo malo matematike i otkriti koliko dugu liniju možemo povući jednom tipičnom HB olovkom. Debljina sloja grafita koji ostaje na papiru je približno 20 nanometara. Inače, promjer atoma ugljika je 0,14 nanometara, tako da je linija olovke debela samo 143 atoma ugljika. Širina trake je obično 1 milimetar. Izračunajmo koliko će grafita ući u traku od 1 kilometra. Pomnožimo sve tri veličine, pretvarajući sve u milimetre, dobijamo 0,00002*1*1000000 = 20 milimetara u kocki. Dužina standardne olovke je 15 centimetara ili 150 milimetara, a promjer štapa je 2 milimetra. To znači da se zapremina jednog grafitnog štapa dobije pomoću formule za zapreminu cilindra (osnovna površina x visina) 150 * 3,14 * 1^2 = 471 milimetar kub. Sada podijelimo zapreminu grafita u štapu sa zapreminom grafita u kilometru i dobijemo 23,5 kilometara. Upravo to je dužina linije koju možemo povući pod svim uslovima koji su gore napisani.
• Jedno slovo koje napišete olovkom će biti teško 0,00033 grama. Napišite svoje ime i saznajte koliko je teško. Naravno, normalnim rukopisom i fontom. Na primjer, moje ime Heron će težiti 0,00165 grama.
• Olovka se koristi kada bi olovka mogla pokvariti, zbog čega su toliko popularne među roniocima da prave razne skice direktno pod vodom.
• Olovka je ravnodušna prema bestežinskom stanju ili strašnoj hladnoći, pa se koristi u svemiru (voštana olovka) i na naučnim stanicama Sjevernog i Južnog pola. Brrr!
• Grafit je najmekša čvrsta supstanca koja postoji.
• Zanimljivo je da ako promijenimo atomsku strukturu grafita, onda ćemo, naprotiv, dobiti najtvrđu tvar - dijamant.

Oznake (u građevinarstvu i proizvodnji), kao i za kozmetičke i druge slične svrhe. Često se, radi praktičnosti, jezgro za pisanje olovke ubacuje u poseban okvir.

Vrste olovaka

Olovke se obično dijele na jednostavne i obojene. Jednostavna olovka ima grafitnu olovku i piše sivom bojom sa nijansama u rasponu od svijetle do skoro crne (ovisno o tvrdoći grafita).

Okvir olovke može biti drveni, plastični, papirni, konopac. Takve se olovke smatraju jednokratnim. Ponekad zadnji kraj olovke ima gumicu u kopču.

Novu olovku za jednokratnu upotrebu s drvenim ili plastičnim olovnim okvirom često je potrebno naoštriti (oplemeniti) prije prve upotrebe. Korištenjem, elektroda se istroši ili lomi i zahtijeva ponovno oštrenje da bi nastavio s radom. Oštrica za olovke je posebno dizajnirana za ovu svrhu. Olovka sa drvenim i plastičnim olovnim okvirom može imati okrugli, šestougaoni, trokutasti (sa zaobljenim uglovima) poprečni presek. Građevinske olovke imaju ovalni ili pravokutni poprečni presjek sa zakošenim uglovima i ravnim olovkom.

Osim olovaka za jednokratnu upotrebu, postoje mehaničke olovke za višekratnu upotrebu sa zamjenjivim olovkama koje drže stezaljka ili druga stezaljka.

Olovke se razlikuju po tvrdoći olova, koja je obično naznačena na olovci i označena je slovima M (ili B - od engleskog blackness (lit. blackness) - soft i T (ili H - od engleskog hardness (tvrdoća ) - tvrda (tvrda-meka) olovka je označena kombinacijama TM ili HB Slovo F (od engleskog fine point) je srednji ton između HB i H. ista oznaka može varirati u zavisnosti od kompanije.

Za razliku od Evrope i Rusije, u SAD se za označavanje tvrdoće koristi numerička skala.

9H

8H

7H

6H

5H

4H

3H

2H

H

F

HB

B

2B

3B

4B

5B

6B

7B

8B

9B

Najteže

→

Prosjek

→

Najmekše

Proizvodni proces

Unatoč prividnoj jednostavnosti olovke, proces njene proizvodnje je složen i zahtijeva različite materijale za proizvodnju (ovisno o načinu proizvodnje, zahtjevima za konačni proizvod), a to su: bijela glina (kaolin), grafit, vezivo ( od kuvanog skroba za grafit, na bazi celuloze za obojene), nakon prženja, olovke se stavljaju u ulje (kokosovo, suncokretovo), rastopljeni vosak, parafin, stearin, mast (hrana, konditorski proizvodi), drvo za tablete (joha, topola (niski kvalitet), lipa (srednji kvalitet), bor, kedar, jelutong (visok kvalitet)), ljepila za lijepljenje (PVA, sintetička (SV dimenzioniranje)), boje (pigmenti za elektrode, za završno farbanje).

Sve to čini proizvodnju izuzetno zavisnom od dobavljača sirovine/resursne baze.

Za proizvodnju dasaka možete koristiti visokokvalitetno drvo - kedar - drvo koje daje plodove tokom 250 godina svog života, nakon čega počinje postepeno umirati u narednih 250 godina, što omogućava korištenje takvih stabala u proizvodnji, oslobađajući otvori prostor za mlade.

Istorija olovke

Od 13. vijeka umjetnici su za crtanje koristili tanku srebrnu žicu koja je bila zalemljena na olovku ili pohranjena u kutiji. Ova vrsta olovke nazvana je "srebrna olovka". Ovaj alat je zahtijevao visok nivo vještine, jer je njime nemoguće izbrisati ono što je napisano. Još jedna karakteristična karakteristika je da su s vremenom sivi potezi napravljeni srebrnom olovkom postali smeđi. Postojala je i „olovna olovka“, koja je ostavljala diskretan, ali jasan trag, a često se koristila za pripremne skice portreta. Crteži napravljeni srebrnom i olovkom odlikuju se stilom finih linija. Na primjer, Durer je koristio slične olovke.

Poznata je i takozvana italijanska olovka, koja se pojavila u 14. veku. Bila je to jezgra od glinovitih crnih škriljaca. Tada su ga počeli praviti od praha izgorele kosti, spojenog biljnim ljepilom. Ovaj alat vam je omogućio da kreirate intenzivnu i bogatu liniju. Zanimljivo je da umjetnici i danas ponekad koriste srebrne, olovne i italijanske olovke kada trebaju postići određeni efekat.

Naučnik Karl Wilhelm Scheele je 1789. godine dokazao da je grafit ugljični materijal. On je materijalu dao i sadašnje ime - grafit (od starogrčkog γράφω - pišem). Pošto je grafit korišćen u strateške svrhe u kasnom 18. veku, kao što je pravljenje lonaca za topovske kugle, engleski parlament je uveo strogu zabranu izvoza dragocenog grafita iz Cumberlanda. Cijene grafita su naglo porasle u kontinentalnoj Evropi, jer se u to vrijeme samo Cumberland grafit smatrao izuzetnim za pisanje. Godine 1790. bečki majstor Joseph Hardmuth pomiješao je grafitnu prašinu s glinom i vodom i ispalio smjesu u peći. U zavisnosti od količine gline u mešavini, mogao je da dobije materijal različite tvrdoće. Iste godine Joseph Hardmuth je osnovao kompaniju za olovke Koh-i-Noor Hardtmuth, nazvanu po dijamantu Kohinoor (perzijski: کوہ نور‎ - „Planina svjetlosti“). Njegov unuk Friedrich von Hardmuth poboljšao je recept za mješavinu i 1889. godine uspio je proizvesti šipke sa 17 različitih stupnjeva tvrdoće.

Nezavisno od Hartmuta, 1795. godine francuski naučnik i pronalazač Nicolas-Jacques-Comte je na sličan način dobio štap od grafitne prašine. Hartmut i Conte su podjednako rodonačelnici modernog olova za olovke. Sve do sredine 19. stoljeća, ova tehnologija je postala široko rasprostranjena širom Evrope, što je dovelo do pojave tako poznatih nirnberških fabrika olovaka kao što su Staedtler, Faber-Castell, Lyra i Schwan-Stabilo. Heksagonalni oblik tijela olovke predložio je 1851. grof Lothar von Faber-Castell, vlasnik tvornice Faber-Castell, nakon što je primijetio da se okrugle olovke često kotrljaju sa nagnutih površina za pisanje. Ovaj oblik još uvijek proizvode različiti proizvođači.

Moderne elektrode koriste polimere, koji omogućavaju postizanje željene kombinacije čvrstoće i elastičnosti, što omogućava proizvodnju vrlo tankih elektroda za mehaničke olovke (do 0,2 mm).

Gotovo dvije trećine materijala od kojeg se sastoji olovka troši se prilikom njenog oštrenja. To je navelo američkog Alonsa Townsend Crossa da stvori mehaničku olovku 1869. godine. Grafitna šipka je stavljena u metalnu cijev i po potrebi se mogla produžiti na odgovarajuću dužinu. Ovaj pronalazak je uticao na razvoj čitave grupe proizvoda koji se danas koriste svuda. Najjednostavniji dizajn je stezna mehanička olovka sa olovkom od 2 mm, gdje se štap drži metalnim stezaljkama - stezaljkama. Stezne čahure se oslobađaju pritiskom na dugme na kraju olovke, omogućavajući korisniku da produži elektrodu na podesivu dužinu. Moderne mehaničke olovke su naprednije - svakim pritiskom na dugme, mali dio elektrode se automatski dovodi jednosmjernim potisnikom, koji umjesto čaure drži olovku. Takve olovke nije potrebno oštriti, opremljene su ugrađenom gumicom (obično ispod dugmeta za uvlačenje olova) i imaju različite debljine fiksnih linija (0,2 mm, 0,3 mm, 0,5 mm, 0,7 mm, 0,9 mm, 1 mm ).

Olovke za kopiranje

U prošlosti se proizvodila posebna vrsta grafitne olovke - kopiranje(obično nazvan "hemijski"). Da bi se dobili neizbrisivi tragovi, u olovku ugljične olovke dodane su boje topive u vodi (eozin, rodamin ili auramin). Dokument ispunjen hemijskom olovkom navlažen je vodom i pritisnut specijalnom presom (pominje se, recimo, u Zlatnom teletu) na prazan komad papira. Na njemu je ostao (ogledalni) otisak koji je upisan u fajl.

Olovke za kopiranje bile su naširoko korištene kao jeftina i praktična zamjena za olovke.

Izum i distribucija hemijskih olovaka i karbonskog papira doveli su do opadanja i prestanka proizvodnje ove vrste olovaka.