История карандаша
В ту ночь 1565 года в английском графстве Камберленд разыгралась буря. Непрерывно лил дождь, а порывы ветра были настолько сильны, что даже молодые крепкие деревья пригибались к земле. Не удивительно, что наутро жителям пришлось убирать с дороги много вырванных с корнем старых деревьев. Под одним из них обнаружили какой-то не встречавшийся ранее черный камень.
Прошло не так уж много времени, и королевским указом этот камень категорически запретили вывозить из Англии. Кроме того, камень разрешалось добывать только шесть недель в году. Нарушителей ждала смертная казнь... Что же это за камень, который стоил дороже человеческой жизни? Он не являлся самоцветом или алмазом, хотя находился с последним в «родственных отношениях». А ценился он за одно качество: удивительно мягкий, он оставлял четкие черные следы на ткани, бумаге, светлой коже. Так был найден графит, который стал основным материалом для производства карандашей.
Очень привычное сочетание слов — простой карандаш. Как оно родилось? Что обозначает слово «простой»? Устройство самого карандаша или вид того черного следа, который оставляет грифель? Но так ли он прост, этот простой карандаш? Ведь на языке специалистов он именуется по-другому: черно графитовый. Совсем непрост был и жизненный путь этого вроде бы незатейливого устройства для письма и рисования.
Его далеким предком можно считать головешку из костра, которой первобытный человек создавал первые шедевры живописи на стенах пещер.
С появлением бумаги потребовались новые средства для письма и рисования. Родились тушь и чернила. Но носить везде с собой пузырек с чернилами, ждать, пока они высохнут, страдать от клякс и плохого качества перьев — занятие не для художников. Поэтому с незапамятных времен живописцы пытались использовать различные подручные средства.
Сохранились сведения, что графитовые стержни для письма и рисования знали уже в Древней Греции. Но с закатом античности стержни, как и многое другое, были забыты человечеством. И когда перед людьми встала проблема, чем рисовать, ее решали проще простого — древесным углем. Можно было взять обгоревший прутик из очага и рисовать. Но это способ для детей. Профессионалам требовались более качественные подручные средства. Им рекомендовалось нарезать сухие и тонкие ивовые палочки, обстругать, заточить с обеих сторон, связать в пучки, а затем: «Возьми новый горшок и положи в него столько, чтобы горшок был полон. Затем возьми крышку и замажь ее глиной, чтобы сделать горшок непроницаемым для дыма. Вечером пойди к булочнику, когда он кончит работу, поставь этот горшок в печь и оставь его там до утра, а утром посмотри, хорошо ли угли прожжены и достаточно ли они черны». Это рекомендация из «Трактата о живописи» Ченнино Ченнини, итальянского живописца эпохи Возрождения.
Но, несмотря на все ухищрения, уголь все равно оставался углем — он осыпался с бумаги, пачкал руки, легко размазывался по рисунку.
Мастера придумывали разные методы борьбы с этим. Например, покрывали бумагу водным раствором клея и высушивали. Затем на этих листах рисовали углем. Когда работа подходила к концу, рисунок держали над паром. В результате клеевой слой увлажнялся и впитывал уголь. А когда рисунок высыхал, уголь оказывался уже довольно хорошо закрепленным.
Другой способ — рисовать металлическими палочками — штифтами. Он также известен очень давно. Свинец давал линии бледно-серого цвета. Они не годились для рисунка, но вполне подходили для линования строчек под текст. Когда же сделали штифт из материала, в который добавили свинец, то получалась уже более темная линия, которая со временем еще больше темнела под воздействием воздуха. Ее, однако, можно было легко стереть хлебным мякишем или пемзой. Серебряный штифт оставлял темно-серую черту, которая на воздухе коричневела. А вот удалить ее не удавалось ничем, ошибок серебряный штифт не прощал. Понятно, что пользоваться им могли только такие мастера рисунка, которые не проводили ни одной лишней линии. До наших дней сохранились серебряные рисунки Дюрера, Леонардо да Винчи, Лукаса Кранаха.
Пещерный рисунок.
Леонардо да Винчи был не только великим художником, но и великим экспериментатором в живописи. Именно он нашел сангину — «красный мел». Этими красно-коричневыми карандашами без оправы и по сей день пользуются многие художники. Во времена Возрождения во Франции изобрели пастель — «цветной мел». Получали пастель прессованием растертых в тонкий порошок различных красок, смешанных со смолой деревьев, молоком. Иногда еще добавляли мел, гипс, тальк. Рисунок пастелью отличается мягкостью, бархатистостью, плавностью переходов тонов. Наверное, поэтому она пришлась по вкусу живописцам.
Автопортрет Леонардо да Винчи.
Периодически в разных странах находили залежи графита, например в XV веке в Пьемонте. Графит быстро оценили художники. Но месторождения скоро истощились. Как быть? Во Франции, где залежей графита не было, стали смешивать обычную сажу от ламп с белой глиной, получился так называемый парижский карандаш, или «соус». Он, в отличие от природного итальянского, был мягче и меньше царапал бумагу. Сегодня палочки, карандаши-«соус» делают из мелкого порошка угля и сажи, в которые добавляют очень слабый клей.
Залежи графита в Англии, с истории открытия которого мы начали рассказ, кончились через два века. И снова в ход пошли металлические штифты.
Изобретением привычного нам простого карандаша человечество обязано случаю. Однажды владелец одной из чешских фабрик по изготовлению химической посуды — некий Йозеф Гартмут рассматривал готовую продукцию. Нечаянно он уронил одну из чашек-тиглей. Какой-то осколок, пролетая, оставил на бумаге четкий черный след. Гартмут заинтересовался этим и выяснил, что в глину был добавлен порошок графита. Он стал экспериментировать, смешивая в различных пропорциях глину и порошок графита. В результате родились стержни для письма, которые их создатель назвал «кохинор» — «не имеющий равных». Произошло это в конце XVIII века.
В это же время независимо от Гартмута французский механик и живописец Н. Конте предложил делать пишущие стержни из смеси порошка графита с глиной и помещать их в деревянную оболочку. Так родились карандаши в привычном для нас виде. С тех пор, за 200 прошедших лет, технология изготовления карандашей практически не изменилась.
В Россию простые карандаши до революции привозили в основном из Германии. Отечественные не отличались хорошим качеством и конкурировать с немецкими не могли. Но после 1917 года поставки карандашей прекратились, и пришлось налаживать собственное производство. Первая карандашная фабрика была открыта в 1926 году в Москве по предложению американского промышленника Арманда Хаммера. В 1932 году фабрику выкупило государство, и сегодня она называется «Московский завод пишущих принадлежностей им. Сакко и Ванцетти». В 1926 году открылась и карандашная фабрика им. Л. Б. Красина. В ту пору вся страна села за парты и очень актуально прозвучал лозунг В. Маяковского: «Даешь карандаши, которые хороши!» В первый год было выпущено 38 миллионов карандашей, а со временем наша промышленность стала выпускать их за год более миллиарда штук!
Итак, карандаши состоят из деревянной рубашки и грифеля. Но чтобы получить существующую сегодня 21 разновидность степеней твердости, приходится затратить массу усилий. Сначала надо размолоть графит до такого состояния, чтобы самая тонкая косметическая пудра выглядела под микроскопом грубой по сравнению с графитовой, потом смешать ее с глиной (чем жестче карандаш, тем больше в нем глины), продавить массу через отверстия и высушить полученные стержни в специальной печи.
Немало трудностей и с «одеждой» для карандашей. Ведь годится далеко не любая древесина. Лучше всего подходит кедр, но он стал дорогим и редким сырьем, поэтому в дело идут тополь, липа, ольха. Сначала выпиливают дощечки величиной с ладонь. Они должны вылежаться, высохнуть, потом древесину (если это не кедр) облагораживают (пропитывают специальным составом), делают в дощечке шесть пазов, в которые укладывают грифели. Но сначала дощечки промазывают клеем. Сверху кладут такие же дощечки и прижимают их друг к другу. После высыхания клея дощечки разрезают на шесть заготовок, которые шлифуют. Затем четырежды покрывают краской, дважды лаком. И наконец карандаш получает «паспорт» — его маркируют. В нашей стране ставят буквы: М — мягкий, Т — твердый, ТМ — средней твердости — и цифры, показывающие степень твердости или мягкости.
Каких только карандашей не выпускается в мире! Самые разные по размерам и сечению — круглые, шестигранные, восьмигранные, трехгранные, плоские, эллиптические. Есть карандаши с кисточками, карандаши-резинки. Или карандаш, который можно заточить без ножа — надо только разорвать ногтем промежутки между дырочками на бумаге, в несколько слоев плотно намотанной на графит. Имеются карандаши с увеличительным стеклом на конце, карандаши с бубенчиком. Бубенчик позванивает, и писать становится веселее. Бывают карандаши с календарем, таблицей умножения, портретами киноартистов, флагами государств, с азбукой, дорожными знаками или рекламными текстами. Выпускаются даже ароматические карандаши. Можно, например, нарисовать апельсин, который порадует не только глаз, но и обоняние. А чем плохи витаминизированные карандаши для школьников, имеющих обыкновение их грызть?
Карандаши верно и надежно служат людям много лет. Их берут с собой аквалангисты для записей и зарисовок под водой. Безотказен карандаш в условиях невесомости. На полярных станциях и ледниках «вечные» или шариковые ручки могут подвести — замерзнуть. Карандаш — нет.
Карандашом любили писать А. Толстой, У. Фолкнер, Л. Леонов, Ж. Верн, Я. Райнис. Свои фантастические произведения писал
карандашом прикованный к постели А. Беляев. Благодаря карандашу до нас дошла «Повесть о моей жизни» ученого и революционера Н. Морозова, который 23 года провел в тюрьме. Ему удалось не только написать, но и вынести написанное при освобождении. Он придумал такую хитрость: листы рукописи покрыл раствором желатина, сложил в пачки и крепко сжал. Получился плотный картон, на который никто не обратил внимания.
Хотите узнать, сколько «весят» ваши имя и фамилия? Умножьте число букв на 0,00033 грамма — именно столько весит одна буква, написанная карандашом. Простым карандашом средней твердости можно провести линию длиной 55 километров или написать 45 тысяч слов.
Знаешь ли ты?
Почему карандаш оставляет след на бумаге? Почему он не осыпается и в то же время его можно довольно легко стереть ластиком?
Это объясняется кристаллической структурой графита. В плоскости кристалла атомы углерода связаны между собой очень прочно химическими силами. В куске же графита отдельные слои-плоскости удерживаются не химическими, а гораздо менее прочными молекулярными силами. Благодаря этому строению графит как бы чешуйчатый, он мягкий и скользкий на ощупь. Именно поэтому так просто — даже от соприкосновения с бумагой — он и расслаивается. В то же время разорвать графитовую пластинку в поперечном направлении очень трудно,, здесь действует химическая связь.
Стереть карандаш резиновым ластиком легко потому, что при механическом воздействии (трении) возникают силы взаимодействия между молекулами резины и графита и в то же время разрываются силы, сцепляющие частички графита. В результате ластик просто-напросто вытаскивает молекулы графита из бумаги.