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铅笔芯原来不是铅

    从上学第一天开始，铅笔就成了我们不可缺少的好朋友。在各种笔里，铅笔大约是最便宜的。软软的木头外衣，用削铅笔刀削几下，露出黑心子。在纸上轻轻一划，写出数码、文字，画出小鸡、小猫……写错了，不要紧，有橡皮帮忙改正呢！
　　铅笔的名字为什么和“铅”结缘呢？难道它的黑心子，是用铅做的吗？
　　这得从四百多年前说起。那时候，铅笔还没有诞生。人们用什么写字呢？在中国，我们的祖先使用毛笔，已经有近两千年的历史；在欧洲，人们用的是鹅毛笔一将鹅毛管未端斜切成现在的蘸水钢笔尖形状，蘸着墨水写字，也有一千多年了。在英国坎伯兰的博罗代尔地方，一次飓风刮倒了一棵大树。风暴停息以后，牧羊人赶着羊群路过这里，看见树坑里有一大片黑黝黝的石头。用手一摸，沾了满手黑。用指甲一划，软得能刻出道道来。这种黑色旷石有点儿象铅，牧羊人就把它叫做“黑铅”，随身带着，用它给绵羊身上画记号，各家的羊群再也不会认错啦。
　　后来，买卖人在“黑铅”上打开了赚钱的算盘。他们挖掘出这种黑矿石，切成一条一条的，再贴上商标，叫“打印石”，卖给商人在货物包装上标号码、写字，就象牧羊人给绵羊画记号一样。这桩买卖居然做到国外去了，整船的打印石渡过英吉利海峡，运到法国。后来，英法开战，法国买不到英国的打印石，库存紧张。拿破仑命令化学家雅克·贡戴解决这个难题。贡戴把“黑铅”磨成细粉，掺上粘土，和成一根根黑色“面条”，在炉窑里焙烧以后，做成黑铅心，照样能够画记号、写字，不仅节省了许多黑铅，还比原来的打印石结实、耐用呢！
　　不过，黑铅心用起来会弄脏手指，还容易摔断。1812年，美国有一位名叫威廉·门罗的木匠，在刻有凹槽的木条中，嵌一根黑铅心，再把两根木条对拼粘合在一起，制成了世界上第一支铅笔。做铅笔心的“黑铅”到底是不是铅呢？化学家将黑铅和铅做了比较，发现铅是沉甸甸的，可以用铁锤打成薄片：放在火里烧不着；而黑铅呢，比铅轻得多，一敲打就成了粉未，燃烧起来和炭一样。这些性质说明，铅是金属，而黑铅是非金属碳的一种，正式的名称叫做“石墨”。铅笔心的原料是石墨和粘土。可是，因为铅笔这个名字已经用了很久，所以直到今天还保留着。我们使用的铅笔，外皮上印有6民3H或HB等字样，这是从英文B1ack（黑色）和Hard（硬）的头一个字母得来的。6日表示最黑，是绘画用的软铅笔。6H表示最硬，颜色最淡，是供复写用的。学生用的HB铅笔，软硬适中，浓谈合适。软铅笔心里，石墨的比例大；硬铅笔心里，粘土的比例大。
　　石墨为什么能做铅笔心？首先，它是黑色的；其次，它质地柔软，是最软的矿石之一，在纸上轻轻划过，就留下痕迹。如果在放大镜下观察，铅笔迹是由一颗颗很细小的石墨粒组成的。矿石的软硬是识别矿石种类的一项重要指标。科学家将矿石的软硬程度分为十级：石墨、滑石最软，可以用指甲在上面刻出印痕来，它们的硬度为1；钢的硬度为4;花岗岩的硬度为6一7；最硬的物质金刚石的硬度是10。石墨和金刚石是化学元素碳家族里的哥儿俩，都由同一种碳原子组成。可是，石墨又黑又软，金刚石却晶莹透明、坚硬无比。哥儿俩被称作“软弟弟”和“硬大哥”，脾性真有天壤之别。这是什么原因呢？原来，在石墨里，碳原子是一层层排列的，碳原子在同一层里手拉着手，紧密相连；层和层之间的结合却松松散散，好似一螺扑克牌，轻轻一推，牌和牌之间就滑动开来，散在纸上，留下斑斑点点的墨痕。金刚石里的碳原子却象铁塔的钢筋一样，四面八方紧紧地连结在一起，要撼动它，让它改变形状，十分困难。所以，金刚石又硬又结实，荣获“硬度之王”的称号。象金刚石和石墨这样，成分是相同的化学元素，相貌和脾气却大不相同，化学家把它们叫做“同素异形体”。你大概还记得，白磷和红磷，同样是化学元素磷，性质却有很大差别。它们是磷的“同素异形体”。除了石墨和金刚石，碳的同素异形体里还有一种无定形碳，如烟莫。它和石墨一样，也是我们学文化的好帮手呢！比如，毛笔墨汁是烟寅或者炭黑悬浮在溶有胶性物质的水里制成的。
　　碳的另一种同素异形体是C-60，它叫足球烯。是一个考试的热点。因为它有一个很奇特的球型结构，里面可以包住合适的离子而使其有特殊的超导现象……

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