什麽是分子橡皮擦

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橡皮擦的原理是什麽

元少prince

2022-03-14 06:20:26

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橡皮擦是用來擦掉鉛筆字的學具，鉛筆芯是用石墨和黏土制成，通過調整石墨和黏土的比例，可以改變鉛筆芯的硬度。

用鉛筆在紙上寫字，鉛筆芯與紙發生摩擦，鉛筆芯會被磨成細小的粉末，這些粉末，有的進入紙張的纖維間用肉眼看不見的縫隙，有的在紙張的表面，並且都是因為紙與筆芯粉末之間分子間作用力，被吸附在紙上。

用橡皮擦可將紙上的鉛筆字去掉，壹種情況是橡皮擦對筆芯粉末的分子間的作用力大於紙與筆芯粉末的分子間作用力，所以會被橡皮擦吸附。大家可試驗壹下，用橡皮擦用力壓住紙上的鉛筆字，鉛筆字就會沾附到橡皮擦上，見下圖。

但有些筆芯粉末進入紙張較深，單獨依靠橡皮擦與筆芯粉末的分子間作用力難以將筆芯粉末吸附。所以，要用橡皮擦在字跡上摩擦，利用摩擦力克服分子間的作用力，使筆芯粉末脫落，當然紙的表面也有微量脫落，橡皮擦也有脫落。三種粉末隨著橡皮擦滾動，並粘合在壹起，就是成了線頭似地東西。

小小的壹塊橡皮，可以把鉛筆的印跡擦除，這個功能我們從小就知道，那麽它的原理是什麽呢？

先看壹下鉛筆為何能夠在紙張上寫字。鉛筆芯的主要成分是石墨和黏土，這兩種原料以不同的比例混合，通過調混、機壓、高溫焙燒，最後油浸而成，石墨和黏土的不同比例，決定了鉛筆的硬度，黏土含量越高，硬度就越大，比如6h的就比3h的筆芯硬。另外，鉛筆標號中的b表示黑度，代表石墨的含量，6b是顏色最黑的，而繪畫常用的hb鉛筆則表示石墨和黏土含量相當，兼顧了質地和黑度。

由於鉛筆芯中的石墨質地比較柔軟，內部分子為分層結構，層和層之間容易剝離。紙張表面上又有很多細微的褶皺和纖維縫隙，當用力寫字時，筆芯與紙張間的摩擦力會使筆尖的石墨形成粉末，附著在紙張表面或者纖維表層縫隙中，形成了鉛筆劃過的痕跡。

再來看壹下橡皮。橡皮的主要成分是橡膠，另外還添加了硫磺、植物油和微小的沙粒等。在橡皮蹭字的過程中，由於摩擦力使橡皮與紙張接觸面溫度升高，對附著在紙張表面的石墨和黏土分子產生很強的吸附力，於是就“粘到”了橡皮表面，鉛筆字就從紙張上變淡直至消失了。同時，由於橡皮中硫磺和細沙粒的存在，在摩擦中很容易掉屑，所以被吸附的鉛筆沫、橡皮渣和紙張表層纖維會揉成壹個個的長條形，類似於搓澡時從皮膚上搓下來的泥灰壹樣。

至於為何橡皮很難擦掉鋼筆和圓珠筆寫的字，主要是由於它們寫出的字是由墨水和油墨幹了後形成的，墨水和油墨分子不是附著在紙張表面，而是已經滲透到紙張纖維之中，除非用很大力把這些被浸染的紙張纖維蹭掉，否則根本擦不掉。

要理解橡皮擦的原理，首先我們來了解壹下我們用來書寫的紙張和鉛筆。

紙張雖然我們摸起來是十分幹凈光滑，但是實際上，這些紙張是由木漿纖維制造而成的，因此紙張的表面如果放大幾十倍來看，妳可以看到其實紙張的表面是凹凸不平的，有些多木漿纖維留下來的凸起和溝壑，但是也正是因為紙張表面的這種構造，才得以讓鉛筆在紙張上寫出痕跡。

其次，我們看看鉛筆為何能在紙上寫字。鉛筆裏面的黑色鉛筆芯實際上是由石墨和帶有粘性的土，經過加水攪拌以後，燒制定性而成的，而這種經過特殊處理之後的石墨筆芯，有著很好的柔軟性，以及吸附性，並且由於是石墨制造成的，因此顏色呈現出黑色。由於這種黑色鉛筆芯的強附著力，以及書寫紙張的表面凹凸不平，當妳在書寫的時候，鉛筆芯上的石墨粉就會在與紙張接觸的時候被磨下來，然後吸附在紙張上，從而妳看到的就是妳寫出來的顏色分明的鉛筆字。

了解了紙張和鉛筆的原理後，橡皮擦的工作原理就能迎刃而解了。

為什麽橡皮擦能擦掉字？為什麽能夠輕易把強附著力的石墨粉末給擦走？橡皮擦是由橡膠制作而成的，不同於紙張看起來光滑的平面，大多數橡皮擦都有著比較明顯的凹凸的表面，因此如果兩者相互發生摩擦，橡皮擦有著更強的摩擦力，因此相比較於紙張，橡皮擦憑借其更強的摩擦力會薄薄地擦掉壹層紙，把石墨粉剝離紙張表面，並且使石墨粉吸附在橡皮擦上，然後會形成許多橡皮灰，然後紙張就變得幹凈了。

但是如果是水性筆或者鋼筆，橡皮擦就擦不掉，因為這種類型的筆會把墨水滲透進紙張的纖維當中，橡皮擦是擦不掉的。

說說鉛筆和橡皮的故事。大多數人認為鉛筆是由鉛制成的，但事實證明，這是錯誤的。雖然我們稱之為鉛筆，但鉛筆芯實際上是石墨，由碳組成。當妳用鉛筆書寫時，中央圓柱體的石墨顆粒會摩擦並粘到正在書寫的紙上。如果不被幹擾，這些石墨顆粒會在紙上停留很長時間(十年左右)。

用壹支普通的鉛筆，妳可以畫壹條大約56公裏長的線。也可以用壹支鉛筆寫***個字，但妳很可能會在這個過程中犯很多錯誤。犯錯是人之常情，所以如果妳有橡皮擦的話，妳能改正錯誤。

橡皮擦的功能是基於我們在日常生活中的原理:摩擦。只有因為摩擦，我們才能在地上行走。這也是當妳把雙手揉搓時，它們會發熱的原因。橡皮擦是橡皮擦和紙之間摩擦的結果。當橡皮擦在紙上摩擦時，產生的摩擦力產生熱量，這有助於橡皮擦變得足夠粘，從而“吸附”石墨顆粒。通常，橡皮由合成橡膠組成，但更昂貴的橡皮擦使用乙烯基和塑料。使用這些材料是因為它們比紙纖維更粘，因此能夠更容易地將石墨顆粒粘到它們上面。本質上，任何比紙纖維更粘的東西都可以用作橡皮擦，就這麽簡單！

人類最早使用的橡皮是濕面包皮。第壹個橡皮是1770年英國工程師愛德華·奈恩發明的。據說橡皮擦的發明實際上是壹個意外，奈恩在試圖拾起面包皮時撿起了壹塊橡皮。然後，當他用橡膠擦除鉛筆標記時，他意識到橡膠的擦除特性。

橡皮被稱為橡皮，因為它們是由橡膠制成的，並且因為擦除的過程涉及到從紙上“擦掉”鉛筆標記——因此是橡膠。朋友們，這是壹個關於鉛筆和橡皮的故事，它向我們展示了我們不應該害怕犯錯，應該學習如何改正錯誤。

摩擦

原理很簡單，壹個是摩擦力，壹個是吸附力。

在橡皮發明之前，人們（歪果仁）普遍使用面包來擦鉛筆，1770年英國科學家普裏斯特首先發現橡膠可以擦出鉛筆字跡，這個發現給人們帶來很大方便。由此也可以看出，橡皮最早是利用橡膠的粘性和吸附力，通過摩擦、吸附將鉛筆字跡（粘土和石墨混合的粉末）擦出掉。

最早的橡皮是用天然橡膠做的，擦字時不掉碎屑，只是把鉛筆末粘在橡皮上，越擦越臟。後來，人們在制作橡皮時加入了硫磺和油等物質，使橡膠變得易碎、容易掉屑，被擦掉的鉛筆末隨著碎屑離開橡皮，這樣壹來，橡皮能經常保持幹凈，也不會把紙弄臟了。

隨著產品的發展，橡皮分類也逐漸更為詳細，有專門擦除鉛筆字跡的，後來還有可以擦除鋼筆字跡的，通過調整橡皮內橡膠的比例改變硬度，來擦除鋼筆痕跡。人們在橡皮泥種也加入了不同的方向成分，使橡皮具有了不同的香氣。

在繪畫領域，橡皮分類更為詳細。繪圖鉛筆按硬度，從6H、5H、4H、3H、2H、H、HB、1B、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B，H數字越高鉛筆越硬，字跡越南查處，B數字越高鉛筆越軟，石墨含量越高，字跡也越容易擦“臟”。而對應不同的鉛筆，都有對應的專用橡皮。

除了鉛筆，繪畫領域還有碳棒、碳晶條等繪畫工具。而橡皮領域為應付此對手，則有更軟的“橡皮泥”產品。（此橡皮泥非兒童玩具可塑橡皮泥，而是美術專用橡皮泥）而橡皮泥擦出繪畫痕跡主要就是靠的粘性和吸附能力了。

摩擦原理

阻力大

消耗自己的身體帶走汙垢

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