粉筆

粉筆

教學用品
粉筆是日常生活中廣為使用的工具,一般用于在黑闆上書寫。古代的粉筆通常用天然的白垩制成,但現今多用其他的物質取代。粉筆的主要成分是硫酸鈣,是一種白色沉澱物,不容易被分解,顆粒比粉塵大。國内使用的粉筆主要有普通粉筆和無塵粉筆兩種,其主要成分均為碳酸鈣(石灰石)和硫酸鈣(石膏),或含少量的氧化鈣。
  • 中文名:粉筆
  • 外文名:chalk
  • 别名:
  • 屬性:教學用品
  • 成分:碳酸鈣(石灰石)和硫酸鈣
  • 顔色:大多為白色,也有其他顔色

發展曆史

最早的人類發現,木炭可以拿來作畫,遠在文字發明前,人類就用木炭來作畫,在歐洲的岩洞中仍然能看的到碳粉,或者木炭所做的壁畫。

到了中世紀,人們開始發現,用石灰加水,可以做成塊狀的物體,可以用類似木炭筆的方法,去記錄在深色,或者是堅硬的表面。(那個年代紙張是很昂貴的物品,刻在木闆岩石上用碳筆又容易模糊)。已經很難去考證到底是誰第一個想到這個主意,但最早,粉筆的作用,絕對不是拿來教學用。要廣泛的應用到教學上,黑闆的重要性比粉筆重要的多。

在19世紀以前就開始采用黑漆塗在木闆上,是為了保護木闆不受侵蝕。也兼用于公布重要事項,比較類似的公布欄的作用。但那時候的“黑闆”都很小,而且目的并非用于教學。但到了19世紀中期,世界各地的大學開始興盛,原本的教師口述,學生口記的教學方式,因為學生人數增多而越來越顯現它的不便,因此在歐洲,在美國都開始普遍的把原本小型,非固定的黑色布告欄增大,用來教學之用便利遠處的學生抄寫教師的口述。

因此這近兩百年的緩慢演進,終于把原本極難普及的教育,經由便利的工具,讓更多的莘莘學子,得以學得足夠的知識,掃除文盲無知的大衆。現在,國内使用的粉筆主要有普通粉筆和無塵粉筆兩種,其主要成分均為碳酸鈣(石灰石)和硫酸鈣(石膏),或含少量的氧化鈣。

​簡介

普通的粉筆約二寸長,一頭粗、一頭細的圓台形,很勻稱,很硬很脆。常用白色。現在,中國國内使用的粉筆主要有普通粉筆和無塵粉筆兩種,其主要成分均為碳酸鈣(石灰石)和硫酸鈣(石膏),或含少量的氧化鈣。

無塵類型

無塵粉筆屬普通粉筆的改進産品,旨在消滅教室粉筆塵污染。它隻是在普通粉筆中加入油脂類或聚醇類物質作粘結劑,再加入比重較大的填料,如粘土、泥灰岩、水泥等這樣可使粉筆塵的比重和體積都增大,不易飛散,但在實際應用中,它對粉筆塵污染的降低效果并不十分明顯。

無塵粉筆的主要優點:

①在主料中加入微量化工原料,加大了比重,粉筆寫在黑闆上,無塵飛現象,衛生幹淨,避免了因粉筆沫通過呼吸進人内髒而得職業病。

②加人少量的光滑劑和粘結劑,粉筆不沾手和衣服,教師上完一節課手指上無白色痕迹,不需要洗手。

③加入少量的防潮劑,長時間存放不會變質。普通粉筆長時間存放極容易吸潮,硬度下降,寫字易斷。

④目前學校使用的黑闆有水泥闆、木闆和毛玻璃闆等,因黑闆表面光滑程度不同,要求粉筆的軟硬程度也不一樣。我所的新一代無塵粉筆可任意改變其軟硬度,在各種黑闆上使用不會出現打滑或易斷現象,而且書寫流利、省力、手感很好。

⑤無塵粉筆除生産白色外,還可以生産大紅、黃、綠、蘭、粉紅等多種色彩,并且長時間存放,色度不會下降,永遠保護鮮豔奪目,色彩分明。

化學影響

化學反應

粉筆是由硫酸鈣的水合物(俗稱生石膏)制成。也可加入各種顔料做成彩色粉筆。在制作過程中把生石膏加熱到一定溫度,使其部分脫水形成熟石膏,後将熟石膏加水攪拌成糊狀,灌入模型凝固而成。生石膏變成熟石膏的反應為(加熱):

CaSO4·2H2O=CaSO4·H2O+H2O

熟石膏加水變成生石膏的反應為(常溫):

CaSO4·H2O+H2O=CaSO4·2H2O

健康影響

教師常需在黑闆上書寫、繪圖進行講解。在45~50分鐘的一節課裡,就要擦寫數次,下課時,往往在手上、袖子上,甚至頭發、肩膀上都留下一層白色粉筆灰。天天如此,年複一年,工作20~30年後,消磨了數以萬計的粉筆。不可避免地從鼻孔吸入一些粉筆灰。吸入粉筆灰是否緻病,是廣大教師至為關切的問題。粉筆是由石膏制成的。石膏的成分是硫酸鈣。石膏性能穩定,無毒。數千年來,中醫用生石膏(含有結晶水的硫酸鈣CaSO--4·2H2O)煎服,外用煅石膏(熟石膏)敷患處。認為能清涼解熱,生津止渴,生肌斂瘡。

用粉筆書寫闆書,是将石膏粉末塗在黑闆上。擦拭黑闆時,石膏粉塵(粉筆灰)在空氣中短暫飄揚後墜落在黑闆附近的物面和地上。其顆粒較大,多在100微米以上,較重,落下較快,在空中飄浮時間短。據勞動衛生有關資料,生産、生活環境空氣中的粉塵微粒,直徑在10~20微米以上者,經鼻孔吸及時多數被鼻毛、鼻、咽、喉部阻擋,附着在粘膜小氣道及肺泡。若為對機體有害的物質(如二氧化矽、石棉),在肺泡及小氣道中積存較多,将對人體造成損害。由上述可知,粉筆灰塵的顆粒較大,大多不會吸入到下呼吸道,又加上石膏本身對人體無毒,醫學界至今也尚無因吸入粉筆灰引起肺部疾病的報道。中國勞動衛生部門,在職業塵肺的有關規定中,也沒将粉筆灰作為肺的病因。

盡管粉筆灰對人體并無大害,然而中國數以百萬計的教師,每天都要用粉筆作闆書,每天都生活在擦拭黑闆後的粉筆灰塵中,仍可引起鼻、咽、喉部不适。

無毒粉筆完全解決了這個健康問題,它的粉塵不會在人體體内殘留,可以通過人體排洩直接排出體外。

相關科學

科學家揭示粉筆刮擦黑闆為何如此難聽:

研究人員發現,令人感到不愉快的聲音頻率大約集中在2000到4000赫茲的範圍内。除去這些聲音則會讓人聽起來舒服得多。n

研究人員發現,對聲音評價的變化還取決于聽衆認為的聲音來源。如果他們認為一種聲音來自于音樂,那麼對其的評價也較高——盡管這種聲音實際上是由粉筆滑過黑闆産生的。雖然如此,但受試者的皮膚導電率卻依舊會發生變化。

研究人員還推測人類耳道的形狀或許應對這種痛苦的反應負責。之前的研究曾表明,耳道放大了某些頻率的聲音,其中就包括2000到4000赫茲的範圍。研究人員表示,粉筆刮黑闆的聲音可能在我們的耳中被放大到令人産生痛苦的地步。

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