粉笔选购指南 | 从无尘粉笔、水溶性粉笔的区别,到粉笔的危害

粉笔是日常生活中广为使用的文具,一般用于书写在黑板上。粉笔一般呈长型圆柱体,颜色包括白色和多种彩色。

根据历史文献记载,粉笔最早的记录是在中世纪,人们发现用石灰加水,可以做成块状的物体,用类似木炭笔的方法,纪录在深色或者是坚硬的表面。当时粉笔的生产成本远比纸张为低,而且没有碳笔刻在木板岩石上,字迹模糊的问题。

使用粉笔时,由于磨擦笔尖引致笔上的颗粒受力脱落,它们多数会吸附在用以书写的表面。使用板擦可以把大部分颗粒从表面消除,同时板擦会吸收散落的颗粒。在两个情况下都有少量颗粒在脱落后飞出书写表面。因此使用粉笔后通常引致大量粉末散落地面。使用清水可以有效地消除绝大部分的粉笔颗粒,就像露天的粉笔字迹很容易被雨水清除一样。

粉笔可以在干燥粗糙的环境下书写,因为它没有依靠化学作用。除了黑板,地面和墙壁也属于流行的书写表面,不少艺术家亦以粉笔创造出惊人的街头艺术。

   粉笔是用什么做的

古代的粉笔通常用天然的白垩制成,但现今多用其他的物质取代。白垩(chalk),又称白土粉、白土子、白埴土、白善、白墡、白墠。白垩是一种微细的碳酸钙的沉积物,是方解石的变种。白垩一般主要是指分布在西欧的白垩纪的地层,而白垩纪一名即由此而来。作为矿物的白垩常用来制造粉笔类产品。

粉笔字

一般常见传统粉笔的成分是硫酸钙(CaSO4)的一种白色沉淀物,不容易被分解,颗粒比粉尘大,吸进气管会造成鼻、咽、喉等处不适,可能引致肺癌,质地轻,粉尘也多,清洁不易。硫酸钙是白色单斜结晶或结晶性粉末,无气味,有吸湿性,128℃ 失去 1 分子结晶水,163℃ 全部失水,溶于酸、硫代硫酸钠和铵盐溶液,溶于 400 份水,在热水中溶解较少,极慢溶于甘油,不溶于乙醇和多数有机溶剂,相对密度 2.32,有刺激性,通常含有 2 个结晶水,自然界中以石膏矿形式存在。

有鉴于硫酸钙粉笔之缺点,现今环保粉笔多采用碳酸钙(CaCO3)取代传统的硫酸钙为原料,碳酸钙是无毒物质,粉尘较少,可被人体正常代谢(常见之钙片或冲泡食品内容物有添加碳酸钙)。碳酸钙,俗称灰石、石灰石、石粉、大理石、方解石,是一种化合物,化学式为 CaCO3,呈碱性,在纯水中溶解度甚小(Ksp = 4.8×10-9),可溶于酸中。碳酸钙在地球上存量丰富,并以许多形式存在于岩石、矿物与生物体,如:霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华。亦为动物骨骼或外壳(如:爬虫类与双壳纲)的主要成份。碳酸钙亦为水垢的主要成分,通常藉由水中的钙离子与碳酸根离子结合所生成的,时常发生在水质硬度较高的地区。碳酸钙亦为农用石灰中的有效成分之一,可用于中和土壤酸性,但过度使用也有造成土壤盐碱化的风险。在医学应用方面,碳酸钙亦是常用的钙质来源,也常做为抑酸剂中的有效成分之一。

彩色粉笔为以上原料加上色料混合而成,部分厂商粉笔会添加滑石粉或太白粉。

   粉笔的分类有哪些

经过这么多年的发展,粉笔已经不是我们八零后读书时的样子了,除了无尘粉笔,近些年水溶性粉笔受到了更多的青睐。

普通粉笔

普通粉笔的主要成分均为碳酸钙(石灰石)和硫酸钙(石膏),或含少量的氧化钙。由于硫酸钙难溶于水,对皮肤有刺激作用,如果夏天遇汗水,会产生碱性物质,对皮肤的刺激就更大,使用粉笔产生的粉尘会使皮肤变得干燥、粗糙,并伴有搔痒感,使人体不适。

无尘粉笔

无尘粉笔是普通粉笔的改进产品,旨在消灭教室内粉笔尘污染。但无尘粉笔并不是真的无尘,只是在普通粉笔中加入油脂类或聚醇类物质作黏结剂,再加入比重较大的填料,如粘土、泥灰岩、水泥等这样可使粉笔尘的比重和体积都增大,较不易飞散,但在实际应用中,它对粉笔尘污染的降低效果并没有预期的明显。

无尘粉笔加人少量的光滑剂和黏结剂,让粉笔不沾手和衣服,教师上完一节课手指上无白色痕迹,不需要洗手。同时也加入少量的防潮剂,长时间存放不易变质。普通粉笔长时间存放极容易吸潮,硬度下降,写字易断。

无尘粉笔

目前学校使用的黑板有水泥板、木板和毛玻璃板等,因黑板表面光滑程度不同,要求粉笔的软硬程度也不一样。新一代无尘粉笔可任意改变其软硬度,在各种黑板上使用不会出现打滑或易断现象,而且书写流利、省力、手感很好。(推荐阅读:黑板的历史,以及不同种类黑板的优缺点

无尘粉笔除生产白色外,还可以生产大红、黄、绿、兰、粉红等多种色彩,并且长时间存放,色度不会下降,永远保护鲜艳夺目,色彩分明。

水溶性粉笔

水溶性粉笔主要成份是钛白粉和植物油脂等组成。成份能溶解于水,百分之百无尘,长期保持润湿状态,能保证在写、擦过程中不会产生粉尘。水性粉笔可大范围容纳不同品质的黑板,不管是金属的,木头的,玻璃的,水泥的均能使用。因为使用对皮肤完全无刺激的配方,不会出现老师的手指因使用粉笔脱皮的事情。书写手感比传统的粉笔更加细腻、容易、不费力气,捏在手上的感觉像蜡笔一样。

水溶性粉笔

虽然水性粉笔造价高,但一支可以抵得上传统粉笔的很多支使用,所以整体使用成本基本上和传统粉笔一致。

   粉笔对健康的危害

教师常需在黑板上书写、绘图进行讲解。在 40 分钟的一节课里,就要擦写数次,下课时,往往在手上、袖子上,甚至头发、肩膀上都留下一层白色粉笔灰。天天如此,年复一年,工作 20~30 年后,消磨了数以万计的粉笔,不可避免地从鼻孔吸入一些粉笔灰。

用粉笔书写板书,是将石膏粉末涂在黑板上。擦拭黑板时,石膏粉尘(粉笔灰)在空气中短暂飘扬后坠落在黑板附近的物面和地上。其颗粒较大,多在 100 微米以上,较重,落下较快,在空中飘浮时间短。生活环境空气中的粉尘微粒,直径在 10~20 微米以上者,经鼻孔吸及时多数被鼻毛、鼻、咽、喉部阻挡,附着在粘膜小气道及肺泡。若为对机体有害的物质(如二氧化硅、石棉),在肺泡及小气道中积存较多,将对人体造成损害。由上述可知,粉笔灰尘的颗粒较大,大多不会吸入到下呼吸道,又加上石膏本身对人体无毒,医学界至今也尚无因吸入粉笔灰引起肺部疾病的病例报导。在相关政府规定中,也没将粉笔灰作为肺病变的病因。

尽管粉笔灰对人体并无大害,然而数以百万计的教师,每天都要用粉笔书写板书,每天都生活在擦拭黑板后的粉笔灰尘中,仍可引起鼻、咽、喉部不适,要特别注意。

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