Over potlood zonder lood

Er zijn weer potloden in aanbieding in “den Aldi”.
Ons Leen heeft Mia gevraagd om er voor haar een setje te kopen. Zou Leen, zo midden in de grote vakantie, al denken aan het nieuwe schooljaar?
Ze heeft wel niet gezegd wat ze precies wil: HB/2, 2B/0, mét of zonder gommetje aan de top.


Ik weet wel dat die codes iets met de hardheid van de potloodstift te maken hebben, maar hoe dat juist zit is mij onbekend.
Maar als je een kalligrafiste en tekenaarster in huis hebt is die onduidelijkheid snel opgelost.

Ziehier wat Mia mij verteld heeft.
In de hardheidscodes die op een potlood vermeld staan, betekent
H hard en B zacht.
De H komt van "hard" (in 't Engels) en de B van "black". Waarom black aan zacht gekoppeld is, kan je verderop lezen.
De verkrijgbare hardheidsgradaties zijn:


Die van den Aldi zijn met rood omrand. Gemiddeld tot zacht dus.
HB/2 is een standaard schrijfpotlood.
2B/0 is een wat zachter potlood dat goed geschikt is voor schetsen en creatief tekenwerk.

Oké, de potlood-vraag is opgelost. Wat de hardheidcodes betreft toch.
Maar wat zit er eigenlijk in die potloodstift en hoe wordt die variatie in hardheid geregeld?
Ha, daar komen we meer op mijn terrein terecht. Want die stift is eigenlijk een stukje chemie.
Om te beginnen is de naam potlood al misleidend.
De stift bevat helemaal geen lood. Die misvatting stamt nog uit de 16de eeuw, toen er in Engelse Lake District in het Gray Knotts-gebergte nabij Seathwaite, grote afzettingen van grafiet ontdekt werden.
De plaatselijke bevolking, die voor een groot deel uit schaapsherders bestond, ondervond dat stukjes grafiet goed konden dienen om schapen te merken. Vrij snel werd het grafiet overal gebruikt als schrijfmateriaal. Maar men wist toen nog niet dat men met grafiet te maken had. Door de gelijkenis met het bekende en even grijs-zwarte lood, ontstond te foutieve naam plumbago (looderts). En bij de vertaling in andere talen is het foute lood overgenomen en… blijven in verder leven. Duits: bleistift, Nederlands: potlood.

De bruikbaarheid van grafiet als schrijfmateriaal heeft alles te maken met de structuur van deze stof.
Grafiet is zuivere koolstof. Diamant is dat ook. Maar diamant is totaal anders opgebouwd.


Je merkt dat diamant bestaat uit een stevig 3-dimensionaal netwerk van koolstofatomen (C-atomen). Dit netwerk zit zo sterk ineen, dat diamant de hardste natuurlijke stof is.
Grafiet daarentegen is opgebouwd uit een lagenstructuur. Binnen één laag hangen de C-atomen nog welk sterk aan elkaar vast, maar de lagen onderling zijn vrij zwak aan elkaar gebonden.
De lagen kunnen dan ook gemakkelijk t.o.v. elkaar verschuiven.
Er daar is nu precies de “potloodwerking” op gebaseerd: bij het strijken van de potloodstift langs het papier, schuiven we eenvoudigweg bij elke streep die we zetten, enkele laagjes van de grafietstructuur weg. Die laagjes blijven dan met “adhesiekrachten” aan het papier vastkleven.

Maar die potloodstift is niet enkel grafiet. Grafiet is te zacht en te breekbaar om het in bruikbare stiften te kunnen omvormen.
Daarom wordt klei bij het grafiet gemengd.
Het gehalte aan klei bepaalt de hardheid en de tint van de stift: hoe minder klei hoe zachter de stift en hoe zwarter hij er uit ziet. Vandaar dat B (black) een aanduiding is voor de mate van zachtheid.
Het mengsel wordt in staafjes geperst. Die staafjes zijn nog slap omdat ze nog een vrij hoog watergehalte (afkomstig van de klei) bevatten. Ze worden daarom uitgegloeid. Om ze zacht langs het papier te laten glijden worden de stiften nog met een laagje was bedekt.
Dan zijn ze klaar om naar hun zacht cederhouten omhulsel te verhuizen.
Maar hoe dit allemaal gebeurt, kan je beter bekijken in het volgend filmpje, afkomstig van één van de belangrijkste fabrikanten van kwaliteitspotloden: Staedtler.

En het gommeke dan?
Dat is natuurlijk ook chemie: soms nog rubber, soms een ander polymeer.
Maar dat is voer voor een volgend blogberichtje.