L'ancêtre du crayon à mine que nous utilisons pratiquement à chaque jour remonte au temps des Égyptiens, des Romains et également des Grecs, bien des années avant Jésus-Christ. Ce sont eux qui commencèrent par tracer des lignes sur le paryrus avec de petits morceaux de plomb. Plus tard, d'autres civilisations écrivirent au pinceau et à l'encre. Il fallut cependant attendre la fin du 15e siècle pour qu'un Suisse de Zurich, du nom de Conrad Gesner, décrive dans son Traité des fossiles: «un bâtonnet pour écrire glissé dans un étui de bois». En réalité, nous appelons crayon de plomb ce que nous devrions nommer, en toute logique, crayon de graphite. Nous utilisons le graphite depuis que nous l'avons découvert dans le Nord de l'Angleterre, en 1564. L'un des meilleurs graphites pour la fabrication des crayons vient de Sonora, au Mexique; il est friable (ce qui signifie qu'il peut facilement être réduit en poussière) et très noir. Le graphite est constitué d'atomes de carbone organisés en couches successives. L'autre forme de carbone est le diamant, ce qui signifie qu'il y a des «atomes diamant» dans nos mines de crayon!
Pour faire la mine, le graphite est mélangé à de l'argile fine semblable à celle que l'on utilise dans la fabrication de la porcelaine la plus pure. On y incorpore également du kaolin, roche argileuse blanche et friable. C'est cette roche, le kaolin, qui contient les composés suivants: Al2O3, Si2O3, ainsi que de l'eau. Les proportions de graphite, d'argile et de kaolin varient selon que l'on désire obtenir des mines plus ou moins foncées et plus ou moins dures. Le crayon qui est sans aucun doute celui le plus utilisé est le «HB». Ceux qui sont plus tendres et plus noirs, les «B» et «BB», contiennent davantage de graphite et sont surtout utilisés pour le dessin; les plus durs, les «H» à «10H», contiennent, pour leur part, davantage d'argile. Par contre, les crayons de couleur ne contiennent pas de graphite, car c'est cette substance qui donne la couleur noire aux mines. On incorpore plutôt dans la mine de l'argile pure, de la cire et des pigments. Les poussières de graphite, d'argile, de kaolin et d'autres substances qui entrent dans la composition de la mine de crayon sont ensuite mêlées à de l'eau, ce qui forme une pâte consistante qui est mise dans un cylindre dont le bout est percé d'un trou de la grosseur du diamètre de la mine. Les mines sont alors séchées au four et cuite à environ 1 200° C.
Le survêtement de bois recouvrant la mine doit être suffisamment tendre pour être taillé au fur et à mesure que le graphite s'use. Le bois le plus employé est celui du cèdre des montagnes de la Sierra Nevada, en Californie, car il répond à ce critère. La meilleure qualité de bois provient d'arbres vieux de cent cinquante à deux cents ans!
Le graphite des mines de crayon se caractérise par une texture d'écailles disposées en couches qui se détachent facilement; ce sont elles qui laissent une trace noire sur le papier.
Bibliographie
JERKIEWICZ, Gregory. Notes de cours Chimie minérale - CHM 318, Université de Sherbrooke, département de chimie, Sherbrooke, 1997.
Comment, Paris, Sélection du Reader's Digest, 1991, 447 p.
ChemFinder.com. (Page consultée le 15 mars 2000). kaolin, [En ligne]. Adresse URL: http://www.chemfinder.camsoft.com/result.asp
Berol. (Page consultée le 15 mars 2000). The Pencil, [En ligne]. Adresse URL: http://www.berol.co.uk/pencil/text.htm
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