Matita e grafite

Etimologia:

L’etimologia della parola matita (amatita o ematita) deriva dal latino hæmatites = gr. Aimatites. Letteralmente equivale a sanguigna, in quanto indicò una pietra per disegnare color di sangue. Lapis amatita, infatti, significa pietra di Ematite, chè è un minerale di ferro in masse terrose rossastre (oppure in cristalli e lamelle color grigio-nero).

Lo stilo, antenato della matita:

Affondando nella storia le nostre ricerche, l’antenato della matita è certamente lo stilo, ai tempi antichi dei Romani, che altro non era che una bacchetta di metallo usata per graffiare il papyrus. Prima dello stilo, però, ci furono importanti passi storici, che non vogliamo certamente perdere.
Furono i sumeri prima e gli assiro-babilonesi poi (per proseguire con le popolazioni asiatiche), a coniare la più antica forma di scrittura conosciuta: la scrittura cuneiforme. Segni a forma di cuneo ottenuti premendo una specie stilo a sezione angolata, composto da tre o quattro lati, su argilla tenera. Per fissarne lo scritto, l’argilla era quindi cotta. I Greci introdussero importanti innovazioni agli strumenti di scrittura, utilizzando minuscoli pennelli su ceramica e piccoli scalpelli metallici su pietra. All'inizio del I° secolo d.C., i romani disponevano già di strumenti di scrittura diversi a seconda del tipo di scritto e del supporto utilizzato. Gli esercizi scolastici, provvisori, erano eseguiti con punte d'osso, o di metallo, su tavolette di legno ricoperte di cera. Le lettere erano incise sulla cera con l'estremità appuntita dello stilo e le cancellature eseguite con l'altra estremità, appiattita.
Per gli scritti permanenti preferivano il papiro (papyrus), su cui i segni grafici erano impressi con una bacchetta tagliata a punta e intinta nell'inchiostro. Pennelli piatti e canne tagliate con i bordi larghi erano usati su materiali meno ruvidi del papiro, come le pelli di animale preparate (Pergamena), o su intonaco (graffito), mentre le iscrizioni erano eseguite con mazzuola e scalpello.

La matita è sostanzialmente composta da grafite.

Esempio di astuccio di matite per artisti (Derwent Graphic)Nel 1564 fu scoperto un enorme giacimento di grafite in Borrowdale, in Inghilterra. La gente del posto la usava per marchiare le pecore, come se, sin dal suo ritrovamento, essere usata per scrivere fosse il suo grande destino. La grafite, anche allo stato solido, è un materiale tenero. Per poter essere utilizzati per la scrittura (o grafia) i bastoni di grafite erano inizialmente avvolti in corde o in pelli di pecora.
La grafite trovata in quel deposito era estremamente pura, quindi solida. Quel ritrovamento, da allora, è unico nel suo genere. La scienza chimica era agli albori, ma oggi della grafite sappiamo molto di più. La grafite è un minerale: fase polimorfa di esagonale bipiramidale del carbonio. Si presenta in cristalli tubolari a contorno esagonale o, più frequentemente, in masse lamellari, di colore grigio-nero e lucentezza metallica, untuose al tatto. La grafite si trova in rocce di metamorfismo termico regionale, come calcari cristallini, scisti o gneiss, derivate dalla trasformazione di preesistente materiale organico. In natura si trova soprattutto in Siberia, in Italia notevoli depositi sono in Val Pellice e in Val Chisone. La grafite è un materiale morbido, caratteristica che deriva dalla sua particolare struttura. Infatti nella grafite gli atomi di carbonio sono disposti su strati paralleli, costituiti da un reticolo di esagoni regolari. La facile sfaldabilità di questi piani ne permette l’uso come lubrificante solido e per la fabbricazione delle matite. La presenza nel reticolo di elettroni mobili conferisce alla grafite un’estrema conducibilità elettrica, rendendola adatta per la costruzione di elettrodi. Ha inoltre un’elevata resistenza agli sbalzi termici, per questo è impiegata anche come refrattario nella costruzione di crogioli e nel rivestimento di materiali combustibili. Per la sua resistenza termica e per il suo elevato potere di rallentamento, è utilizzata, a alto grado di purezza, come moderatore nei reattori nucleari. La grafite può anche essere prodotta artificialmente partendo da coke, che, dopo alcuni trattamenti preliminari, è riscaldato in forni elettrici alla temperatura di circa 2500 °C. Altre materie prime per la produzione di grafite sono il carbone vegetale e l’antracite.

Curiosità storiche sulla matita e sulla grafite:

Presto si scoprì anche l’applicazione della grafite, purtroppo, per la fabbricazione delle palle per cannone. L’utilizzo, però, della grafite a fini artistici è stato da sempre conosciuto in tutto il mondo, sin dalla prima scoperta. L’idea di utilizzare una protezione in legno, ginepro, per la grafite la si deve a un italiano. Quest’idea fu poi perfezionata, sino a considerare due fodere in legno. Nel 1812 lo statunitense William Monroe inventò un procedimento grazie al quale l'impasto trafilato di grafite e argilla poteva essere racchiuso tra due metà di legno di cedro o ginepro. L’Inghilterra per diverso tempo ha goduto del monopolio nella produzione delle matite sino a che non si studiò un metodo di produzione dalla polvere di grafite. Infatti gli unici depositi allo stato puro si trovavano in Inghilterra, mentre nel resto del mondo la grafite doveva essere schiacciata e resa in polvere, al fine di eliminare le impurità. Le matite inglesi si distinguevano per la particolare forma quadrata. In questo modo la forma naturale della grafite era molto vicina alla forma finale della matita, non dimentichiamo che nel 1800 eravamo molto lontani dalle future idee e tecnologie produttive delle matite quotidiane. Nella città di Keswick è possibile visitare il museo della matita (http://www.pencils.co.uk/home.asp).
Il primo tentativo di produrre i bastoni di grafite dalla grafite in polvere avvenne a Norimberga, in Germania, nel 1662. Utilizzarono una miscela di grafite, zolfo e antimonio. Questi componenti, benché utilizzati in quantità inferiori, erano presenti anche nelle prime matite inglesi. Ai tempi delle guerre napoleoniche, le matite inglesi e tedesche non erano a disposizione dei francesi, fu un ufficiale dell’esercito di Napoleone a ottenerne il cambiamento.
La più grande delle scoperte riferite alla matita fu proprio di un francese, Jacques Conté, che nel 1795 mise a punto un particolare metodo di miscelazione della grafite con l’argilla. L’argilla è un importante riempitivo dei coni retinici della struttura della grafite. La miscela è poi inserita in un forno per fissarne la composizione. A seconda della quantità di argilla si possono ottenere matite più dure (più argilla) o più morbide (meno argilla), con conseguente differenza cromatica del segno lasciato dalla matita. Tuttora questo è il metodo, in seguito perfezionato, utilizzato per la produzione delle matite mondiali.
Hyman L. Lipman di Filadelfia ha brevettato una matita con gomma fissa nel 1858. L'anello di metallo che tiene unita la gomma alla matita è conosciuto come puntale.

Come si produce oggi una matita?

La grafite è mischiata con argilla, poi sono aggiunti agenti inumidenti come il sego sulfonato, grassi animali che hanno reagito chimicamente con acido solforico. La mistura si presenta come una lunga estrusione tagliata su misura, seccata e cotta a 1850 °F (circa 1000 °C). Per aumentarne la forza e la levigatezza la grafite è poi trattata con una mistura calda che comprende cera, paraffina e grassi naturali idrogenati. I ceppi di cedro (o di ginepro) sono tagliati in asticelle piccole, queste sono asciugate in un forno e poi tinte, con strati di lacca.

Scale di durezza della matita / grafite:

Tutte le matite, in special modo quelle utilizzate dagli artisti, sono classificate con il sistema europeo nel quale lettere e numeri ne identificano la durezza e quindi il tratto che lasceranno sulla carta. La scala prevede tre lettere H, F e B. La H identifica una matita dura (quanto dura lo indicherà il numero a fianco della lettera H). La F identifica una matita a punto fine, di media durezza, e non vi sono ulteriori classificazioni numeriche. La B identifica il colore, più il numero a fianco della lettera B è alto, più la matita lascerà un colore tendente al nero e largo. Ecco la scala completa:
9B 8B 7B 6B 5B 4B 3B 2B B HB F H 2H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H
Scala di durezza delle matite
Le matite più comunemente utilizzate sono le HB, B e 2B. Gli artisti si spingono a utilizzare le matite della fascia B, più tenere e ombrose, mentre i tecnici (ma ormai nemmeno più questi) si spingono a usare le matite della fascia H, più dure e precise. Il sistema anglosassone utilizza una scala composta solo da numeri, vediamone la corrispondenza con il sistema europeo:
#1=B; #2=HB; #2½=F; #3=H; #4=2H

Le “matite” particolari

Nel 1877 fu brevettato il portamina, o matita automatica, che consiste in un cilindretto di metallo alla cui estremità inferiore si trova un morsetto a molla, che può essere aperto con una pressione sul pulsante superiore del cilindretto per fare fuoriuscire un pezzo di mina. Abitualmente il portamina ha inserito al suo interno mine di dimensioni relativamente grandi, anche più grandi di quelle racchiuse nell’abituale matita in legno.
Nel 1976 è stata inventata una matita automatica da disegno che ha reso possibile l'impiego di mine molto sottili, tanto da non dovere mai essere temperate.
Strumenti di scrittura progettati per superfici particolari sono le punte di diamante e di tungsteno per incidere vetro, plastica o metallo; le matite per scrivere su superfici lucide (come fotografie, ceramica, vetro o plastica) e le penne a inchiostro indelebile per disegnare sui tessuti.

L’arte e la matita

Nel mondo dell’arte la matita è stata vista tradizionalmente come strumento per abbozzare, per ricordarsi di una composizione per poi successivamente dare inizio all'arte vera, spesso colorata, o come mezzo affinamento dell'illustrazione nella forma cancellabile prima di renderla permanente con inchiostro. Tuttavia, la matita è divenuta strumento d’arte via via che la capacità produttiva l’ha resa uno strumento versatile, con ampia gamma di tonalità e con ampi supporti d’utilizzo. Oggi, ben lontani dal 10 settembre 1665, giorno in cui furono commercializzati i primi bastoncini di grafite, possiamo dire con certezza che la matita è tra gli strumenti indispensabili degli artisti e che vi sono disegnatori che hanno saputo fare della matita un’arte sopraffina.

Curiosità, la matita e la N.A.S.A.

Un esempio di astuccio di matite per artistiLa matita ha fatto penare anche gli scienziati spaziali della N.A.S.A. e in Russia. Si racconta infatti di come l’impossibilità di utilizzare una normale penna a sfera (causa l’assenza di gravità nello spazio e quindi la mancanza di pressione dell’inchiostro sulla sfera, dovuto proprio alla sua naturale gravità terrestre) abbia indotto a utilizzare come strumento di scrittura nello spazio la matita. Questo ha creato seri problemi, dovuti in particolare al fatto che la grafite ha sia un’elevata conducibilità elettrica sia un’alta infiammabilità. Ciò non andava molto d’accordo con le strumentazioni (corto circuiti) e, considerando la facilità con la quale la punta di una matita si spezza, avere pezzi di grafite galleggianti nelle navicelle, inizialmente in atmosfera di ossigeno puro, era molto pericoloso. In una simulazione a terra, sull’Apollo 1, tre astronauti americani morirono in un incendio (non a causa delle matite!). Questo episodio ha comunque giustificato i timori preventivi per il non utilizzo delle matite a bordo. La NASA ha poi risolto il problema quando un certo Paul Fisher, nel luglio del 1965, realizzò, a proprie spese e di propria iniziativa, una penna a sfera pressurizzata, nota come Fisher Space Pen. La penna a sfera fu venduta alla NASA al prezzo simbolico di 2$ e 95cent. La penna pressurizzata costò all’imprenditore statunitense oltre 1.000.000$, che non chiese mai alla NASA. La penna Fisher Space Pen fu utilizzata anche dai cosmonauti russi. La penna Fisher, ancora in vendita, fu usata per la prima volta a bordo dell'Apollo VII, nel 1968. Tuttavia le matite non sono scomparse dal programma spaziale: le matite sono usate anche a bordo della navetta spaziale, matite trattenute da una cordicella… Anche a bordo della Stazione Spaziale si usano le matite: lo testimonia ad esempio l'astronauta Peggy Whitson, che racconta di un esperimento improvvisato in cui mise a mezz'aria una matita per verificare che la Stazione si stava lentamente muovendo rispetto a lei a causa di una manovra di reboost. Inoltre, diversi sono foto e oggetti autografati a matita nello spazio da astronauti.

Le matite in commercio

Alcuni esempi di matite, portamine, prolungatori e carboncinoPuoi trovare in commercio, oltre alle normali matite in grafite avvolte in legno, la grafite. E’ venduta in bastoncini, a sezione quadrata o cilindrica, e liscia come una matita. Sono indispensabili in questo caso i portamine, che evitano di far sporcare le mani e permettono di gestire il cilindro di grafite anche quando questo ha raggiunto dimensioni ridotte.
Si trovano anche mine di grafite di dimensioni più piccole. La classificazione è identica a quella utilizzata per le matite. Per queste mine esistono appositi portamine, simili a quelli usati per i cilindri di grafite pura più grandi. Troverai anche portamicromine, utilizzati per accogliere mine di spessore dell’ordine di misura pari a 0.5mm o 0.7mm.
Ancora, ci sono in commercio matite a carbone e composti, non grasse, capaci di produrre ampie sfumature di grigio. I carboncini sono poi usati per creare vaste zone d'ombra. Sono indispensabili gli sfumini: cilindri di carta grigiastra con le estremità coniche, usati strofinati su tratti a matita al fine di ottenere sfumature estremamente delicate.

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