Алкадиендар. №3 зертханалық жұмыс «Изопрен резеңкесінің шарөзекті модельдерін құрастыру». Химия, 11 сынып, қосымша материал.

Қосымша материал.

Табиғи каучук.

Х. Колумб екінші сапарын 15 ғасырдың соңында жасаған кезде, ол Тынық мұхитындағы Гаити жағалауынан тоқтады. Жағалауға шығып, испандықтар үндістердің бір-біріне дөңгеленген заттарды қалай лақтырғанына таң қалды. Сырттан келген шарлар серпілді. Олар керемет болғандықтан, олар керемет көрінді. Жергілікті тұрғындар бұл шарларды «ағаштың көз жасынан» жасайтындығы белгілі болды («ка» - ағаш, «у-чу» - көз жасы).

Колумб отанына оралғанда, ол бірнеше оғаш материалды алып келді. Ол кезде кәдесый көп қызығушылық тудырмады: отандастардың назары алтын мен күмісте сіңді.

Табиғи каучуктың негізгі көзі - Амазонка өзенінің алқабындағы ылғалды ормандарда өсетін Бразилиялық Хеве. Егер ағаштың қабығында кесу жасалса, онда жарадан латекс деп аталатын сүтті-ақ шырын ағып кетеді. Ауада сүтті шырыны серпімді шайырға айналып, біртіндеп күңгірт болады. Латекс құрамында шамамен 30% табиғи полимер бар, оның кішкентай бөлшектері суда тоқтатылған - эмульсия.

XV ғасырда үндістер гевея шырынын пайдалы мақсатта қалай қолдануға болатынын білді. Олар суды жібермес үшін қайықтарды, себеттерді, сүтті шырынды киімдерді жуып жіберді. Алау ұзақ уақыт бойы жағылып, жағымды иіс шығаратын резеңкеден жасалды. Егер резеңке сазды бөтелкелерге жабыстырылған болса, содан кейін қатаудан кейін, сынықтарды жұлдыру саңылауы арқылы алып тастасаңыз, сіз әртүрлі сұйықтықтарға арналған жеңіл және бұзылмайтын контейнер аласыз. Дәл осылай үндістер тіпті резеңке аяқ киім жасауды үйренді. XVI ғасырда Шығыс Азияда құстарды аулау үшін резеңке желім ретінде қолданылды.

Еуропада резеңке бірден кең тарала алмады. Француз ғалымы Кондамин алғаш рет 18-ші ғасырда экспедицияда болған Бразилияда резеңке өндіру және қолдану туралы егжей-тегжейлі білді. 1738 жылы Ш.Кондамин Париж ғылым академиясына резеңке үлгілерді және одан жасалған бұйымдарды ұсынды. Іздеу осы затты қолданудың әдісін бастады.

Резеңке алғашқылардың бірі болып ағылшын химигі Джозеф Пристли болды. Ол механик Э.Нерннің тәжірибесін сипаттады. Сонымен, барлығына белгілі өшіргіш бар - өшіргіш. Бұл 1770 жылы болды.

1823 жылы шотландтық химик Чарльз Макинтош су өткізбейтін матаны ойлап тауып, резеңке ерітіндісімен байланысқан 2 қабатты материалдан құралды және «мак» деп аталатын жаңбыр жамылғысының өндірісін құрды.

1832 жылы Санкт-Петербургте алғашқы галош фабрикасы салынды.

Америкада жаңбырлы ауа-райында жергілікті американдықтардың резеңке аяқ киімдерін кию сәнге айналды - аяқ киімдеріне галоштар түсті, алайда бұл өнімдердің сапасы төмен болды. Ыстықтан олар жұмсарып, жабысып, аяздан баған тұрды. Резеңке жабысқауының себебі оның сұйықтық құрамы болып табылады. Оны алып тастау қисынды болып көрінді, бірақ қызған кезде резеңке жағымсыз иіске айналды. Бұл алып резеңке молекуласының физикалық және химиялық сипатына байланысты. Табиғи каучуктың құрамына көмірсутекті полиоизопрен (C5H8) p кіреді, оның мономері 2-метилбутадиен-1,3 немесе изопрен. Резеңке молекулалары сызықты құрылымға ие болса да, сызықта созылмаған, бірақ бірнеше рет майысқан, шар тәрізді.

Резеңкені созған кезде резеңке үлгі ұзаққа созылады (зығыр эластикасындағы демонстрация). Жүктемені алып тастағанда, ол алдыңғы күйіне оралады.

немесе

Неміс химигі Людерсдорф пен американдық Хэйворд, егер оған күкірт қосылса, резеңке қасиеті жақсаратынын дәлелдеді. Мұндай материал күн сәулесінде жабысқақ емес. Чарльз Годиер, әртүрлі тауарлардың, соның ішінде резеңке тақтайшалардың саудагері, қызығушылық танытты. Пластиналар бір-біріне жабысып қалмас үшін оларды күкіртпен құйды. Годийлер күкірт қоспаларының резеңке қасиеттеріне қалай әсер ететінін білуге ​​тырысты. Ол шынымен жабысқақтықты жоғалтқаны белгілі болды, тек беткі қабатында, масса ішінде өзгеріссіз қалды. Бақытты мүмкіндік оған үлкен жаңалық ашуға көмектесті. Годеяр бір рет ыстық пешке резеңке табақты тастады. Қолдарын күйдіріп, ол бір резеңке табақшаны ұстап, оның нашарламағанына көз жеткізу үшін оны сындыра бастады. Пластинаның жабысқақ қана емес, серпімді және серпімді болатындығын білгенде, оның таңданысын елестетіп көріңіз. Кейін бұл жаңа өнім резеңке деп аталды (латын тілінен аударғанда «Resina» - шайыр) және вулканизацияның жер асты отының ежелгі Рим құдайының құрметіне резеңке айналдыру процесі (1839 ж.).

Резеңке қасиеттері:

Тұрақтылық.

Деформация мен қартаюға қарсы тұру.

Температураның шектен тыс тұрақтылығы.

Химиялық төзімділік (бензинде ерімейді, тек ісінеді).

Сонымен вулканизация кезінде резеңке молекулалармен не болады? Қазіргі уақытта резеңке күкіртпен, толтырғыштармен (қопсыту өте маңызды толтырғыш болып табылады) және басқа заттардан бастап, қажетті өнімдер қалыпқа келтіріліп, қыздырылуға ұшырайды. Бұл жағдайда күкірт атомдары резеңке молекулаларымен химиялық әрекеттесуге бірнеше қос байланыс пен күкірт сияқты, резеңке молекулаларын бір-бірімен «қиыстырады». Нәтижесінде кеңістіктегі үш өлшемге - ұзындығы, ені және қалыңдығы сияқты алып молекулалар пайда болады.

Синтетикалық резеңке алу.

Орыс химигі Сергей Васильевич Лебедев (1874-1934) алғаш рет 1910 жылы синтетикалық бутадиен каучукінің үлгісін алды. Алайда, процестің қарқыны мен бутадиеннің шығымдылығы аз болды. Ғалым дұрыс катализаторды тапқанға дейін көптеген жұмыс, тәжірибелер мен ғылыми зерттеулер жүргізілді. Лебедев тәжірибе жасап жүргенде бірнеше жыл өтті. Осы уақыт ішінде көп нәрсе өзгерді. Бірінші дүниежүзілік соғыс басталып, аяқталды. Большевиктер билікке келді, азамат соғысы аяқталды. Ел экономиканы қалпына келтіре бастады, оған метал, көмір және резеңке өндірісі үшін шикізат қажет болды. Ресейде арзан резеңке алудың жақсы әдісі бойынша конкурс жарияланды; оған шетелдік ғалымдар қатыса алады.

1928 жылдың басында, жарыста қарастырылған мерзімде, Лебедев алдымен адам жасаған екі килограмм резеңке сыйлады. Этил спирті шикізат ретінде қызмет етті, ал натрий металы катализатор болды.

Қазіргі уақытта синтетикалық каучук мұнай өнімдерінен алынады.