химическое соединение нарисованное синим карандашом
Чернильные точки нарисованные синим карандашом

от открытия до повсеместного применения. (Подготовка к ЕГЭ. Высокомолекулярные соединения)

История каучука:

27 января 2024
Привет, друзья!
Сегодня расскажу о каучуке. Изделия из него много значат для каждого из нас. Каучук и резина встречаются практически на каждом шагу. Материалы на основе натуральных и синтетических каучуков нашли применение во всех областях повседневной жизни: от одежды и игрушек до самолета и автомобиля.

Пожалуй, ни с одним из натуральных видов продукции не связано столько историй о приключениях и изобретениях, как с резиной, получаемой из млечного сока (латекса) деревьев и лиан, растущих на территориях вблизи экватора.


Около 2000 лет тому назад резиновые материалы были известны ольмекам, майя, ацтекам и инкам. Они добывали из каучуковых деревьев и лиан белый клейкий млечный сок, обрабатывали сушкой и копчением. Из полученного материала изготавливали мячи, эластичные фляжки, водонепроницаемую одежду, обувь, культовые фигурки и другие изделия, необходимые в быту.

Кстати, «ольмек» в переводе с ацтекского означает «резиновая нить или линия». Ольмеков так и называют – «резиновые люди». Это было связано с тем, что живущие в этих областях индейцы промышляли добычей и продажей каучука.
Сбор латекса гевеи на Шри-Ланка

Существует легенда о том, как путешествуя в 1493 г., Христофор Колумб причалил к острову Гаити. Там он однажды увидел, как туземцы играли большим тяжёлым мячом черного цвета. Однако, ударяясь о землю, мяч высоко подскакивал, чем приводил играющих в восторг.


В те давние времена индейцам было невдомёк, что эластичная масса, из которой сделан мяч, озолотит Бразилию, ускорит научно-технический прогресс и станет помощником в деле добровольного падения рождаемости.

Название каучук происходит от индейского слова «ка-у-чу», что в переводе означает «плачущее дерево». Млечный сок гевеи называется латексом.

Сок гевеи, латекс, до сих пор собирают, надрезая кору дерева и собирая вытекающую жидкость.


В латексе, содержатся полисахариды, гликозиды, эфирные масла и прочие важные примеси. А кто же главный компонент? Это цис-полимер изопрена, 2-метилбутадиен-1,3. Трансизомер тоже известен, гуттаперчей называется.


Молекулы каучука похожи на пружинящие спирали, которые, в свою очередь, свёрнуты в клубок. При растягивании молекулы распрямляются и изделие растягивается. А при снятии нагрузки, молекулы возвращаются в прежнее состояние. У натурального каучука есть важный реакционный центр – двойная связь. С её помощью возможна сшивка полимеров между собой. Разрозненные нити полимеров соединяются в трёхмерную сетку. Этот процесс мы называем вулканизацией, а готовый результат – резиной. Прочной, химически стойкой, эластичной и абсолютно незаменимой резиной.

История использования каучука началась с того, что в 1770 году английский священник и химик Джозеф Пристли случайно обнаружил, насколько хорошо кусочек каучука стирает с листа бумаги карандашные линии. Это было лучше, чем хлебный мякиш, которым пользовались в то время. Так появился ластик
.
Немногие бренды – если такие вообще есть – претендуют на столь бессмертное историческое наследие, как у шотландского поставщика верхней одежды Mackintosh.


Чарльз Макинтош

Итак, на дворе 1823 год. Учёный из Глазго Чарльз Макинтош только что запатентовал новую водонепроницаемую ткань. В чем заключалась новаторская идея Макинтоша? Он использовал между двумя слоями материи жидкую резину, чтобы создать водонепроницаемый барьер. До этого для отталкивания воды верхнюю одежду смазывали маслом. Результат хотя и был эффективным, но имел неприятный запах и большой вес – представьте, каково гулять в пальто, пропитанном маслом. Но и новая произведённая одежда была не безупречна: прорезиненная ткань трескалась на холоде, а летом превращалась в липкую вонючую массу.


Несмотря на недостатки, ткань была безукоризненно водонепроницаемой, и пользовалась спросом в оборонном ведомстве.


В 1831 году Макинтош объединяется с «отцом британской резиновой промышленности» Томасом Хэнкоком. Это сотрудничество привело к улучшению качества резины и появлению искусственной кожи.


Плащ-макинтош








Так или иначе, а в 1823 году шотландец основал компанию Charles Macintosh and Co. по производству непромокаемых изделий. В народе их так и называли – МАКИНТОШИ. Фасон этого предмета верхней одежды постепенно менялся, следуя за веяниями моды, и если поначалу плащ был длинным и в области плеч присутствовала пелерина, то потом превратился в обычный, длинный, знакомый всем. А после и вовсе утратил намёки на изначальное предназначение – защищать от дождя.
Название МАКИНТОШ присутствует в огромном количестве художественных произведений, включая как книги и кинофильмы, так и блатные песни. Как говорил отрицательный герой Федя в комедии Гайдая «Операция „Ы“ и другие приключения Шурика»: «Ну, студент, готовься! Скоро на тебя наденут деревянный макинтош и в твоем доме будет играть музыка... но ты её не услышишь».
Есть ещё один МАКИНТОШ – популярный в Северной Америке осенне-зимний сорт яблок. В честь них и был назван, Apple Macintosh – первый из линейки маков, в которую входят ноутбуки, моноблоки, настольные компьютеры, системные блоки и серверы.
Чарльз Гудьир
Вернёмся к нашим каучукам. Переносимся из Европы в Соединённые Штаты Америки. 1839 г. И еще одна легенда. Если вы увидите человека в резиновом пальто, в резиновом цилиндре, в резиновых ботинках, с резиновым кошельком, а в кошельке ни цента, – перед вами Чарльз Гудьир – одержимый фанатик резины. Чтобы бороться с липкостью каучука, он смешивал его с солью, перцем, песком, супом, сажей, чернилами. Потратил на эти опыты несколько лет жизни и всё состояние семьи. Однажды его жена вернулась домой в разгар эксперимента по смешиванию каучука с серой. Опасаясь скандала, Гудьир бросил кусок каучука в печь. К его удивлению, каучук не сгорел, а обуглился как кожа, и перестал липнуть. Так Гудьир открыл процесс вулканизации. Значение этого открытия трудно переоценить. Вулканизация, наряду с электрификацией стала одним из столпов грядущей промышленной революции.

Что дальше? Научно-технический прогресс рванул вперёд. Сегодня мы говорим о каучуках, потребление которых росло лавинообразно. Расход каучука на одежду терялся на фоне шлангов, шин, приводных ремней, изоляции и множества других необходимых в индустрии приятных мелочей. На сегодняшний день спрос на каучук в разы превышает его добычу из-за большой популярности в разных производственных сферах. Это стало ещё одним вызовом человечеству. Увеличение спроса на натуральный каучук угрожает сохранности тропических лесов и сохранению биоразнообразия в Юго-Восточной Азии. Решением проблемы может стать использование альтернативного сырья из корней одуванчика, который можно массово выращивать в умеренном климате, что дополнительно снизит логистические издержки и выбросы парниковых газов.

Поживем – увидим! А пока учите химию, детки, учите!

Если вы хотите учиться с умом и удовольствием, ищете надёжного репетитора по химии, который поможет успешно справиться с экзаменами, обращайтесь.


Телеграм-канал https://t.me/uchihimiyudetka


Сообщество ВКонтакте: https://vk.com/chemicalschool

ОБ АВТОРЕ

Меня зовут Елена Викторовна Зыкова. Я педагог, репетитор, автор учебных пособий по химии и эксперт ЕГЭ и ОГЭ.
С помощью моей методики я стремлюсь создавать стимулирующую и увлекательную среду для ребят. Мне важно поощрять их творческое мышление и практическое применение знаний. В результате мои ученики развивают навыки, необходимые для успешной карьеры в науке и технологиях.
Достижения
Автор 7 сборников задач и упражнений, рабочих тетрадей и справочных пособий
Признана лучшим учителем РФ в рамках национального проекта «Образование»
Более 30 лет преподаю химию и готовлю абитуриентов к поступлению в ВУЗ:
  • 25 лет работы в школе;
  • 14 лет помогаю школьникам сдавать ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ на высокие баллы.