Gummi är en organisk förening vars huvudkomponenter är kol och väte. Den erhålls från speciella vedväxter, som ofta kallas gummiväxter. Sådana representanter för floran växer i tropikerna. Deras organ (frukter, löv, grenar, stam, rötter) innehåller latex. Denna mjölkaktiga vätska är inte saften av växter, botaniker tvivlar fortfarande på detaljerna i dess betydelse för växtorganismens liv. Det är från latex i koaguleringsprocessen som en kontinuerlig elastisk massa erhålls, vilket är naturligt naturgummi.
Historia om upptäckten av naturgummi
Christopher Columbus bidrag till utvecklingen av världscivilisationen är inte begränsat till de stora geografiska upptäckterna. Det var hans skepp som landade på ön Hispaniola 1493 och tog den första gummiprodukten till Spanien. Det var en elastisk studsboll som lokalbefolkningen gjorde av saften från hevea, en växt som finns påAmazonas stränder. När spanjorerna såg hur indianerna entusiastiskt kastade upp en besynnerlig liten sak, som när den nådde marken också studsade av som vid liv, som om de hoppade, blev spanjorerna allvarligt överraskade. Efter att ha försökt hålla i den här studsande bollen kom de fram till att den var ganska tung och märkte också dess klibbighet och den karakteristiska lukten av rök.
Användningen av gummi av indianerna var inte begränsad till detta. Lokala stammar spelade inte bara denna boll, utan använde den i olika religiösa ceremonier. Och saften från trädet från vilken den erhölls ansågs helig och kallades "cauchu", vilket betyder "trädets tårar" i översättning.
Bland kuriosa som Columbus tog med till Spanien var denna ovanliga bal. Sedan dess började historien om användningen av gummi.
Första ansökningsförsök
Men européerna ägnade inte vederbörlig uppmärksamhet åt indianernas nyfikenhet. Och fram till XVIII-talet tänkte ingen på hur breda och olika användningsområdena för gummi. Först när medlemmar av den franska expeditionen, som besökte de tropiska skogarna i Sydamerika, fördes han igen till Europa, uppmärksammade de honom. Ännu större intresse uppstod när den franske vetenskapsmannen Ch. Condamine, som talade vid vetenskapsakademin i Paris, visade prover av detta ämne, visade sätt för möjlig tillämpning och produkter från det.
Den utbredda användningen av naturgummi i Europa började omkring 1770, när ett nytt tillbehör dök upp i skolor - gummilastic, som användes för att radera pennlinjer.
Nästa börjadeaktivt sökande efter möjliga användningsområden för gummi. Det var på den tiden som uppfinningen av hängslen och gummitrådar går tillbaka. Och den skotske uppfinnaren C. Mackintosh gissade på att lägga ett tunt lager gummi mellan två lager tyg och på så sätt få ett vattentätt tyg. Detta material var galet populärt, regnrockar från det fick sitt namn från uppfinnarens namn. De kallades Macs.
Gummiindustrins kollaps
De första försöken att etablera produktion av vattentäta skor misslyckades. Galoscher, även om de blev ganska fashionabla under en kort tid, skilde sig inte åt i praktiska egenskaper. I kylan kunde de spricka och i värmen smälte de nästan och utsöndrade en obehaglig lukt.
Entusiasmen hos uppfinnarna varade inte länge. Ett av dessa år var det en väldigt varm sommar på många håll i Europa. Under påverkan av höga temperaturer förvandlades gummiindustrins produkter till en fruktansvärt luktande massa. Alla företag i den här branschen gick sedan i konkurs.
Discovery of Charles Goodyear
Och ingen skulle ha tänkt på galoscher och macintossar, om inte för amerikanen Charles Goodyears uthållighet. Han ägnade många år åt att hitta sätt att göra ett bra material av gummi.
Goodyear gjorde många experiment och blandade gummi med nästan allt. Han tillsatte s alt, peppar, sand och till och med soppa till det. Efter att ha spenderat alla sina pengar och styrka, tappade uppfinnaren redan hoppet. Men hans ansträngningar kröntes ändå med framgång. Genom att tillsätta svavel till ämnet upptäckte hanatt både styrka, elasticitet och temperaturstabilitet har förbättrats.
Därmed lyckades han förbättra gummit. Egenskaperna och tillämpningen av den nya föreningen har återigen blivit föremål för studier av vetenskapsmän och industrimän. Materialet som erhålls av Goodyear är vad vi nu kallar gummi, och processen genom vilken det erhålls är vulkanisering av gummi.
Gummibom
Efter den sensationella upptäckten regnade många erbjudanden om att köpa patent på det uppfunna materialet ner över den lyckliga vetenskapsmannen. Användningen av gummi för tillverkning av gummi har blivit enorm. För att göra detta började nästan alla länder leta efter sätt att odla gummiträd på deras territorium. I detta avseende var Brasilien den mest lyckliga, eftersom det var denna stat som var ägare till de enorma reserverna av sådana växter. Den brasilianska regeringen gjorde stora ansträngningar för att förbli ett monopol på detta område och förbjöd kategoriskt export av frön och unga Hevea-växter. Dödsstraff infördes till och med för detta brott.
Men engelsmannen Wickham, som har spioneri, lyckades tränga in i Amazonas stränder, där han i hemlighet skaffade och skickade 70 000 frön av gummiträd till Storbritannien. Och även om lokala uppfödare inte omedelbart lyckades odla denna tropiska växt i ett territorium med ett annat klimat, tack vare deras ansträngningar, dök det efter en tid upp billigare och mer prisvärda engelskt gummi på marknaden.
Under tiden har användningen av naturgummi blivit så utbredd att antalet gummiprodukter har överstigit 100 000.antalet nya produkter: transportband och elektrisk isolering, "gummiband" för linne, gummiskor, barnballonger etc. Men den huvudsakliga användningen av naturgummi förknippades med bilindustrin, när de första vagnsdäcken uppfanns, och sedan bildäck.
Användningen av gummi och gummi i vårt land har länge varit baserad på deras produktion från utländska råvaror. Först när maskrosor upptäcktes i Kazakstan, vars rötter innehåller gummi, dök de första gummiprodukterna från inhemskt material upp. Men det var en mycket mödosam process, eftersom utvinningen av gummi från maskrosrötter tog mycket lång tid på grund av dess låga koncentration (16-28%).
Få syntetgummi
Naturresurser av naturgummi uppfyller inte befolkningens höga behov av varor tillverkade av detta material. Nu är produktionen av syntetiskt gummi mycket större.
S. V. Lebedev 1910 fick för första gången syntetiskt gummi. Materialet för tillverkningen var butadien, som isolerades från etylalkohol. Senare, genom att utföra en polymerisationsreaktion med användning av natriummetall, erhölls syntetiskt butadiengummi.
Industriell tillverkning av syntetiskt gummi
År 1925 satte SV Lebedev sig i uppgift att hitta en industriell metod för syntes av gummi. Två år senare löstes det framgångsrikt. De första kilona gummi syntetiserades i laboratoriet. Det var Lebedev som tog uppstudera egenskaperna hos detta gummi och utveckla recept för att få de produkter som krävs för konsumenten från det.
Och under de följande åren var användningen av gummi den viktigaste uppgiften i S. V. Lebedevs arbete. Det var enligt hans metod som den första satsen av detta material i industriell skala erhölls vid världens första anläggning som tillverkade detta material.
Under perioden 1932 till 1990 var Sovjetunionen ledande när det gäller produktion inom denna industri. Användningen av syntetiskt gummi gjorde det möjligt att utöka utbudet av gummivaror, i synnerhet: mjuka gummiprodukter, skosulor, olika rör och slangar, tätningsmedel och lim, latexbaserade färger och annat.
Syntetgummiegenskaper och applikationer
Nu har utbudet av syntetiska gummin växt avsevärt jämfört med mitten av 1900-talet. Dess olika typer kan skilja sig mycket åt i kemisk sammansättning och konsumentegenskaper. Klassificeringen av syntetiskt gummi baseras på skillnaden i de monomerer som används i dess tillverkning. Så det finns isopren, butadien, kloropren och andra typer. Enligt en annan klassificering delas gummi in i typer beroende på den karakteristiska gruppen av atomer som utgör deras sammansättning. Till exempel är typer av polysulfid, kiselorganiska gummin, etc. kända.
Den huvudsakliga metoden för att tillverka syntetiska gummin är polymerisation av diener och alkener. De vanligaste monomererna i detta fall kan kallas butadien, isopren, etylen, akrylnitril, etc.
Vissa typer av polysulfid, polyuretangummi erhålls under polykondensationsreaktionen.
Gummi för allmänna och speciella ändamål
Beroende på applikationerna kan gummin delas in i material för allmänna och speciella ändamål. Representanter för den första gruppen har en uppsättning egenskaper som gör det möjligt att använda dem för produktion av olika varor, vars elastiska egenskaper bör visas vid vanliga temperaturer. Men användningen av syntetiskt gummi för speciella ändamål innebär att egenskaperna bevaras i extrema situationer, till exempel under inverkan av frost och eld, ozon och syre, etc.
Isoprengummiapplicering
Sammansättningen av isoprengummi är mycket lik naturgummi. Följaktligen är utbudet av egenskaper hos dessa ämnen i stort sett detsamma.
Dess nackdelar inkluderar dålig motståndskraft mot höga temperaturer, ozon och direkt solljus. Den låga sammanhållningshållfastheten hos gummi baserat på dem är en egenskap som gör isoprengummi mindre populärt. Dess användning är svår på grund av ökad klibbighet, otillräckligt skelett och smidighet. Men i monolitiska produkter som inte kräver sammanfogning av ett stort antal delar, används isoprengummi i stor utsträckning.
gummilappar
Användningen av gummi inom medicinen sker också. Den vanligaste produkten inom den medicinska industrin, erhållen från användning av gummi, är ett plåster. Det är en blandning av gummi, medicin ochrelaterade substanser. Fördelar med dessa patchar:
- lång klibbighet;
- kompatibilitet med många läkemedel;
- harmlessness;
- användarvänlighet.
Tillverkningsprocessen går ut på att lösa upp 1 del gummi i 12 delar bensin. Och sedan introduceras andra medföljande komponenter i lösningen: terpentin (ökar klibbighet), lanolin (skyddar mot uttorkning), zinkoxid (minskar irritation), läkemedel (skapar en terapeutisk effekt).
gummiimplantat
Verkligen viktiga gummiprodukter är implantat av mänskliga organ. Användningen av gummi i deras produktion började relativt nyligen och markerade början på en ny era i utvecklingen av medicin.
Trakeala implantat är material gjorda av polyaktylater, polysiloxaner, polyamider. Det konstgjorda hjärtat och dess delar är gjorda av polyuretaner och polyoxylaner. Polyeten och polypropen är materialet för tillverkning av implantat av delar av matstrupen, och polyvinylklorid är huvudkomponenten i implantat från andra delar av matsmältningssystemet. Konstgjorda blodkärl är gjorda av polyetentereftalat, polytetrafluoreten och polypropen. Polyakrylater, polyamider, polyuretaner hjälper personer med funktionshinder att hitta nya ben och leder.
Användning av gummi i industriprodukter
Vikten av gummi i samhällsekonomin är enorm. Men användningen av naturgummi i sin rena form är storsällsynthet. Oftast används det i form av gummi. Produkter gjorda av detta material finns i vardagen vid varje steg. Detta inkluderar trådisolering, tillverkning av skor och kläder och bildäck och mycket mer.
Inom skobranschen används i regel följande typer av gummi: poröst (sula), läderliknande (nedre delen av skon), transparent (klackar).
Användningen av naturgummi och dess syntetiska analoger har inte blivit utbredd av en slump. De uppfyller de flesta mänskliga behov, eftersom de är ett av de mest mångsidiga materialen.
