Как верно тянуть резину, либо История сотворения синтетического каучука

Как правильно тянуть резину, или История создания синтетического каучукаКаучук получил свое заглавие от индейского слова «каучу», значащего практически «слезы дерева». Майя и ацтеки добывали его из сока бразильской гевеи (Hevea brasiliensis либо резинового дерева), схожего на белоснежный сок одуванчика, который темнел и отвердевал на воздухе. Из сока они выпаривали липкое черное смолообразное вещество «каучу», изготавливая из него примитивную непромокаемую обувь, ткани, сосуды, детские игрушки. Также у краснокожих была напоминающая баскетбол командная игра, в какой применялись особые каучуковые мячи, отличающиеся умопомрачительной прыгучестью. Во времена Величавых географических открытий Колумб привез в Испанию посреди иных диковин Южной Америки несколько таких мячей. Они полюбились испанцам, которые, изменив правила индейских соревнований, изобрели нечто, ставшее прототипом сегодняшнего футбола.

Последующее упоминание о каучуке появилось только в 1735-ом году, когда французский путник и естествоиспытатель Шарль Кондамин, исследуя бассейн Амазонки, открыл для европейцев дерево гевею и его млечный сок. Обнаруженное членами экспедиции дерево выделяло необычную, стремительно затвердевающую смолу, которой мыслители из Парижской академии позднее дали заглавие «резина». После того, как в 1738-ом Кондамин привез на материк эталоны каучука и разные изделия из него совместно с подробным описанием методов добычи, в Европе начались поиски методов внедрения этого вещество. Французы сплетали резиновые нити с хлопком и использовали как подвязки и подтяжки. Потомственный британский сапожник Самуэль Пил в 1791-ом году получил патент на изготовка тканей, пропитанных веществом каучука в скипидаре, создав фирму Peal & Co. В это время появились 1-ые опыты по защите обуви чехлами из таковой ткани. В 1823-ем году некоторый Чарлз Макинтош из Шотландии вымыслил 1-ый непромокаемый плащ, добавляя меж 2-мя слоями ткани узкий кусочек резины. Плащи стремительно стали пользующимися популярностью, получили заглавие в честь создателя и положили начало истинному «резиновому буму». А скоро в Америке в сырую погоду стали надевать поверх башмаков неловкую индейскую обувь из резины – галоши. Макинтош до самой погибели продолжал соединять каучук с разными субстанциями вроде сажи, масел, серы в попытках поменять его характеристики. Но его опыты к успеху не привели.

Из прорезиненной ткани делали одежку, головные уборы, крыши фургонов и домов. Но у схожих изделий был один недочет – узенький температурный спектр эластичности каучука. В прохладную погоду такая ткань твердела и могла потрескаться, а в теплую, напротив, размягчаясь, преобразовывалась в вонючую липкую массу. И если одежку можно было убрать в холодное место, то владельцам крыш из прорезиненной ткани приходилось мириться с противными запахами. Таким макаром, увлечение новым материалом стремительно прошло. А горячие летние деньки приносили разорение компаниям, наладившим создание резины, так как вся их продукция преобразовывалась в плохо пахнущие кисели. И мир вновь на пару лет запамятовал про каучук и все связанное с ним.

Пережить 2-ое рождение резиновым изделиям посодействовал случай. Живший в Америке Чарльз Нельсон Гудьир всегда веровал, что каучук способен перевоплотиться в неплохой материал. Он вынашивал эту идею много лет, упрямо соединяя его со всем, что попадалось под руку: с песком, с солью, даже с перцем. В 1939-ом году, потратив все свои сбережения и задолжав более 35 тыщ баксов, он достигнул фуррора.

Современники глумились над чудаковатым исследователем: «Если вы встретите человека в резиновых башмаках, резиновом пальто, резиновом цилиндре и кошельком из резины, в каком не будет ни 1-го цента, то будьте убеждены – перед вами Гудьир».

Прогуливается легенда, что открытый им хим процесс, получивший заглавие вулканизации, появился благодаря позабытому на печке кусочку плаща макинтоша. Так либо по другому, но конкретно атомы серы соединили молекулярные цепи натурального каучука, превратив его в тепло- и морозостойкий, эластичный материал. Конкретно его и принято сейчас именовать резиной. История этого упрямого человека имеет счастливый конец, о
н продал патент на изобретение и оплатил все свои долги.

Еще при жизни Гудьира началось бурное создание каучука. США сходу захватили лидерство по производству галош, которые продавали по всему мира, включая и Россию. Стоили они недешево, и позволить их приобрести могли только богатые люди. Самое любознательное, что галоши применяли не для сохранения от промокания основной обуви, как домашние тапочки для гостей, чтобы они не замарали ковры и паркет. В Рф 1-ое предприятие, изготавливающее резиновые изделия, раскрылось в Санкт-Петербурге в 1860-ом году. Германский делец Фердинанд Краузкопф, уже имевший завод по производству галош в Гамбурге, оценил перспективы нового рынка, отыскал инвесторов и сделал «Товарищество Российско-американской мануфактуры».

Не достаточно кто знает, что финская компания «Nokia», кроме остального, с 1923-ий по 1988-ой год специализировалась на выпуске резиновых сапог и галош. Фактически в годы кризисов это и посодействовало удержаться компании на плаву. Всемирно известной же «Nokia» стала благодаря своим мобильникам.

Во 2-ой половине 19-го века Бразилия переживала пик собственного расцвета, являясь монополистом по выращиванию гевеи. Манаус, прошлый центром каучуконосных районов, стал богатейшим городом на западном полушарии. Чего только стоил классный оперный театр, построенный в сокрытом джунглями городке. Его делали наилучшие архитекторы Франции, а стройматериалы для него везли из самой Европы. Бразилия кропотливо охраняла источник собственной роскоши. За попытку вывоза семян гевеи полагалась смертная казнь. Но в 1876-ом году британец Генри Уикхем потаенно вывез в трюмах корабля «Амазонас» 70 тыщ семян гевеи. Они послужили основой первых плантаций каучуконосов, заложенных в колониях Великобритании в Юго-Восточной Азии. Так на мировом рынке появился дешевенький натуральный английский каучук.

Скоро различные резиновые изделия захватили весь мир. Из каучука изготавливались транспортерные ленты конвейеров, различные приводные ремни, обувь, эластичная электроизоляция, бельевые резинки, детские воздушные шары, рессоры, уплотняющие прокладки, шланги и многое-многое другое. Другого схожего на каучук продукта просто не существует. Он обладает изоляционными качествами, водонепроницаем, гибок, может растягиваться и сжиматься. При всем этом прочен, крепок, просто обрабатывается и устойчив к истиранию. Наследство краснокожих оказалось куда более ценным, чем всё золото известного Эльдорадо. Без резины нереально представить всю нашу техно цивилизацию.

Основное применение новый материал получил с открытием и распространением поначалу резиновых экипажных, а позже уже авто шин. Невзирая на то, что экипажи с шинами из металла были очень неудобны и издавали ужасный шум и тряску, новое изобретение было встречено без охоты. В Америке даже воспретили экипажи на мощных цельнолитых шинах, так как они слыли очень небезопасными из-за невозможности шумом предупредить прохожих о близости тс.

В Рф подобные конные экипажи тоже вызывали недовольство. Основная неувязка крылась в том, что они часто обливали грязюкой не успевших отскочить пешеходов. Столичным властям пришлось выпустить особый закон об оснащении экипажей с резиновыми шинами особенными номерными знаками. Это делалось для того, чтоб горожане могли увидеть и привлечь собственных обидчиков к ответственности.

Создание каучука подросло во много раз, но потребность в нем продолжала расти. Около 100 лет ученые люди по всему миру находили метод научиться изготавливать его хим методом. Равномерно обнаружилось, что натуральный каучук представляет собой смешение нескольких веществ, но 90 процентов его массы представляет собой углеводород полиизопрен. Подобные вещества относятся к группе полимеров – высокомолекулярных товаров, образующихся соединением очень многих, схожих молекул еще более обычных веществ, называющихся мономерами. В случае каучука – это были молекулы изопрена. При подходящих критериях молекулы-мономеры соединялись меж собой в длинноватые, гибкие ниточки-цепи. Схожая реакция появления полимера получила заглавие полимеризации. Другие 10 процентов в каучуке составили смолоподобные минеральные и белковые вещества. Без их полиизопрен становился очень неуравновешенным, теряя на воздухе свои ценные характеристики эластичности и прочности. Таким макаром, чтоб научиться получать искусственный каучук, уче
ным было нужно решить три вещи: синтезировать изопрен, полимеризовать его и защитить от разложения приобретенный каучук. Любая из этих задач оказалась очень сложна. В 1860-ом году британский химик Вильямс получил изопрен из каучука, который представлял собой тусклую жидкость со специфическим запахом. В 1879-ом году француз Густав Бушард, нагрел изопрен и при помощи соляной кислоты сумел выполнить оборотную реакцию — получить каучук. В 1884-ом году английский ученый Тилден выделил изопрен, разложив скипидар в процессе нагрева. Невзирая на то, что любой из этих людей занес собственный вклад в исследование каучука, потаенна его производства осталась неразгаданной в XIX-ом веке, так как все обнаруженные методы были неприменимы для промышленного производства вследствие малого выхода изопрена, накладности сырья, трудности технических процессов и ряда других причин.

Сначала двадцатого века исследователи задумались, а вправду ли изопрен нужен для производства каучука? Существует ли метод получить из других углеводородов нужную макромолекулу? В 1901-ом году российский ученый Кондаков нашел, что диметилбутадиен, оставленный на год в мгле, преобразуется в каучукоподобное вещество. Этот метод позднее использовала во время Первой мировой войны Германия, отрезанная от всех источников. Синтетический каучук выходил очень отвратительного свойства, процесс производства был очень сложен, а стоимость безмерно высока. После войны схожий метил-каучук нигде и никогда больше не выполнялся. В 1914-ом году ученые-исследователи Мэтьюс и Стрендж из Великобритании получили очень хороший каучук из дивинила используя железный натрий. Но далее опытов в лаборатории их открытие не пошло, так как не было понятно, как в свою очередь создавать дивинил. Также они не смогли сделать установку для синтеза в промышленных критериях.

Спустя пятнадцать лет ответ на оба этих вопроса отыскал наш соотечественник Сергей Лебедев. До мировой войны российские фабрики производили из привозного каучука около 12-ти тыщ тонн резины в год. После того как завершилась революция потребности новейшей власти, проводящей индустриализацию индустрии, в каучуке неоднократно выросли. Один танк добивался 800 килограмм резины, автомобиль – 160 килограмм, самолет – 600 килограмм, корабль – 68 тонн. Каждый год покупки каучука за границей все росли и росли, невзирая на то, что в 1924-ом году его стоимость достигала 2-ух с половиной тыщ золотых рублей за одну тонну. Управление страны было озабочено не столько необходимостью платить такие большие средства, сколько зависимостью, в которую ставили Русское правительство поставщики. На высшем уровне было принято решение создать промышленный метод производства синтетического каучука. Для этого в конце 1925-го года ВСНХ предложило конкурс на самый наилучший метод его получения. Конкурс был интернациональным, но согласно условиям каучук был должен изготавливаться из товаров, добываемых в Русском Союзе, а стоимость на него не должна была превосходить среднемировой за последние 5 лет. Итоги конкурса подводились 1 января 1928-го года в Москве по результатам анализа предоставленных образцов весом более 2-ух килограмм.

Сергей Васильевич Лебедев появился на свет 25 июля 1874-го года в семье священника в Люблине. Когда мальчугану исполнилось семь лет, его отец погиб, а мама была обязана перебраться с детками к родителям в Варшаву. Учась в Варшавской гимназии, Сергей сдружился с отпрыском известного российского ученого-химика Вагнера. Нередко бывая в их доме, Сергей слушал интереснейшие рассказы доктора о собственных коллегах-друзьях Менделееве, Бутлерове, Меншуткине, также о загадочной науке, занимающейся перевоплощением веществ. В 1895-ом году, удачно закончив гимназию, Сергей поступил на физико-математический факультет Петербургского института. Все свободное время юный парень проводил в доме Марии Остроумовой, являвшейся сестрой его мамы. У нее было шестеро малышей, но в особенности Сергея заинтересовывала кузина Анна. Она была перспективным художником, обучалась у Ильи Репина. Когда юные люди сообразили, что их чувства далеки от схожих, то решили обручиться. В 1899-ом году Лебедев был арестован за роль в студенческих кавардаках и отправлен на год из столицы. Но это не воспрепядствовало ему в 1900-ом искрометно окончить институт. Во время русско-японской войны Сергей Васильевич был призван в армию, а возвратившись в 1906-ом, всецело предназначил себя исследованиям. Он целые
деньки жил в лаборатории, соорудив для себя ложе из хранящихся на случай пожара одеял. Анна Петровна Остроумова пару раз обнаруживала Сергея в поликлинике, лечащегося от ожогов, приобретенных в итоге небезопасных тестов, которые химик проводил всегда сам. Уже в конце 1909-го года он, работая фактически один, смог достигнуть впечатляющих результатов, продемонстрировав сотрудникам каучукоподобный полимер дивинила.

Сергей Васильевич Лебедев отлично представлял для себя все трудности производства синтетического каучука, но решил принять роль в конкурсе. Время было тяжелое, Лебедев возглавлял в Ленинградском институте кафедру общей химии, потому трудиться приходилось по вечерам, выходным денькам и совсем безвозмездно. К счастью несколько студентов решили посодействовать ему. Чтоб успеть к сроку, все работали с огромным напряжением. Сложные опыты проводили в самых нехороших критериях. Участники этого предприятия позднее вспоминали, что полностью ничего не хватало и приходилось делать либо отыскивать без помощи других. К примеру, лед для остывания хим процессов все совместно кололи на Неве. Лебедев кроме собственной специальности освоил профессии стеклодува, слесаря и электромонтера. И все-же дело двигалось. Благодаря предшествующим долголетним исследованиям Сергей Васильевич сходу отказался от тестов с изопреном и тормознул на дивиниле в качестве начального продукта. В качестве вседоступного сырья для производства дивинила Лебедев попробовал нефть, но позже все таки тормознул на спирте. Спирт оказался самым реальным исходным сырьем. Основная неувязка реакции разложения этилового спирта на дивинил, водород и воду состояла в отсутствии подходящего катализатора. Сергей Васильевич представил, что им может являться одна из природных глин. В 1927-ом году, проводя отпуск на Кавказе, он повсевременно находил и изучал эталоны глин. Подходящую он нашел на Коктебеле. Реакция в присутствии отысканной им глины отдала хороший итог, и в конце 1927-го года был получен дивинил из спирта.

Жена величавого химика Анна Лебедева вспоминала: «Иногда он, отдыхая, лежал на спине с закрытыми очами. Казалось, Сергей Васильевич дремлет, и здесь он доставал записную книгу и начинал писать хим формулы. Много раз, сидя в концерте, и будучи взволнованным музыкой он поспешно доставал собственный блокнот либо даже афишу и начинал что-то записывать, а позже убирал все в кармашек. То же самое могло произойти и на выставках».

Полимеризацию дивинила Лебедев проводил по методу английских исследователей с присутствием железного натрия. На конечном шаге приобретенный каучук соединяли с магнезией, каолином, сажей и некими другими компонентами для предохранения от распада. Так как готовый продукт выходил в маленьких количествах – пара гр в день – работы шли практически до последних дней конкурса. В конце декабря синтез 2-ух кг каучука был окончен, и его выслали в столицу.

Анна Петровна писала в собственных воспоминаниях: «В последний денек в лаборатории правило оживление. Присутствующие были отрадны и довольны. По обыкновению Сергей Васильевич был молчалив и сдержан. Немного улыбаясь, он смотрел на нас, и все гласило о том, что он доволен. Каучук смотрелся как большая коврижка, схожая цветом на мед. Запах был резкий и достаточно противный. После того, как описание метода производства каучука было закончено, его упаковали в ящик и повезли в Москву».

Жюри окончило учить присланные эталоны в феврале 1928-го года. Их оказалось совершенно мало. Результаты работ ученых из Франции и Италии, но основная борьба развернулась меж Сергеем Лебедевым и Борисом Бызовым, который получил дивинил из нефти. В итого каучук Лебедева был признан лучшим. Получение дивинила из нефтяного сырья было сложнее воплотить в промышленных масштабах в то время.

Об изобретении синтетического каучука в Рф написали газеты по всему миру. Многим это пришлось не по нраву. Известный южноамериканский ученый Томас Эдисон на публике заявил: «Изготовить синтетический каучук в принципе нереально. Я попробовал сделать опыт без помощи других и удостоверился в этом. Потому новость из Страны Советов является очередной ложью».

Событие имело большущее значение для русской индустрии, позволив уменьшить потребление натуральных каучуков. Также синтетический продукт обладал новым
и качествами, к примеру, стойкостью к бензину и маслам. Сергею Васильевичу было доверено продолжить исследования и сделать промышленный метод производства каучука. Опять началась томная работа. Но сейчас способностей у Лебедева было навалом. Понимая всю значимость работ, правительство отдало все необходимое. В Ленинградском институте сделали лабораторию синтетического каучука. За год в ней была построена экспериментальная установка, производившая по два-три килограмма каучука в день. В конце 1929-го года разработка промышленного процесса было закончена, а в феврале 1930-го в Ленинграде началось строительство первого завода. Заводская лаборатория, оборудованная по распоряжениям Лебедева, являлась реальным научным центром синтетического каучука и сразу одной из наилучших химлабораторий тех пор. Тут прославившийся химик позднее определил правила, позволявшие его последователям верно определять вещества для синтеза. Не считая этого, Лебедев имел право подбирать для себя всех профессионалов. По возникавшим вопросам он обращаться лично к Кирову. Постройка опытнейшего завода было закончена в январе 1931-го года, а в феврале уже были получены 1-ые дешевенькие 250 килограмм синтетического каучука. В этом же году Лебедева одарили орденом Ленина и выбрали в Академию. Скоро было заложено строительство еще 3-х заводов-гигантов по одному проекту – в Ефремове, Ярославле и Воронеже. А перед войной появился завод и в Казани. Мощность каждого из их составляла 10 тыщ тонн каучука в год. Их строили около мест, где выполнялся спирт. Сырьем для спирта вначале служили пищевые продукты, в главном картофель. На одну тонну спирта требовалось двенадцать тонн картофеля, а для производства шины для автомобиля в то время уходило около пятисот кг картошки. Фабрики объявили комсомольскими стройками и сооружали с ошеломительной быстротой. В 1932-ом 1-ый каучук отдал Ярославский завод. Вначале в производственных критериях синтез дивинила проходил с трудом. Требовалась наладка оборудования, потому Лебедев совместно со своими сотрудниками отправился поначалу в Ярославль, а позже в Воронеж и Ефремов. Весной 1934-го года в Ефремове Лебедев схватил сыпной тиф. Он погиб скоро после возвращения домой на шестидесятом году жизни. Его тело было похоронено в Александро-Невской лавре.

Но дело, которому он отдал такое важное основание, развивалось. В 1934-ом году Русский Альянс выпустил одиннадцать тыщ тонн искусственного каучука, в 1935-ом – 20 5 тыщ, а в 1936-ом – 40 тыщ. Сложнейшая научная и техно задачка была удачно разрешена. Возможность оборудовать автотехнику шинами российского производства сыграла немаловажную роль в победе над фашизмом.

На втором месте по производству синтетических каучуков в то время были немцы, которые интенсивно готовились к войне. Их создание было налажено на заводе в городке Шкопау, который СССР после победы по условиям репараций вывез в Воронеж. Третьим производителем стали Соединенные Штаты Америки после утраты сначала 1942-го года рынков природных каучуков. Жители страны восходящего солнца захватили Индокитай, Нидерландскую Индию и Малайю, где добывалось более 90 процентов натурального продукта. После вступления Америки во Вторую Мировую продажа им была приостановлена, в ответ правительство США наименее чем за три года выстроила 51 завод.

Наука также не стояла на месте. Совершенствовались методы производства и сырьевая база. Синтетические каучуки по применению разделились на общие и особые со специфичными качествами. Появились особенные группы искусственных каучуков вроде латексов, отверждающихся олигомеров, пластификаторных консистенций. К концу прошедшего века мировое создание этой продукции достигнуло 12-ти миллионов тонн в год, производимой в 20 9 странах. Прямо до 1990-го года наша страна задерживала 1-ое место по объемам производства синтетического каучука. Половина сделанных в СССР искусственных каучуков шла на экспорт. Но после развала Русского Союза ситуация поменялась в корне. С фаворитных позиций наша страна попала поначалу в число отстающих, а позже опустилась до категории догоняющих. В последние годы наблюдается улучшение ситуации в этой отрасли индустрии. Толика Рф на мировом рынке производства синтетического каучука сейчас составляет девять процентов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 36 | 0,748 сек. | 8.62 МБ