El cautxú és un compost orgànic els components principals del qual són el carboni i l'hidrogen. S'obté de plantes llenyoses especials, que sovint s'anomenen plantes de cautxú. Aquests representants de la flora creixen als tròpics. Els seus òrgans (fruits, fulles, branques, tronc, arrels) contenen làtex. Aquest líquid lletós no és el suc de les plantes, els botànics encara dubten dels detalls de la seva importància per a la vida de l'organisme vegetal. És del làtex en procés de coagulació que s'obté una massa elàstica contínua, que és cautxú natural natural.
Història del descobriment del cautxú natural
La contribució de Cristòfor Colom al desenvolupament de la civilització mundial no es limita als Grans descobriments geogràfics. Va ser el seu vaixell que va desembarcar a l'illa Hispaniola l'any 1493 i va portar el primer producte de cautxú a Espanya. Era una pilota elàstica que rebotava que els locals feien amb el suc de l'hevea, una planta que hi trobavaribes de l'Amazones. En veure com els indis llençaven amb entusiasme una cosa extravagant que, arribant a terra, també rebotava com viva, com fent un s alt, els espanyols es van sorprendre seriosament. Després d'intentar agafar aquesta pilota que rebotava, van arribar a la conclusió que era bastant pesada i també es van adonar de la seva enganxosa i la característica olor de fum.
L'ús del cautxú per part dels indis no es limitava a això. Les tribus locals no només jugaven a aquesta pilota, sinó que la feien servir en diverses cerimònies religioses. I la saba de l'arbre del qual s'obtenia es considerava sagrada i s'anomenava "cauchu", que significa "llàgrimes de l'arbre" en traducció.
Entre les curiositats que va portar Colom a Espanya hi havia aquesta bola poc habitual. Des d'aleshores, va començar la història de l'ús del cautxú.
Primers intents de sol·licitud
Però els europeus no van prestar la deguda atenció a la curiositat dels indis. I fins al segle XVIII, ningú pensava en l'àmplia i diversa àrea d'aplicació del cautxú. Només quan els membres de l'expedició francesa, que van visitar els boscos tropicals d'Amèrica del Sud, el van tornar a portar a Europa, li van prestar atenció. Un interès encara més gran va sorgir quan el científic francès Ch. Condamine, parlant a l'assemblea de l'Acadèmia de Ciències de París, va demostrar mostres d'aquesta substància, va mostrar maneres d'aplicació i els seus productes.
L'ús generalitzat del cautxú natural a Europa va començar al voltant de 1770, quan va aparèixer un nou accessori a les escoles: el gummilastic, que s'utilitzava per esborrar línies de llapis.
El següent va començarrecerca activa de possibles usos per al cautxú. Va ser en aquella època que es remunta la invenció dels tirants i els fils de goma. I l'inventor escocès C. Mackintosh va endevinar posar una fina capa de goma entre dues capes de teixit, obtenint així un teixit impermeable. Aquest material va ser boig popular, els impermeables d'ell van rebre el seu nom pel nom de l'inventor. S'anomenaven Mac.
El col·lapse de la indústria del cautxú
Els primers intents d'establir la producció de sabates impermeables no van tenir èxit. Els galoses, tot i que es van posar força de moda durant un curt període de temps, no es van diferenciar en la pràctica. Al fred, podien trencar-se, i amb la calor gairebé es fonien i desprenen una olor desagradable.
L'entusiasme dels inventors no va durar gaire. En un d'aquells anys hi va haver un estiu molt calorós a moltes parts d'Europa. Sota la influència de les altes temperatures, els productes de la indústria del cautxú es van convertir en una massa d'olor terrible. Totes les empreses d'aquest sector van fer fallida.
El descobriment de Charles Goodyear
I ningú hauria pensat en galoxes i mackintosses, si no fos per la perseverança del nord-americà Charles Goodyear. Va dedicar molts anys a trobar maneres de fer un bon material amb cautxú.
Goodyear va fer molts experiments, barrejant goma amb gairebé tot. Hi va afegir sal, pebre, sorra i fins i tot sopa. Després d'haver gastat tots els seus diners i forces, l'inventor ja estava perdent l'esperança. No obstant això, els seus esforços van ser coronats amb èxit. En afegir sofre a la substància, va descobrirque tant la força, l'elasticitat com l'estabilitat de la temperatura han millorat.
Així, va aconseguir millorar la goma. Les propietats i l'aplicació del nou compost han tornat a ser objecte d'estudi per part de científics i industrials. El material obtingut per Goodyear és el que ara anomenem cautxú, i el procés pel qual s'obté és la vulcanització del cautxú.
Boom de goma
Després del sensacional descobriment, nombroses ofertes per comprar una patent per al material inventat van ploure sobre l'afortunat científic. L'ús del cautxú per a la producció de cautxú s'ha fet enorme. Per fer-ho, gairebé tots els països van començar a buscar maneres de cultivar arbres de cautxú al seu territori. En aquest sentit, el Brasil va ser el més afortunat, perquè era aquest estat el propietari de les enormes reserves d'aquestes plantes. El govern brasiler va fer molts esforços per mantenir el monopoli en aquesta zona, prohibint categòricament l'exportació de llavors i plantes joves d'Hevea. Fins i tot es va introduir la pena de mort per aquest crim.
Però l'anglès Wickham, que té pràctica d'espionatge, va aconseguir penetrar a les costes de l'Amazones, on va obtenir i enviar en secret 70.000 llavors d'arbre del cautxú a Gran Bretanya. I encara que els criadors locals no van aconseguir de seguida cultivar aquesta planta tropical en un territori amb un clima diferent, gràcies als seus esforços, després d'un temps, va aparèixer al mercat cautxú anglès més barat i assequible.
Mentrestant, l'ús de cautxú natural s'ha estès tant que el nombre de productes de cautxú ha superat els 100.000.el nombre de nous productes: cintes transportadores i aïllament elèctric, "gomes" per a roba de lli, sabates de goma, globus per a nens, etc. Però l'ús principal del cautxú natural es va associar amb la indústria de l'automòbil, quan es van inventar els primers pneumàtics de carro, i després pneumàtics de cotxe.
L'ús de cautxú i cautxú al nostre país fa temps que es basa en la seva producció a partir de matèries primeres estrangeres. Només quan es van descobrir dent de lleó a Kazakhstan, les arrels de les quals contenen cautxú, van aparèixer els primers productes de cautxú de material domèstic. Però va ser un procés molt laboriós, ja que l'extracció de cautxú de les arrels de dent de lleó va trigar molt a causa de la seva baixa concentració (16-28%).
Obtenció de cautxú sintètic
Els recursos naturals de cautxú natural no cobreixen les elevades necessitats de la població en béns elaborats amb aquest material. Ara la producció de cautxú sintètic és molt més gran.
S. V. Lebedev el 1910 va rebre per primera vegada cautxú sintètic. El material per a la producció era el butadiè, que es va aïllar de l'alcohol etílic. Posteriorment, realitzant una reacció de polimerització amb sodi metàl·lic, es va obtenir cautxú sintètic de butadiè.
Producció industrial de cautxú sintètic
El 1925, SV Lebedev es va plantejar la tasca de trobar un mètode industrial per a la síntesi de cautxú. Dos anys després, es va resoldre amb èxit. Els primers quilograms de cautxú es van sintetitzar al laboratori. Va ser Lebedev qui va assumirestudiant les propietats d'aquest cautxú i desenvolupant receptes per obtenir-ne els productes necessaris per al consumidor.
I en els anys següents, l'ús del cautxú va ser la tasca més important de l'obra de S. V. Lebedev. Va ser segons el seu mètode que el primer lot d'aquest material a escala industrial es va obtenir a la primera planta del món que va produir aquest material.
En el període de 1932 a 1990, la Unió Soviètica va ser el líder en termes de producció en aquesta indústria. L'ús de cautxú sintètic va permetre ampliar la gamma de productes de cautxú, en particular: productes de cautxú tou, soles de sabates, tubs i mànegues diverses, segelladors i adhesius, pintures a base de làtex i altres.
Propietats i aplicacions del cautxú sintètic
Ara la gamma de cautxús sintètics ha crescut significativament en comparació amb la meitat del segle XX. Els seus diversos tipus poden diferir molt en la composició química i les propietats del consumidor. La classificació del cautxú sintètic es basa en la diferència en els monòmers que s'utilitzen en la seva producció. Per tant, n'hi ha d'isoprè, butadiè, cloropré i altres tipus. Segons una altra classificació, els cautxús es divideixen en tipus en funció del grup característic d'àtoms que componen la seva composició. Per exemple, es coneixen tipus de polisulfur, cautxú organosilici, etc.
El principal mètode per produir cautxú sintètics és la polimerització de diens i alquens. Els monòmers més comuns en aquest cas es poden anomenar butadiè, isoprè, etilè, acrilonitril, etc.
Alguns tipus de gomes de poliuretà i polisulfur s'obtenen durant la reacció de policondensació.
Gomes per a finalitats generals i especials
Segons les aplicacions, les gomes es poden dividir en materials d'ús general i especials. Els representants del primer grup tenen un conjunt de propietats que permeten utilitzar-los per a la producció de diversos béns, les propietats elàstiques dels quals haurien d'aparèixer a temperatures normals. Però l'ús de cautxú sintètic per a finalitats especials implica la preservació de les propietats en situacions extremes, per exemple, sota la influència de les gelades i el foc, l'ozó i l'oxigen, etc.
Aplicació de cautxú d'isoprè
La composició del cautxú d'isoprè és molt semblant al cautxú natural. En conseqüència, el ventall de propietats d'aquestes substàncies és en gran mesura el mateix.
Els seus desavantatges inclouen la poca resistència a les altes temperatures, l'ozó i la llum solar directa. La baixa força de cohesió del cautxú basat en ells és una propietat que fa que el cautxú d'isoprè sigui menys popular. El seu ús és difícil a causa de l'augment de la viscositat, l'esquelet insuficient i la fluïdesa. Però en productes monolítics que no requereixen unir un gran nombre de peces, els cautxús d'isoprè s'utilitzen àmpliament.
Pegats de goma
L'ús del cautxú en medicina també té lloc. El producte més comú de la indústria mèdica, obtingut de l'ús de cautxú, és un pegat. És una barreja de cautxú, medicinal isubstàncies relacionades. Beneficis d'aquests pegats:
- adherència llarga;
- compatibilitat amb moltes drogues;
- inocuïtat;
- facilitat d'ús.
El procés de producció consisteix a dissoldre 1 part de cautxú en 12 parts de gasolina. A continuació, s'introdueixen a la solució altres components acompanyants: trementina (augmenta l'adhesió), lanolina (protegeix de l'assecat), òxid de zinc (redueix la irritació), fàrmacs (creen un efecte terapèutic).
implants de goma
Els productes de cautxú realment vitals són els implants d'òrgans humans. L'ús del cautxú en la seva producció va començar relativament recentment i va marcar l'inici d'una nova era en el desenvolupament de la medicina.
Els implants traqueals són materials fets de poliactilats, polisiloxans i poliamides. El cor artificial i les seves parts estan fets de poliuretans i polioxilans. El polietilè i el polipropilè són el material per a la producció d'implants de parts de l'esòfag, i el clorur de polivinil és el component principal dels implants d' altres parts del sistema digestiu. Els vasos sanguinis artificials estan fets de polietilè tereftalat, politetrafluoroetilè i polipropilè. Els poliacrilats, les poliamides i els poliuretans ajuden les persones amb discapacitat a trobar nous ossos i articulacions.
Ús de cautxú en productes industrials
La importància del cautxú en l'economia nacional és enorme. Però l'ús de cautxú natural en la seva forma pura és molt importantraresa. Molt sovint s'utilitza en forma de cautxú. Els productes fets amb aquest material es troben a la vida quotidiana a cada pas. Això inclou l'aïllament de cables, la producció de sabates i roba, i pneumàtics de cotxes i molt més.
A la indústria del calçat, per regla general, s'utilitzen els següents tipus de cautxú: porós (sola), semblant a la pell (part inferior de la sabata), transparent (talons).
L'ús de cautxú natural i els seus anàlegs sintètics no s'ha generalitzat per casualitat. Cobrir la majoria de les necessitats humanes, sent un dels materials més versàtils.
