Слайд 2

Участники первой экспедиции Колумба видели у индейцев мячи, которые скакали, как живые.

Слайд 3

ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ

  • Слайд 4

    Каучуконосы

  • Слайд 5

    Сбор латекса из гевеи

  • Слайд 6

    Слайд 7

    Добытчик каучука, коагулирующий собранный латекс, сначала собирая его на палку, а затем удерживая ее над чаном с дымом

    Слайд 8

    В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл применение натуральному каучуку: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»).

    Слайд 9

    Макинтош

    В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макинтош (Charles Macintosh) предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала шить водонепроницаемые плащи.

    Слайд 10

    Переработка каучука на плантации в Восточном Камеруне

  • Слайд 11

    Натуральный каучук

  • Слайд 12

    Эластичность

    Эластичность (упругость) - способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию.

    Слайд 13

    Строение полимерной цепи

  • Слайд 14

    Внатуральном каучуке содержится 91-96% углеводорода полиизопрена (C5H8)n, а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси. Полиизопрен натурального каучука является стереорегулярным полимером. Практически все звенья изопрена 98-100% в макромолекуле присоединены в цис-1,4-положении: Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука - гуттаперча, представляющая собой транс-1,4-полиизопрен:

    Слайд 15

    Свойства

    При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C - хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C - мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C - превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200-250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.

    Слайд 16

    Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать. В мороз же такая обувь становилась хрупкой как стекло

    Слайд 17

    Чарльз Гудьир

    в 1834 г. открыл процесс вулканизации резины.

    Слайд 18

    История вулканизации

    в один из зимних дней 1839 г. «резиновый человек» бросил в печь смесь каучука с серой. Продукт оказался необычайно упругим и прочным, а главное – не терял своих свойств под воздействием жары.

    Слайд 19

    Слайд 20

    Слайд 21

    Применение

    Ластики из натурального каучука обувь автопокрышки

    Слайд 22

    Швабры и щётки Ковер на натуральном каучуке Браслет

    Слайд 23

    Синтетический каучук

    С. В. Лебедев

    Слайд 24

    По заданию партии химик Сергей Лебедев придумал, как синтезировать каучук из спирта. Но до массового производства искусственной резины не дожил - он умер от тифа..

    Слайд 25

    Один из первых советских заводов по производству синтетического каучука. Долгие годы он был секретным и проходил в документах как "Завод литеры Б"

    Слайд 26

    Слайд 27

    Первые в мире 250 кг синтетического каучука были получены на опытном заводе в Ленинграде. Сразу же были заложены три громадных завода в Ярославле, Воронеже и Ефремове. Их объявили ударными комсомольскими стройками и построили всего за год-два

    Слайд 28

    Не забыт и природный каучук, доля которого в общем производстве составляет стабильные 20%. Он прочнее искусственного, поэтому из него изготавливают изделия, рассчитанные на большую нагрузку, например, шины для большегрузных автомобилей.

    Слайд 29

    Слайд 30

    Отто Дильс Нобелевская премия по химии «за открытие и развитие диенового синтеза».

    Слайд 31

    Структура производства синтетических каучуков по странам Западной Европы

    Слайд 32

    Структура производства синтетических каучуков по странам Юго-Восточной Азии

    Натуральный каучук


    НАТУРАЛЬНЫЙ КАУЧУК

    • это полимер растительного происхождения.

    «Каучук» происходит от названия «каучу»

    («кау» - дерево, «учу» - течь, плакать –

    слезы дерева )


    содержится:

    в млечном соке (латексе) каучуконосных растений

    Крупнейший производитель натурального каучука Малайзия и Бразилия

    Бразильская гевея


    Гивея достигает размеров

    45 метров в высоту

    при 2,5-2,8 м в обхвате.


    Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло 5 в. назад. На острове Гаити в 1493 году Христофор Колумб увидел туземцев, игравших большим плотным мячом.

    Это и был каучук.


    1823г. шотландец Ч.Макинтош придумал прокладывать слой резины между двумя кусками ткани, начался «резиновый бум». Непромокаемые плащи, которые стали называть «макинтошами», получили широкое распространение.

    В Америке стало модно в дождь поверх башмаков носить резиновую обувь – галоши.

    Недостаток – эластичность каучука проявляется лишь в небольшом интервале температур.

    В холодную погоду резиновые изделия твердели и могли растрескаться ,

    а летом размягчались , превращаясь в липкую , издающую зловоние массу.


    • Твердый, прочный
    • Эластичный, износостойкий
    • Не проводит электрический ток
    • Водо и газонепроницаемый
    • Не растворяется в воде
    • Набухает и растворяется в СS 2 , бензине, хлороформе
    • Т - твердый, хрупкий
    • Т - мягкий, липкий

    Получение натурального каучука

    n СН 2 = С - СН = СН 2 →

    СН 3

    2- метилбутадиен – 1, 3 (изопрен)

    – СН 2 СН 2 -

    (С = С) n

    СН 3 Н

    цис-изопреновый каучук

    (стереорегулярное строение)


    В США жаркое лето, кризис резиновой промышленности – вся ее продукция превратилась в мерзко пахнущий кисель . Фирмы по производству резины разорились.

    Чарльз Нельсон Гудьир , верил, что из каучука можно создать хороший материал. Он посвятил этой идее несколько лет, потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: «Если вы увидите человека в резиновом пальто, резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться – это Гудьир». Гудьир упорно смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом. В 1839 он обнаружил, что добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость.


    Вулканизация – превращение каучука в резину. Нагревание каучука с серой – образуются дисульфидные мостики, которые сшивают линейные макромолекулы. Мягкая резина – 5-10% S Твердая резина – 30-50% S ( эбонит )


    Вулканизированный каучук – резина


    • Прочность
    • Эластичность более , чем у каучука
    • Стойкость к деформациям
    • Стоек к перепадам температур
    • Химически стоек (в бензине не растворяется, только набухает)




    Применение каучуков и других полимеров в медицине для изготовления искусственных органов имплантантов

    Cлайд 1

    Cлайд 2

    Родина гевеи – Бразилия. Лучше всего гевея растёт близ экватора в так называемом каучуковом поясе – полосе шириной 2600 километров.

    Cлайд 3

    В зависимости от того в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на: паренхимные (в корнях и стеблях), хлоренхимные (в листьях и молодых побегах), латексные (в млечном соке).

    Cлайд 4

    Сок из цистерны переливают в специальные бассейны. Латекс – сложная смесь органических и минеральных веществ. Чтобы выделить каучук, его надо смешать с муравьиной кислотой. Латекс сворачивается как молоко. Процесс коагуляции длится 12 часов.

    Cлайд 5

    Камбоджа - это небольшое очаровательное королевство в Индокитае, бывшее ранее крупной могущественной империей Юго-Восточной Азии в период IX-XIV веков – империей Кхмеров

    Cлайд 6

    Cлайд 7

    Натуральный каучук Гуттаперча Синтетический каучук Цис- полиизопрен (2-метилбутадиен-1,3) (-сн3-сн=с(сн3)-сн2-)n Транс-полиизопрен (пространственный изомер) 1) Бутадиеновый (дивиниловый) (-сн2-сн=сн-сн2-)n 2) Бутадиен-стирольный (-сн2-сн=сн-сн2-сн2-сн(с6н5)-)n 3) Бутадиен-нитрильный (-сн2-сн=сн-сн2-сн2-сн(сN)-)n 4)Изопреновый (-сн2-с(сн3)=сн-сн2-)n 5)Хлоропреновый (-сн2-сн(cl)=сн-сн2-)

    Cлайд 8

    История открытия каучука. Человек встречался с каучуком давно. В тропических странах и сейчас остались деревья, дающие каучук. В Мексике, например, сохранились раскопки, в которых были найдены резиновые мячи. Эти мячи служили для ритуальных целей За игрой в мяч застали спутники Колумба жителей острова Гаити. Любопытно отметить, что эта игра сохранилась у них до сих пор. Европейцы, конечно, тоже были поражены необычными свойствами мячей. Полученные сведения записаны в трудах испанских историков начала 17 в., и из них мы узнали, что вещество, из которого делают мячи, получается из сока особого дерева. Образцы каучука были привезены в Европу и хранились в музеях как редкость.Спустя 100 лет, в первой четверти 18 века, Французская Академия Наук снарядила в Южную Америку экспедицию для измерения длины меридиана. В состав экспедиции вошел энергичный ученый Ла-Кондамин. Заинтересовавшись каучуком, он разузнал о его добычи и применении в Бразилии. Его записи очень поучительны в этом отношении. Они вышли в 1735 г., и из них мы узнаем следующее: дерево, из которого добывался каучук, носит название гевея (Heve). При подсечке его вытекает белый млечный сок, высыхающий на воздухе и темнеющий при этом. Им пропитывали ткани для придания им водонепроницаемости, изготовляли факелы из засохшей смолы, а также получали особые бутылочки в виде спринцовок – полых эластичных сосудов, из которых можно выбрасывать воду на большую высоту.

    Cлайд 9

    ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. Попытаемся получить в лабораторных условиях натуральный каучук, используя для этого млечный сок фикуса Проводим сбор латекса. Для этого отрезаем несколько молодых листьев, собираем выделившийся сок и, взвешиваем его, так как приведённые далее количества веществ указываются из расчёта на каждые 30 грамм латекса. 2) Добавляем к собранному латексу 50 миллилитров 40% раствора хлорида аммония NН4СI или 50 миллилитров 25% раствора хлорида кальция СаСI2. Для разрушения оболочки окружающей частички каучука. 3) Через 30 минут приливаем к полученному раствору 50 миллилитров 96% С2Н5ОН. После этого частицы каучука будут слипаться в капли. 4) Через 5-6 минут фильтруем раствор через марлю. 5) Собираем отфильтрованный каучук стеклянной палочкой предварительно нагретой до температуры 55-60 градусов Цельсия. Из такого каучука резина не получится, но испытать свойства каучука можно Общий выход каучука (из 30 грамм латекса) колеблется от 6,5 до 9 грамм. Аналогичным образом можно получить каучук из млечного сока одуванчика.

    Каучуки натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водойнепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, млечного сока каучуконосных растений.


    На острове Гаити (а тогда Эспаньола) во время своего второго путешествия в 1493 году испанский адмирал Христофор Колумб увидел туземцев, игравших большим плотным мячом. Испанцы были удивлены весёлой игрой индейцев. Они в такт песне подбрасывали чёрные шары. Хотя это казалось невероятным, но, ударяясь о землю, мячи довольно высоко подскакивали в воздух. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и п Колумб привёз несколько кусков этого удивительного вещества на родину, но в те времена он никого не заинтересовал. ахнут дымом. Индейцы делали из него непромокаемые калоши, которые в жару прилипали к ногам, а, растянувшись, больше уже не сжимались. Много лет испанцы пытались повторить водойнепроницаемые вещи (обувь, одежду, головные уборы) индейцев, но все попытки были неудачными. Следующие два века каучук для Европы был просто любопытной заморской диковинкой.


    В 1731 году правительство Франции отправило математика и географа Шарля Кондамина (Charles Marie de La Condamine) в географическую экспедицию по Южной Америке. В 1736 он отправил обратно во Францию несколько образцов каучука вместе с описанием продукции, производимой из него людьми, населяющими Амазонскую низменность. После этого резко возрос научный интерес к изучению этого вещества и его свойств. В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиластиком («смолой эластичной»). В 1838 году Чарльз Нельсон Гудьир открыл способ вулканизации каучука смешав его с серой. Резина и изделия из нее стали одной из составляющих частей технической революции, которую переживало человечество в XIX веке. Спрос на каучук стремительно рос. Бразилия под страхом смертной казни запретила вывоз семян гевеи из страны. Наступил «резиновый бум».




    Натуральный каучук аморфное, способное кристаллизоваться твёрдое тело. Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и затем растворяясь в жирных и ароматических углеводойродах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике. Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а также технологическими, то есть, способностью обрабатываться на оборудовании заводойв резиновой промышленности. Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию. Каучук хороший диэлектрик, он имеет низкую водой- и газопроницаемость. Легко окисляется химическими окислителями, медленно кислородом воздуха. Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали. Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени.








    Макинтош

    В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макинтош (Charles Macintosh) предложил класть тонкий слой каучука между двумя слоями ткани и из этого материала шить водонепроницаемые плащи.




    Эластичность

    • Эластичность (упругость) - способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию.

    В натуральном каучуке содержится 91-96% углеводорода полиизопрена (C5H8)n, а также белки и аминокислоты, жирные кислоты, каротин, небольшие количества солей меди, марганца, железа и др. примеси. Полиизопрен натурального каучука является стереорегулярным полимером. Практически все звенья изопрена 98-100% в макромолекуле присоединены в цис-1,4-положении:

    Интересно, что существует природный геометрический изомер каучука - гуттаперча, представляющая собой транс-1,4-полиизопрен:


    Свойства

    • При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C - хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C - мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C - превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200-250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.


    Чарльз Гудьир

    в 1834 г. открыл

    вулканизации


    История вулканизации

    • в один из зимних дней 1839 г. «резиновый человек» бросил в печь смесь каучука с серой. Продукт оказался необычайно упругим и прочным, а главное – не терял своих свойств под воздействием жары.


    автопокрышки

    • Ластики из натурального каучука

    • Швабры и щётки

    Ковер на натуральном каучуке






    • один из первых советских заводов по производству синтетического каучука. Долгие годы он был секретным и проходил в документах как "Завод литеры Б"

    • Сегодня из бутадиена и изопрена производится 80% мирового синтетического каучука. "Остаток" делают из стирола, хлоропрена, этилена и других полимеров.



    Нобелевская премия по химии

    «за открытие и развитие диенового синтеза».

    Отто Дильс







    Сейчас производится широкий ассортимент синтетических каучуков, различных по составу и потребительским свойствам. Обычно каучуки классифицируют и называют по названию мономеров, использованных для их получения (изопреновые, бутадиеновые каучуки), или по характерной группе атомов, входящих в их состав (полисульфидные, кремнийорганические и т.д.).

    Примеры некоторых синтетических каучуков .

    Среди каучуков общего назначения по-прежнему широко распространены бутадиеновые СКД (стереорегулярный 1,4-цис-полибутадиен).

    и изопреновые (1,4-цис-полиизопрен) каучуки.


    Бутилкаучук (БК) - сополимер 2-метилпропена с небольшим количеством изопрена

    Полихлоропреновые каучуки (наирит, неопрен)

    фторкаучуки - сополимеры фторированных или частично фторированных алкенов

    кремнийорганические каучуки - полиорганосилоксаны

    И другие…




    • Из остальных 40% делается еще 50 тыс. наименований продукции - шланги, ленты транспортеры, клеи, краски, плащи, подметки для обуви.

    задумайтесь

    • Получение синтетического каучука - одно из великих достижений ХХ века. Однако, как и многие другие, оно принесло не только пользу. Ежегодно в мире выбрасывается до 100 млн использованных автопокрышек. В естественных условиях они разлагаются не менее ста лет, а при сжигании выделяют чрезвычайно вредные газы.