У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Гудзьер успомніў, што пласцінка, як катлета ў сухарах, была абсыпана парашком серы.
«Дык вось у чым прычына нечаканага змянення каўчуку на агні!» падумаў Гудзьер.
Цяпер ён ужо знарок змяшаў каўчук з серай і кінуў яго на пліту. Вынік атрымаўся той жа. He верачы ў нечаканы поспех, Гудзьер дастаў яшчэ некалькі кавалкаў сырога каўчуку і зноў паўтарыў дослед. Сумненняў болып не заставалася. Задача ператварэння каўчуку ў эластычную стойкую рызіну была вырашана.
Нягледзячы на беднасць, Гудзьер працягваў удасканальваць спосабы ператварэння каўчуку ў рызіну. Яму давялося нават сядзець у турме за даўгі.
Адзін з прамыслоўцаў, даведаўшыся з газет аб вынаходстве Гудзьера, пачаў яго шукаць.
Прыехаўшы на вуліцу, дзе жыў Гудзьер, ён спытаў у суседзяў, як знайсці вынаходцу.
Суседзі сказалі: «Калі Вы сустрэнеце чалавека ў шапцы, штанах, сурдуце, накідцы, зробленых з рызіны, у рызінавых ботах і з рызінавым кашальком без аднаго цэнта ў ім, то гэта і будзе Гудзьер».
Спосаб апрацоўкі каўчуку серай атрымаў назву вулканізацыі.
Каўчук, гэтае загадкавае пругкае рэчыва, аказаўся ўладальнікам яшчэ адной дзіўнай уласцівасці — у сумесі з серай пад уздзеяннем высокай тэмпературы ён набывае эластычнасць і перастае баяцца цяпла і холаду.
Прычына гэтай уласцівасці каўчуку тады была незразумелай. Яе раскрыла толькі сўчасная навука, дзякуючы працам рускіх і іншаземных вучоных і ў першую чаргу Бутлерава, які стварыў тэорыю хімічнай будовы арганічнага рэчыва, а таксама яго вучняў Фаворскага і Лебедзева. паглыбіўшых тэорыю Бутлерава і скарыстаўшых яе для ненасычаных вугляродных злучэнняў.
3. Ператварэнне малекул каўчуку
Усе вучоныя мінулага стагоддзя, якія былі на месцы здабычы латэксу, здзіўляліся яго падабенству з малаком. Латэкс быў такога ж колеру, як малако, і з цягам часу, калі яго не ўзбоўтвалі, адстойваўся.
На паверхні латэксу збіралася «смятана», але складалася яна не з масла, а з каўчуку.
Пры доўгім стаянні або пад дзеяннем якой-небудзь кіслаты латэкс
згусае, стварожваецца.
Даследчыкі разбаўлялі сок гевеі вадой і кроплю атрыманай вадкасці разглядалі ў мікраскоп. Пад мікраскопам латэкс таксама быў падобны на малако. У полі зроку з’яўляліся шматлікія маленькія шарыкі каўчуку, якія надзвычай нагадвалі шарыкі масла ў малацэ.
Каўчукавыя шарыкі атрымалі назву глобул («глобула»—шарык).
У мінулым стагоддзі мікраскопы былі яшчэ недастаткова моцныя і добрыя. Вучоныя маглі бачыць толькі найбольш буйныя глобулы. Як выявілася ў далейшым, большасць глобул нябачная нават у сучасныя аптычныя мікраскопы. Іх удалося разгледзець толькі з дапамогаю элек-
троннага мікраскопа.
Колькасць глобул у латэксе велізарная. У адной кроплі соку гевеі вагой ’/зо грама налічваецца звыш 200 мільёнаў глобул. Сярэдні размер адной глобулы роўны 1,5 мікрона.
Латэкс разоў у дзесяць багацейшы каўчукам, чым малако тлушчам. У малацэ змяшчаецца 3,5—4,5 працэнта тлушчу, а каўчуку ў латэксе —
35 працэнтаў.
Такія сумесі дзвюх вадкасцей, з якіх адна распылена на вельмі дробныя кропелькі і плавае ў другой вадкасці, не раствараючыся ў ёй, называюцца эмульсіямі.
Малако — гэта эмульсія казеінавага раствору з тлушчам. Латэкс гевеі—■ эмульсія расліннага соку з каўчукам.
Але падабенства паміж малаком і латэксам не поўнае. Розніца становіцца выразнай, калі яны пачынаюць згусаць. У пракіслым малацэ з раствору выпадае не тлушч, а казеін, у латэксе ж згушчаецца каўчук.
Калі латэкс згусае, маленькія шарыкі вадкага каўчуку злучаюцца
Рыс. 39. Кропля латэксу пад мікраскопам.
адзін з другім, утвараючы буйныя часцінкі, якія, зліпаючыся, паступова ператвараюцца ў цвёрдую масу.
Каўчук, таксама як і іншыя высокамалекулярныя рэчывы, складаецца з вялікіх малекул. Каб скласці адну вялікую малекулу, паміж сабой павінны счапіцца прыкладна дзве тысячы малекул«малютак».
Малекулярны ланцужок, які ўтварыўся, аднак, непадобны на прамыя нітачкі цэлюлозы або кераціну. Малекула каўчуку — гэта пругкі клубок зблытаных спружынячых нітак.
Калі выцягваюць кавалак каўчуку, клубкі малекул каўчуку пачынаюць пакрыху выпроствацца. I чым больш расцягваецца каўчук, тым прамейшымі робяцца малекулы.
Рыс. 40. Пад дзеяннем серы каўчук ператвараецца ў рызіну, у выніку ўтвараюцца серныя мосцікі паміж асобнымі малекуламі каўчуку, што прыводзіць да павышэння трываласці рызінавых вырабаў.
Калі ж перастаць расцягваць каўчук, яго малекулы зноў скручваюцца ў спружынячыя клубкі і кавалак каўчуку прымае ранейшую форму.
Стальную або металічную палоску можна расцягнуць з вялікай йяжкасцю, ды і то яна нямнога падоўжыцца. Кавалачак каўчуку можна лёгка расцягнуць у 5—10 разоў.
Вялікія малекулы сырога каўчуку параўнальна слаба звязаны паміж сабой. Пры награванні яны набываюць вялікую рухомасць, каўчук пачынае размякчацца і раскладацца.
Калі кінуць кавалачак сырога каўчуку ў бензін, эфір, серавуглярод, шкіпінар або ў які-небудзь іншы растваралыіік, то мільёны малых малекул вадкасці, якія бесперапынна рухаюцца ў розных напрамках, будуць
пранікаць паміж ніткападобнымі малекуламі каўчуку, расштурхваць іх, рассоўваць і паступова адну за другой адрываць.
Калі ў растваральнік трапляе цвёрдае рэчыва, падобнае да солі або цукру, гэта значыць пабудаванае з малых малекул, то малекулы вадкасці «распраўляюцца» з імі даволі хутка. Каўчук жа складаецца з вялікіх малекул. Іх так лёгка не адарвеш. Таму каўчук спачатку набракае, прамочваецца вадкасцю, якая яго растварае, і пачынае растварацца толькі ў тым выпадку, калі вадкасці ўзята дастаткова многа.
Але малекулы каўчуку, якія і адарваліся адна ад другой, не могуць свабодна і хутка рухацца. Япы закранаюць адна другую, чапляюцца. перашкаджаюць рухацца сваім суседзям. Раствор каўчуку таму заўсёды вязкі і клейкі.
Пры награванні сумесі сырога каўчуку з серай адбываецца вельмі своеасаблівая з’ява. Атамы расплаўленай серы прапікаюць паміж малекуламі каўчуку, расштурхваюць іх, дзейнічаючы таксама, як малекулы растваральніка. Але ў той жа час яны ўступаюць у хімічнае злучэнне з малекуламі каўчуку. Пры гэтым кожны атам серы счапляецца адразу з дзвюма малекуламі каўчуку — сера ўтварае «мосцікі», падобныя да тых, якія ёсць у малекулах кераціну шэрсці. Але там мосцікі змацоўваюць доўгія ланцужкі кераціну парамі, нібы шпалы ў рэйках. Тут жа атамы серы змацоўваюць паміж сабой ланцужкі каўчуку ў розных напрамках у адзінае малекулярнае збудаванне, і атрымліваецца рэчыва, якое называецца ўжо рызіпай. Па сваёй будове яна падобная на маставую ферму. Бэлькамі служаць ніткападобныя ланцужкі каўчуку, а падкосамі і раскосамі з’яўляюцца атамы серы.
Серныя «мосцікі» павышаюць трываласць каўчуку. Рызіна не раствараецца ў тых вадкасцях, якія з’яўляюцца растваральнікамі каўчуку. У бензіне, шкіпінары і эфіры рызіна толькі набракае.
Серныя «мосцікі» моцна трымаюць малекулы каўчуку. Чым больш атамаў серы прымацуецца да ланцужкоў каўчуку, тым цвярдзейшай будзе рызіна. Так, мяккая рызінка для сцірання змяшчае 3—4 працэнты серы. Аўтамабільная шына змяшчае 56 працэнтаў серы. А пры насычэнні каўчуку 30 працэнтамі серы атрымліваецца цвёрдае, рогападобнае рэчыва — эбаніт.
У цяперашні час распрацаваны тысячы рэцэптаў падрыхтоўвання разнастайных рызінавых сумесей. У гэтыя сумесі, апрача серы, для павелічэння трываласці рызіны дабаўляюць сажу, солі і вокіслы розных металаў; для змяншэння кошту вырабаў дабаўляюць мел і каалін; для паскарэння вулканізацыі ўносяць арганіч ныя рэчывы.
На сучасных заводах выпрацоўваюць розныя сарты рызіны з самымі разнастайнымі ўласцівасцямі. Адны не прапускаюць газу і не баяцца шкоднага дзеяння хімічных вадкасцей, другія з’яўляюцца вельмі добрай ізаляцыяй для электрычных машын і генератараў, трэція маюць павышаную трываласць і вялікую ўдзельную вагу, але самай добрай якасцю рызіны з’яўляецца эластычнасць, якой яна абавязана каўчуку.
4. Каўчукавая катарга
Вынаходства вулканізацыі было пераломным момантам у гісторыі каўчуку. Яно адкрыла новаму матэрыялу шырокую дарогу ў прамысловасць. Галёшы перасталі прыліпаць да зямлі, макінтошы— склейвацца, мячыкі сталі лепш скакаць, а рызінкі — сціраць. Каўчук стаў зусім незаменным матэрыялам.
На працягу некалькіх гадоў здабыча каўчуку вырасла ў некалькі тысяч разоў. 3 300 тон, здабываемых да вынаходства вулканізацыі, яна павялічылася да 30 тысяч тон у 1860 годзе і к цяперашняму часу дасягнула паўтара мільёна тон у год.
За 100 гадоў — у 5000 разоў!
3 кожным годам попыт на каўчук узрастаў, пашыраўся пералік вырабляемых тавараў. К пачатку нашага стагоддзя іх налічвалася звыш дзесяці тысяч. Вынаходствй аўтамабіля, развіццё электрычнага асвятлення і хімічнай прамысловасці яшчэ больш павысілі попыт на рызіну. Стала ўжо не хапаць каўчуку, атрымліваемага з некранутых лясоў Бразіліі.
У пагоні за каўчукам узмацнілася эксплуатацыя насельніцтва трапічных краін Паўднёвай Амерыкі. Але каўчуку ўсё ж такі не хапала. Цэ ны на яго на сусветным рынку няўхільна ўзрасталі, У гэты час узнікае ідэя стварэння плантацыі гевеі ў іншых частках свету, у раёнах з цёп-
Рыс. 41. Для атры.мання 1000 тон натуральнага каўчуку ў каланіяльных краінах неабходна 2 700 000 дрэў і 5 гадоў працы 1000 рабочых.
лым і вільготным кліматам: у Інданезіі, на астравах Ява і Суматра, у Малайі і ў іншых месцах.
Англійскія прадпрыемцы імкнуліся набыць уласныя плантацыі гевеі. У велізарных англійскіх калоніях на востраве Цэйлоне і ў Бірме было для гэтага ўсё: і клімат, і зямля, і рабы, не было толькі аднаго — насення гевеі.
У 1872 годзе англійскі ўрад звярнуўся да ўрада Бразіліі з просьбай прадаць насенне каўчуканосных дрэў. Бразільскі ўрад, не жадаючы траціць манаполію на сусветным рынку, адмовіўся. Тады англійскія прадпрыемцы выкарысталі стары ўлюбёны прыём — эканамічны шпіянаж.
У 1875 годзе англійскі «батанік» Генры Вікгем пад выглядам вывучэння бразільскай флоры і збірання гербарыя аб’ездзіў удоўж і ўпоперак басейн ракі Амазонкі і тайна вывез адтуль 70 тысяч каліў насення гевеі.
Бразільскі ўрад, даведаўшыся аб тым, што здарылася, заявіў афіцыяльны пратэст, абвінавачваючы Вікгема ў ашуканстве і крадзяжы.
Англійскі ўрад узнагародзіў Вікгема ордэнам і прысвоіў яму тытул баранета.
Насенне было пасеяна ў лонданскім батанічным садзе. Атрыманыя саджанцы адвезлі на востраў Цэйлон.
КНІГІ ОНЛАЙН
