У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Давялося адмовіцца ад цэлюлоідных шароў. Але хутка цэлюлоіду знайшлі новае скарыстанне. 3 яго пачалі рабіць цацкі. Многа радасці далі дзіцячаму сэрцу лёгкія, небіткія, прыгожа расфарбаваныя птушкі, звяры, лялькі. Цэлюлоідныя ільвы і сабакі, мядзведзі і сланы, лялькі з рухомымі рукамі і нагамі пачыналі трывала ўваходзіць ва ўжытак дзяцей.
Бацькі куплялі гэтыя цацкі таму, што яны былі танныя, прыгожыя і не пэцкаліся. Фабрыкантаў жа цэлюлоід захапляў прастатой апрацоўкі.
3 воску, пластыліну або дрэва рабілі спачатку мадэль цацкі. Па гэтай мадэлі рабілі з бронзы або медзі форму. Потым з нагрэтага цэлюлоіду ў гэтых формах выдзімалі сціснутым паветрам, або штампавалі, або прасавалі часткі цацак, якія затым склейвалі і расфарбоўвалі.
У адной форме можна зрабіць дзесяткі тысяч аднолькавых цацак. Прастата вырабу забяспечвала іх таннасць.
Аднак і тут захапленне праз некаторы час змянілася расчараваннем. Пакінутыя на сонцы цацкі загараліся і згаралі, як порах.
На самай жа справе яны і зроблены былі з ... пораху, толькі змешанага з камфорай. Нітраклятчатка служыла ім асновай, таксама як і бяздымнаму пораху — піраксілін. Але нягледзячы на гэта цэлюлоіду знаходзілі ўсё новыя і новыя скарыстанні.
3 яго пачалі рабіць грабяні, грабянцы і партсігары.
У 1881 годзе на Парыжскай фотавыстаўцы дэманстравалася ўпершыню гібкая, празрыстая цэлюлоідная фотаплёнка, вынайдзеная I. В. Болдыравым. Праз некалькі гадоў гэтая плёнка атрымала распаўсюджанне ва ўсім свеце.
У 90-х гадах мінулага стагоддзя спажыўцом цэлюлоіду становіцца і толькі што ўзнікшы кінематограф.
Вытворчасць цэлюлоіду расла з кожным годам. Яе затрымлівалі толькі недахоп і дарагоўля камфоры.
Камфора — цвёрдае рэчыва ў выглядзе бясколерных крышталяў з характэрным, своеасаблівым пахам і гаркаватым смакам.
Да вынаходства цэлюлоіду камфора скарыстоўвалася амаль выключна ў медыцыне.
Развіццё цэлюлоіднай вытворчасці рэзка павысіла попыт на камфору. Яе пачалі ўжо скупляць не кілаграмамі, як раней, а тысячамі тон. Камфора перастала быць лякарствам. Яна ператварылася ў важную прамысловую сыравіну.
Камфору да 1905 года здабывалі выключна з кары, драўніны, галін, лісцяў і кветак вялікіх і прыгожых дрэў, якія называліся камфорным лаўрам. Больш за ўсё камфоры змяшчаецца ў драўніне старых дрэў. Камфорныя лаўры растуць пераважна ў Кітаі і Японіі.
Драпежніцкае гаспадарнічанне капіталістычных манаполій прывяло да поўнага знішчэння лаўравых лясоў. Камфоры ж патрабавалася ўсё больш і болып. Здавалася б, што трэба закладваць вялікія плантацыі лаўра так, як гэта было зроблена з гевеяй. Але капіталістам гэта было нявыгадна. Камфорны лаўр расце вельмі павольна — звыш ста гадоў трэба чакаць, каб у яго драўніне назапасілася многа камфоры. Капіталістычнаму спосабу вядзення гаспадаркі неўласціва ўкладваць капіталы ў прадпрыемствы, якія пачнуць прыносіпь прыбытак толькі пасля ста гадоў. Плантацый лаўра было закладзена вельмі мала. Камфоры не хапала.
На дапамогу прышлі хімікі. У 1905—1907 гадах хімікі навучыліся падрыхтоўваць камфору штучным шляхам са шкіпінару і піхтавага масла.
Пасля гэтага тэхнічнае значэнне цэлюлоіду яшчэ больш узрасло. Ён стаў танней.
У 1904 годзе вынайшлі спосаб вырабу безасколачнага шкла. Ліст празрыстага цэлюлоіду ўкладвалі паміж двума лістамі звычайнага шкла. Такое шкло пачалі называць трыплекс, гэта значыць які складаецца з трох слаёў. Трыплекс хутка стаў неад’емнай дэталлю аўтамабіля, аў-
Рыс. 56. Камфорны лаўр, з якога здабываюць камфору.
тобуса. Цяпер ужо ні шафёр, ні пасажыры аўтамабіляў і аўтобусаў пры выпадковых аварыях не атрымлівалі раненняў ад асколкаў разбітага шкла. Калі нават шкло пры сутыкненні трэскалася, то асколкі не разляталіся ў бакі. Яны заставаліся прыклеенымі да цэлюлоіднай пракладкі.
Новы пластык. заваяваў трывалыя пазіцыі ў аўтамабільнай прамысловасці. Ён стаў для вытворчасці аўтамабіляў такім жа важным матэрыялам, як высакаякасная сталь і добры каўчук.
Таннасць, прастата вытворчасці, гігіенічнасць, яркасць афарбоўкі вырабаў з новага матэрыялу шырока адкрылі яму рынкі Старога і Новага Свету. Цэлюлоідныя вырабы пранікалі ў самыя глухія вёсачкі.
I ўсюды іх суправаджалі пажары. Гарэлі кінатэатры, таму што загаралася цэлюлоідная плёнка. Гарэлі магазіны цацак.
Загараліся партсігары ад неасцярожна пакладзенага акурка. Сотні рабочых гінулі ад выбухаў і пажараў на цэлюлоідных фабрыках.
2. Барацьба з гаручасцю цэлюлоіду
Ужо першыя выпадкі самазагарання цэлюлоіду прымусілі хімікаў шукаць спосаб, каб зрабіць цэлюлоід бяспечным. Былі прапанаваны сотні спосабаў вырабу бяспечнага цэлюлоіду, але ўсе яны аказваліся мала прыгоднымі, таму што цэлюлоід траціў пры гэтым сваю галоўную годнасць •— пластычнасць.
Вучоным трэба было разабрацца, дзякуючы чаму цэлюлоід валодае пластычнасцю. Толькі пасля гэтага можна было б змяніць адну яго ўласцівасць — гаручасць, не парушаючы другую — пластычнасць.
Калі Хайят і ўсе яго паслядоўнікі змешвалі нітраклятчатку з рознымі рэчывамі, яны вельмі цьмяна прадстаўлялі сабе, якія хімічныя працэсы адбываюцца ў растворах. Вучоныя ішлі тады да ўдасканальвання цэлюлоіду як бы вобмацкам. Толькі пазней хімікі раскрылі сутнасць гэтых рэакцый.
Здавалася дзіўным: у чыстым спірце нітрацэлюлоза не раствараецца, а калі дабаўляюць да спірту камфору, то яна пачынае растварацца. Выходзіць, што «растваральнікам» з’яўляецца іменна камфора — цвёрдае рэчыва, а спірт — вадкасць — толькі памочнік яе.
Калі камфора раствараецца ў спірце, то яе малекулы набываюць вялікую рухомасць. Яны як бы «атакуюць» жаўтаватыя камякі нітрацэлюлозы, пранікаюць паміж яе малекуламі і расштурхваюць іх. На кожную вялікую ніткападобную малекулу цэлюлозы прыпадае да 1000 маленькіх рухомых малекул камфоры. А кожная малекула камфоры рухаецца пад «аховай» трох-чатырох малекул спірту. Сілы счап-
лення паміж малекуламі нітрацэлюлозы пад уплывам штуршкоў малекул камфоры слабеюць. Нітрацэлюлоза раствараецца. Малекулы спірту, «адканваіраваўшы» сваіх «падначаленых», выдаляюцца, гэта значыць спірт выпарваецца. Застаецца сумесь двух цвёрдых рэчываў. Але гэта не проста механічная сумесь. Гэта хутчэй сплаў, толькі не металаў, а арганічных рэчываў. Сплавы называюцца ў хіміі цвёрдымі растворамі. Растваральнікам у цэлюлоідзе з’яўляецца камфора. Яе маленькія малекулы запаўняюць прамежкі паміж ніткападобнымі малекуламі цэлюлозы.
Пры звычайнай тэмпературы малекулы гэтага цвёрдага раствору амаль нерухомыя. Пры награванні найбольшую рухомасць набываюць малекулы камфоры. Яны малыя і лёгкія, але затое іх тысячы. Яны расштурхваюць доўгія цяжкія малекулы нітрацэлюлозы. Камфора служыць як бы змазачным матэрыялам для вялікіх малекул цэлюлоіду — яны таксама пачынаюць рухацца, і цэлюлоід размякчаецца, робіцца пластычным.
Нешта падобнае адбываецца і ў цвёрдых растворах сплаваў металаў. Цяжкі метал — свінец сплаўляюць з адным або некалькімі лёгкімі металамі — волавам, вісмутам, кадміем, індыем.
Сплавы, якія атрымаліся, адзначаюцца выдатнай легкаплаўкасцю. Напрыклад, сплаў, у саставе якога знаходзіцца індый, плавіцца пры тэмпературы 47 градусаў.
Такая прычына пластычнасці цэлюлоіду. Заставалася высветліць прычыну яго гаручасці.
Пры працяглым награванні або пад уздзеяннем высокай тэмпературы цэлюлоід загараўся і хутка згараў, утвараючы клубы задушлівага дыму. 3 аднаго кілаграма цэлюлоіду пры поўным згаранні атрымліваецца 170—180 літраў розных газаў. Дзіўнага тут нічога няма: і нітрацэлюлоза і камфора — гаручыя рэчывы.
Але галоўным віноўнікам гаручасці цэлюлоіду з’яўляецца іменна нітрацэлюлоза. Калі цэлюлозу апрацоўваць азотнай кіслатою, да кожнай яе малекулы далучаюцца дзве групы атамаў азоту, злучаныя з атамамі кіслароду. У кожным звяне малекулярнага ланцужка нітрацэлюлозы выяўляецца прыкладна шэсць атамаў вугляроду, восем атамаў вадароду, два атамы азоту і дзевяць атамаў кіслароду. Прычым кісларод непасрэдна звязаны іменна з атамамі азоту. Злучэнні ж азоту з кіслародам не трывалыя і лёгка раскладаюцца.
Пры награванні малекулы нітрацэлюлозы распадаюцца і атамы азоту адшчапляюць частку свайго кіслароду. Вызвалены кісларод уступае ў хімічнае злучэнне з вугляродам і вадародам. Пры гэтым вылучаецца вялікая колькасць цяпла. У рэакцыі прымае ўдзел таксама і кісларод паветра. Цэлюлоід загараецца, узнікае пажар.
Хімікі ўстанавілі, што прычына лёгкага загарання цэлюлоіду тоіцца ў тым, што яго аснова, нітрацэлюлоза,— моцнае выбуховае рэчыва.
У першыя гады скарыстання цэлюлоіду хімікі яшчэ дрэнна ўмелі кіраваць хімічнымі рэакцыямі. Скрозь і ўсюды, пры апрацоўцы цэлюлозы азотнай кіслатою, яны атрымлівалі замест нітрацэлюлозы патрэб-
нага ім саставу больш небяспечную яе разнавіднасць — піраксілін або сумесь гэтых двух рэчываў. Піраксілін, аказаўшыся ў цэлюлоідзе, рабіў яго асабліва небяспечным. Зразумела, што більярдныя шары ўзрываліся, як ручныя гранаты.
Вытворчасць нітрацэлюлозы ўпарадкавалі, піраксілінавую небяспеку ўстаранілі, але цэлюлоід усё роўна заставаўся вогненебяспечным.
У хімікаў было тры шляхі. Па-першае, дабавіць да цэлюлоіднай масы негаручыя рэчывы, накшталт мелу, гіпсу, кааліну, вокіслаў металаў. Малекулы гэтых дабавак служылі б «плоцікамі», якія разгароджвалі б малекулы нітрацэлюлозы так, каб «пажар» адной або некалькіх малекул не мог распаўсюдзіцца на ўсё рэчыва.
Гэта было зроблена. Розныя негаручыя дабаўкі змяншалі яго загаральнасць, але не змаглі ўстараніць яе цалкам. Цэлюлоід стаў толькі менш гаручым.
Тады вучоныя пачалі шукаць, ці нельга чым-небудзь замяніць камфору, бо яна — таксама гаручае рэчыва.
Прыдатныя заменнікі камфоры былі знойдзены, і з іх дапамогаю хімікі падрыхтавалі новыя пластычныя масы — этролы. Пачатковыя літары гэтай назвы паказваюць прызначэнне гэтых новых «сваякоў» цэлюлоіду: электра, тэлефон, радыё. У сучасны момант з этролаў падрыхтоўваюць сотні розных дэталей тэлефонных апаратаў, радыёпрыбораў і электраарматуры.
Усе гэтыя ўдасканаленні, робячы цэлюлоід менш гаручым, пазбавілі яго ў той жа час другой каштоўнай уласцівасці — празрыстасці. 3 непразрыстага ж цэлюлоіду нельга рабіць кінаплёнку. У той жа час пажары кінатэатраў і кінафабрык забіралі многа жыццяў і з’яўляліся прычынай вялікіх няшчасцяў і страт.
КНІГІ ОНЛАЙН
