У свеце вялікіх малекул
Памер: 262с.
Мінск 1959
Навука і ў гэтым спаборніцтве з натуральнымі матэрыяламі пераадолела немагчымае. I гэта далёка не апошняя яе перамога.
Хімія здолела ажыццявіць нешта такое, што і ў галаву не магло прыйсці самым вынаходлівым аўтарам навукова-фантастычных раманаў. Яна зрабіла нябачным бляск.
Бляск або водбліск, гэта значыць адбітак святла ад бліскучых паверхняў, у шмат якіх выпадках бывае небяспечным, шкодным і непрыемным.
Бляск хваль у сонечных праменнях перашкаджае назіранню за морам і рыбакам і матросам ваенных караблёў. Варожыя падводныя лодкі заўсёды падкрадаюцца з боку сонца.
Бляск лакіраванай паверхні карцін перашкаджае фатаграфаваць іх.
Бляск рэфлектараў аўтамабільных фар слепіць вадзіцеляў сустрэчных транспартных машын.
Блякс асфальту на шасэ стамляе зрок шафёраў, і гэта іншы раз бывае прычынай аварыі.
Бляск святла выклікае ў палярнікаў і альпіністаў цяжкае і пакутлівае захворванне — снежную слепату.
Але ці можна зрабіць акуляры,праз якія было б відацьусё, акрамя бляску? Прамень жа, адбіты бліскучай паверхняй,— самы звычайны светлавы прамень. Здавалася б, не бачыць бляску — не бачыць нічога. Але гэта не так.
Да арганічнага шкла або да другой празрыстай пластычнай масы прымешваюць дробныя крышталі ёд-хініну. Затым на пластмасу ўздзейнічаюць моцным электрычным токам. Усе крышталі ёд-хініну паварочваюцца і выстройваюцца ў адным напрамку паралельна адзін другому. Пластмаса зацвердзявае, атрымліваецца празрысты, крыху жаўтаваты матэрыял, які называецца паляроідам. 3 яго робяць светафільтры для фотаапаратаў і марскіх бінокляў, ветравое шкло аўтамабіляў, шкло для аўтамабільных фар і акуляры. Чалавек, забяспечаны акулярамі з паляроіду, бачыць усё, акрамя бляску.
Камбінуючы некалькі паляроідаў, можна дасягнуць у кіно выключна маляўнічых эфектаў. Верцячы паляроіды, можна хутка мяняць колеры. Цяпер ужо не трэба будаваць складаныя і капрызныя палярызацыйныя мікраскопы. Невялікія лупы і паляроіды замяняюць гэтыя дарагія аптычныя прыборы. Такія лупы вельмі зручныя для палявых разведванняў і геалагічных экспедыцый.
1. Клей са смалы
Клеямі людзі карыстаюцца ўжо некалькі тысячагоддзяў. Але чаму клей клеіць — мала хто ведае. Большасць жа людзей нават не падазрае, што можна клеіць зусім без клею. Напрыклад, возьмем дзве шкляныя або стальныя адпаліраваныя пласцінкі з ідэальна плоскай паверхняй. Пакладзём іх адну на другую. Яны зліпнуцца, і так шчыльна, што іх амаль немагчыма раз’яднаць. Малекулы паверхневага слоя адной пласцінкі ўвойдуць у сутыкненне з малекуламі другой. Паміж імі ўзнікнуць сілы малекулярнага счаплення, і два кавалкі стануць адным кавалкам.
Гэтая з’ява называецца аптычным кантактам. Ім карыстаюцца пры вырабе дакладных аптычных прыбораў.
Але так злучаць удаецца толькі ідэальна роўныя паверхні, якія называюцца плоска-паралельнымі паверхнямі. Няроўныя, шурпатыя паверхні дрэва, паперы, кардону, скуры, рызіны, металу не зліпаюцца, як бы моцна іх не сціскалі.
Паміж паверхнямі застаюцца маленькія рухомыя малекулы паветра, якія перашкаджаюць іх злучэнню. Значыць, паветра трэба выдаліць, замяніўшы яго іншым рэчывам. Аднак не ўсякае рэчыва прыгодііа для гэтай мэты. Можна для доследу намачыць вадою або маслам дзве шкляныя пласцінкі або дзве запалкі. Яны зліпнуцца, але іх лёгка раз’яднаць.
Малекулы вады, масла, спірту, ртуці і наогул усіх вадкасцей вельмі рухомыя. Сілы счаплення паміж імі малыя, і таму служыць «счэпшчыкамі» для іншых малекул яны ні ў якім выпадку не могуць. Нельга патрабаваць трываласці ад таго, што па прыродзе сваёй нетрывалае.
Значыць, клеіць можна толькі цвёрдымі рэчывамі ў раствораным або ў расплаўленым выглядзе.
Гарачае вадкае волава наносяць на месца злучэння двух медных або жалезных прадметаў.
Малекулы расплаўленага прыпою рухомыя. Волава зацякае ў шчыліны паміж прадметамі. Яно запаўняе ўсе няроўнасці, і калі паверхня чыстая, то прыліпае да яе. Малекулы прыпою счапляюцца з малекуламі
медзі або жалеза і, застываючы, шчыльна змацоўваюць паверхні, якія злучаюцца.
Іншая справа, калі ў якасці клею скарыстоўваюцца арганічныя рэчывы — смала, гуміярабік, каўчук, сталярны клей, жалаціна, яечны бялок, крухмал і да т. п.
Малекулы гэтых рэчываў маюць форму нітак або ланцужкоў. Усе яны вялікія, мала рухомыя і без дапамогі маленькіх малекул вады або растваральніка да актыўнай дзейнасці няздольныя. Але ў растворы яны выдатна спраўляюцца са сваёй задачай.
Плітку сталярнага клею кладуць на ноч у ваду. Клей набракае і ператвараецца ў слізістую масу. Гэтую масу падаграваюць. Малекулы калагену — рэчыва, з якога складаецца сталярны клей, набываюць вялікую рухомасць. Клей становіцца вадкім. Ім намочваюць паверхні, якія склейваюцца.
Малекулы калагену пранікаюць у паверхневы слой дрэва, кардону або паперы.
Яны як бы ўкручваюцца паміж часцінкамі дрэва, счапляюцца з імі і паміж сабою.
Клей астывае, яго малекулы трацяць рухомасць. Часцінкі вады, выканаўшы сваю ролю праважатых, выпарваюцца. Клей высыхае, утвараючы паміж паверхнямі, якія склейваюцца, тонкую плёнку цвёрдага рэчыва. Плёнка, якая ўтварылася, надзейна^прыліпае да склейваемых паверхняў.
Але з гэтага прыкладу відаць, што клей з поспехам выконвае сваю задачу, калі ён добра намочвае паверхні склейваемых вырабаў і яго малекулы пранікаюць у глыбіню паверхневага слоя.
Далёка не ўсякае клеючае рэчыва здольна прыліпаць да іншых матэрыялаў. Дарэмна спрабуюць рызінавым клеем злучыць два кавалкі дрэва, а крухмальным склеіць разбітую шклянку.
Для склейвання розных матэрыялаў патрэбны розныя клеі, здольныя прыліпаць да гэтых матэрыялаў, таму што сілы счаплення паміж малекуламі розных рэчываў неаднолькавыя.
Рызіпавы клей склейвае скуру і рызіну, растворы смол, шкло; сталярны клей — дрэва і паперу і г. д.
Недахопам большасці клеявых рэчываў, якія былі вядомы ў старадаўнасці, з’яўлялася тое, што іх малекулы могуць выконваць сваю ролю толькі ў суправаджэнні малекул вады або іншага растваральніка. Таму ўсе прадметы, склееныя сталярным, мездравым, вішнёвым, рыбіным і да таго падобнымі клеямі, баяцца вады.
Сучасная тэхніка дала нам багаты выбар разнастайных клеяў.
Старыя клеявыя рэчывы маглі служыць толькі памочнікамі або заменнікамі цвікоў.
Новыя клеі, вынайдзеныя хімікамі, трымаюць мацней за цвікі. Яны таксама насычаюць валокны склейваемага матэрыялу. Але, у адрозненне ад старых клеяў, іх лінейныя малекулы здольны злучацца ў неразбуральную і вельмі моцную рашотку. Такія клеі, як гавораць хімікі, полімерызуюцца, іх плёнкі значна мацнейшыя, Яны трымаюць лепш, чым старыя клеі.
Пры дапамозе гэтых клеяў з тоненькіх дошак склейваюць бэлькі таўшчынёй да аднаго метра і адвольнай даўжыні. Паверхню дошак змочваюць рэзолам, папярэдне разбаўленым ацэтонам або спіртам. Дошкі
Рыс. 77. Макет драўлянага моста са склееных канструкцый.
ўкладваюць стосікам і сціскаюць пад прэсам пры невялікім ціску — 2—3 кілаграмы на квадратны сантыметр.
Рэзол ператвараецца ў рэзіт. Дошкі склейваюцца настолькі моцна, што гатовы брус расколваеода толькі па драўніне, а не ў месцах склейвання.
Ператварэнне рэзолу ў рэзіт адбываецца не пры 140—160 градусах, як звычайна, а пры хатняй тэмпературы (16—18 градусаў). Хуткае зацвярдзенне смалы адбываецца таму, што яе папярэдне змешваюць з каталізатарам. Лепшым каталізатарам з’яўляецца рэчыва, вынайдзенае савецкім вучоным прафесарам Г. С. Пятровым. Гэты каталізатар вырабляюць з адходаў нафты, апрацоўваемых cepHaft кіслатою. Ён называецца кантактам Пятрова.
Спакон вякоў клей быў выключна памочнікам сталяроў, пераплётчыкаў, шаўцоў. Новыя пластмасавыя клеі пачалі служыць не толькі рамеснікам, яны спатрэбіліся і інжынерам — будаўнікам буйных збудаванняў. Так, напрыклад, быў склеены чыгуначны мост даўжынёй 175 метраў. Дзевяціметравыя бэлькі для гэтага моста склейвалі рэзолам з дзюймовых дошак.
Новыя клеючыя рэчывы аказаліся
Рыс. 78. Схема вырабу шкарлупіннезаменнымі ў будаўніцтве шлюпак, най канструкцыі. яхт, дробных рачных і марскіх суднаў.
На шаблон, які мае форму будучай яхты або шлюпкі, накладваюць некалькі слаёў драўнянай шпоны або тканіны, насычанай штучнай смалою.
Шаблон, з накладзеным на яго матэрыялам, абцягваюць рызінавай рубашкай, як чамадан чахлом, і апускаюць у кацёл— аўтаклаў. У кацёл упускаюць сціснутае паветра, пару або ваду пад ціскам у 5 атмасфер. Сціснутае паветра цісне на рызінавую рубашку, прыціскае лісты шпоны або тканіны да шаблону. Брускі, з якіх зроблены шаблоны, маюць адтуліны для адсмоктвання паветра. Ціск у сярэдзіне шаблону падае. Розніца ціскаў забяспечвае добрае склейванне матэрыялу.
Рэзол ператвараецца ў рэзіт. Утвараецца слаісты пластык. Шаблон вымаюць з катла. Выраб вызваляюць ад рызінавай рубашкі і з шаблону здымаюць гатовы корпус шлюпкі. Ён зроблены ўвесь цалкам, як шкарлупіна грэцкага арэха. Таму такія канструкцыі называюцца шкарлупіннымі.
2. Цудоўны клей
Усе клеі, натуральныя і штучныя, добра склейваюць аднародныя матэрыялы —валакністыя з валакністымі, шкло са шклом, рызіну з рызінай.
Але ні адным з гэтых клеяў нельга склеіць дрэва з металам або скуру са шклом.
Праблема склейвання разнародных матэрыялаў даўно цікавіла інжынераў і вучоных.
Многія спрабавалі вырашаць гэтую важную задачу, але гэта аказалася па плячы толькі савецкім вучоным.
Новабудоўлі пяцігодак патрабавалі вялікай колькасці лакаў і фарбаў.
У 1934 годзе акадэмік Фаворскі даручыў свайму таленавітаму вучню I. Н. Назараву знайсці такую арганічную вадкасць, якая б пры высыханні давала моцныя, стойкія да атмасферных уздзеянняў плёнкі. Выбар акадэміка Фаворскага не выпадкова выпаў па Назарава. Іван Нікалаевіч, будучы яшчэ аспірантам, паказаў сябе настойлівым і смелым даследчыкам.
Назараў, таксама як яго настаўнік, добра ведаў, што з аднаго ствала ■— ацэтылену — зыходзіць мноства галін, увешаных пладамі— рознымі злучэннямі. Многія з іх ужо скарыстоўваюцца на практыцы ў якасці растваральнікаў для лакаў і сыравіны для вырабу пластмас і сінтэтычнага каўчуку.
Назараў добра разумеў, якія неабдымныя магчымасці абяцаюць ператварэнні ацэтылену, і адпаведную плёнкаўтваральную вадкасць вырашыў шукаць сярод ацэтыленавых вытворных.
Асобыя надзеі ўскладаў Назараў на адно з вытворных ацэтылену — вінілацэтылен.
КНІГІ ОНЛАЙН
