Реферат по химии



Каучук – это высокомолекулярное вещество, полимер.

Выделяют природный и синтетический

каучуки.

В основе этих веществ находятся диеновые углеводороды.

1.История открытия натурального каучука.

Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло почти

пять веков назад.

История каучука началась с 1493 года, когда корабль Христофора Колумба во время второго путешествия в

Америку пристал к острову, названному именем Эспаньола (Гаити).

Высадившись на берег, испанцы были удивлены весёлой игрой индейцев,

похожей на наш баскетбол. Они в такт песне подбрасывали чёрные шары,

которые, упав на землю, делали, словно живые, высокие и забавные прыжки.

Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и

пахнут дымом. Индейцы называли сок, из которого делали мячи «каочу». что

означало: «

1

Слово «каучук» происходит от двух слов языка индейцев, населявших

берега Амазонки: «кау» – дерево, «учу» – плакать, течь. «Каучу» – сок

гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы к этому слову

прибавили всего одну букву.

Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих

одного определённого ботанического семейства. Каучуконосы распространены,

главным образом, в тропическом поясе около экватора, то есть в Южной

Америке, Африке и на Малайском архипелаге. Из 20 видов каучуконосных

деревьев, произрастающих в Бразилии, лучшим деревом, дающим каучук,

является бразильская гевея. Это высокое стройное дерево может достигать 45

метров в высоту при 2,5-2,8 м в обхвате. Родиной гевеи является бассейн

Амазонки – великой водной магистрали. Отсюда вывозился первый каучук в

Европу.

Каучук в гевеи содержится в млечном соке, распределённом в млечных

каналах, которые образуют в стволе концентрические кольца.

Чтобы получить каучук, на деревьях гевеи делают надрезы. Млечный сок

(латекс), выделяющийся из надрезов и представляющий собой коллоидный

раствор каучука, собирают. Затем его подвергают коагуляции действием

электролита (раствор кислоты) или нагреванием. В результате коагуляции

выделяется каучук.

Европейцы познакомились с каучуком лишь в XVI веке, после возвращения

из плавания Колумба и его спутников.

3.Состав и строение натурального каучука.

2

Длинную молекулу каучука можно было бы наблюдать непосредственно при помощи современных микроскопов, но это не удаётся, так как цепочка слишком тонка: диаметр её, соответствующий диаметру одной молекулы, составляет примерно две десятимиллионных доли миллиметра. Если макромолекулу каучука

растянуть до предела, то она будет иметь вид зигзага, что объясняется

характером химических связей между атомами углерода, составляющими скелет молекулы.

Звенья молекулы каучука могут вращаться не беспрепятственно, в любом

направлении, а ограниченно – только вокруг одинарных связей. Тепловые

колебания звеньев заставляют молекулу изгибаться, при этом концы её в

спокойном состоянии сближены.

При растяжении каучука концы молекул раздвигаются и молекулы

ориентируются по направлению растягивающего усилия. Если устранить усилие, вызвавшее растяжение каучука, то концы его молекул вновь сближаются и образец принимает первоначальную форму и размеры.

Молекулу каучука можно представить себе как круглую, незамкнутую

пружину, которую можно сильно растянуть, разведя её концы. Освобождённая пружина вновь принимает прежнее положение.

Модель молекул каучука: при любом положении молекул в

пространстве концы их всегда сближены между собой.

Некоторые исследователи представляют молекулу каучука в виде

пружинящей спирали.

Качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов –

углерода и водорода, то есть относится к классу углеводородов.

Первоначально формула каучука была принята С5Н8, но она слишком проста для такого сложного вещества, как каучук. Определение молекулярной массы показывает, что она достигает несколько сот тысяч (150000-500000). Каучук, следовательно, природный полимер. Молекулярная формула его (С5Н8)n.

Молекула натурального каучука состоит из нескольких тысяч исходных

химических групп (звеньев), соединённых друг с другом и находящихся в

непрерывном колебательно-вращательном движении. Такая молекула похожа на спутанный клубок, в котором составляющие его нити местами образуют

правильно ориентированные участки.

При растягивании каучука такие молекулы распрямляются, образец каучука от этого становится длиннее.

При снятии нагрузки, вследствие внутреннего теплового движения, звенья

молекулы возвращаются в прежнее свёрнутое состояние, размеры каучука

сокращаются. Если же каучук растягивать с достаточно большой силой,

произойдёт не только выпрямление молекул, но и смещение их относительно

друг друга, образец каучука может порваться.

3

В соответствии с «Международным стандартом по качеству и упаковке натурального каучука» (1969) Каучук. подразделяют на 8 международных типов, включающих 35 международных сортов. Основные типы Каучука. — рифлёный смокед-шит (продукт светло-янтарного цвета — «копчёный лист») и светлый креп (продукт светло-кремового цвета, перед выделением которого в латекс вводят специальные отбеливающие вещества, например бисульфит натрия; К. н. этого типа копчению не подвергают). Качество каучука. международных типов и сортов оценивают на основании внешнего осмотра и сравнения с эталоном. Существует также классификация каучука по техническим стандартам, в которых регламентируется содержание примесей в каучуке. Наряду с каучука общего назначения выпускают каучуки специальных типов, например с улучшенными технологическими или механическими свойствами, изготовляемые в порошкообразной выпускной форме, и др. Ведутся обширные опытные и исследовательские работы как в направлении улучшения качества каучука, так и повышения продуктивности каучуконосов.

Возможны также радиационная вулканизация каучука и вулканизация с помощью органических перекисей или алкилфеноло-формальдегидных смол.

Кристаллизация каучука. обусловливает высокую прочность при растяжении резин на его основе. механические свойства. Резины из каучука характеризуются хорошей эластичностью, износо- и морозостойкостью и высокими динамическими свойствами, но низкой стойкостью к действию растворителей, масел, а также меньшей, чем у некоторых синтетических каучуков, тепло- и атмосферостойкостью.

4.Использование натурального каучука.

Натуральные и синтетические каучуки используются преимущественно в

виде резины, так как она обладает значительно более высокой прочностью,

эластичность и рядом других ценных свойств. Для получения резины каучук

вулканизируют. Многие учёные работали над вулканизацией каучука. В 1832

году немецкий химик Людерсфорд впервые обнаружил, что каучук можно сделать твёрдым после обработки его раствором серы в скипидаре.

Американский торговец скобяными товарами Чарльз Гудьир был одним из неудачливых предпринимателей, который всю жизнь гнался за богатством.

Чарльз Гудьир увлёкся резиновым делом и, оставаясь порой без гроша,

настойчиво искал способ улучшить качество резиновых изделий. Гудьир открыл способ получения не липкой прочной и упругой резины путём смешения каучука с серой и нагревания.

4

В 1843 году Гэнкок независимо от Гудьира так же нашёл способ

вулканизировать каучук погружением его в расплавленную серу, а несколько

позднее Паркс открыл возможность получения резины обработкой каучука

раствором полухлористой серы (холодная вулканизация).

Англичанин Роберт Вильям Томсон, который в 1846 году изобрёл

«патентованные воздушные колеса» и ирландский ветеринар Джон Бойд Денлоб,

натянувший каучуковую трубку на колесо велосипеда своего маленького сына,

не подозревали, что этим положили начало применению каучука в шинной

промышленности.

Современная технология резинового производства осуществляется по

следующим этапам:

1. изготовление полуфабрикатов: а) развеска каучуков и ингредиентов;

б) пластикация каучука; в) прорезинивание тканей, каландрирование,

шприцевание; г) раскрой прорезиненных тканей и резиновых листов,

сборка изделий из полуфабрикатов.

2. Вулканизация, после которой из сырых резиновых смесей получают

готовые резиновые изделия.

Из смеси каучука с серой, наполнителями (особенно важным наполнителем

служит сажа) и другими веществами формуют нужные изделия и подвергают их

нагреванию. При этих условиях атомы серы вступают в химическое

взаимодействие с линейными молекулами каучука по месту некоторых двойных

связей и собою как бы «сшивают» их друг с другом. В результате образуется

гигантская молекула, имеющая три измерения в пространстве – как бы длину,

ширину и толщину. Полимер приобрёл пространственную структуру.

Такой каучук (резина) будет, конечно, прочнее невулканизированного.

бензине, резина лишь набухает в нём. Если к каучуку добавить больше серы,

В России первое крупное предприятие резиновой промышленности было

основано в Петербурге в 1860 году, впоследствии названное «Треугольником»

(с 1922 года «Красный треугольник»). За ним были основаны и другие русские

заводы резиновых изделий: «Каучук» и «Богатырь» в Москве, «Проводник» в

Риге и другие.

5

Быстро стали множиться по всему миру заводы и фабрики бытовых

резиновых изделий, сильно возрос спрос на каучук в связи с развитием

транспорта, особенно в автомобильной промышленности.

Основная область применения Каучука— производство шин. Его используют также в производстве резинотехнических изделий (транспортёрные ленты, приводные ремни, амортизаторы, уплотнители), электроизоляционных материалов, резиновых изделий народного потребления, при изготовлении резиновых клеев. Некоторое количество К. н. используют в виде латекса (см. ЛатексыЛатексные изделия).Объём производства Каучука. н. в 1971 составил около 3 млн. т.

6

Использованная литература:

1.Вызов Б. В., Природный каучук, Л., 1932; Догадкин Б. А., Химия эластомеров, М., 1972; Справочник резинщика. Материалы резинового производства, М., 1971, с. 21.

2.Абалонин Б. Е. Избранные главы химической технологии: учебное пособие для студентов биолого-химических факультетов педвузов. – Ч.2. – Казань: Экоцентр, 2000.

3. Косова О. Ю. Единый государственный экзамен. Химия: справ. материалы, контрол.-трениров. упражнения, расчет. задачи. –Челябинск: Взгляд, 2006.

4. Цветков Л. А. Органическая химия: Учеб. Для учащихся 10 – 11 кл. общеобразоват. учеб. заведений. – М.: ВЛАДОС, 2012.

5. Энциклопедический словарь юного химика / Для среднего и старшего школьного возраста / Составители В. А. Крицман, В. В. Станцо. – М.: Педагогика, 2000.

Содержание

История открытия натурального каучука с.1

Состав и строение натурального каучука с.2-3

Использование натурального каучука с.4

4. Современная технология резинового производства с.5-6

ГБОУ СПО «Краснодарский Краевой Базовый Медицинский Колледж» Министерства Здравоохранения Краснодарского Края

Реферат на тему:

«Природный каучук»

Выполнил студент 1 курса группы с/д

« В -11» Андрусенко В.М.

Преподаватель: Чмиль С.Н.

Краснодар 2014






map