Синтетичен каучук: история, разнообразие, перспективи. Презентация по химия на тема: "Естествен каучук" Презентации за урок по химия на тема каучуци

Алексеева Наталия

Презентацията е съставена от ученик в помощ на учителя при обяснението на нов материал в уроците по химия в 10. клас.

Изтегли:

Преглед:

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Естествен каучук Работата е извършена от ученик от 10 клас на СОУ № 1465 GBOU Алексеева Наталия Учител: Попова С.А.

Каучук в природата Думата "каучук" произлиза от две думи на езика тупи-гуарани: "кау" - дърво, "учу" - поток, вик. “Caucho” е сокът от растението Hevea, първото и най-важно каучуково растение. Европейците добавиха само една буква към тази дума. Естественият каучук се получава чрез коагулиране на млечния сок (латекс) на каучукови растения. Основният компонент на каучука е полиизопренов въглеводород (91-96%). Латексовите дървета натрупват каучук в големи количества. Те се получават чрез рязане, изрязване на кората на дървото.

Естественият каучук се намира в много растения. В зависимост от тъканите, в които се натрупва каучук, каучуконосните растения се делят на: - паренхимни - каучук в корените и стъблата; - хлоренхим - каучук в листата и зелените тъкани на младите леторасти. - латекс - каучук в млечен сок. -тревисти латексни каучуконосни растения от семейство Asteraceae (Кок-сагъз, Крим-сагъз и др.), растящи в умерения пояс, включително южните републики, съдържащи каучук в малки количества в корените, промишлени

Производството на естествен каучук Латексът се състои от малки частици течност, твърди частици и други примеси. Само около 33% от латекса е каучук, 66% вода и около 1% други вещества. Полученият гумен лист. Латексът се разтяга, разрежда се с вода и се коагулира чрез третиране с киселина, така че гумените частици в латекса да се прилепят една към друга. След това се изтеглят между ролки, придавайки на листовете дебелина 0,64 см, получените листове се изсушават чрез обдухване със сух топъл въздух или дим и се изпращат за товарене.

Състав на естествен каучук Съставът на естествения каучук ще включва: полиизопренов въглеводород – 91,9%; протеини и аминокиселини – 2,2-3,8%; висши органични киселини – 1,5 – 4%; метали от второстепенни подгрупи: мед до 0,0008%; желязо до 0,01%; манган до 0,001%. вода

Продуктите на разпадане на естествения каучук съдържат ненаситени съединения Експериментално е доказано, че това е 2-метилбутадиен-1,3 (изопрен). Следователно макромолекулата на естествения каучук се състои от повтарящи се единици, получени от изопрен. Каучукът е хомогенен по своята молекулярна структура. Структурата на естествения каучук

Гумените молекули са усукани на топки. Ако гумената лента се разтегне и деформира, тогава молекулярните намотки ще се изправят в посоката на приложената сила и лентата ще се удължи

Физични свойства на естествения каучук Естественият каучук е аморфно твърдо вещество, способно да кристализира. Естественият необработен (суров) каучук е бял или безцветен въглеводород. Особено важно и специфично свойство на каучука е неговата еластичност (еластичност) - способността на каучука да възстановява първоначалната си форма след прекратяване на силите, предизвикали деформацията. Каучукът е силно еластичен продукт под въздействието дори на малки сили, той има обратима деформация на опън до 100%, а за обикновените твърди вещества тази стойност не надвишава 1%. Еластичността на каучука се поддържа в широк температурен диапазон и това е негово характерно свойство. Но когато се съхранява дълго време, гумата се втвърдява.

Наред с еластичността, гумата е и пластична - запазва формата си, придобита под въздействието на външни сили. Каучукът е добър диелектрик, има ниска пропускливост на вода и газ. Каучукът е неразтворим във вода, основи и слаби киселини; в етилов алкохол неговата разтворимост е ниска, но в въглероден дисулфид, хлороформ и бензин той първо набъбва и след това се разтваря. Лесно се окислява от химически окислители, бавно - от атмосферен кислород. Като цяло, всички каучуци, като аморфни материали, могат да бъдат в три агрегатни състояния: стъкловидно, силно еластично и вискозно. Високоеластичното състояние на каучука е най-типично.

При температура на течния въздух от –195°C е твърд и прозрачен; от 0° до 10°C е крехък и вече непрозрачен, а при 20°C е мек, еластичен и полупрозрачен. При нагряване над 50 °C става пластичен и лепкав; при температура от 80 °C естественият каучук губи своята еластичност; при 120 °C - се превръща в смолоподобна течност, след втвърдяването на която вече не е възможно да се получи оригиналният продукт. Ако температурата се повиши до 200-250 °C, каучукът се разлага, за да образува редица газообразни и течни продукти. При нагряване гумата омеква, деформира се и става лепкава.

История на каучука Историята на каучука започва с времето на Великите географски открития. Когато Колумб се върна в Испания, той донесе много чудеса от Новия свят. Една от тях беше еластична топка, изработена от „дървесна смола“, която се отличаваше с невероятна способност за скачане. Индианците правели такива топки от белия сок на растението Хевея, растящо по бреговете на реката. Амазонки. Този сок потъмня и се втвърди на въздуха.

Каучуковите изделия добиха огромна, макар и краткотрайна популярност в Европа и Северна Америка, след като англичанинът Чафи изобрети гумирана тъкан. Въпреки това, продуктите, изработени от гумирана тъкан, имаха голям недостатък. - еластичността на каучука се проявява само в малък температурен диапазон, следователно при студено време гумените продукти се втвърдяват и могат да се напукат, а през лятото омекват, превръщайки се в лепкава маса, която излъчва воня. И всички щяха да забравят за макинтошите и галошите, ако не беше американецът Чарлз Нелсън Гудиър. Goodyear упорито смесваше каучук с всичко: сол, черен пипер, пясък, масло и дори супа и в крайна сметка постигна успех. През 1839 г. той открива, че добавянето на малко сяра към каучука и нагряването му може да подобри неговата здравина, твърдост, еластичност и устойчивост на топлина и студ. Днес това е новият материал, изобретен от Goodyear, който обикновено се нарича каучук, а откритият от него процес се нарича вулканизация на каучук.

Индустриална употреба на каучук Най-широко разпространената употреба на каучук е производството на гуми за автомобили, самолети и велосипеди. Каучуците се използват и за електрическа изолация, производство на медицински изделия и контрацептиви. В ракетната техника синтетичните каучуци се използват като полимерна основа при производството на твърдо ракетно гориво, в което те играят ролята на гориво. Произвеждат и различни каучукови изделия - транспортни ленти и електроизолации, ластици за пране, гумени обувки, детски балони и др.

Mac

В Англия британският химик и изобретател Чарлз Макинтош предложи да се постави тънък слой каучук между два слоя плат и да се шият водоустойчиви дъждобрани от този материал.

Еластичност

Еластичността (еластичността) е способността на гумата да възстановява първоначалната си форма след прекратяване на силите, които са причинили деформацията.

Естественият каучук съдържа 91-96% полиизопренов въглеводород (C5H8)n, както и протеини и аминокиселини, мастни киселини, каротин, малки количества медни соли, манган, желязо и други примеси. Полиизопренът от естествен каучук е стереоправилен полимер. Почти всички 98-100% изопренови единици в макромолекулата са прикрепени в цис-1,4 позиция:

Интересното е, че има естествен геометричен изомер на каучука - гутаперча, който е транс-1,4-полиизопрен:

Имоти

При температура на течния въздух от –195°C е твърд и прозрачен; от 0° до 10°C е крехък и вече непрозрачен, а при 20°C е мек, еластичен и полупрозрачен. При нагряване над 50 °C става пластичен и лепкав; при температура от 80 °C естественият каучук губи своята еластичност; при 120 °C - се превръща в смолоподобна течност, след втвърдяването на която вече не е възможно да се получи оригиналният продукт. Ако температурата се повиши до 200-250 °C, каучукът се разлага, за да образува редица газообразни и течни продукти.

Чарлз Гудиър

открит през 1834 г

вулканизация

История на вулканизацията

В един зимен ден през 1839 г. „гуменият човек“ хвърлил смес от каучук и сяра в пещта. Продуктът се оказа необичайно еластичен и издръжлив и най-важното е, че не губи свойствата си под въздействието на топлина.

гуми на кола

Гумички от естествен каучук

Мопове и четки

Килим от естествен каучук

един от първите съветски заводи за производство на синтетичен каучук. В продължение на много години то беше секретно и в документите се споменаваше като „Заводска буква B“

Днес 80% от световния синтетичен каучук се произвежда от бутадиен и изопрен. „Остатъкът“ е направен от стирен, хлоропрен, етилен и други полимери.

Нобелова награда за химия

"за откриването и развитието на диеновия синтез."

Ото Дилс

Сега се произвежда широка гама от синтетични каучуци, различни по състав и потребителски свойства. Каучуците обикновено се класифицират и наименуват по името на мономерите, използвани за производството им (изопренови, бутадиенови каучуци), или по характерната група от атоми, включени в техния състав (полисулфид, органосилиций и др.).

Примери за някои синтетични каучуци .

Сред каучуките с общо предназначение бутадиеновият SKD (стереорегулярен 1,4-цис-полибутадиен) все още е широко разпространен.

и изопренов (1,4-цис-полиизопренов) каучук.

Бутилов каучук (BR) е съполимер на 2-метилпропен с малко количество изопрен

Полихлоропренови каучуци (наирит, неопрен)

флуорни каучуци - съполимери на флуорирани или частично флуорирани алкени

органосилициеви каучуци - полиорганосилоксани

И други…

От останалите 40% се изработват още 50 хиляди вида продукти - маркучи, транспортни ленти, лепила, бои, дъждобрани, подметки за обувки.

помисли за това

Производството на синтетичен каучук е едно от големите постижения на ХХ век. Въпреки това, подобно на много други, той донесе повече от ползи. Всяка година по света се изхвърлят до 100 милиона използвани гуми. В естествени условия те се разлагат поне сто години, а при изгаряне отделят изключително вредни газове.

Каучуците са естествени или синтетични материали, характеризиращи се с еластичност, водоустойчивост и електроизолационни свойства, от които чрез специална обработка се получава каучук. Естественият каучук се получава от млечнобяла течност, наречена латекс, млечния сок на каучуковите растения.

На остров Хаити (и след това на Испаньола), по време на второто си пътуване през 1493 г., испанският адмирал Христофор Колумб видя местните жители да играят с голяма, плътна топка. Испанците бяха изненадани от веселата игра на индианците. Хвърляха черни топки в ритъма на песента. Въпреки че изглеждаше невероятно, когато се удариха в земята, топките скочиха доста високо във въздуха. След като взеха тези топки в ръцете си, испанците откриха, че те са доста тежки, лепкави и Колумб донесе няколко парчета от това невероятно вещество в родината си, но по това време никой не се интересуваше от него. ще помиришат дим. Индианците правели от него водоустойчиви галоши, които в жегата залепвали за краката им, а при разтягане вече не се свивали. В продължение на много години испанците се опитваха да копират водоустойчивите неща (обувки, дрехи, шапки) на индианците, но всички опити бяха неуспешни. През следващите два века каучукът за Европа беше просто странно отвъдморско любопитство.

През 1731 г. френското правителство изпраща математика и географа Шарл Мари дьо Ла Кондамин на географска експедиция в Южна Америка. През 1736 г. той изпраща обратно във Франция няколко проби от каучук, заедно с описание на продуктите, произведени от него от хората, обитаващи Амазонската низина. След това научният интерес към изследването на това вещество и неговите свойства рязко се увеличи. През 1770 г. британският химик Джоузеф Пристли за първи път намира приложение за него: той открива, че каучукът може да изтрие написаното с графитен молив. По това време такива парчета каучук се наричаха gummilastik („еластична смола“). През 1838 г. Чарлз Нелсън Гудиър открива начин за вулканизиране на каучук чрез смесването му със сяра. Каучукът и продуктите от него стават един от компонентите на техническата революция, която човечеството преживява през 19 век. Търсенето на каучук нараства бързо. Бразилия забрани износа на семена от хевея от страната под заплаха от смъртно наказание. „Гуменият бум“ пристигна.

Естественият каучук е аморфно твърдо вещество, способно да кристализира. Не набъбва и не се разтваря във вода, алкохол, ацетон и редица други течности. Набъбвайки и след това разтваряйки се в мастни и ароматни въглеводороди (бензин, бензен, етер и други) и техните производни, каучукът образува колоидни разтвори, които се използват широко в технологиите. Естественият каучук е хомогенен в молекулната си структура и се отличава с високи физични свойства, както и технологични, т.е. способността да се обработва с помощта на фабрично оборудване в каучуковата промишленост. Особено важно и специфично свойство на каучука е неговата еластичност (еластичност), способността на каучука да възстановява първоначалната си форма след прекратяване на силите, предизвикали деформацията. Каучукът е добър диелектрик, има ниска пропускливост на вода и газ. Лесно се окислява от химически окислители, бавно от атмосферен кислород. Топлопроводимостта на каучука е 100 пъти по-малка от топлопроводимостта на стоманата. Наред с еластичността, гумата е и пластична, запазва формата си, придобита под въздействието на външни сили. Пластичността на каучука, която се проявява при нагряване и механична обработка, е едно от отличителните свойства на каучука. Когато естественият каучук се охлажда или разтяга, той преминава от аморфно в кристално състояние (кристализация). Процесът не се случва моментално, а с течение на времето.

ПОПЪЛНЕНО ОТ УЧЕНИК ГР.100 Утарбаев Салауат

Синтетичен каучук. История на създаването.
Изследвания в областта на производството на синтетичен каучук на границата на 19-20 век. Много научни лаборатории по света бяха ангажирани с тази работа. Това беше улеснено не само от бързия растеж на потреблението на естествен каучук, но и от географски фактори. Държави, отдалечени от т.нар „Гуменият пояс“ - екваториалната зона - стана зависим от вноса. Първото подобно на каучук вещество е получено чрез третиране на изопрен (2-метилбутадиен-1,3) със солна киселина през 1879 г. от френския химик G. Bouchard. Руският химик И. Кондаков (Юриев) през 1901 г. синтезира еластичен полимер от диметилбутадиен. Първите промишлени партиди синтетичен каучук - диметилов каучук - са произведени въз основа на разработките на Кондаков през 1916 г. в Германия. Произведени са около 3000 тона синтетичен каучук, от който са направени акумулаторни кутии за подводници, но диметиловият каучук не получава широко разпространение и производството му е прекратено.
Основателят на първото в света мащабно производство на синтетичен каучук с право се счита за руския учен С.В. Лебедев , който посвети значителна част от научната си дейност на проблема за диеновата полимеризация. За първи път получава синтетичен бутадиенов каучук през 1910 г. А магистърската работа на Лебедев, посветена на изследването на кинетиката на полимеризацията на дивинил (1,3 бутадиен) и неговите производни, е удостоена с награда от Руската академия на науките през 1914 г. Лебедев се връща към процеса на полимеризация на бутадиен през 1932 г., когато правителството на СССР обявява конкурс за развитие на промишленото производство на синтетичен каучук. Лебедев и неговите сътрудници успешно разработиха евтин и ефективен метод. Предложено е да се използва метален натрий като катализатор за полимеризация на бутадиен, а полимерът, получен по този метод, се нарича натриев бутадиенов каучук. Истинското откритие беше едноетапен метод за производство на бутадиен от етилов алкохол върху смесен цинк-алуминиев катализатор: 2CH3CH2OH 2H2O + CH2=CH-CH=CH2 + H2

В условията на селскостопанския Съветски съюз по това време, използването на етанол, получен от растителни суровини, като изходен продукт значително намали производствените разходи. Благодарение на работата на Лебедев през 1932 г. в Съветския съюз започва масово промишлено производство на синтетичен каучук - за първи път в света (следващата е Германия, която започва да произвежда синтетичен каучук едва през 1936 г.). Значението на това събитие е трудно да се надценява: способността да оборудваме домашно оборудване с гуми от собствено производство изигра важна роля в победата над нацистка Германия. От 1932 до 1990 г. СССР заема първо място в света по обем на производство на синтетичен каучук. И днес Русия запазва позицията си на износител от световно значение. Около половината от продукцията остава за вътрешния пазар. Основните потребители на синтетичен каучук са заводите за гуми, като около 40% от каучука се използва за широка гама каучукови изделия (повече от 50 000), сред които най-видно място заемат техническите изделия от мека гума, подметки за обувки , транспортни ленти, различни тръби и маркучи от всякакъв вид, електроизолации, уплътнители, лепила, бои на латексова основа и др.
Синтетични каучуци. Класификация, производство и приложение.
Сега се произвежда широка гама от синтетични каучуци, различни по състав и потребителски свойства. Каучуците обикновено се класифицират и наименуват по името на мономерите, използвани за производството им (изопренови, бутадиенови каучуци), или по характерната група от атоми, включени в техния състав (полисулфид, органосилиций и др.). Основният метод за получаване на синтетичен каучук е полимеризацията на диени и алкени. Най-широко използваните мономери за производството на каучук са бутадиен, изопрен, стирен, хлоропрен, изобутен, етилен, акрилонитрил и др. Полисулфид, полиуретан и някои други каучуци се синтезират чрез реакция на поликондензация. Според областите на приложение те обикновено се разделят на гуми с общо и специално предназначение. Гумите с общо предназначение имат набор от свойства, които им позволяват да се използват за производството на широка гама от продукти, които изискват основното свойство на каучука - висока еластичност при нормални температури (гуми, транспортни ленти, обувки и др.). Гумите със специално предназначение трябва да притежават свойства, които гарантират ефективността на продуктите при специфични, често екстремни условия: устойчивост на разтворители, масла, кислород, озон, устойчивост на топлина и замръзване (т.е. способността да се поддържа висока еластичност в широк температурен диапазон), пр. свойства. Има специални групи синтетични каучуци, като водни каучукови дисперсии - латекси; течни каучуци - втвърдяващи се олигомери; напълнени каучуци - смеси от каучук с пълнители или пластификатори.
Примери за някои синтетични каучуци.Сред каучуките с общо предназначение бутадиеновият SKD (стереорегулярен 1,4-цис-полибутадиен) все още е широко разпространен.

И изопрен

(1,4-цис-полиизопренов) каучук. Те имат висока якост, еластичност, устойчивост на износване и ниска цена, което ги прави широко използвани в производството на различни каучукови изделия. За промяна на потребителските свойства на каучука широко се използва съполимеризация - диенът се полимеризира с добавяне на малко алкен. Такъв полимер се състои от два различни вида елементарни единици. Такъв съполимер е друго често срещано каучуково съединение - стирен-бутадиенов каучук (SBR), който се използва не само в производството на каучукови изделия, но също така е в основата на строителни латексни и латексни емулсионни бои.

Органосилициеви каучуци - полиорганосилоксани -освен устойчивост на топлина и замръзване и високи електроизолационни свойства, те имат и физиологична инертност, което определя използването им в хранителни и медицински продукти

Описание на презентацията по отделни слайдове:

1 слайд

Описание на слайда:

Естествен каучук План на презентация: История на откритието Растения от естествен каучук Събиране на латекс и производство на естествен каучук Физични и химични свойства на естествения каучук Състав и структура на естествения каучук Значението на каучука в живота ни Заключения Използвана литература и сайтове

2 слайд

Описание на слайда:

История на откритието Каучукът съществува толкова дълго, колкото и самата природа. Откритите вкаменени останки от каучукови дървета са на около три милиона години. Каучукът на индианския език тупи-гуарани означава „сълзи от дърво“. Сурови гумени топки са намерени сред руините на цивилизациите на инките и маите в Централна и Южна Америка и са най-малко на 900 години.

3 слайд

Описание на слайда:

Първото запознаване на европейците с естествения каучук се случи преди пет века. Всъщност историята на гумата започва, колкото и да е странно, с детска топка и училищна еластична лента. На остров Хаити (и след това на Испаньола), по време на второто си пътуване през 1493 г., испанският адмирал Христофор Колумб видя местните жители да играят с голяма, плътна топка. Испанците бяха изненадани от веселата игра на индианците. Хвърляха черни топки в ритъма на песента. Въпреки че изглеждаше невероятно, когато се удариха в земята, топките скочиха доста високо във въздуха. Вземайки тези топки в ръцете си, испанците откриха, че те са доста тежки, лепкави и миришат на дим. Индианците ги търкаляли от сгъстения млечен сок, изтичащ от разрези в кората на дървото Хевея. Колумб донесе няколко парчета от това невероятно вещество в родината си, но по това време никой не се интересуваше от него. Индианците правели от него водоустойчиви галоши, които в жегата залепвали за краката им, а при разтягане вече не се свивали.

4 слайд

Описание на слайда:

В продължение на много години испанците се опитваха да копират водоустойчивите неща (обувки, дрехи, шапки) на индианците, но всички опити бяха неуспешни. Първите опити за производство на гумени обувки предизвикаха само смях. Галошите или ботушите служеха добре в дъжда, но щом погледнете навън и слънцето ги удари, те се разтягаха и започваха да залепват. В студено време такива обувки стават крехки като стъкло. Христофор Колумб

5 слайд

Описание на слайда:

През следващите два века каучукът за Европа беше просто странно отвъдморско любопитство. През 1731 г. френското правителство изпраща математика и географа Шарл Мари дьо Ла Кондамин на географска експедиция в Южна Америка. През 1736 г. той изпраща обратно във Франция няколко проби от каучук, заедно с описание на продуктите, произведени от него от хората, обитаващи Амазонската низина. След това научният интерес към изследването на това вещество и неговите свойства рязко се увеличи. Чарлз Мари дьо Ла Кондамин

6 слайд

Описание на слайда:

През 1770 г. британският химик Джоузеф Пристли за първи път намира приложение за него: той открива, че каучукът може да изтрие написаното с графитен молив. По това време такива парчета каучук се наричаха gummilastik („еластична смола“). Джоузеф Пристли

7 слайд

Описание на слайда:

През 1791 г. английският производител Самуел Пийл патентова метод за направата на дрехите водоустойчиви чрез обработката им с разтвор на каучук в терпентин. Във Франция до 1820 г. се научили как да правят тиранти и жартиери от гумени нишки, изтъкани с плат. В Англия британският химик и изобретател Чарлз Макинтош предложи да се постави тънък слой каучук между два слоя плат и да се шият водоустойчиви дъждобрани от този материал. През 1823 г. той започва да произвежда водоустойчиви дрехи в Глазгоу. Водоустойчив дъждобран от гумирана тъкан все още носи неговото име. Но тези наметала ставаха твърди през зимата от студа, а през лятото се разпадаха от жегата.

8 слайд

Описание на слайда:

В САЩ гумените изделия стават популярни през 1830 г. и гумените бутилки и обувки, произведени от южноамериканските индианци, се внасят в големи количества. Други каучукови продукти са внесени от Англия, а през 1832 г. в град Роксбъри, Масачузетс, Джон Хаскинс и Едуард Чафи организират първата фабрика за „каучук“ в Съединените щати. Но произведените артикули, като вносните, стават крехки през зимата и меки и лепкави през лятото. През 1834 г. немският химик Фридрих Лудерсдорф и американският химик Натаниел Хейуърд откриват, че добавянето на сяра към каучука намалява или дори премахва лепкавостта на каучуковите продукти. Американският изобретател Чарлз Гудиър упорито се опитва да "спаси" каучук от 1834 г. Но едва през 1839 г. той извади късмет. Тази година, използвайки откритията на тези двама химици, той откри, че нагряването на каучук със сяра елиминира неблагоприятните му свойства. Той постави върху печката парче плат, покрит с гума, върху който беше нанесен слой сяра. След известно време той открива подобен на кожа материал - гума. Този процес се нарича вулканизация. Откриването на каучука доведе до широкото му използване: до 1919 г. се предлагат повече от 40 000 различни каучукови изделия. Вниманието на капиталистите във всички страни се насочи към добива на каучук. Бразилия се оказа собственик на огромно богатство. За да ги запази, бразилското правителство прие закон, забраняващ, под страх от смърт, износа на семена и млади дървета Hevea. Но беше твърде късно.

Слайд 9

Описание на слайда:

По съвет на ботаника Дж. Хукър, англичанинът Хенри Уикъм пътува до бреговете на Амазонка през 1876 г., където събира 70 000 семена от хевея и ги изнася нелегално от Бразилия. Той тайно ги доставя в Кралските ботанически градини в Лондон. Семената бяха засети, но покълнаха само 4%. След няколко дни обаче разсадът достига половин метър височина и се използва за засаждане в плантации, първо в Шри Ланка, а след това и в други тропически райони на източното полукълбо. Тогава същите насаждения са създадени в ивица от 1100-1300 км от двете страни на екватора. Около 99% от плантационния каучук идва от Югоизточна Азия. Опитите за засаждане на каучукови дървета в тропическите райони на западното полукълбо се провалиха поради болести по растенията в тези райони. Компаниите, които организираха добива, събирането и транспортирането на каучук, безмилостно осакатяваха хората, участващи в събирането му, опитвайки се да го получат възможно най-много и възможно най-евтино. Колекционерът на каучук трябваше да се скита много из гората в търсене на каучукови дървета, тъй като те растат едно от друго на разстояние 20-100 m

10 слайд

Описание на слайда:

Растения от естествен каучук Думата "каучук" произлиза от две думи на езика тупи-гуарани: "kau" - дърво, "uchu" - течение, плач. “Caucho” е сокът от растението Hevea, първото и най-важно каучуково растение. Европейците добавиха само една буква към тази дума. Естественият каучук се получава чрез коагулиране на млечния сок (латекс) на каучукови растения. Основният компонент на каучука е полиизопренов въглеводород (91-96%). Естественият каучук се намира в много растения, които не образуват едно конкретно ботаническо семейство. В зависимост от тъканите, в които се натрупва каучук, каучуконосните растения се делят на: - паренхимни - каучук в корените и стъблата; -хлоренхим - каучук в листата и зелените тъкани на младите леторасти. - латекс - каучук в млечен сок.

11 слайд

Описание на слайда:

12 слайд

Описание на слайда:

Тревисти латексни каучукови растения от семейство Asteraceae (Кок-сагиз, Крим-сагиз и други), растящи в умерената зона, включително южните републики, съдържащи каучук в малки количества в корените, нямат промишлено значение. Сред тревните растения на Русия има познатите глухарче, пелин и еуфорбия, които също съдържат млечен сок. Латексовите дървета са от промишлено значение, защото те не само натрупват каучук в големи количества, но и лесно го отдават; от тях най-важна е бразилската хевея (Hevea brasiliensis), която според различни оценки произвежда от 90 до 96% от световното производство на естествен каучук.

Слайд 13

Описание на слайда:

Събиране на латекс и производство на естествен каучук Това високо стройно дърво може да достигне 45 метра височина с обиколка 2,5-2,8 m. Хевеята е родом от басейна на Амазонка, голям воден път. От тук първият каучук е изнесен в Европа. Каучукът в Hevea се съдържа в млечния сок - латекс, разпределен в млечните канали, които образуват концентрични пръстени в ствола. Латексът се състои от малки частици течност, твърди вещества и други примеси. Само около 33% от латекса е каучук, 66% вода и около 1% други вещества. За да се събере латекс от дървета, върху кората се прави диагонален остроъгълен разрез, като върхът на ъгъла е насочен надолу, след което разрезът се разширява до 0,3-0,5 от обиколката на ствола. Латексът се отделя от разреза и се стича в малка купа. Всеки разрез дава около 30 ml латекс. След това, обикновено на следващия ден, тънка ивица кора се обелва под първоначалния разрез, за да се получи нов сок. Когато разфасовките достигнат повърхността на земята, стволът се оставя на мира, за да може да възстанови кората на дървото, преди да се подкоси отново. На 1 хектар се засаждат около 250 дървета, от 1 хектар се получават около 450 кг сух необработен каучук. Специално отгледаните високодобивни дървета могат да дават 2225 кг от хектар годишно, а експерименталните дървета са разработени с добиви до 3335 кг от хектар годишно. Полученият латекс се разтяга, разрежда се с вода и се коагулира чрез третиране с киселина, така че каучуковите частици в латекса да се прилепят една към друга. След това се изтеглят между ролки, придавайки на листовете дебелина 0,64 см, получените листове се изсушават чрез обдухване със сух топъл въздух или дим и се изпращат за товарене.

14 слайд

Описание на слайда:

Физични и химични свойства на естествения каучук Естественият каучук е аморфно твърдо вещество, способно да кристализира. Естественият необработен (суров) каучук е бял или безцветен въглеводород. Не набъбва и не се разтваря във вода, алкохол, ацетон и редица други течности. Набъбвайки и след това разтваряйки се в мастни и ароматни въглеводороди (бензин, бензен, етер и други) и техните производни, каучукът образува колоидни разтвори, които се използват широко в технологиите. Естественият каучук е хомогенен по своята молекулярна структура, отличаващ се с високи физични свойства, както и технологични, т.е. способността да се обработва на оборудването на заводи за каучукова промишленост. Особено важно и специфично свойство на каучука е неговата еластичност (еластичност) - способността на каучука да възстановява първоначалната си форма след прекратяване на силите, предизвикали деформацията. Каучукът е високоеластичен продукт под въздействието дори на малки сили, той има обратима деформация на опън до 1000%, а за обикновените твърди вещества тази стойност не надвишава 1%. Еластичността на каучука се поддържа в широк температурен диапазон и това е негово характерно свойство. Но когато се съхранява дълго време, гумата се втвърдява.

15 слайд

Описание на слайда:

Каучукът е добър диелектрик, има ниска пропускливост на вода и газ. Каучукът е неразтворим във вода, основи и слаби киселини; в етилов алкохол неговата разтворимост е ниска, но в въглероден дисулфид, хлороформ и бензин той първо набъбва и след това се разтваря. Лесно се окислява от химически окислители, бавно - от атмосферен кислород. Топлопроводимостта на каучука е 100 пъти по-малка от топлопроводимостта на стоманата. Наред с еластичността, гумата е и пластична - запазва формата си, придобита под въздействието на външни сили. Пластичността на каучука, която се проявява при нагряване и механична обработка, е едно от отличителните свойства на каучука. Тъй като каучукът има еластични и пластични свойства, той често се нарича пластоеластичен материал. Когато естественият каучук се охлажда или разтяга, той преминава от аморфно в кристално състояние (кристализация). Процесът не се случва моментално, а с течение на времето. В този случай, при разтягане, гумата се нагрява поради отделената топлина на кристализация. Гумените кристали са много малки, нямат ясни ръбове и специфична геометрична форма. При температура на течния въздух от –195°C е твърд и прозрачен; от 0° до 10°C е крехък и вече непрозрачен, а при 20°C е мек, еластичен и полупрозрачен. При нагряване над 50 °C става пластичен и лепкав; при температура от 80 °C естественият каучук губи своята еластичност; при 120 °C - се превръща в смолоподобна течност, след втвърдяването на която вече не е възможно да се получи оригиналният продукт. Ако температурата се повиши до 200-250 °C, каучукът се разлага, за да образува редица газообразни и течни продукти

16 слайд

Описание на слайда:

Каучукът лесно влиза в химични реакции с редица вещества: кислород (O2), водород (H2), халогени (Cl2, Br2), сяра (S) и др. Тази висока реактивност на каучука се дължи на неговата ненаситена химическа природа. Реакциите протичат особено добре в каучукови разтвори, в които каучукът е под формата на молекули от относително големи колоидни частици. Почти всички химични реакции водят до промяна във физичните и химичните свойства на каучука: разтворимост, якост, еластичност и др. Кислородът и особено озонът окисляват каучука още при стайна температура. Въвеждайки се в сложни и големи каучукови молекули, кислородните молекули ги раздробяват на по-малки, а каучукът, деструктурирайки се, става крехък и губи своите ценни технически свойства. Процесът на окисление е и в основата на едно от превръщанията на каучука - преминаването му от твърдо в пластично състояние.