Подискутуйте

Поміркуй

1. Як визначити ступінь полімеризації етилену, якщо середня молекулярна маса полімеру становить, наприклад, 280000?

2. Як пояснити, що етилен знебарвлює бромну воду, а поліетилен – ні?

3. Полімеризацією хлоретилену СНCl=CH₂, який називають також вінілхлоридом, одержують полівінілхлорид, із якого виробляють водогінні труби, плівки, шпалери тощо. Напиши схему реакції полімеризації. Зазнач структурну ланку полімеру. Яка масова частка Хлору в даному полімері?

4. Напої і їжу часто зберігають у пластмасовому посуді. Чи не зашкодить це здоров’ю? Чи можна їсти із пластмасового посуду?

1. Порівняйте різні види пластмас. Обговоріть їхні переваги і недоліки, перспективи їх використання у майбутньому. Чи стане, на ваш погляд, ХХІ століття епохою полімерів?

2. Через високу хімічну стійкість полімерних матеріалів виникає проблема утилізації полімерних виробів, що відпрацювали. Запропонуйте кілька способів утилізації полімерних відходів, доведіть їхню перевагу.

Природний каучук. Каучуки – це еластичні матеріали, з яких виготовляють гуму. Індіанці, корінні жителі Південної Америки, отримували натуральний каучук із соку дерева гевеї – головного каучуконоса. З розрізів на деревині витікає молочний сік, який висихає на повітрі й темніє, його називають латексом. З латексу бразильської гевеї (мал. 26) і виділяють натуральний каучук.

Багато сотень років тому індіанці навчилися просочувати смолою гевеї одяг і той набував властивості не промокати. Із деревної смоли робили також взуття, пляшки та різний посуд. Європейці познайомилися із цим матеріалом у XVI столітті після плавання Колумба.

Натуральний, або природний, каучук за хімічним складом є високомолекулярним ненасиченим вуглеводнем складу (С₅Н₈) _n, де n становить від 1000 до 3000. Він є похідним дієнових вуглеводнів, які містять у карбоновому ланцюгу два подвійних зв’язки. Натуральний каучук – полімер 2-метил-1,3-бутадієну, або ізопрену (назви дієнових вуглеводнів утворюють від назв насичених вуглеводнів, у яких останню букву замінюють закінченням – дієн; цифрами вказують місцезнаходження подвійних зв’язків у ланцюгу):

1 2 3 4

n СН₂=С–СН=СН₂ → (–СН₂–С=СН–СН₂–)_n

| |

CН₃ CН₃

2-метил-1,3-бутадієн (ізопрен) поліізопрен (натуральний каучук)

Макромолекули натурального каучуку побудовані лінійно, хоч і скручені в спіралі або клубки, які легко «розтягуються». Якщо розтягування припинити, то внаслідок внутрішнього теплового руху окремих ланок макромолекули повертаються до початкового стану. Цим пояснюється еластичність каучуку.

Синтетичний каучук. Зростаючі потреби промисловості зумовили необхідність розробки методів добування синтетичного каучуку. Синтетичні каучуки – це високомолекулярні сполуки, які одержують полімеризацією дієнових вуглеводнів.

Бутадієновий каучук був першим синтетичним каучуком, метод синтезу якого запропонував у 1927 р. радянський хімік С. В. Лебедєв. Бутадієн полімеризували за наявності каталізатора – металічного натрію, а необхідний 1,3-бутадієн одержували з етанолу шляхом одночасної дегідратації та дегідрогенізації за температури 400…500 ^○С над каталізатором – Al₂O₃ та ZnO:

2С₂Н₅ОН → СН₂=СН–СН=СН₂ + 2Н₂О + Н₂

етанол 1,3-бутадієн

n СН₂=СН–СН=СН₂ → (–СН₂–СН=СН–СН₂ –) _n

полібутадієн

Пізніше встановили, що вигідніше добувати бутадієн із бутану, що утворюється в результаті переробки нафти.

Перші зразки синтетичних бутадієнових каучуків поступалися перед натуральними як за еластичністю, так і за зносостійкістю. Тепер освоєно виробництво бутадієнових каучуків впорядкованішої структури; їх назвали дивініловими. Синтетичні дивінілові каучуки за властивостями близькі до натурального, а за стійкістю проти стирання навіть перевершують його.

Сьогодні промисловість випускає кілька видів каучуків. Із каучуку та продуктів його переробки виготовляють шини і камери для літаків, автомобілів і велосипедів. Їх використовують для електроізоляції, виробництва промислових товарів та медичних приладів.

Гума. Використання сирого каучуку досить обмежене через невисокі експлуатаційні власти­вості. Він липкий, недостатньо міцний, при низьких температурах стає крихким. Для поліпшення якості натуральних і синтетичних каучуків їх перетворюють на гуму. Гума – це вулканізований каучук. Суть вулканізації полягає в насиченні каучуку сіркою при нагріванні. Атоми Сульфуру приєднуються до ниткоподібних макромолекул каучуку на місці подвійних зв’язків. Один із зв’язків при цьому розривається і сюди приєднуються атоми Сульфуру, які наче зшивають макромолекули одна з одною (мал. 27). Внаслідок вулканізації липкий і неміцний каучук перетворюється на пружну і еластичну гуму. Гума (мал. 27, 28) міцніша за каучук і стійкіша до змін температури.

Висновки

Каучук та гума широко використовуються в авто-, авіа-, машинобудуванні, в електротехніці, медицині, побуті. Виробництво синтетичного каучуку і гуми щорічно зростає.

Дата добавления: 2014-01-07