גומי הוא תרכובת אורגנית שמרכיביה העיקריים הם פחמן ומימן. הוא מתקבל מצמחים עציים מיוחדים, הנקראים לעתים קרובות צמחי גומי. נציגים כאלה של הצומח גדלים באזורים הטרופיים. האיברים שלהם (פירות, עלים, ענפים, גזע, שורשים) מכילים לטקס. הנוזל החלבי הזה אינו מיץ של צמחים, בוטנאים עדיין מפקפקים בפרט של משמעותו עבור חיי האורגניזם הצמחי. מלטקס בתהליך הקרישה מתקבלת מסה אלסטית רציפה שהיא גומי טבעי טבעי.
היסטוריה של גילוי הגומי הטבעי
תרומתו של כריסטופר קולומבוס לפיתוח הציוויליזציה העולמית אינה מוגבלת לתגליות הגיאוגרפיות הגדולות. הספינה שלו היא שנחתה באי היספניולה ב-1493 ולקחה את מוצר הגומי הראשון לספרד. זה היה כדור מקפץ אלסטי שהמקומיים הכינו ממיץ החווה, צמח שנמצא עלחופי האמזונס. כשראו כיצד האינדיאנים הקיאו בהתלהבות דבר קטן ומופרך, אשר הגיע לקרקע, גם קפץ כאילו חי, כאילו קפץ, הספרדים הופתעו ברצינות. לאחר שניסו להחזיק את הכדור המקפץ הזה, הגיעו למסקנה שהוא די כבד, וגם שמו לב לדביקות שלו ולריח האופייני של עשן.
השימוש בגומי על ידי האינדיאנים לא היה מוגבל לכך. שבטים מקומיים לא רק שיחקו בכדור הזה, אלא השתמשו בו בטקסים דתיים שונים. ומוהל העץ ממנו הושג נחשב לקדוש ונקרא "קאוצ'ו", שפירושו "דמעות העץ" בתרגום.
בין הסקרנות שהביא קולומבוס לספרד היה הנשף יוצא הדופן הזה. מאז, החלה ההיסטוריה של השימוש בגומי.
ניסיונות יישום ראשונים
אבל האירופים לא שמו לב לסקרנותם של האינדיאנים. ועד המאה ה- XVIII, אף אחד לא חשב על כמה רחב ומגוונים תחומי היישום של גומי. רק כאשר חברי המשלחת הצרפתית, שביקרו ביערות הטרופיים של דרום אמריקה, הוא הובא שוב לאירופה, הם שמו אליו לב. עניין גדול אף יותר התעורר כאשר המדען הצרפתי צ' קונדמין, שנשא דברים באסיפת האקדמיה למדעים של פריז, הדגים דגימות של חומר זה, הראה דרכים אפשריות ליישום ומוצרים ממנו.
השימוש הנרחב בגומי טבעי באירופה החל בסביבות 1770, כאשר אביזר חדש הופיע בבתי הספר - gummilastic, ששימש למחיקת קווים בעיפרון.
הבא התחילחיפוש פעיל אחר שימושים אפשריים לגומי. זה היה באותה תקופה שהמצאת כתפיות וחוטי גומי החלה. והממציא הסקוטי סי מקינטוש ניחש להניח שכבה דקה של גומי בין שתי שכבות של בד, וכך להשיג בד עמיד למים. החומר הזה היה פופולרי בטירוף, מעילי גשם ממנו קיבלו את שמם משמו של הממציא. הם נקראו מחשבי מק.
קריסת תעשיית הגומי
ניסיונות ראשוניים לבסס ייצור של נעליים עמידות למים לא צלחו. ערדליים, למרות שהם הפכו אופנתיים למדי לפרק זמן קצר, לא נבדלו במעשיות. בקור הם יכלו להיסדק, ובחום הם כמעט נמסו והדיפו ריח לא נעים.
התלהבותם של הממציאים לא נמשכה זמן רב. באחת מאותן שנים היה קיץ חם מאוד בחלקים רבים של אירופה. בהשפעת טמפרטורות גבוהות, מוצרי תעשיית הגומי הפכו למסה בעלת ריח נורא. כל החברות בענף זה פשטו את הרגל.
גילוי של צ'ארלס גודייר
ואף אחד לא היה חושב על ערדליות ומאקינטוס, אלמלא ההתמדה של צ'ארלס גודייר האמריקאי. הוא הקדיש שנים רבות למציאת דרכים ליצור חומר טוב מגומי.
Goodyear עשה הרבה ניסויים, ערבב גומי כמעט עם הכל. הוא הוסיף לו מלח, פלפל, חול ואפילו מרק. לאחר שבילה את כל כספו וכוחו, הממציא כבר איבד תקווה. אך מאמציו הוכתרו בכל זאת בהצלחה. על ידי הוספת גופרית לחומר, הוא גילהשגם החוזק, הגמישות וגם יציבות הטמפרטורה השתפרו.
כך, הוא הצליח לשפר את הגומי. המאפיינים והיישום של המתחם החדש הפכו שוב לנושא של מחקר על ידי מדענים ותעשיינים. החומר שמתקבל על ידי גודייר הוא מה שאנו מכנים כיום גומי, והתהליך שבו הוא מתקבל הוא גיפור של גומי.
בום גומי
לאחר התגלית המרעישה, הצעות רבות לרכישת פטנט על החומר המומצא המטירו על המדען בר המזל. השימוש בגומי לייצור גומי הפך לעצום. לשם כך, כמעט כל המדינות החלו לחפש דרכים לגדל עצי גומי בשטחן. בהקשר זה, ברזיל הייתה בר המזל, כי המדינה הזו הייתה הבעלים של העתודות הענקיות של צמחים כאלה. ממשלת ברזיל עשתה מאמצים רבים כדי להישאר מונופול בתחום זה, ואסרה באופן מוחלט על ייצוא זרעים וצמחי Hevea צעירים. עונש מוות אפילו הונהג על פשע זה.
אבל וויקהאם האנגלי, בעל תרגול ריגול, הצליח לחדור לחופי האמזונס, שם השיג ושלח בסתר 70,000 זרעי עצי גומי לבריטניה. ולמרות שמגדלים מקומיים לא הצליחו מיד לגדל את הצמח הטרופי הזה בטריטוריה עם אקלים שונה, הודות למאמצים שלהם, לאחר זמן מה, הופיע בשוק גומי אנגלי זול יותר ובמחיר סביר יותר.
בינתיים, השימוש בגומי טבעי הפך לנפוץ עד כדי כך שמספר מוצרי הגומי עלה על 100,000.מספר המוצרים החדשים: מסועים ובידוד חשמלי, "גומיות" לפשתן, נעלי גומי, בלוני ילדים וכו'. אבל השימוש העיקרי בגומי טבעי היה קשור לתעשיית הרכב, כאשר לראשונה הומצאו צמיגי כרכרה, ולאחר מכן. צמיגים לרכב.
השימוש בגומי ובגומי בארצנו מתבסס זה מכבר על ייצורם מחומרי גלם זרים. רק כאשר התגלו שן הארי בקזחסטן, ששורשיהם מכילים גומי, הופיעו מוצרי הגומי הראשונים מחומר ביתי. אבל זה היה תהליך מאוד מפרך, שכן מיצוי הגומי משורשי שן הארי ארך זמן רב מאוד בגלל הריכוז הנמוך שלו (16-28%).
השגת גומי סינטטי
משאבים טבעיים של גומי טבעי אינם עונים על הצרכים הגבוהים של האוכלוסייה בסחורות העשויות מחומר זה. כעת הייצור של גומי סינטטי גדול בהרבה.
S. V. Lebedev בשנת 1910 בפעם הראשונה קיבל גומי סינטטי. החומר לייצור היה בוטאדיאן, שהיה מבודד מאלכוהול אתילי. מאוחר יותר, על ידי ביצוע תגובת פילמור באמצעות מתכת נתרן, התקבל גומי סינטטי בוטאדיאן.
ייצור תעשייתי של גומי סינטטי
בשנת 1925 הטיל על עצמו SV Lebedev את המשימה למצוא שיטה תעשייתית לסינתזה של גומי. שנתיים לאחר מכן, זה נפתר בהצלחה. הקילוגרמים הראשונים של גומי סונתזו במעבדה. זה היה לבדב שהתמודדלומדים את תכונות הגומי הזה ומפתחים מתכונים להשגת המוצרים הדרושים לצרכן ממנו.
ובשנים שלאחר מכן, השימוש בגומי היה המשימה החשובה ביותר בעבודתו של S. V. Lebedev. לפי שיטתו התקבלה המנה הראשונה של חומר זה בקנה מידה תעשייתי במפעל הראשון בעולם המייצר חומר זה.
בשנים 1932 עד 1990 ברית המועצות הייתה המובילה מבחינת ייצור בתעשייה זו. השימוש בגומי סינטטי איפשר להרחיב את מגוון מוצרי הגומי, בפרט: מוצרי גומי רך, סוליות נעליים, צינורות וצינורות שונים, חומרי איטום ודבקים, צבעים על בסיס לטקס ועוד.
תכונות ויישומים של גומי סינטטי
כעת מגוון הגומיות הסינתטיות גדל משמעותית בהשוואה לאמצע המאה ה-20. סוגיו השונים יכולים להיות שונים מאוד בהרכב הכימי ובתכונות הצרכן. הסיווג של גומי סינטטי מבוסס על ההבדל במונומרים המשמשים בייצורו. אז יש איזופרן, בוטאדיאן, כלורופרן וסוגים אחרים. על פי סיווג אחר, הגומיות מחולקות לסוגים בהתאם לקבוצת האטומים האופיינית המרכיבה את הרכבן. לדוגמה, ידועים סוגי פוליסולפיד, גומיות אורגנוסיליקון וכו'.
השיטה העיקרית לייצור גומיות סינתטיות היא פילמור של דינים ואלקנים. המונומרים הנפוצים ביותר במקרה זה יכולים להיקרא בוטאדיאן, איזופרן, אתילן, אקרילוניטריל וכו'.
כמה סוגים של גומיות פוליסולפיד, פוליאוריטן מתקבלים במהלך תגובת הפוליעיבוי.
גומי למטרות כלליות ומיוחדות
לפי היישומים, ניתן לחלק גומיות לחומרים כלליים ומיוחדים. לנציגי הקבוצה הראשונה יש קבוצה של מאפיינים המאפשרים להשתמש בהם לייצור מוצרים שונים, שמאפיינים האלסטיים צריכים להופיע בטמפרטורות רגילות. אבל השימוש בגומי סינטטי למטרות מיוחדות מרמז על שימור תכונות במצבים קיצוניים, למשל בהשפעת כפור ואש, אוזון וחמצן וכו'.
יישום גומי איזופרן
הרכב של גומי איזופרן דומה מאוד לגומי טבעי. כתוצאה מכך, טווח התכונות של חומרים אלה זהה במידה רבה.
החסרונות שלו כוללים עמידות ירודה לטמפרטורות גבוהות, אוזון ואור שמש ישיר. חוזק הלכידות הנמוך של גומי המבוסס עליהם הוא תכונה שגורמת לגומי איזופרן להיות פחות פופולרי. השימוש בו קשה בגלל דביקות מוגברת, שלד לא מספיק ונזילות. אבל במוצרים מונוליטיים שאינם דורשים חיבור למספר רב של חלקים, נעשה שימוש נרחב בגומי איזופרן.
תיקוני גומי
מתרחש גם השימוש בגומי ברפואה. המוצר הנפוץ ביותר של תעשיית הרפואה, המתקבל משימוש בגומי, הוא תיקון. זוהי תערובת של גומי, תרופתי וחומרים קשורים. היתרונות של התיקונים האלה:
- דביקות ארוכה;
- תאימות לתרופות רבות;
- rmlessness;
- קלות שימוש.
תהליך הייצור הוא להמיס חלק אחד של גומי ב-12 חלקי בנזין. ואז מרכיבים נלווים נוספים מוכנסים לתמיסה: טרפנטין (מגביר את הדביקות), לנולין (מגן מפני התייבשות), תחמוצת אבץ (מפחית גירוי), תרופות (יוצרות אפקט טיפולי).
שתלי גומי
מוצרי גומי חיוניים באמת הם שתלי איברים אנושיים. השימוש בגומי בייצורם החל יחסית לאחרונה וסימן את תחילתו של עידן חדש בהתפתחות הרפואה.
שתלי קנה הנשימה הם חומרים העשויים מפוליאקטילטים, פוליסילוקסנים, פוליאמידים. הלב המלאכותי וחלקיו עשויים מפוליאוריטנים ופוליאוקסילנים. פוליאתילן ופוליפרופילן הם החומר לייצור שתלים של חלקי הוושט, ופוליוויניל כלוריד הוא המרכיב העיקרי בשתלים של חלקים אחרים של מערכת העיכול. כלי דם מלאכותיים עשויים מפוליאתילן טרפתלאט, פוליטרפלואורואתילן ופוליפרופילן. פוליאקרילטים, פוליאמידים, פוליאוריטן עוזרים לאנשים עם מוגבלויות למצוא עצמות ומפרקים חדשים.
שימוש בגומי במוצרים תעשייתיים
חשיבות הגומי בכלכלה הלאומית היא עצומה. אבל השימוש בגומי טבעי בצורתו הטהורה הוא גדולנְדִירוּת. לרוב הוא משמש בצורה של גומי. מוצרים העשויים מחומר זה נמצאים בחיי היומיום בכל שלב. זה כולל בידוד תיל, ייצור נעליים וביגוד, וצמיגים לרכב ועוד הרבה יותר.
בתעשיית הנעליים, ככלל, משתמשים בסוגי הגומי הבאים: נקבובי (סוליה), דמוי עור (חלק תחתון של הנעל), שקוף (עקבים).
השימוש בגומי טבעי ובאנלוגים הסינתטיים שלו לא הפך לנפוצה במקרה. הם עונים על רוב הצרכים האנושיים, בהיותם אחד החומרים המגוונים ביותר.
