عروض تقديمية لدرس الكيمياء حول موضوع المطاط. الدرس "المطاط الطبيعي". الحصول على المطاط الصناعي

شريحة 1

الشريحة 2

وطن هيفيا هو البرازيل. تنمو نبات الهيفيا بشكل أفضل بالقرب من خط الاستواء في ما يسمى بالحزام المطاطي - وهو شريط يبلغ عرضه 2600 كيلومتر.

الشريحة 3

اعتمادا على الأنسجة التي يتراكم فيها المطاط، تنقسم النباتات الحاملة للمطاط إلى: متني (في الجذور والسيقان)، الكلورنشيمال (في الأوراق والبراعم الصغيرة)، اللاتكس (في النسغ اللبني).

الشريحة 4

يُسكب العصير من الخزان في حمامات خاصة. اللاتكس عبارة عن خليط معقد من المواد العضوية والمعدنية. لعزل المطاط يجب خلطه مع حمض الفورميك. يتخثر اللاتكس مثل الحليب. تستمر عملية التخثر 12 ساعة.

الشريحة 5

كمبوديا مملكة ساحرة صغيرة في الهند الصينية، والتي كانت في السابق إمبراطورية كبيرة وقوية في جنوب شرق آسيا خلال الفترة من القرنين التاسع والرابع عشر - إمبراطورية الخمير

الشريحة 6

الشريحة 7

المطاط الطبيعي Gutta-percha المطاط الصناعي Cis-Polyisoprene (2-ميثيل بوتادين-1,3) (-CH3-CH=c(CH3)-CH2-)n-Polyisoprene Trans (أيزومر مكاني) 1) البيوتاديين (ديفينيل) (-CH2 -CH =sn-sn2-)n 2) بوتادين-ستايرين (-sn2-sn=sn-sn2-sn2-sn(s6n5)-)n 3) بوتادين-نتريل (-sn2-sn=sn-sn2-sn2- sn( сN)-)n 4) إيزوبرين (-СН2-с(СН3)=СН-СН2-)n 5) كلوروبرين (-СН2-СН(cl)=СН-СН2-)

الشريحة 8

تاريخ اكتشاف المطاط. التقى الإنسان بالمطاط لفترة طويلة. وفي البلدان الاستوائية، لا تزال هناك أشجار تنتج المطاط. ففي المكسيك، على سبيل المثال، هناك حفريات تم العثور فيها على كرات مطاطية. وكانت هذه الكرات تُستخدم لأغراض طقوسية، إذ وجد رفاق كولومبوس سكان جزيرة هايتي يلعبون الكرة. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه لا يزال لديهم هذه اللعبة حتى يومنا هذا. وبطبيعة الحال، اندهش الأوروبيون أيضًا من الخصائص غير العادية للكرات. تم تسجيل المعلومات التي تم الحصول عليها في أعمال المؤرخين الإسبان في أوائل القرن السابع عشر، ومنهم علمنا أن المادة التي تصنع منها الكرات يتم الحصول عليها من عصارة شجرة خاصة. تم إحضار عينات من المطاط إلى أوروبا وحفظت في المتاحف باعتبارها نادرة. وبعد 100 عام، في الربع الأول من القرن الثامن عشر، أرسلت الأكاديمية الفرنسية للعلوم رحلة استكشافية إلى أمريكا الجنوبية لقياس طول خط الطول. ضمت البعثة العالم النشط لا كوندامين. وبعد أن أصبح مهتمًا بالمطاط، اكتشف كيفية استخراجه واستخدامه في البرازيل. ملاحظاته مفيدة للغاية في هذا الصدد. خرجوا عام 1735، ومنهم نتعلم ما يلي: الشجرة التي يُستخرج منها المطاط تسمى هيفيا. عند قطعه، يتدفق عصير حليبي أبيض، ويجف في الهواء ويصبح داكنًا في نفس الوقت. قاموا بتشريب الأقمشة بها لجعلها مقاومة للماء، وصنعوا المشاعل من الراتنج المجفف، وحصلوا أيضًا على زجاجات خاصة على شكل محاقن - أوعية مرنة مجوفة يمكن من خلالها رمي الماء على ارتفاعات كبيرة.

الشريحة 9

الجزء العملي. سنحاول الحصول على المطاط الطبيعي في ظروف معملية باستخدام عصارة اللبخ اللبنية، كما نقوم بجمع مادة اللاتكس. للقيام بذلك، نقطع عدة أوراق صغيرة، ونجمع العصير المنطلق ونزنه، حيث يتم الإشارة إلى كميات المواد الواردة أدناه لكل 30 جرامًا من مادة اللاتكس. 2) أضف إلى اللاتكس المجمع 50 مليلترًا من محلول 40٪ من كلوريد الأمونيوم NH4CI أو 50 مليلترًا من محلول 25٪ من كلوريد الكالسيوم CaCI2. لتدمير القشرة المحيطة بجزيئات المطاط. 3) بعد 30 دقيقة، أضف 50 ملليلتر من 96% C2H5OH إلى المحلول الناتج. بعد ذلك، ستلتصق جزيئات المطاط معًا لتشكل قطرات. 4) بعد 5-6 دقائق، قم بتصفية المحلول من خلال الشاش. 5) اجمع المطاط المفلتر بقضيب زجاجي مسخن مسبقًا إلى درجة حرارة 55-60 درجة مئوية. لا يمكن صنع المطاط من هذا المطاط، ولكن يمكنك اختبار خصائص المطاط، ويتراوح إجمالي إنتاج المطاط (من 30 جرامًا من اللاتكس) من 6.5 إلى 9 جرام. وبطريقة مماثلة، يمكن الحصول على المطاط من عصير الهندباء الحليبي.

أليكسيفا ناتاليا

تم تجميع العرض التقديمي من قبل أحد الطلاب لمساعدة المعلم في شرح المواد الجديدة في دروس الكيمياء في الصف العاشر.

تحميل:

معاينة:

لاستخدام معاينات العرض التقديمي، قم بإنشاء حساب Google وقم بتسجيل الدخول إليه: https://accounts.google.com

التسميات التوضيحية للشرائح:

المطاط الطبيعي تم تنفيذ العمل من قبل طالبة في الصف العاشر من مدرسة GBOU الثانوية رقم 1465 ألكسيفا ناتاليا المعلمة: Popova S.A.

المطاط في الطبيعة تأتي كلمة "المطاط" من كلمتين في لغة توبي غواراني: "كاو" - شجرة، "أوتشو" - تدفق، بكاء. "كاوتشو" هو عصير نبات الهيفيا، أول وأهم نبات للمطاط. أضاف الأوروبيون حرفًا واحدًا فقط إلى هذه الكلمة. يتم الحصول على المطاط الطبيعي عن طريق تخثر النسغ اللبني (اللاتكس) الموجود في نباتات المطاط. المكون الرئيسي للمطاط هو بولي إيزوبرين هيدروكربون (91-96٪). تتراكم أشجار اللاتكس المطاط بكميات كبيرة. يتم الحصول عليها عن طريق قطع وقطع لحاء الشجرة.

يوجد المطاط الطبيعي في العديد من النباتات. اعتمادًا على الأنسجة التي يتراكم فيها المطاط، تنقسم النباتات الحاملة للمطاط إلى: - متني - مطاط في الجذور والسيقان؛ - الكلورنشيما - المطاط الموجود في الأوراق والأنسجة الخضراء للبراعم الصغيرة. - لاتكس - مطاط في عصير حليبي. - نباتات عشبية مطاطية من عائلة Asteraceae (Kok-sagyz، Crimea-sagyz وغيرها)، تنمو في المنطقة المعتدلة، بما في ذلك الجمهوريات الجنوبية، تحتوي على المطاط بكميات صغيرة في الجذور، صناعية

يتكون إنتاج المطاط الطبيعي من جزيئات صغيرة من السائل والجسيمات الصلبة والشوائب الأخرى. حوالي 33% فقط من اللاتكس عبارة عن مطاط، و66% ماء وحوالي 1% مواد أخرى. الورقة المطاطية الناتجة. يتم تمديد اللاتكس وتخفيفه بالماء وتخثره عن طريق معالجته بالحمض بحيث تلتصق جزيئات المطاط الموجودة في اللاتكس ببعضها البعض. ثم يتم سحبها بين البكرات، مما يمنح الصفائح سماكة 0.64 سم، ويتم تجفيف الصفائح الناتجة عن طريق النفخ بالهواء الدافئ الجاف أو الدخان، وإرسالها للتحميل.

تركيب المطاط الطبيعي يتضمن تركيب المطاط الطبيعي ما يلي: البولي إيزوبرين الهيدروكربوني – 91.9%؛ البروتينات والأحماض الأمينية – 2.2-3.8%؛ أحماض عضوية أعلى – 1.5 – 4%؛ معادن المجموعات الفرعية الثانوية: النحاس حتى 0.0008%؛ حديد يصل إلى 0.01%؛ المنغنيز يصل إلى 0.001%. ماء

تحتوي نواتج تحلل المطاط الطبيعي على مركبات غير مشبعة، وقد ثبت تجريبياً أنها 2-ميثيل بيوتادين-1,3 (أيزوبرين). ولذلك، فإن الجزيء الكبير للمطاط الطبيعي يتكون من وحدات متكررة مشتقة من الأيزوبرين. المطاط متجانس في تركيبه الجزيئي. هيكل المطاط الطبيعي

يتم ملتوية جزيئات المطاط في الكرات. إذا تم تمديد الشريط المطاطي وتشويهه، فسوف تستقيم الملفات الجزيئية في اتجاه القوة المطبقة، وسوف يطول الشريط

الخصائص الفيزيائية للمطاط الطبيعي المطاط الطبيعي مادة صلبة غير متبلورة قادرة على التبلور. المطاط الطبيعي غير المعالج (الخام) هو عبارة عن هيدروكربون أبيض أو عديم اللون. من الخصائص المهمة والمحددة للمطاط مرونته (المرونة) - قدرة المطاط على استعادة شكله الأصلي بعد توقف القوى التي تسببت في التشوه. المطاط منتج مرن للغاية، وتحت تأثير حتى القوى الصغيرة، يكون لديه تشوه شد قابل للعكس يصل إلى 100%، وبالنسبة للمواد الصلبة العادية لا تتجاوز هذه القيمة 1%. يتم الحفاظ على مرونة المطاط على نطاق واسع من درجات الحرارة، وهذه هي الخاصية المميزة له. ولكن عند تخزينه لفترة طويلة، يتصلب المطاط.

إلى جانب المرونة، يعتبر المطاط أيضًا من البلاستيك - فهو يحتفظ بشكله المكتسب تحت تأثير القوى الخارجية. المطاط مادة عازلة جيدة للكهرباء، وله نفاذية منخفضة للماء والغاز. المطاط غير قابل للذوبان في الماء والقلويات والأحماض الضعيفة. في الكحول الإيثيلي تكون ذوبانه منخفضة، ولكن في ثاني كبريتيد الكربون والكلوروفورم والبنزين ينتفخ أولاً ثم يذوب. يتأكسد بسهولة بواسطة عوامل الأكسدة الكيميائية وببطء بواسطة الأكسجين الجوي. بشكل عام، جميع المطاط، كمواد غير متبلورة، يمكن أن يكون في ثلاث حالات فيزيائية: زجاجي، عالي المرونة، ولزج. الحالة المرنة للغاية للمطاط هي الأكثر شيوعًا.

عند درجة حرارة الهواء السائل -195 درجة مئوية، يكون صلبًا وشفافًا؛ من 0 درجة إلى 10 درجات مئوية يكون هشًا ومعتمًا بالفعل، وعند 20 درجة مئوية يكون ناعمًا ومرنًا وشفافًا. عند تسخينه فوق 50 درجة مئوية، يصبح بلاستيكيًا ولزجًا؛ عند درجة حرارة 80 درجة مئوية، يفقد المطاط الطبيعي مرونته؛ عند 120 درجة مئوية - يتحول إلى سائل يشبه الراتنج، وبعد تصلبه لا يمكن الحصول على المنتج الأصلي. إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى 200-250 درجة مئوية، يتحلل المطاط ليشكل عددًا من المنتجات الغازية والسائلة. عند تسخينه، يلين المطاط ويتشوه ويصبح لزجًا.

تاريخ المطاط بدأ تاريخ المطاط مع زمن الاكتشافات الجغرافية الكبرى. عندما عاد كولومبوس إلى إسبانيا، أحضر معه العديد من عجائب العالم الجديد. وكانت إحداها عبارة عن كرة مرنة مصنوعة من "راتنج الخشب" تتميز بقدرة مذهلة على القفز. صنع الهنود مثل هذه الكرات من النسغ الأبيض لنبات الهيفيا الذي ينمو على ضفاف النهر. أمازون. أصبح هذا العصير داكنًا ومتصلبًا في الهواء.

اكتسبت المنتجات المطاطية شعبية هائلة، وإن كانت قصيرة العمر، في أوروبا وأمريكا الشمالية بعد أن اخترع الإنجليزي تشافي القماش المطاطي. ومع ذلك، فإن المنتجات المصنوعة من القماش المطاطي كان لها عيب كبير. - تتجلى مرونة المطاط فقط في نطاق درجات حرارة صغير، لذلك في الطقس البارد، تصلب المنتجات المطاطية ويمكن أن تتشقق، وفي الصيف تنعم، وتتحول إلى كتلة لزجة تنبعث منها رائحة كريهة. وكان الجميع قد نسوا الماكنتوش والكالوشات لولا الأمريكي تشارلز نيلسون جوديير. قام جوديير بخلط المطاط باستمرار مع كل شيء: الملح والفلفل والرمل والزيت وحتى الحساء، وفي النهاية حقق النجاح. وفي عام 1839، اكتشف أنه بإضافة القليل من الكبريت إلى المطاط وتسخينه، فإنه يمكن أن يحسن قوته وصلابته ومرونته ومقاومته للحرارة والبرودة. في الوقت الحاضر، المادة الجديدة التي اخترعها جوديير هي التي تسمى عادة المطاط، وتسمى العملية التي اكتشفها بكبريت المطاط.

الاستخدام الصناعي للمطاط الاستخدام الأكثر انتشارًا للمطاط هو إنتاج المطاط لإطارات السيارات والطائرات والدراجات. ويستخدم المطاط أيضًا في العزل الكهربائي وإنتاج الأجهزة الطبية ووسائل منع الحمل. وفي تكنولوجيا الصواريخ، يُستخدم المطاط الصناعي كقاعدة بوليمرية في صناعة وقود الصواريخ الصلب، حيث يلعب دور الوقود. كما أنها تنتج مجموعة متنوعة من المنتجات المطاطية - السيور الناقلة والعوازل الكهربائية، والأشرطة المرنة لغسيل الملابس، والأحذية المطاطية، وبالونات الأطفال، وما إلى ذلك.

وصف العرض التقديمي من خلال الشرائح الفردية:

1 شريحة

وصف الشريحة:

المطاط الطبيعي خطة العرض: تاريخ الاكتشاف مصانع المطاط الطبيعي جمع اللاتكس وإنتاج المطاط الطبيعي الخواص الفيزيائية والكيميائية للمطاط الطبيعي تكوين وهيكل المطاط الطبيعي أهمية المطاط في حياتنا الاستنتاجات الأدبيات والمواقع المستخدمة

2 شريحة

وصف الشريحة:

تاريخ الاكتشاف لقد كان المطاط موجودًا منذ فترة طويلة مثل الطبيعة نفسها. يبلغ عمر البقايا المتحجرة لأشجار المطاط التي تم العثور عليها حوالي ثلاثة ملايين سنة. المطاط في لغة توبي جواراني الهندية يعني "دموع الشجرة". تم العثور على كرات مطاطية خام بين أنقاض حضارتي الإنكا والمايا في أمريكا الوسطى والجنوبية ويبلغ عمرها 900 عام على الأقل.

3 شريحة

وصف الشريحة:

التعارف الأول للأوروبيين مع المطاط الطبيعي حدث قبل خمسة قرون. في الواقع، بدأ تاريخ المطاط، بشكل غريب بما فيه الكفاية، مع كرة الأطفال وشريط المدرسة المطاطي. وفي جزيرة هايتي (ثم هيسبانيولا)، خلال رحلته الثانية عام 1493، رأى الأميرال الإسباني كريستوفر كولومبوس السكان الأصليين يلعبون بكرة كبيرة كثيفة. تفاجأ الإسبان بلعبة الهنود المبهجة. ألقوا الكرات السوداء على إيقاع الأغنية. على الرغم من أن الأمر بدا أمرًا لا يصدق، إلا أنه عندما ارتطمت بالأرض، قفزت الكرات عاليًا في الهواء. أخذ الإسبان هذه الكرات في أيديهم، ووجدوا أنها كانت ثقيلة جدًا ولزجة ورائحة الدخان. قام الهنود بدحرجتها من عصير حليبي كثيف يتدفق من قطع لحاء شجرة الهيفيا. أحضر كولومبوس عدة قطع من هذه المادة المذهلة إلى وطنه، لكن في ذلك الوقت لم يكن أحد مهتمًا بها. صنع الهنود منه الكالوشات المقاومة للماء، والتي كانت تلتصق بأقدامهم في الحرارة، وبمجرد تمددها، لم تعد تنكمش.

4 شريحة

وصف الشريحة:

لسنوات عديدة، حاول الإسبان تكرار الأشياء المقاومة للماء (الأحذية والملابس والقبعات) للهنود، لكن كل المحاولات لم تنجح. المحاولات الأولى لصنع الأحذية المطاطية تسببت في الضحك فقط. كانت الكالوشات أو الأحذية تعمل بشكل جيد في المطر، ولكن بمجرد أن نظرت إلى الخارج وضربتها الشمس، امتدت وبدأت في الالتصاق. وفي الطقس البارد، أصبحت هذه الأحذية هشة مثل الزجاج. كريستوفر كولومبوس

5 شريحة

وصف الشريحة:

وعلى مدى القرنين التاليين، كان المطاط بالنسبة لأوروبا مجرد فضول غريب في الخارج. في عام 1731، أرسلت الحكومة الفرنسية عالم الرياضيات والجغرافيا تشارلز ماري دي لا كوندامين في رحلة استكشافية جغرافية إلى أمريكا الجنوبية. وفي عام 1736، أرسل إلى فرنسا عدة عينات من المطاط، بالإضافة إلى وصف للمنتجات المصنوعة منه من قبل الأشخاص الذين يسكنون الأراضي المنخفضة في الأمازون. وبعد ذلك زاد الاهتمام العلمي بدراسة هذه المادة وخصائصها بشكل حاد. تشارلز ماري دي لا كوندامين

6 شريحة

وصف الشريحة:

في عام 1770، اكتشف الكيميائي البريطاني جوزيف بريستلي استخدامه لأول مرة: اكتشف أن المطاط يمكن أن يمحو ما هو مكتوب بقلم رصاص من الجرافيت. في ذلك الوقت، كانت هذه القطع من المطاط تسمى المطاط الصمغ ("الراتنج المرن"). جوزيف بريستلي

7 شريحة

وصف الشريحة:

في عام 1791، سجل الصانع الإنجليزي صامويل بيل براءة اختراع طريقة لجعل الملابس مقاومة للماء عن طريق معالجتها بمحلول من المطاط في زيت التربنتين. في فرنسا، بحلول عام 1820، تعلموا كيفية صنع الحمالات والأربطة من الخيوط المطاطية المنسوجة بالقماش. وفي إنجلترا، اقترح الكيميائي والمخترع البريطاني تشارلز ماكنتوش وضع طبقة رقيقة من المطاط بين طبقتين من القماش وخياطة معاطف مطر مقاومة للماء من هذه المادة. في عام 1823، بدأ في تصنيع الملابس المقاومة للماء في غلاسكو. لا يزال معطف واق من المطر المقاوم للماء مصنوع من القماش المطاطي يحمل اسمه. لكن هذه العبايات كانت تصلب في الشتاء من البرد، وفي الصيف تتفكك من الحر.

8 شريحة

وصف الشريحة:

وفي الولايات المتحدة، أصبحت السلع المطاطية شائعة في ثلاثينيات القرن التاسع عشر، وتم استيراد الزجاجات والأحذية المطاطية التي صنعها هنود أمريكا الجنوبية بكميات كبيرة. تم استيراد منتجات مطاطية أخرى من إنجلترا، وفي عام 1832، في مدينة روكسبري، ماساتشوستس، نظم جون هاسكينز وإدوارد تشافي أول مصنع "مطاط" في الولايات المتحدة. لكن السلع المصنعة، مثل المستوردة، أصبحت هشة في الشتاء وناعمة ولزجة في الصيف. في عام 1834، اكتشف الكيميائي الألماني فريدريش لودرزدورف والكيميائي الأمريكي ناثانيال هايوارد أن إضافة الكبريت إلى المطاط يقلل أو حتى يزيل لزوجة المنتجات المطاطية. يحاول المخترع الأمريكي تشارلز جوديير باستمرار "إنقاذ" المطاط منذ عام 1834. ولكن فقط في عام 1839 كان محظوظًا. وفي هذا العام، وباستخدام اكتشافات هذين الكيميائيين، اكتشف أن تسخين المطاط بالكبريت يزيل خصائصه الضارة. ووضع قطعة من القماش المغطاة بالمطاط على الموقد، ووضع عليها طبقة من الكبريت. وبعد مرور بعض الوقت، اكتشف مادة تشبه الجلد - المطاط. هذه العملية كانت تسمى الفلكنة. أدى اكتشاف المطاط إلى انتشار استخدامه على نطاق واسع: بحلول عام 1919، تم تقديم أكثر من 40.000 منتج مطاطي مختلف. تحول اهتمام الرأسماليين في جميع البلدان إلى استخراج المطاط. تبين أن البرازيل هي صاحبة ثروة هائلة. وللحفاظ عليها، أصدرت الحكومة البرازيلية قانونًا يحظر، تحت عقوبة الموت، تصدير البذور وأشجار الهيفيا الصغيرة. ولكن بعد فوات الأوان.

الشريحة 9

وصف الشريحة:

بناءً على نصيحة عالم النبات ج. هوكر، سافر الإنجليزي هنري ويكهام إلى شواطئ الأمازون عام 1876، حيث جمع 70 ألف بذرة هيفيا وقام بتهريبها إلى خارج البرازيل. وقام بتسليمهم سرا إلى الحدائق النباتية الملكية في لندن. زرعت البذور، ولكن 4٪ فقط نبتت. ومع ذلك، بعد بضعة أيام، وصل ارتفاع الشتلات إلى نصف متر واستخدمت للزراعة في المزارع، أولاً في سريلانكا ثم في المناطق الاستوائية الأخرى في نصف الكرة الشرقي. ثم تم إنشاء نفس المزارع في شريط يتراوح طوله بين 1100 و 1300 كيلومتر على جانبي خط الاستواء. حوالي 99% من مطاط المزارع يأتي من جنوب شرق آسيا. فشلت محاولات زراعة أشجار المطاط في المناطق الاستوائية في نصف الكرة الغربي بسبب أمراض النباتات في تلك المناطق. قامت الشركات التي نظمت استخراج المطاط وجمعه ونقله بتشويه الأشخاص المشاركين في جمعه بلا رحمة، في محاولة للحصول عليه بأكبر قدر ممكن وبأقل تكلفة ممكنة. كان على جامع المطاط أن يتجول كثيراً في الغابة بحثاً عن أشجار المطاط، حيث أنها تنمو من بعضها البعض على مسافة 20-100 متر.

10 شريحة

وصف الشريحة:

نباتات المطاط الطبيعي كلمة "مطاط" تأتي من كلمتين في لغة توبي غواراني: "كاو" - شجرة، "أوتشو" - تدفق، بكاء. "كاوتشو" هو عصير نبات الهيفيا، أول وأهم نبات للمطاط. أضاف الأوروبيون حرفًا واحدًا فقط إلى هذه الكلمة. يتم الحصول على المطاط الطبيعي عن طريق تخثر النسغ اللبني (اللاتكس) الموجود في نباتات المطاط. المكون الرئيسي للمطاط هو بولي إيزوبرين هيدروكربون (91-96٪). يوجد المطاط الطبيعي في العديد من النباتات التي لا تشكل عائلة نباتية محددة. اعتمادًا على الأنسجة التي يتراكم فيها المطاط، تنقسم النباتات الحاملة للمطاط إلى: - متني - مطاط في الجذور والسيقان؛ - الكلورنشيما - مطاط في الأوراق والأنسجة الخضراء للبراعم الصغيرة. - لاتكس - مطاط في عصير حليبي.

11 شريحة

وصف الشريحة:

12 شريحة

وصف الشريحة:

نباتات اللاتكس العشبية الحاملة للمطاط من عائلة Asteraceae (Kok-sagyz، Crimea-sagyz وغيرها)، التي تنمو في المنطقة المعتدلة، بما في ذلك الجمهوريات الجنوبية، والتي تحتوي على المطاط بكميات صغيرة في الجذور، ليست ذات أهمية صناعية. من بين النباتات العشبية في روسيا هناك الهندباء المألوفة والأفسنتين والنشوة، والتي تحتوي أيضًا على عصارة حليبية. تعتبر أشجار اللاتكس ذات أهمية صناعية لأنها لا تتراكم المطاط بكميات كبيرة فحسب، بل تتخلص منه بسهولة أيضًا؛ وأهم هذه الأنواع هو نبات الهيفيا البرازيلي (Hevea brasiliensis)، الذي ينتج، وفقًا لتقديرات مختلفة، ما بين 90 إلى 96% من إنتاج المطاط الطبيعي في العالم.

الشريحة 13

وصف الشريحة:

مجموعة اللاتكس وإنتاج المطاط الطبيعي يمكن أن يصل ارتفاع هذه الشجرة النحيلة الطويلة إلى 45 مترًا ويبلغ محيطها 2.5-2.8 مترًا. موطن هيفيا هو حوض الأمازون، وهو ممر مائي عظيم. ومن هنا تم تصدير أول مطاط إلى أوروبا. يتم احتواء المطاط الموجود في الهيفيا في النسغ اللبني - اللاتكس، الموزع في القنوات اللبنية، والتي تشكل حلقات متحدة المركز في الجذع. يتكون اللاتكس من جزيئات صغيرة من السائل والمواد الصلبة والشوائب الأخرى. حوالي 33% فقط من اللاتكس عبارة عن مطاط، و66% ماء وحوالي 1% مواد أخرى. لجمع اللاتكس من الأشجار، يتم عمل قطع قطري حاد الزاوية على اللحاء، مع توجيه قمة الزاوية نحو الأسفل، ثم يتم توسيع القطع إلى 0.3-0.5 من محيط الجذع. يتم إطلاق اللاتكس من القطع ويتدفق إلى وعاء صغير. كل قطعة تنتج حوالي 30 مل من اللاتكس. بعد ذلك، عادة في اليوم التالي، يتم تقشير شريط رفيع من اللحاء أسفل القطع الأصلي للحصول على عصير جديد. عندما تصل القطع إلى سطح الأرض، يُترك الجذع بمفرده حتى يتمكن من إعادة اللحاء إلى الشجرة قبل إعادة النقر. وتزرع حوالي 250 شجرة على مساحة هكتار واحد، ويتم الحصول على حوالي 450 كجم من المطاط الجاف غير المعالج سنويًا من هكتار واحد. يمكن للأشجار عالية الإنتاجية المرباة خصيصًا أن تنتج 2,225 كجم للهكتار الواحد سنويًا، وقد تم تطوير الأشجار التجريبية بإنتاجية تصل إلى 3,335 كجم للهكتار الواحد سنويًا. يتم تمديد اللاتكس الناتج وتخفيفه بالماء وتخثره عن طريق معالجته بالحمض بحيث تلتصق جزيئات المطاط الموجودة في اللاتكس ببعضها البعض. ثم يتم سحبها بين البكرات، مما يمنح الصفائح سماكة 0.64 سم، ويتم تجفيف الصفائح الناتجة عن طريق النفخ بالهواء الدافئ الجاف أو الدخان، وإرسالها للتحميل.

الشريحة 14

وصف الشريحة:

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمطاط الطبيعي المطاط الطبيعي مادة صلبة غير متبلورة قادرة على التبلور. المطاط الطبيعي غير المعالج (الخام) هو عبارة عن هيدروكربون أبيض أو عديم اللون. لا ينتفخ ولا يذوب في الماء والكحول والأسيتون وعدد من السوائل الأخرى. ينتفخ المطاط ثم يذوب في الهيدروكربونات الدهنية والعطرية (البنزين والبنزين والأثير وغيرها) ومشتقاتها، ويشكل المطاط محاليل غروانية تستخدم على نطاق واسع في التكنولوجيا. المطاط الطبيعي متجانس في تركيبته الجزيئية، ويتميز بخصائص فيزيائية عالية، بالإضافة إلى خصائص تكنولوجية، أي إمكانية معالجته على معدات مصانع صناعة المطاط. من الخصائص المهمة والمحددة للمطاط مرونته (المرونة) - قدرة المطاط على استعادة شكله الأصلي بعد توقف القوى التي تسببت في التشوه. المطاط منتج مرن للغاية، تحت تأثير حتى القوى الصغيرة، لديه تشوه شد قابل للعكس يصل إلى 1000٪، وبالنسبة للمواد الصلبة العادية، لا تتجاوز هذه القيمة 1٪. يتم الحفاظ على مرونة المطاط على نطاق واسع من درجات الحرارة، وهذه هي الخاصية المميزة له. ولكن عند تخزينه لفترة طويلة، يتصلب المطاط.

15 شريحة

وصف الشريحة:

المطاط مادة عازلة جيدة للكهرباء، وله نفاذية منخفضة للماء والغاز. المطاط غير قابل للذوبان في الماء والقلويات والأحماض الضعيفة. في الكحول الإيثيلي تكون ذوبانه منخفضة، ولكن في ثاني كبريتيد الكربون والكلوروفورم والبنزين ينتفخ أولاً ثم يذوب. يتأكسد بسهولة بواسطة عوامل الأكسدة الكيميائية وببطء بواسطة الأكسجين الجوي. الموصلية الحرارية للمطاط أقل 100 مرة من الموصلية الحرارية للصلب. إلى جانب المرونة، يعتبر المطاط أيضًا من البلاستيك - فهو يحتفظ بشكله المكتسب تحت تأثير القوى الخارجية. تعد لدونة المطاط، التي تتجلى أثناء التسخين والمعالجة الميكانيكية، إحدى الخصائص المميزة للمطاط. نظرًا لأن المطاط له خصائص مرنة ولدنة، فإنه يُطلق عليه غالبًا مادة بلاستو مرنة. عندما يتم تبريد المطاط الطبيعي أو تمديده، فإنه يمر بمرحلة انتقالية من الحالة غير المتبلورة إلى الحالة البلورية (التبلور). العملية لا تحدث على الفور، ولكن مع مرور الوقت. في هذه الحالة، في حالة التمدد، يتم تسخين المطاط بسبب حرارة التبلور المنبعثة. البلورات المطاطية صغيرة جدًا، وتفتقر إلى الحواف الواضحة والشكل الهندسي المحدد. عند درجة حرارة الهواء السائل -195 درجة مئوية، يكون صلبًا وشفافًا؛ من 0 درجة إلى 10 درجات مئوية يكون هشًا ومعتمًا بالفعل، وعند 20 درجة مئوية يكون ناعمًا ومرنًا وشفافًا. عند تسخينه فوق 50 درجة مئوية، يصبح بلاستيكيًا ولزجًا؛ عند درجة حرارة 80 درجة مئوية، يفقد المطاط الطبيعي مرونته؛ عند 120 درجة مئوية - يتحول إلى سائل يشبه الراتنج، وبعد تصلبه لا يمكن الحصول على المنتج الأصلي. إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى 200-250 درجة مئوية، يتحلل المطاط ليشكل عددًا من المنتجات الغازية والسائلة

16 شريحة

وصف الشريحة:

يدخل المطاط بسهولة في التفاعلات الكيميائية مع عدد من المواد: الأكسجين (O2)، الهيدروجين (H2)، الهالوجينات (Cl2، Br2)، الكبريت (S) وغيرها. يرجع هذا التفاعل العالي للمطاط إلى طبيعته الكيميائية غير المشبعة. تحدث التفاعلات بشكل جيد بشكل خاص في المحاليل المطاطية، حيث يكون المطاط على شكل جزيئات من جزيئات غروانية كبيرة نسبيًا. تؤدي جميع التفاعلات الكيميائية تقريبًا إلى تغيرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للمطاط: الذوبان والقوة والمرونة وغيرها. الأكسجين، وخاصة الأوزون، يؤكسد المطاط بالفعل في درجة حرارة الغرفة. من خلال إدخال جزيئات مطاطية معقدة وكبيرة، تقوم جزيئات الأكسجين بتقسيمها إلى جزيئات أصغر، ويصبح المطاط، المدمر، هشًا ويفقد خصائصه التقنية القيمة. تكمن عملية الأكسدة أيضًا في أحد تحولات المطاط - انتقاله من الحالة الصلبة إلى الحالة البلاستيكية.

الشريحة 2

رأى المشاركون في رحلة كولومبوس الأولى كرات بين الهنود ترتد كما لو كانوا على قيد الحياة.

الشريحة 3

هيفيا البرازيلية

الشريحة 4

مصانع المطاط

الشريحة 5

حصاد اللاتكس من هيفيا

الشريحة 6

الشريحة 7

يقوم مستخرج المطاط بتخثير مادة اللاتكس المجمعة عن طريق جمعها أولاً على عصا ثم وضعها فوق وعاء من الدخان

الشريحة 8

في عام 1770، اكتشف الكيميائي البريطاني جوزيف بريستلي لأول مرة استخدامًا للمطاط الطبيعي: فقد اكتشف أن المطاط يمكن أن يمحو ما هو مكتوب بقلم رصاص من الجرافيت. في ذلك الوقت، كانت هذه القطع من المطاط تسمى اللثة المرنة ("الراتنج المرن").

الشريحة 9

ماك

وفي إنجلترا، اقترح الكيميائي والمخترع البريطاني تشارلز ماكنتوش وضع طبقة رقيقة من المطاط بين طبقتين من القماش وخياطة معاطف مطر مقاومة للماء من هذه المادة.

الشريحة 10

معالجة المطاط في مزرعة في شرق الكاميرون

الشريحة 11

المطاط الطبيعي

الشريحة 12

مرونة

المرونة (المرونة) هي قدرة المطاط على استعادة شكله الأصلي بعد توقف القوى التي تسببت في التشوه.

الشريحة 13

هيكل سلسلة البوليمر

الشريحة 14

يحتوي المطاط الطبيعي على 91-96% من هيدروكربون بولي إيزوبرين (C5H8)n، بالإضافة إلى البروتينات والأحماض الأمينية والأحماض الدهنية والكاروتين وكميات صغيرة من أملاح النحاس والمنغنيز والحديد وغيرها من الشوائب. بولي إيزوبرين المطاط الطبيعي هو بوليمر مجسم. يتم ربط جميع وحدات الأيزوبرين بنسبة 98-100% تقريبًا في الجزيء الكبير في الموضع cis-1,4: ومن المثير للاهتمام أن هناك أيزومرًا هندسيًا طبيعيًا للمطاط - جوتا-بيركا، وهو عبارة عن بولي أيسوبرين عابر 1,4:

الشريحة 15

ملكيات

الشريحة 16

كانت الكالوشات أو الأحذية تعمل بشكل جيد في المطر، ولكن بمجرد أن نظرت إلى الخارج وضربتها الشمس، امتدت وبدأت في الالتصاق. وفي الطقس البارد، أصبحت هذه الأحذية هشة مثل الزجاج.

الشريحة 17

تشارلز جوديير

في عام 1834 اكتشف عملية الفلكنة المطاطية.

الشريحة 18

تاريخ الفلكنة

في أحد أيام الشتاء من عام 1839، ألقى "الرجل المطاطي" خليطًا من المطاط والكبريت في الفرن. تبين أن المنتج مرن ومتين بشكل غير عادي، والأهم من ذلك أنه لم يفقد خصائصه تحت تأثير الحرارة.

الشريحة 19

الشريحة 20

الشريحة 21

طلب

ممحاة إطارات الأحذية من المطاط الطبيعي

الشريحة 22

المماسح والفرش سجادة من المطاط الطبيعي سوار

الشريحة 23

مطاط صناعي

إس في ليبيديف

الشريحة 24

بناءً على تعليمات من الحزب، اكتشف الكيميائي سيرجي ليبيديف كيفية تصنيع المطاط من الكحول. لكنه لم يعش ليرى الإنتاج الضخم للمطاط الاصطناعي - فقد مات بسبب التيفوس..

الشريحة 25

أحد المصانع السوفيتية الأولى لإنتاج المطاط الصناعي. لسنوات عديدة كان الأمر سريًا وكان يشار إليه في الوثائق باسم "حرف النبات ب"

الشريحة 26

الشريحة 27

تم إنتاج أول 250 كجم من المطاط الصناعي في العالم في مصنع تجريبي في لينينغراد. تم تأسيس ثلاثة مصانع ضخمة على الفور في ياروسلافل وفورونيج وإفريموف. لقد تم الإعلان عن مشاريع البناء الصادمة في كومسومول وتم بناؤها في عام أو عامين فقط

الشريحة 28

ولم يتم نسيان المطاط الطبيعي أيضًا، حيث تبلغ حصته في إجمالي الإنتاج 20٪. وهو أقوى من المطاط الصناعي، لذلك يستخدم في صناعة منتجات مصممة لتحمل الأحمال الثقيلة، مثل إطارات المركبات الثقيلة.

الشريحة 29

الشريحة 30

حصل أوتو ديلز على جائزة نوبل في الكيمياء "لاكتشافه وتطوير تخليق ديين".

الشريحة 31

هيكل إنتاج المطاط الصناعي في دول أوروبا الغربية

الشريحة 32

هيكل إنتاج المطاط الصناعي في دول جنوب شرق آسيا

مقدمةالمطاط - طبيعي أو
مواد اصطناعية,
تتميز بالمرونة،
ماء و
خصائص العزل الكهربائي,
منها خاصة
المعالجة تنتج المطاط.
يتم الحصول على المطاط الطبيعي من
سوائل بيضاء حليبية
يسمى اللاتكس - حليبي
عصير نباتات المطاط.
في التكنولوجيا، يتم استخدام المطاط في التصنيع
إطارات للمركبات,
الطائرات والدراجات. المطاط
تستخدم للعزل الكهربائي، و
أيضا الإنتاج الصناعي
السلع والأجهزة الطبية.

منذ عام 1932، وفقًا لطريقة ليبيديف، بدأ إنشاء أول صناعة للمطاط الاصطناعي في العالم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.

طريقة الإنتاج باستخدام طريقة ليبيديف

في عام 1910، كان S. V. Lebedev أول من حصل على المطاط الاصطناعي و
البيوتاديين. وكانت المادة الخام لإنتاج المطاط الصناعي هي الكحول الإيثيلي
الذي تم الحصول عليه من 1,3-بوتادين (اتضح أنه منتج يسهل الوصول إليه أكثر من
الأيزوبرين). ثم، من خلال تفاعل البلمرة في وجود المعدن
ينتج الصوديوم مطاط البيوتادين الاصطناعي.
في عام 1926، أعلن المجلس الاقتصادي الأعلى لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية عن مسابقة لتطوير طريقة صناعية
تخليق المطاط من المواد الخام المحلية. بحلول 1 يناير 1928، كانت هيئة المحلفين مطلوبة
تقديم وصف للطريقة ومخطط الإنتاج الصناعي للمنتج و2 كجم
ممحاة. الفائز في المسابقة كان مجموعة من الباحثين بقيادة
أستاذ الأكاديمية الطبية الجراحية في لينينغراد إس في ليبيديف.
في عام 1932، نشأت صناعة كبيرة على أساس 1,3-بوتادين
مطاط صناعي. تم بناء مصنعين لإنتاج المواد الاصطناعية
ممحاة. تبين أن طريقة S. V. Lebedev أكثر تطوراً واقتصادية.
في 1908-1909، كان إس في ليبيديف أول من قام بتصنيع مادة تشبه المطاط
أثناء البلمرة الحرارية للديفينيل ودراسة خصائصه. في عام 1914 عالم
بدأ دراسة بلمرة حوالي عشرين من الهيدروكربونات
نظام الروابط المزدوجة أو الثلاثية.
في عام 1925، طرح S. V. Lebedev المهمة العملية لإنشاء صناعي
طريقة تصنيع المطاط. في عام 1927 تم حل هذه المشكلة.
تحت قيادة ليبيديف، تم الحصول على الكيلوغرامات الأولى في المختبر
مطاط صناعي.
في عام 1930، وباستخدام طريقة ليبيديف، تم الحصول على الدفعة الأولى من المطاط الجديد في
المصنع التجريبي في لينينغراد، وبعد عامين تم تشغيل المصنع الأول في ياروسلافل
أكبر مصنع للمطاط الصناعي في العالم.

الحصول على المطاط الصناعي

في تطوير تركيب المطاط، اتبع ليبيديف طريق التقليد
طبيعة.
بما أن المطاط الطبيعي عبارة عن بوليمر من هيدروكربون ديين، إذن
كما استخدم ليبيديف ديين هيدروكربون، فقط أكثر
بسيطة وبأسعار معقولة - البيوتادين
المادة الخام لإنتاج البيوتادين هي الكحول الإيثيلي. إيصال
يعتمد البوتادين على تفاعلات نزع الهيدروجين وتجفيف الكحول.
تحدث هذه التفاعلات في وقت واحد عند مرور بخار الكحول
خليط من المحفزات المناسبة:
يتم تنقية البيوتاديين من الكحول الإيثيلي غير المتفاعل،
العديد من المنتجات الثانوية وتخضع للبلمرة.
من أجل إجبار جزيئات المونومر على التواصل مع بعضها البعض،
يجب أولاً أن يُثاروا، أي أن يُدخلوا إلى هذا الوضع
الدولة عندما تصبح قادرة، نتيجة الكشف
روابط مزدوجة للإضافة المتبادلة. وهذا يتطلب تكاليف
كمية معينة من الطاقة أو المشاركة المحفزة.
في البلمرة الحفزية، لا يتم تضمين المحفز في التركيبة
من البوليمر الناتج ولا يتم استهلاكه، بل يتم إطلاقه في النهاية
ردود الفعل في شكلها الأصلي. كمحفز
بلمرة 1.3-بوتادين اختار S. V. Lebedev المعدن
الصوديوم، الذي استخدم لأول مرة في بلمرة المواد غير المشبعة
الهيدروكربونات للكيميائي الروسي A. A. Krakau.
السمة المميزة لعملية البلمرة هي ذلك
وفي هذه الحالة تكون جزيئات المادة أو المواد الأصلية متصلة فيما بينها
أنفسهم لتكوين البوليمر، دون إطلاق أي شيء آخر
مواد.

عروض تقديمية لدرس الكيمياء حول موضوع المطاط. الدرس "المطاط الطبيعي". الحصول على المطاط الصناعي