Prezentacje na lekcję chemii na temat gum. Lekcja „kauczuk naturalny”. Otrzymywanie kauczuku syntetycznego

Slajd 1

Slajd 2

Ojczyzną Hevei jest Brazylia. Hevea najlepiej rośnie w pobliżu równika w tzw. pasie gumowym – pasie o szerokości 2600 kilometrów.

Slajd 3

W zależności od tkanek, w których gromadzi się guma, rośliny gumonośne dzielą się na: miąższowe (w korzeniach i łodygach), chlorenchymalne (w liściach i młodych pędach), lateksowe (w mlecznym soku).

Slajd 4

Sok ze zbiornika wlewa się do specjalnych basenów. Lateks to złożona mieszanina substancji organicznych i mineralnych. Aby wyizolować gumę, należy ją zmieszać z kwasem mrówkowym. Lateks zwija się jak mleko. Proces koagulacji trwa 12 godzin.

Slajd 5

Kambodża to małe urocze królestwo w Indochinach, które wcześniej było dużym, potężnym imperium Azji Południowo-Wschodniej w okresie IX-XIV wieku - Imperium Khmerów

Slajd 6

Slajd 7

Kauczuk naturalny Gutaperka Kauczuk syntetyczny Cis-poliizopren (2-metylobutadien-1,3) (-CH3-CH=c(CH3)-CH2-)n Trans-poliizopren (izomer przestrzenny) 1) Butadien (diwinyl) (-CH2 -CH =sn-sn2-)n 2) Butadien-styren (-sn2-sn=sn-sn2-sn2-sn(s6n5)-)n 3) Butadien-nitryl (-sn2-sn=sn-sn2-sn2- sn( сN)-)n 4)Izopren (-СН2-с(СН3)=СН-СН2-)n 5) Chloropren (-СН2-СН(cl)=СН-СН2-)

Slajd 8

Historia odkrycia gumy. Człowiek spotkał się z gumą przez długi czas. W krajach tropikalnych nadal rosną drzewa produkujące gumę. Na przykład w Meksyku są wykopaliska, w których znaleziono gumowe kulki. Piłki te służyły celom rytualnym. Towarzysze Kolumba zastali grających w piłkę mieszkańców wyspy Haiti. Co ciekawe, do dziś mają tę grę. Europejczyków oczywiście również zadziwiły niezwykłe właściwości kulek. Uzyskane informacje zostały zapisane w pracach historyków hiszpańskich z początku XVII wieku i od nich dowiedzieliśmy się, że substancja, z której wykonane są kule, pozyskiwana jest z soku specjalnego drzewa. Próbki gumy sprowadzono do Europy i przechowywano w muzeach jako rarytas.100 lat później, w pierwszej ćwierci XVIII w., Francuska Akademia Nauk wysłała wyprawę do Ameryki Południowej w celu zmierzenia długości południka. W wyprawie uczestniczył energiczny naukowiec La Condamine. Zainteresowawszy się kauczukiem, dowiedział się o jego wydobyciu i zastosowaniu w Brazylii. Jego notatki są pod tym względem bardzo pouczające. Wyszli w 1735 roku i od nich dowiadujemy się, co następuje: drzewo, z którego wydobywano kauczuk, nazywa się Hevea. Po przecięciu wypływa biały, mleczny sok, który wysycha na powietrzu i jednocześnie ciemnieje. Impregnowali nim tkaniny, aby uczynić je wodoodpornymi, robili pochodnie z suszonej żywicy, a także otrzymywali specjalne butelki w postaci strzykawek – pustych w środku elastycznych naczyń, z których można wyrzucać wodę na duże wysokości.

Slajd 9

CZĘŚĆ PRAKTYCZNA. Postaramy się pozyskać kauczuk naturalny w warunkach laboratoryjnych, wykorzystując mleczny sok figowy.Zbieramy lateks. W tym celu odcinamy kilka młodych listków, zbieramy wypuszczony sok i odważamy go, gdyż podane poniżej ilości substancji podane są na każde 30 gramów lateksu. 2) Do zebranego lateksu dodać 50 mililitrów 40% roztworu chlorku amonu NH4Cl lub 50 mililitrów 25% roztworu chlorku wapnia CaCl2. Aby zniszczyć powłokę otaczającą cząstki gumy. 3) Po 30 minutach do powstałego roztworu dodać 50 mililitrów 96% C2H5OH. Następnie cząstki gumy sklejają się w krople. 4) Po 5-6 minutach przefiltrować roztwór przez gazę. 5) Przefiltrowaną gumę zebrać za pomocą szklanego pręta nagrzanego do temperatury 55-60 stopni Celsjusza. Z takiej gumy nie da się zrobić gumy, ale można sprawdzić właściwości gumy.Całkowity uzysk gumy (z 30 gramów lateksu) waha się od 6,5 do 9 gramów. W podobny sposób gumę można otrzymać z mlecznego soku z mniszka lekarskiego.

Aleksiejew Natalia

Prezentacja została przygotowana przez ucznia, aby pomóc nauczycielowi w wyjaśnieniu nowego materiału na lekcjach chemii w 10. klasie.

Pobierać:

Zapowiedź:

Aby skorzystać z podglądu prezentacji utwórz konto Google i zaloguj się na nie: https://accounts.google.com

Podpisy slajdów:

Kauczuk naturalny Pracę wykonała uczennica 10. klasy Gimnazjum nr 1465 GBOU Alekseeva Natalya Nauczyciel: Popova S.A.

Guma w naturze Słowo „guma” pochodzi od dwóch słów z języka Tupi-Guarani: „kau” – drzewo, „uchu” – płynąć, płakać. „Caucho” to sok z rośliny Hevea, pierwszej i najważniejszej rośliny kauczukowej. Europejczycy dodali do tego słowa tylko jedną literę. Kauczuk naturalny otrzymuje się poprzez koagulację mlecznego soku (lateksu) roślin kauczukowych. Głównym składnikiem kauczuku jest węglowodór poliizoprenowy (91-96%). Drzewa lateksowe gromadzą gumę w dużych ilościach. Uzyskuje się je poprzez cięcie, przecinanie kory drzewa.

Kauczuk naturalny występuje w wielu roślinach. W zależności od tkanek, w których gromadzi się guma, rośliny gumonośne dzielą się na: - miąższowe - gumowe w korzeniach i łodygach; - chlorenchyma - guma występująca w liściach i zielonych tkankach młodych pędów. - lateks - guma w mlecznym soku. -rośliny zielne lateksowe gumonośne z rodziny Asteraceae (Kok-sagyz, Crimea-sagyz i inne), rosnące w strefie umiarkowanej, w tym w republikach południowych, zawierające gumę w niewielkich ilościach w korzeniach, przemysłowe

Produkcja kauczuku naturalnego Lateks składa się z drobnych cząstek cieczy, cząstek stałych i innych zanieczyszczeń. Tylko około 33% lateksu to guma, 66% woda i około 1% inne substancje. Powstały arkusz gumy. Lateks rozciąga się, rozcieńcza wodą i koaguluje poprzez działanie kwasem, tak aby cząstki gumy w lateksie przylegały do siebie. Następnie przeciąga się je pomiędzy walcami, uzyskując arkusze o grubości 0,64 cm, powstałe arkusze suszy się przez przedmuchanie suchym, ciepłym powietrzem lub dymem i przesyła do załadunku.

Skład kauczuku naturalnego W skład kauczuku naturalnego będą wchodzić: węglowodór poliizoprenowy – 91,9%; białka i aminokwasy – 2,2-3,8%; wyższe kwasy organiczne – 1,5 – 4%; metale podgrup wtórnych: miedź do 0,0008%; żelazo do 0,01%; mangan do 0,001%. woda

Produkty rozkładu kauczuku naturalnego zawierają związki nienasycone, eksperymentalnie udowodniono, że jest to 2-metylobutadien-1,3 (izopren). Dlatego makrocząsteczka kauczuku naturalnego składa się z powtarzających się jednostek pochodzących z izoprenu. Guma jest jednorodna pod względem struktury molekularnej. Struktura kauczuku naturalnego

Cząsteczki gumy są skręcone w kulki. Jeśli taśma gumowa zostanie rozciągnięta i zdeformowana, cewki molekularne wyprostują się w kierunku przyłożonej siły, a taśma się wydłuży

Właściwości fizyczne kauczuku naturalnego Kauczuk naturalny jest amorficzną substancją stałą zdolną do krystalizacji. Naturalny, nieobrobiony (surowy) kauczuk to biały lub bezbarwny węglowodór. Szczególnie ważną i specyficzną właściwością gumy jest jej elastyczność (sprężystość) – zdolność gumy do przywracania pierwotnego kształtu po ustaniu sił powodujących odkształcenie. Guma jest wyrobem wysoce elastycznym, pod wpływem nawet niewielkich sił ulega odwracalnemu odkształceniu przy rozciąganiu dochodzącemu do 100%, a dla zwykłych ciał stałych wartość ta nie przekracza 1%. Elastyczność gumy utrzymuje się w szerokim zakresie temperatur i jest to jej charakterystyczna właściwość. Ale przy dłuższym przechowywaniu guma twardnieje.

Oprócz elastyczności guma jest również plastyczna - zachowuje swój kształt nabyty pod wpływem sił zewnętrznych. Guma jest dobrym dielektrykiem, ma niską przepuszczalność wody i gazów. Guma jest nierozpuszczalna w wodzie, alkaliach i słabych kwasach; w alkoholu etylowym jego rozpuszczalność jest niska, ale w dwusiarczku węgla, chloroformie i benzynie najpierw pęcznieje, a następnie rozpuszcza się. Łatwo utlenia się chemicznymi utleniaczami, powoli - tlenem atmosferycznym. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie kauczuki, jako materiały amorficzne, mogą występować w trzech stanach fizycznych: szklistym, wysoce elastycznym i lepkim. Najbardziej typowy jest stan wysoce elastyczny gumy.

Przy temperaturze ciekłego powietrza –195°C jest twardy i przezroczysty; od 0° do 10°C jest kruchy i już nieprzezroczysty, a w 20°C miękki, elastyczny i półprzezroczysty. Po podgrzaniu powyżej 50°C staje się plastyczny i lepki; w temperaturze 80°C kauczuk naturalny traci swoją elastyczność; w temperaturze 120°C - zamienia się w żywicopodobną ciecz, po zastygnięciu której nie jest już możliwe uzyskanie pierwotnego produktu. Jeśli temperatura zostanie podniesiona do 200-250°C, guma rozkłada się, tworząc szereg produktów gazowych i ciekłych. Pod wpływem ogrzewania guma mięknie, odkształca się i staje się lepka.

Historia kauczuku Historia kauczuku rozpoczęła się w czasach Wielkich Odkryć Geograficznych. Kiedy Kolumb wrócił do Hiszpanii, przywiózł wiele cudów z Nowego Świata. Jedną z nich była elastyczna piłka wykonana z „żywicy drzewnej”, która wyróżniała się niesamowitą zdolnością skakania. Indianie robili takie kulki z białego soku rośliny Hevea rosnącej na brzegach rzeki. Amazonki. Sok ten ciemniał i twardniał w powietrzu.

Wyroby gumowe zyskały ogromną, choć krótkotrwałą, popularność w Europie i Ameryce Północnej po wynalezieniu przez Anglika Chaffee tkaniny gumowanej. Jednak produkty wykonane z gumowanej tkaniny miały dużą wadę. - elastyczność gumy objawia się tylko w niewielkim zakresie temperatur, dlatego w chłodne dni wyroby gumowe twardnieją i mogą pękać, a latem miękną, zamieniając się w lepką masę wydzielającą smród. I wszyscy zapomnieliby o mackintoszach i kaloszach, gdyby nie Amerykanin Charles Nelson Goodyear. Goodyear uparcie mieszał gumę ze wszystkim: solą, pieprzem, piaskiem, olejem, a nawet zupą i ostatecznie osiągnął sukces. W 1839 roku odkrył, że dodanie odrobiny siarki do gumy i podgrzanie jej może poprawić jej wytrzymałość, twardość, elastyczność oraz odporność na ciepło i zimno. Obecnie nowy materiał wynaleziony przez Goodyeara jest powszechnie nazywany gumą, a odkryty przez niego proces nazywa się wulkanizacją gumy.

Przemysłowe zastosowanie gumy Najbardziej powszechnym zastosowaniem gumy jest produkcja gumy do opon samochodowych, lotniczych i rowerowych. Kauczuki wykorzystuje się także do izolacji elektrycznej, produkcji wyrobów medycznych i środków antykoncepcyjnych. W technologii rakietowej kauczuki syntetyczne wykorzystywane są jako baza polimerowa do produkcji stałego paliwa rakietowego, w którym pełnią rolę paliwa. Produkują również różnorodne wyroby gumowe - taśmy przenośnikowe i izolacje elektryczne, gumki do prania, buty gumowe, balony dziecięce itp.

Opis prezentacji według poszczególnych slajdów:

1 slajd

Opis slajdu:

Kauczuk naturalny Plan prezentacji: Historia odkrycia Rośliny kauczuku naturalnego Zbieranie lateksu i produkcja kauczuku naturalnego Właściwości fizyczne i chemiczne kauczuku naturalnego Skład i struktura kauczuku naturalnego Znaczenie kauczuku w naszym życiu Wnioski Wykorzystana literatura i strony

2 slajd

Opis slajdu:

Historia odkrycia Guma istnieje tak długo, jak sama natura. Odnalezione skamieniałe pozostałości drzew kauczukowych mają około trzech milionów lat. Guma w języku Indian Tupi-Guarani oznacza „łzy drzewa”. Wśród ruin cywilizacji Inków i Majów w Ameryce Środkowej i Południowej znaleziono surowe kulki gumowe, które mają co najmniej 900 lat.

3 slajd

Opis slajdu:

Pierwsza znajomość Europejczyków z kauczukiem naturalnym miała miejsce pięć wieków temu. Właściwie historia gumy zaczęła się, co dziwne, od dziecięcej piłki i szkolnej gumki. Na wyspie Haiti (a następnie Hispaniola) podczas swojej drugiej podróży w 1493 roku hiszpański admirał Krzysztof Kolumb widział tubylców bawiących się dużą, gęstą piłką. Hiszpanie byli zaskoczeni wesołą grą Indian. Rzucali czarne piłki w rytm piosenki. Choć wydawało się to niewiarygodne, gdy uderzyły w ziemię, piłki wyskoczyły dość wysoko w powietrze. Biorąc te kulki w ręce, Hiszpanie stwierdzili, że są dość ciężkie, lepkie i śmierdzą dymem. Indianie zwijali je z zagęszczonego mlecznego soku wypływającego z nacięć kory drzewa Hevea. Kolumb przywiózł do swojej ojczyzny kilka kawałków tej niesamowitej substancji, ale w tamtym czasie nikt się nią nie interesował. Indianie robili z niego wodoodporne kalosze, które w upale przyklejały się do ich stóp, a po rozciągnięciu nie kurczyły się już.

4 slajd

Opis slajdu:

Przez wiele lat Hiszpanie próbowali odtworzyć wodoodporne rzeczy (buty, ubrania, czapki) Indian, ale wszystkie próby zakończyły się niepowodzeniem. Pierwsze próby zrobienia gumowych butów wywołały tylko śmiech. Kalosze lub buty dobrze sprawdzały się podczas deszczu, ale gdy tylko wyjrzałem i uderzyło w nie słońce, rozciągnęły się i zaczęły się kleić. W chłodne dni takie buty stawały się kruche jak szkło. Krzysztof Kolumb

5 slajdów

Opis slajdu:

Przez następne dwa stulecia kauczuk dla Europy był po prostu ciekawostką zamorską. W 1731 roku rząd francuski wysłał matematyka i geografa Charlesa Marie de La Condamine na wyprawę geograficzną do Ameryki Południowej. W 1736 roku odesłał do Francji kilka próbek kauczuku wraz z opisem wyrobów z niego wytwarzanych przez ludność zamieszkującą nizinę amazońską. Następnie gwałtownie wzrosło zainteresowanie naukowe badaniem tej substancji i jej właściwości. Karola Marii de La Condamine

6 slajdów

Opis slajdu:

W 1770 roku brytyjski chemik Joseph Priestley po raz pierwszy znalazł dla niego zastosowanie: odkrył, że gumą można wymazać wszystko, co napisano grafitowym ołówkiem. W tamtych czasach takie kawałki gumy nazywano gumą gumową („żywicą elastyczną”). Józefa Priestleya

7 slajdów

Opis slajdu:

W 1791 roku angielski producent Samuel Peal opatentował metodę nadawania odzieży wodoodporności poprzez traktowanie jej roztworem gumy w terpentynie. We Francji już w 1820 roku nauczyli się robić szelki i podwiązki z gumowych nici tkanych z tkaniną. W Anglii brytyjski chemik i wynalazca Charles Macintosh zaproponował umieszczenie cienkiej warstwy gumy pomiędzy dwiema warstwami tkaniny i uszycie z tego materiału wodoodpornych płaszczy przeciwdeszczowych. W 1823 roku rozpoczął w Glasgow produkcję odzieży wodoodpornej. Wodoodporny płaszcz przeciwdeszczowy wykonany z gumowanej tkaniny nadal nosi jego imię. Ale te płaszcze twardniały zimą od zimna, a latem rozpadały się od gorąca.

8 slajdów

Opis slajdu:

W USA wyroby gumowe stały się popularne w latach trzydziestych XIX wieku, a gumowe butelki i buty wykonane przez Indian południowoamerykańskich importowano w dużych ilościach. Inne wyroby gumowe sprowadzano z Anglii, a w 1832 roku w mieście Roxbury w stanie Massachusetts John Haskins i Edward Chaffee zorganizowali pierwszą w Stanach Zjednoczonych fabrykę „gumy”. Jednak produkty przemysłowe, takie jak importowane, stawały się kruche zimą, a miękkie i lepkie latem. W 1834 roku niemiecki chemik Friedrich Ludersdorf i amerykański chemik Nathaniel Hayward odkryli, że dodanie siarki do gumy zmniejsza lub nawet eliminuje lepkość wyrobów gumowych. Amerykański wynalazca Charles Goodyear od 1834 roku wytrwale stara się „oszczędzać” gumę. Ale dopiero w 1839 roku dopisało mu szczęście. W tym roku, korzystając z odkryć tych dwóch chemików, odkrył, że ogrzewanie gumy siarką niweluje jej niekorzystne właściwości. Położył na piecu kawałek gumowanej tkaniny, na którą nałożono warstwę siarki. Po pewnym czasie odkrył materiał skóropodobny – gumę. Proces ten nazwano wulkanizacją. Odkrycie gumy doprowadziło do jej powszechnego zastosowania: do 1919 roku w ofercie było ponad 40 000 różnych wyrobów gumowych. Uwaga kapitalistów we wszystkich krajach zwróciła się w stronę wydobycia kauczuku. Brazylia okazała się posiadaczem ogromnego bogactwa. Aby je chronić, rząd brazylijski przyjął ustawę zabraniającą pod groźbą śmierci eksportu nasion i młodych drzew Hevea. Ale było za późno.

Slajd 9

Opis slajdu:

Za radą botanika J. Hookera Anglik Henry Wickham udał się w 1876 roku nad brzegi Amazonki, gdzie zebrał 70 000 nasion Hevea i przemycił je z Brazylii. Potajemnie dostarczył je do Królewskich Ogrodów Botanicznych w Londynie. Nasiona zostały zasiane, ale tylko 4% wykiełkowało. Jednak po kilku dniach sadzonki osiągnęły pół metra wysokości i zostały wykorzystane do sadzenia na plantacjach, najpierw na Sri Lance, a następnie w innych tropikalnych obszarach półkuli wschodniej. Następnie założono te same plantacje w pasie 1100-1300 km po obu stronach równika. Około 99% kauczuku pochodzącego z plantacji pochodzi z Azji Południowo-Wschodniej. Próby sadzenia drzew kauczukowych na obszarach tropikalnych półkuli zachodniej nie powiodły się z powodu chorób roślin występujących na tych obszarach. Firmy organizujące wydobycie, zbiórkę i transport kauczuku bezlitośnie okaleczały osoby zajmujące się jego zbieraniem, starając się pozyskać go jak najwięcej i jak najtaniej. Kolekcjoner kauczuku musiał dużo wędrować po lesie w poszukiwaniu drzew kauczukowych, ponieważ rosną one od siebie w odległości 20-100 m. Zbieranie gumy

10 slajdów

Opis slajdu:

Rośliny kauczuku naturalnego Słowo „guma” pochodzi od dwóch słów z języka Tupi-Guarani: „kau” – drzewo, „uchu” – płynąć, płakać. „Caucho” to sok z rośliny Hevea, pierwszej i najważniejszej rośliny kauczukowej. Europejczycy dodali do tego słowa tylko jedną literę. Kauczuk naturalny otrzymuje się poprzez koagulację mlecznego soku (lateksu) roślin kauczukowych. Głównym składnikiem kauczuku jest węglowodór poliizoprenowy (91-96%). Kauczuk naturalny występuje w wielu roślinach, które nie tworzą jednej konkretnej rodziny botanicznej. W zależności od tkanek, w których gromadzi się guma, rośliny gumonośne dzielą się na: - miąższowe - gumowe w korzeniach i łodygach; -chlorenchyma – guma występująca w liściach i zielonych tkankach młodych pędów. - lateks - guma w soku mlecznym.

11 slajdów

Opis slajdu:

12 slajdów

Opis slajdu:

Rośliny zielne lateksowe zawierające gumę lateksową z rodziny Asteraceae (Kok-sagyz, Crimea-sagyz i inne), rosnące w strefie umiarkowanej, w tym w republikach południowych, zawierające gumę w niewielkich ilościach w korzeniach, nie mają znaczenia przemysłowego. Wśród roślin zielnych Rosji znajdują się znany mniszek lekarski, piołun i wilczomlecz, które zawierają również mleczny sok. Drzewa lateksowe mają znaczenie przemysłowe, ponieważ nie tylko gromadzą gumę w dużych ilościach, ale także łatwo ją oddają; z nich najważniejsza jest brazylijska Hevea (Hevea brasiliensis), która według różnych szacunków produkuje od 90 do 96% światowej produkcji kauczuku naturalnego.

Slajd 13

Opis slajdu:

Zbieranie lateksu i produkcja kauczuku naturalnego To wysokie, smukłe drzewo może osiągnąć 45 metrów wysokości i 2,5-2,8 m obwodu. Hevea pochodzi z dorzecza Amazonki, wielkiej drogi wodnej. Stąd pierwsza guma została wywieziona do Europy. Kauczuk w Hevei zawarty jest w mlecznym soku - lateksie, rozmieszczonym w kanałach mlecznych, które tworzą koncentryczne pierścienie w pniu. Lateks składa się z drobnych cząstek cieczy, ciał stałych i innych zanieczyszczeń. Tylko około 33% lateksu to guma, 66% woda i około 1% inne substancje. Aby zebrać lateks z drzew, wykonuje się na korze ukośne cięcie pod ostrym kątem, wierzchołkiem kąta skierowanego w dół, następnie nacięcie rozszerza się do 0,3-0,5 od obwodu pnia. Lateks wydostaje się z nacięcia i spływa do małej miski. Z każdego cięcia uzyskuje się około 30 ml lateksu. Następnie, zwykle następnego dnia, poniżej pierwotnego cięcia odrywa się cienki pasek kory, aby uzyskać nowy sok. Kiedy nacięcia dotrą do powierzchni ziemi, pień pozostawia się w spokoju, aby mógł przywrócić korę drzewu przed ponownym opuknięciem. Na 1 hektarze sadzi się około 250 drzew, z 1 hektara uzyskuje się rocznie około 450 kg suchej, nieobrobionej gumy. Specjalnie wyhodowane drzewa wysokowydajne mogą wyprodukować 2225 kg z hektara rocznie, a drzewa eksperymentalne opracowano z plonami do 3335 kg z hektara rocznie. Powstały lateks rozciąga się, rozcieńcza wodą i koaguluje poprzez działanie kwasem, tak aby cząstki gumy w lateksie przylegały do siebie. Następnie przeciąga się je pomiędzy walcami, uzyskując arkusze o grubości 0,64 cm, powstałe arkusze suszy się przez przedmuchanie suchym, ciepłym powietrzem lub dymem i przesyła do załadunku.

Slajd 14

Opis slajdu:

Właściwości fizyczne i chemiczne kauczuku naturalnego Kauczuk naturalny jest amorficzną substancją stałą zdolną do krystalizacji. Naturalny, nieobrobiony (surowy) kauczuk to biały lub bezbarwny węglowodór. Nie pęcznieje i nie rozpuszcza się w wodzie, alkoholu, acetonie i wielu innych płynach. Pęczniejąc, a następnie rozpuszczając się w węglowodorach tłuszczowych i aromatycznych (benzenie, benzenie, eterze i innych) oraz ich pochodnych, guma tworzy roztwory koloidalne, które znajdują szerokie zastosowanie w technice. Kauczuk naturalny jest jednorodny w swojej strukturze molekularnej, wyróżnia się wysokimi właściwościami fizycznymi, a także technologicznymi, czyli możliwością przetwarzania na urządzeniach fabryk przemysłu gumowego. Szczególnie ważną i specyficzną właściwością gumy jest jej sprężystość (sprężystość) – zdolność gumy do przywracania pierwotnego kształtu po ustaniu sił powodujących odkształcenie. Guma jest wyrobem wysoce elastycznym, pod wpływem nawet niewielkich sił ulega odwracalnemu odkształceniu przy rozciąganiu dochodzącemu do 1000%, a dla zwykłych ciał stałych wartość ta nie przekracza 1%. Elastyczność gumy utrzymuje się w szerokim zakresie temperatur i jest to jej charakterystyczna właściwość. Ale przy dłuższym przechowywaniu guma twardnieje.

15 slajdów

Opis slajdu:

Guma jest dobrym dielektrykiem, ma niską przepuszczalność wody i gazów. Guma jest nierozpuszczalna w wodzie, alkaliach i słabych kwasach; w alkoholu etylowym jego rozpuszczalność jest niska, ale w dwusiarczku węgla, chloroformie i benzynie najpierw pęcznieje, a następnie rozpuszcza się. Łatwo utlenia się chemicznymi utleniaczami, powoli - tlenem atmosferycznym. Przewodność cieplna gumy jest 100 razy mniejsza niż przewodność cieplna stali. Oprócz elastyczności guma jest również plastyczna - zachowuje swój kształt nabyty pod wpływem sił zewnętrznych. Plastyczność gumy, która objawia się podczas ogrzewania i obróbki mechanicznej, jest jedną z charakterystycznych właściwości gumy. Ponieważ guma ma właściwości elastyczne i plastyczne, często nazywana jest materiałem plastoelastycznym. Kiedy kauczuk naturalny jest chłodzony lub rozciągany, ulega przejściu ze stanu amorficznego do stanu krystalicznego (krystalizacja). Proces ten nie następuje od razu, ale z biegiem czasu. W tym przypadku podczas rozciągania guma nagrzewa się pod wpływem wydzielającego się ciepła krystalizacji. Kryształy gumy są bardzo małe, brakuje im wyraźnych krawędzi i specyficznego kształtu geometrycznego. Przy temperaturze ciekłego powietrza –195°C jest twardy i przezroczysty; od 0° do 10°C jest kruchy i już nieprzezroczysty, a w 20°C miękki, elastyczny i półprzezroczysty. Po podgrzaniu powyżej 50°C staje się plastyczny i lepki; w temperaturze 80°C kauczuk naturalny traci swoją elastyczność; w temperaturze 120°C - zamienia się w żywicopodobną ciecz, po zastygnięciu której nie jest już możliwe uzyskanie pierwotnego produktu. Jeśli temperatura zostanie podniesiona do 200-250 ° C, guma rozkłada się, tworząc szereg produktów gazowych i ciekłych

16 slajdów

Opis slajdu:

Guma łatwo wchodzi w reakcje chemiczne z wieloma substancjami: tlenem (O2), wodorem (H2), halogenami (Cl2, Br2), siarką (S) i innymi. Ta wysoka reaktywność gumy wynika z jej nienasyconej natury chemicznej. Reakcje zachodzą szczególnie dobrze w roztworach kauczuku, w których kauczuk występuje w postaci cząsteczek o stosunkowo dużych cząstkach koloidalnych. Prawie wszystkie reakcje chemiczne prowadzą do zmian właściwości fizykochemicznych gumy: rozpuszczalności, wytrzymałości, elastyczności i innych. Tlen, a zwłaszcza ozon, utleniają gumę już w temperaturze pokojowej. Wchodząc w złożone i duże cząsteczki gumy, cząsteczki tlenu rozbijają je na mniejsze, a guma niszcząc, staje się krucha i traci swoje cenne właściwości techniczne. Proces utleniania leży również u podstaw jednej z przemian gumy - jej przejścia ze stanu stałego do plastycznego.

Slajd 2

Uczestnicy pierwszej wyprawy Kolumba widzieli wśród Indian piłki, które podskakiwały, jakby były żywe.

Slajd 3

HEVEA BRAZYLIJSKA

Slajd 4

Rośliny gumowe

Slajd 5

Zbieranie lateksu z Hevei

Slajd 6

Slajd 7

Ekstraktor gumowy koagulujący zebrany lateks, zbierając go najpierw na patyk, a następnie trzymając nad kadzią z dymem

Slajd 8

W 1770 roku brytyjski chemik Joseph Priestley po raz pierwszy znalazł zastosowanie dla naturalnego kauczuku: odkrył, że gumą można wymazać wszystko, co zostało napisane grafitowym ołówkiem. W tamtych czasach takie kawałki gumy nazywano gumą elastyczną („żywicą elastyczną”).

Slajd 9

Prochowiec

W Anglii brytyjski chemik i wynalazca Charles Macintosh zaproponował umieszczenie cienkiej warstwy gumy pomiędzy dwiema warstwami tkaniny i uszycie z tego materiału wodoodpornych płaszczy przeciwdeszczowych.

Slajd 10

Przeróbka gumy na plantacji we wschodnim Kamerunie

Slajd 11

Kauczuk naturalny

Slajd 12

Elastyczność

Elastyczność (sprężystość) to zdolność gumy do przywrócenia pierwotnego kształtu po ustaniu sił, które spowodowały odkształcenie.

Slajd 13

Struktura łańcucha polimerowego

Slajd 14

Kauczuk naturalny zawiera 91-96% węglowodoru poliizoprenowego (C5H8)n, a także białka i aminokwasy, kwasy tłuszczowe, karoten, niewielkie ilości soli miedzi, manganu, żelaza i innych zanieczyszczeń. Poliizopren z kauczuku naturalnego jest polimerem stereoregularnym. Prawie wszystkie 98-100% jednostek izoprenowych w makrocząstce są przyłączone w pozycji cis-1,4: Co ciekawe, istnieje naturalny geometryczny izomer kauczuku - gutaperka, który jest trans-1,4-poliizoprenem:

Slajd 15

Nieruchomości

Slajd 16

Kalosze lub buty dobrze sprawdzały się podczas deszczu, ale gdy tylko wyjrzałem i uderzyło w nie słońce, rozciągnęły się i zaczęły się kleić. W chłodne dni takie buty stawały się kruche jak szkło.

Slajd 17

Charlesa Goodyeara

w 1834 roku odkrył proces wulkanizacji gumy.

Slajd 18

Historia wulkanizacji

Pewnego zimowego dnia 1839 roku „człowiek gumowy” wrzucił do pieca mieszaninę gumy i siarki. Produkt okazał się niezwykle elastyczny i trwały, a co najważniejsze nie tracił swoich właściwości pod wpływem ciepła.

Slajd 19

Slajd 20

Slajd 21

Aplikacja

Gumki do gumki do butów z naturalnej gumy

Slajd 22

Mopy i szczotki Bransoletka z naturalnego kauczuku dywanowego

Slajd 23

Kauczuk syntetyczny

S. V. Lebiediew

Slajd 24

Na polecenie partii chemik Siergiej Lebiediew wymyślił, jak zsyntetyzować gumę z alkoholu. Nie dożył jednak masowej produkcji sztucznego kauczuku – zmarł na tyfus..

Slajd 25

Jedna z pierwszych radzieckich fabryk produkujących kauczuk syntetyczny. Przez wiele lat było to tajne i w dokumentach określane jako „Roślina Litera B”

Slajd 26

Slajd 27

W pilotażowym zakładzie w Leningradzie wyprodukowano pierwsze na świecie 250 kg kauczuku syntetycznego. Natychmiast powstały trzy ogromne fabryki w Jarosławiu, Woroneżu i Efremowie. Zostały uznane za szokujące projekty budowlane Komsomołu i zostały zbudowane w ciągu zaledwie roku lub dwóch

Slajd 28

Nie zapomniano także o kauczuku naturalnym, którego udział w całkowitej produkcji utrzymuje się na stabilnym poziomie 20%. Jest mocniejszy od sztucznego kauczuku, dlatego wykorzystuje się go do produkcji wyrobów wytrzymujących duże obciążenia, np. opon do pojazdów ciężarowych.

Slajd 29

Slajd 30

Otto Dielsa Nagroda Nobla w dziedzinie chemii „za odkrycie i rozwój syntezy dienów”.

Slajd 31

Struktura produkcji kauczuku syntetycznego w krajach Europy Zachodniej

Slajd 32

Struktura produkcji kauczuku syntetycznego w krajach Azji Południowo-Wschodniej

WprowadzenieGumki - naturalne lub
materiały syntetyczne,
charakteryzuje się elastycznością,
wodoodporny i
właściwości elektroizolacyjne,
z czego specjalnie
przetwarzanie wytwarza gumę.
Kauczuk naturalny otrzymuje się z
mlecznobiałe płyny
zwany lateksem - mleczny
sok z roślin gumowych.
W technologii do produkcji wykorzystuje się gumę
opony do pojazdów,
samoloty, rowery; gumki
stosowane do izolacji elektrycznej oraz
także produkcja przemysłowa
towarów i wyrobów medycznych.

Od 1932 roku, według metody Lebiediewa, w ZSRR zaczął powstawać pierwszy na świecie przemysł kauczuku syntetycznego

Metoda produkcji metodą Lebiediewa

W 1910 r. S.V. Lebiediew jako pierwszy uzyskał kauczuk syntetyczny i
butadien. Surowcem do produkcji kauczuku syntetycznego był alkohol etylowy, z
z którego otrzymano 1,3-butadien (okazał się produktem bardziej dostępnym niż
izopren). Następnie poprzez reakcję polimeryzacji w obecności metalu
syntetyczny kauczuk butadienowy wytwarzany przez sód.
W 1926 r. Najwyższa Rada Gospodarcza ZSRR ogłosiła konkurs na opracowanie metody przemysłowej
synteza kauczuku z surowców krajowych. Do 1 stycznia 1928 r. ława przysięgłych była potrzebna
podać opis metody, schemat przemysłowej produkcji produktu i 2 kg
guma. Zwycięzcą konkursu została grupa badaczy pod przewodnictwem
Profesor Akademii Medyczno-Chirurgicznej w Leningradzie S. V. Lebiediew.
W roku 1932 to właśnie na bazie 1,3-butadienu powstał duży przemysł
kauczuk syntetyczny. Zbudowano dwie fabryki do produkcji materiałów syntetycznych
guma. Metoda S.V. Lebiediewa okazała się bardziej rozwinięta i ekonomiczna.
W latach 1908–1909 S.V. Lebedev jako pierwszy zsyntetyzował substancję gumopodobną
podczas termicznej polimeryzacji diwinylu i badał jego właściwości. W 1914 roku naukowiec
zaczął badać polimeryzację około dwudziestu węglowodorów za pomocą
układ wiązań podwójnych lub potrójnych.
W 1925 r. S.V. Lebiediew postawił praktyczne zadanie stworzenia obiektu przemysłowego
metoda syntezy kauczuku. W 1927 roku problem ten został rozwiązany.
Pod przewodnictwem Lebiediewa pierwsze kilogramy uzyskano w laboratorium
kauczuk syntetyczny.
W 1930 roku metodą Lebiediewa uzyskano pierwszą partię nowej gumy o godz
pilotażowy w Leningradzie, a dwa lata później pierwszy z nich został oddany do użytku w Jarosławiu
największa na świecie fabryka kauczuku syntetycznego.

Otrzymywanie kauczuku syntetycznego

W rozwoju syntezy kauczuku Lebiediew podążał ścieżką naśladownictwa
Natura.
Ponieważ kauczuk naturalny jest polimerem węglowodoru dienowego
Lebiediew również stosował węglowodory dienowe, tylko więcej
prosty i niedrogi - butadien
Surowcem do produkcji butadienu jest alkohol etylowy. Paragon
butadien opiera się na reakcjach odwodornienia i odwodnienia alkoholu.
Reakcje te zachodzą jednocześnie po przepuszczeniu oparów alkoholu
mieszanina odpowiednich katalizatorów:
Butadien oczyszcza się z nieprzereagowanego alkoholu etylowego,
liczne produkty uboczne i ulegają polimeryzacji.
Aby zmusić cząsteczki monomeru do połączenia się ze sobą,
trzeba je najpierw pobudzić, to znaczy doprowadzić do takiego stanu
stwierdzić, kiedy w wyniku ujawnienia nabyli zdolność do pracy
wiązania podwójne do wzajemnego dodawania. To wymaga kosztów
określoną ilość energii lub udziału katalizatora.
W polimeryzacji katalitycznej katalizator nie jest zawarty w kompozycji
powstałego polimeru i nie jest zużywany, lecz na końcu uwalniany
reakcje w ich pierwotnej formie. Jako katalizator
polimeryzacja 1,3-butadienu S. V. Lebedev wybrał metal
sód, po raz pierwszy zastosowany do polimeryzacji kwasów nienasyconych
węglowodorów przez rosyjskiego chemika A. A. Krakau.
Charakterystyczną cechą procesu polimeryzacji jest to
w tym przypadku cząsteczki pierwotnej substancji lub substancji są ze sobą połączone
same, tworząc polimer, nie uwalniając żadnego innego
Substancje.

Prezentacje na lekcję chemii na temat gum. Lekcja „kauczuk naturalny”. Otrzymywanie kauczuku syntetycznego