Зентації до уроку хімії на тему каучуку. Урок "Натуральний каучук". Отримання синтетичного каучуку

Cлайд 1

Cлайд 2

Батьківщина гевеї – Бразилія. Найкраще гевея росте поблизу екватора в так званому каучуковому поясі – смузі завширшки 2600 кілометрів.

Cлайд 3

Залежно від того, в яких тканинах накопичується каучук, каучуконосні рослини ділять на: паренхімні (в корінні та стеблах), хлоренхімні (у листі та молодих пагонах), латексні (у чумацькому соку).

Cлайд 4

Сік із цистерни переливають у спеціальні басейни. Латекс – складна суміш органічних та мінеральних речовин. Щоб виділити каучук, його треба змішати з мурашиною кислотою. Латекс згортається як молоко. Процес коагуляції триває 12 годин.

Cлайд 5

Камбоджа - це невелике чарівне королівство в Індокитаї, яке раніше було великою могутньою імперією Південно-Східної Азії в період IX-XIV століть - імперією Кхмерів

Cлайд 6

Cлайд 7

Натуральний каучук Гуттаперча Синтетичний каучук Цис-поліізопрен (2-метилбутадієн-1,3) (-сн3-сн=с(сн3)-сн2-)n Транс-поліізопрен (просторовий ізомер) 1) Бутадієновий (дивініловий) (-сн2-сн =сн-сн2-)n 2) Бутадієн-стирольний (-сн2-сн=сн-сн2-сн2-сн(с6н5)-)n 3) Бутадієн-нітрильний (-сн2-сн=сн-сн2-сн2-сн( сN)-)n 4) Ізопреновий (-сн2-с(сн3)=сн-сн2-)n 5)Хлоропреновий (-сн2-сн(cl)=сн-сн2-)

Cлайд 8

Історія відкриття каучуку. Людина зустрічалася з каучуком давно. У тропічних країнах і зараз залишилися дерева, що дають каучук. У Мексиці, наприклад, збереглися розкопки, у яких було знайдено гумові м'ячі. Ці м'ячі служили для ритуальних цілей. За грою в м'яч застали супутники Колумба жителів острова Гаїті. Цікаво відзначити, що ця гра збереглася в них досі. Європейці, звичайно, також були вражені незвичайними властивостями м'ячів. Отримані відомості записані в працях іспанських істориків початку 17 ст., і з них ми дізналися, що речовина, з якої роблять м'ячі, виходить із особливого соку дерева. Через 100 років, у першій чверті 18 століття, Французька Академія Наук спорядила до Південної Америки експедицію для вимірювання довжини меридіана. До складу експедиції увійшов енергійний вчений Ла-Кондамін. Зацікавившись каучуком, він дізнався про його видобування та застосування у Бразилії. Його записи дуже повчальні щодо цього. Вони вийшли в 1735 р., і з них ми дізнаємося наступне: дерево, з якого видобувався каучук, зветься гевея (Heve). При підсіканні його витікає білий сік, що висихає на повітрі і темніє при цьому. Їм просочували тканини для надання їм водонепроникності, виготовляли смолоскипи із засохлої смоли, а також отримували особливі пляшечки у вигляді спринцювань – порожнистих еластичних судин, з яких можна викидати воду на велику висоту.

Cлайд 9

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА. Спробуємо отримати в лабораторних умовах натуральний каучук, використовуючи для цього чумацький сік фікуса. Проводимо збір латексу. Для цього відрізаємо кілька молодих листків, збираємо сік, що виділився і, зважуємо його, так як наведені далі кількості речовин вказуються з розрахунку на кожні 30 грам латексу. 2) Додаємо до зібраного латексу 50 мл 40% розчину хлориду амонію NН4СI або 50 мл 25% розчину хлориду кальцію СаСI2. Для руйнування оболонки оточуючої частинки каучуку. 3) Через 30 хвилин приливаємо до отриманого розчину 50 мл 96% С2Н5ОН. Після цього частки каучуку злипатимуться у краплі. 4) Через 5-6 хвилин фільтруємо розчин через марлю. 5) Збираємо відфільтрований каучук скляною паличкою, попередньо нагрітою до температури 55-60 градусів Цельсія. З такого каучуку гума не вийде, але випробувати властивості каучуку можна Загальний вихід каучуку (з 30 г латексу) коливається від 6,5 до 9 грам. Аналогічним чином можна отримати каучук із чумацького соку кульбаби.

Алексєєва Наталія

Презентація складена учню на допомогу вчителю при поясненні нового матеріалу на уроках хімії в 10 класі.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Природний каучук Робота виконана ученицею 10 класу ДБОУ ЗОШ № 1465 Олексієвою Наталією Учитель: Попова С.А.

Каучук у природі Слово "каучук" походить від двох слів мови тупі-гуарані: "кау" - дерево, "учу" - текти, плакати. Каучу - сік гевеї, першого і найголовнішого каучуконоса. Європейці додали до цього слова лише одну літеру. Натуральний каучук одержують коагуляцією млечного соку (латексу) каучуконосних рослин. Основний компонент каучуку - вуглеводень поліізопрен (91-96%). Латексні дерева накопичують каучук у великій кількості. Їх видобувають шляхом підсікання, надрізаючи кору дерева.

Природний каучук зустрічається в багатьох рослинах. Залежно від того, в яких тканинах накопичується каучук, каучуконосні рослини ділять на: - паренхімні - каучук у корінні та стеблах; - хлоренхімні - каучук у листі та зелених тканинах молодих пагонів. -латексні - каучук у соку. -трав'янисті латексні каучуконосні рослини з сімейства складноцвітих (кок-сагиз, крим-сагиз та інші), що виростають в помірній зоні, у тому числі в південних республіках, що містять каучук у невеликій кількості в коренях, промислового

Виробництво натурального каучуку Латекс складається з найдрібніших частинок рідини, твердих частинок та інших домішок. Лише близько 33% латексу становить каучук, 66% вода та близько 1% інші речовини. Отриманий лист із каучуку. Латекс розтягують, розбавляють водою і піддають коагуляції шляхом обробки кислотою, щоб частинки каучуку в латексі зчепилися один з одним. Потім протягують між валками, надаючи листам товщину 0,64 см, отримані листи висушують шляхом обдування сухим теплим повітрям або димом, і відправляють на навантаження.

Зі складу природного каучуку До складу природного каучуку входитиме: вуглеводень поліізопрен – 91,9%; білки та амінокислоти – 2,2-3,8%; вищі органічні кислоти – 1,5 – 4%; метали побічних підгруп: мідь до 0,0008%; залізо до 0,01%; марганець до 0,001%. вода

У продуктах розкладання природного каучуку містяться ненасичені сполуки Експериментально доведено, що це 2-метилбутадієн-1,3 (ізопрен). Отже, макромолекула натурального каучуку складається з ланок, що повторюються, отриманих від ізопрену. Каучук однорідний за своєю молекулярною структурою. Будова природного каучуку

Молекули каучуку закручені у клубки. Якщо стрічку з каучуку розтягувати, деформувати, то молекулярні клубки випрямлятимуться в напрямку сили, що додається, і стрічка подовжуватиметься

Фізичні властивості природного каучуку Натуральний каучук - аморфне, здатне кристалізуватися тверде тіло. Природний необроблений (сирий) каучук – білий або безбарвний вуглеводень. Особливо важливою і специфічною властивістю каучуку є його еластичність (пружність) - здатність каучуку відновлювати свою первісну форму після припинення дії сил, що викликали деформацію. Каучук - високоеластичний продукт, має при дії навіть малих зусиль оборотну деформацію розтягування до 100%, а у звичайних твердих тіл ця величина не перевищує 1%. Еластичність каучуку зберігається в широких температурних межах, і це характерна його властивість. Але при тривалому зберіганні каучук твердіє.

Поряд із еластичністю, каучук ще й пластичний – він зберігає форму, набуту під дією зовнішніх сил. Каучук – хороший діелектрик, він має низьку водо- та газопроникність. Каучук не розчиняється у воді, лугу та слабких кислотах; в етиловому спирті його розчинність невелика, а в сірковуглецю, хлороформі та бензині він спочатку набухає, а потім розчиняється. Легко окислюється хімічними окислювачами, повільно – киснем повітря. Взагалі всі каучуки, як аморфні матеріали, можуть перебувати в трьох фізичних станах: склоподібному, високоеластичному та в'язкотекучому. Високоеластичний стан для каучуку найбільш типовий.

При температурі рідкого повітря -195 ° C він жорсткий і прозорий; від 0° до 10°C – тендітний і вже непрозорий, а при 20°C – м'який, пружний та напівпрозорий. При нагріванні понад 50 ° C він стає пластичним та липким; при температурі 80 ° C натуральний каучук втрачає еластичність; при 120 °C - перетворюється на смолоподібну рідину, після застигання якої неможливо отримати початковий продукт. Якщо підняти температуру до 200-250 ° C, то каучук розкладається з утворенням ряду газоподібних та рідких продуктів. При нагріванні каучук розм'якшується, деформується, стає клейким.

Історія каучуку Історія каучуку розпочалася з часів Великих географічних відкриттів. Коли Колумб повернувся до Іспанії, він привіз із Нового Світу безліч див. Однією з них був еластичний м'яч із «деревної смоли», який вирізнявся дивовижною стрибучістю. Індіанці робили такі м'ячі з білого соку рослини гевею, що росте на берегах р. Амазонки. Цей сік темнів і затвердів на повітрі.

Величезну, хоч і недовгу популярність у Європі та Північній Америці гумові вироби здобули після того, як англієць Чаффі винайшов прогумовану тканину. Проте вироби з прогумованої тканини мали великий недолік. - еластичність каучуку проявляється лише в невеликому інтервалі температур, тому в холодну погоду гумові вироби тверділи і могли розтріскатися, а влітку розм'якшувалися, перетворюючись на липку масу, що видає сморід. І всі б забули про макінтоші та калоші, якби не американець Чарльз Нельсон Гудьїр. Гудьїр наполегливо змішував каучук з усім поспіль: з сіллю, перцем, піском, олією і навіть із супом і, зрештою, досяг успіху. У 1839 році він виявив, що додаючи в каучук трохи сірки і нагріваючи, можна поліпшити його міцність, твердість, еластичність і тепло- і морозостійкість. Зараз саме новий матеріал, винайдений Гудьїром, прийнято називати гумою, а відкритий процес - вулканізацією каучуку.

Промислове застосування каучуку Найбільш масове застосування каучуків – це виробництво гум для автомобільних, авіаційних та велосипедних шин. Ще каучуки застосовують для електроізоляції, виробництва медичних приладів та засобів контрацепції. У ракетній техніці синтетичні каучуки використовуються як полімерна основа при виготовленні твердого ракетного палива, в якому вони відіграють роль пального. Також виготовляють різноманітні вироби з гуми – транспортерні стрічки конвеєрів та електроізоляція, «гумки» для білизни, гумове взуття, дитячі повітряні кулі тощо.

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

Природний каучук План презентації: Історія відкриття Природні каучуконоси Збір латексу та виробництво натурального каучуку Фізичні та хімічні властивості натурального каучуку Склад та будова натурального каучуку Значення каучуку в нашому житті Висновки Використана література та сайти

2 слайд

Опис слайду:

Історія відкриття Каучука існує стільки років, скільки і сама природа. Скам'янілі залишки каучуконосних дерев, які були знайдені, мають вік близько трьох мільйонів років. Каучук мовою індіанців тупі-гуарані означає сльози дерева. Каучукові кулі з сирої гуми знайдені серед руїн цивілізацій інків та майя у Центральній та Південній Америці, вік цих куль не менше 900 років.

3 слайд

Опис слайду:

Перше знайомство європейців із натуральним каучуком відбулося п'ять століть тому. Власне, історія каучуку почалася, як не дивно, з дитячого м'ячика та шкільної гумки. На острові Гаїті (а тоді - Еспаньола) під час своєї другої подорожі в 1493 іспанський адмірал Христофор Колумб побачив тубільців, які грали великим щільним м'ячем. Іспанці були здивовані веселою грою індіанців. Вони у такт пісні підкидали чорні кулі. Хоча це здавалося неймовірним, але, ударяючись об землю, м'ячі досить високо підскакували у повітря. Взявши ці кулі в руки, іспанці виявили, що вони досить важкі, липкі і пахнуть димом. Індіанці скочували їх із густого млечного соку, що випливав із порізів на корі дерева гевеї. Колумб привіз кілька шматків цієї дивовижної речовини на батьківщину, але на той час він нікого не зацікавив. Індіанці робили з нього непромокальні калоші, які в спеку прилипали до ніг, а, розтягнувшись, більше не стискалися.

4 слайд

Опис слайду:

Багато років іспанці намагалися повторити водонепроникні речі (взуття, одяг, головні убори) індіанців, але спроби були невдалими. Перші спроби зробити каучукове взуття викликали лише сміх. Галоші чи чоботи добре служили в дощ, але варто було визирнути та припекти сонцю, як вони розтягувалися, починали прилипати. У мороз же таке взуття ставало тендітним як скло. Христофор Колумб

5 слайд

Опис слайду:

Наступні два століття каучук для Європи був просто цікавою заморською дивиною. В 1731 уряд Франції відправив математика і географа Шарля Кондамін (Charles Marie de La Condamine) в географічну експедицію по Південній Америці. У 1736 р. він відправив назад до Франції кілька зразків каучуку разом з описом продукції, що виробляється з нього людьми, що населяють Амазонську низовину. Після цього різко зріс науковий інтерес до вивчення цієї речовини та її властивостей. Charles Marie de La Condamine

6 слайд

Опис слайду:

У 1770 році британський хімік Джозеф Прістлі (Joseph Priestley) вперше знайшов йому застосування: він виявив, що каучук може прати те, що написано графітовим олівцем. Тоді такі шматки каучуку називали гумміластиком (смолою еластичною). Джозеф Прістлі

7 слайд

Опис слайду:

У 1791 році англійський фабрикант Самуель Піл (Samuel Peal) запатентував спосіб зробити одяг водонепроникним за допомогою обробки його розчином каучуку в скипидарі. У Франції до 1820 р. навчилися виготовляти підтяжки та підв'язки з каучукових ниток, пов'язаних із тканиною. В Англії британський хімік та винахідник Чарльз Макінтош (Charles Macintosh) запропонував класти тонкий шар каучуку між двома шарами тканини і з цього матеріалу шити водонепроникні плащі. У 1823 році в Глазго він розпочав мануфактурне виробництво водонепроникного одягу. Непромокальний плащ із прогумованої тканини досі носить його ім'я. Але ці плащі взимку ставали твердими від холоду, а влітку розходилися від спеки.

8 слайд

Опис слайду:

У США речі з каучуку стали популярними у 1830-х роках, гумові пляшки та взуття, зроблені американськими індіанцями, імпортувалися у великих кількостях. Інші гумові вироби завозилися з Англії, а в 1832 в місті Роксбері штату Массачусетс Джон Хаскінс (John Haskins) та Едвард Шафе (Edward Chaffee) організували першу «каучукову» фабрику в США. Але вироблені речі, як і імпортовані, ставали тендітними взимку, і м'якими та липкими влітку. У 1834 році німецький хімік Фрідріх Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) та американський хімік Натаніель Хейвард (Nathaniel Hayward) виявили, що додавання сірки до каучуку зменшує або навіть зовсім усуває липкість виробів із каучуку. Американський винахідник Чарльз Гудьїр (Charles Goodyear) з 1834 р. наполегливо намагався «врятувати» каучук. Але лише 1839 р. йому пощастило. Цього року він, використовуючи відкриття цих двох хіміків, виявив, що нагрівання каучуку із сіркою усуває його несприятливі властивості. Він поклав на піч шматок покритої каучуком тканини, на яку було нанесено шар сірки. Через деякий час він виявив шкіроподібний матеріал – гуму. Цей процес було названо вулканізацією. Відкриття гуми призвело до широкого застосування: до 1919 року було запропоновано вже понад 40 000 різних виробів з гуми. Увага капіталістів усіх країн звернулася на видобуток каучуку. Бразилія виявилася володаркою величезних багатств. Щоб зберегти їх, уряд Бразилії видав закон, який забороняє під страхом смерті вивіз насіння та молодих дерев гевеї. Але було пізно.

9 слайд

Опис слайду:

За порадою ботаніка Дж. Гукера, англієць Генрі Вікгем (Henry Wickham) поїхав у 1876 році на береги Амазонки, де зібрав 70 000 насінин гевеї та контрабандно вивіз їх із Бразилії. Потай доставив їх до Королівського ботанічного саду в Лондоні. Насіння було висіяне, але зійшло лише 4%. Однак за кілька днів сіянці досягли півметрової висоти і були використані для висадки на плантаціях спершу в Шрі-Ланці, а потім в інших тропічних районах Східної півкулі. Потім такі ж плантації були влаштовані у смузі 1100-1300 км по обидва боки від екватора. Близько 99% плантаційного каучуку надходить із Південно-Східної Азії. Спроби висадити каучуконосні дерева у тропічних областях Західної півкулі закінчилися невдачею через хвороби рослин у тих місцевостях. Компанії, що організовували видобуток, збирання та перевезення каучуку, безжально калічили людей, зайнятих його збором, прагнучи якнайбільше і дешевше отримати його. Складальнику каучуку багато доводилося бродити лісом у пошуках гевей, оскільки вони ростуть один від одного на відстані 20-100 м. Збір каучуку

10 слайд

Опис слайду:

Природні каучуконоси Слово "каучук" походить від двох слів мови тупі-гуарані: "кау" - дерево, "учу" - текти, плакати. «Каучу» - сік гевеї, першого та найголовнішого каучуконосу. Європейці додали до цього слова лише одну літеру. Натуральний каучук одержують коагуляцією млечного соку (латексу) каучуконосних рослин. Основний компонент каучуку – вуглеводень поліізопрен (91-96%). Природний каучук зустрічається в багатьох рослинах, що не складають одного певного ботанічного сімейства. Залежно від того, в яких тканинах накопичується каучук, каучуконосні рослини ділять на: -паренхімні - каучук у корінні та стеблах; -хлоренхімні - каучук у листі та зелених тканинах молодих пагонів. -латексні – каучук у млечному соку.

11 слайд

Опис слайду:

12 слайд

Опис слайду:

Трав'янисті латексні каучуконосні рослини з сімейства складноцвітих (кок-сагиз, крим-сагиз та інші), що ростуть в помірній зоні, у тому числі в південних республіках, що містять каучук у невеликій кількості в коренях, промислового значення не мають. Серед трав'янистих рослин Росії є всім знайомі кульбаба, полин та молочай, які теж містять чумацький сік. Промислове значення мають латексні дерева, які не лише накопичують каучук у великій кількості, а й легко його віддають; їх найважливіше - гевея бразильська (Hevea brasiliensis), дає за оцінками від 90 до 96% світового виробництва натурального каучуку.

13 слайд

Опис слайду:

Збір латексу та виробництво натурального каучуку Це висока струнка дерево може досягати 45 метрів у висоту при 2,5-2,8 м в обхваті. Батьківщиною гевеї є басейн Амазонки – великої водної магістралі. Звідси вивозився перший каучук до Європи. Каучук в гевеї міститься в соку - латексі, розподіленому в молочних каналах, які утворюють в стовбурі концентричні кільця. Латекс складається з найдрібніших частинок рідини, твердих частинок та інших домішок. Лише близько 33% латексу становить каучук, 66% вода та близько 1% інші речовини. Для збору латексу з дерев на корі робиться діагональний гострокутний надріз, вершиною кута спрямований вниз, потім розрізають надріз до 0,3-0,5 від кола стовбура. З надрізу виділяється латекс і стікає у невелику чашу. З кожного надрізу виходить близько 30мл латексу. Після цього зазвичай наступного дня нижче початкового надрізу обдирається тонка смужка кори, щоб одержати новий сік. Коли надрізи досягають поверхні землі, стовбур дають спокій, щоб він зміг відновити кору на дереві перед новою підсочкою. На 1 гектарі висаджується близько 250 дерев, на рік з 1 гектара одержують близько 450 кг сухого необробленого каучуку. Зі спеціально виведених високоврожайних дерев можна отримати 2225 кг з гектара на рік, були розроблені досвідчені дерева з урожайністю до 3335 кг з гектара на рік. Отриманий латекс розтягують, розбавляють водою і коагуляції піддають шляхом обробки кислотою, щоб частинки каучуку в латексі зчепилися один з одним. Потім протягують між валками, надаючи листам товщину 0,64 см, отримані листи висушують шляхом обдування сухим теплим повітрям або димом, і відправляють на навантаження.

14 слайд

Опис слайду:

Фізичні та хімічні властивості натурального каучуку Натуральний каучук - аморфне, здатне кристалізуватись тверде тіло. Природний необроблений (сирий) каучук – білий або безбарвний вуглеводень. Він не набухає і не розчиняється у воді, спирті, ацетоні та ряді інших рідин. Набухаючи і потім розчиняючись у жирних та ароматичних вуглеводнях (бензині, бензолі, ефірі та інших) та їх похідних, каучук утворює колоїдні розчини, що широко використовуються в техніці. Натуральний каучук однорідний за своєю молекулярною структурою, відрізняється високими фізичними властивостями, а також технологічними, тобто здатністю оброблятись на обладнанні заводів гумової промисловості. Особливо важливою та специфічною властивістю каучуку є його еластичність (пружність) - здатність каучуку відновлювати свою первісну форму після припинення дії сил, що спричинили деформацію. Каучук - високоеластичний продукт, має при дії навіть малих зусиль оборотну деформацію розтягування до 1000%, а у звичайних твердих тіл ця величина не перевищує 1%. Еластичність каучуку зберігається в широких температурних межах, і це характерна його властивість. Але при тривалому зберіганні каучук твердіє.

15 слайд

Опис слайду:

Каучук – хороший діелектрик, він має низьку водо- та газопроникність. Каучук не розчиняється у воді, лугу та слабких кислотах; в етиловому спирті його розчинність невелика, а в сірковуглецю, хлороформі та бензині він спочатку набухає, а потім розчиняється. Легко окислюється хімічними окислювачами, повільно – киснем повітря. Теплопровідність каучуку в 100 разів менша за теплопровідність сталі. Поряд із еластичністю, каучук ще й пластичний – він зберігає форму, набуту під дією зовнішніх сил. Пластичність каучуку, що виявляється при нагріванні та механічній обробці, є однією з відмінних властивостей каучуку. Оскільки каучуку притаманні еластичні та пластичні властивості, його часто називають пласто-эластичным матеріалом. При охолодженні або розтягуванні натурального каучуку спостерігається перехід його з аморфного кристалічний стан (кристалізація). Процес відбувається не миттєво, а часі. При цьому у разі розтягування каучук нагрівається за рахунок теплоти кристалізації, що виділяється. Кристали каучуку дуже малі, вони позбавлені чітких граней та певної геометричної форми. При температурі рідкого повітря -195 ° C він жорсткий і прозорий; від 0° до 10°C – тендітний і вже непрозорий, а при 20°C – м'який, пружний та напівпрозорий. При нагріванні понад 50 ° C він стає пластичним та липким; при температурі 80 ° C натуральний каучук втрачає еластичність; при 120 °C - перетворюється на смолоподібну рідину, після застигання якої неможливо отримати початковий продукт. Якщо підняти температуру до 200-250 ° C, то каучук розкладається з утворенням ряду газоподібних та рідких продуктів

16 слайд

Опис слайду:

Каучук легко вступає у хімічні реакції з цілим рядом речовин: киснем (O2), воднем (H2), галогенами (Cl2, Br2), сіркою (S) та іншими. Ця висока реакційна здатність каучуку пояснюється ненасиченою хімічною природою. Особливо добре, реакції проходять у розчинах каучуку, в яких каучук знаходиться у вигляді молекул порівняно великих колоїдних частинок. Майже всі хімічні реакції призводять до зміни фізичних та хімічних властивостей каучуку: розчинності, міцності, еластичності та інших. Кисень і, особливо, озон, окислюють каучук вже за кімнатної температури. Впроваджуючись у складні та великі молекули каучуку, молекули кисню розривають їх на дрібніші, і каучук, деструктуруючись, стає крихким і втрачає свої цінні технічні властивості. Процес окислення лежить в основі одного з перетворень каучуку - переходу його з твердого в пластичний стан.

Слайд 2

Учасники першої експедиції Колумба бачили в індіанців м'ячі, які скакали як живі.

Слайд 3

ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСЬКА

Слайд 4

Каучуконоси

Слайд 5

Збір латексу з гевеї

Слайд 6

Слайд 7

Видобувач каучуку, коагулюючий зібраний латекс, спочатку збираючи його на ціпок, а потім утримуючи її над чаном з димом

Слайд 8

У 1770 році британський хімік Джозеф Прістлі (Joseph Priestley) вперше знайшов застосування натурального каучуку: він виявив, що каучук може прати те, що написано графітовим олівцем. Тоді такі шматки каучуку називали гуміеластиком («смолою еластичною»).

Слайд 9

Макінтош

В Англії британський хімік та винахідник Чарльз Макінтош (Charles Macintosh) запропонував класти тонкий шар каучуку між двома шарами тканини і з цього матеріалу шити водонепроникні плащі.

Слайд 10

Переробка каучуку на плантації у Східному Камеруні

Слайд 11

Натуральний каучук

Слайд 12

Еластичність

Еластичність (пружність) - здатність каучуку відновлювати свою первісну форму після припинення дії сил, що спричинили деформацію.

Слайд 13

Будова полімерного ланцюга

Слайд 14

В натуральному каучуку міститься 91-96% вуглеводню поліізопрену (C5H8)n, а також білки та амінокислоти, жирні кислоти, каротин, невеликі кількості солей міді, марганцю, заліза та ін. домішки. Поліізопрен натурального каучуку є стереорегулярним полімером. Практично всі ланки ізопрену 98-100% в макромолекулі приєднані в цис-1,4-положенні: Цікаво, що існує природний геометричний ізомер каучуку - гуттаперча, що є транс-1,4-поліізопреном:

Слайд 15

Властивості

Слайд 16

Галоші чи чоботи добре служили в дощ, але варто було визирнути та припекти сонцю, як вони розтягувалися, починали прилипати. У мороз же таке взуття ставало тендітним як скло

Слайд 17

Чарльз Гудьїр

1834 р. відкрив процес вулканізації гуми.

Слайд 18

Історія вулканізації

одного з зимових днів 1839 р. «гумова людина» кинув у піч суміш каучуку з сіркою. Продукт виявився надзвичайно пружним та міцним, а головне – не втрачав своїх властивостей під впливом спеки.

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Застосування

Ластики з натурального каучуку

Слайд 22

Швабри та щітки Килим на натуральному каучуку Браслет

Слайд 23

Синтетичний каучук

С. В. Лебедєв

Слайд 24

За завданням партії хімік Сергій Лебедєв вигадав, як синтезувати каучук зі спирту. Але до масового виробництва штучної гуми не дожив - він помер від тифу.

Слайд 25

Один із перших радянських заводів із виробництва синтетичного каучуку. Довгі роки він був секретним і проходив у документах як "Завод літери Б"

Слайд 26

Слайд 27

Перші у світі 250 кг синтетичного каучуку було отримано на дослідному заводі у Ленінграді. Відразу ж було закладено три величезні заводи в Ярославлі, Воронежі та Єфремові. Їх оголосили ударними комсомольськими будовами і звели всього за рік-два

Слайд 28

Не забутий і природний каучук, частка якого у загальному виробництві становить 20% стабільні. Він міцніший за штучний, тому з нього виготовляють вироби, розраховані на велике навантаження, наприклад, шини для великовантажних автомобілів.

Слайд 29

Слайд 30

Отто Дільс Нобелівська премія з хімії «за відкриття та розвиток дієнового синтезу».

Слайд 31

Структура виробництва синтетичних каучуків країн Західної Європи.

Слайд 32

Структура виробництва синтетичних каучуків країн Південно-Східної Азії

Каучуки - натуральні або
синтетичні матеріали,
що характеризуються еластичністю,
водонепроникністю та
електроізоляційними властивостями,
з яких шляхом спеціальної
обробки одержують гуму.
Природний каучук отримують з
рідини молочно-білого кольору,
званою латексом - чумацького
соку каучуконосних рослин.
У техніці з каучуків виготовляють
шини для автотранспорту,
літаків, велосипедів; каучуки
застосовують для електроізоляції, а
також виробництва промислових
товарів та медичних приладів.

З 1932 р. за способом Лебедєва в СРСР почала створюватися вперше у світі промисловість синтетичного каучуку

Спосіб отримання за методом Лебедєва

У 1910 році С. В. Лебедєву вперше вдалося отримати синтетичний каучук і
бутадієн. Сировиною для отримання синтетичного каучуку служив етиловий спирт,
якого отримували 1,3-бутадієн (він виявився більш доступним продуктом, ніж
ізопрен). Потім через реакцію полімеризації у присутності металевого
натрію отримували синтетичний бутадієновий каучук.
У 1926 році ВРНГ СРСР оголосив конкурс із розробки промислового способу
синтезу каучуку із вітчизняної сировини. До 1 січня 1928 року у журі потрібно було
представити опис способу, схему промислового отримання продукту та 2 кг
каучуку. Переможцем конкурсу стала група дослідників, яку очолював
професор Медико-хірургічної академії у Ленінграді С. В. Лебедєв.
У 1932 році саме на базі 1,3-бутадієну виникла велика промисловість
синтетичного каучуку. Було збудовано два заводи з виробництва синтетичного
каучуку. Спосіб С. В. Лебедєва виявився більш розробленим та економічним.
У 1908-1909 роках С. В. Лебедєв вперше синтезував каучукоподібну речовину
при термічній полімеризації дивінілу та вивчив його властивості. У 1914 році вчений
приступив до вивчення полімеризації близько двох десятків вуглеводнів з
системою подвійних чи потрійних зв'язків.
У 1925 році С. В. Лебедєв висунув практичне завдання створення промислового
способу синтезу каучуку У 1927 році це завдання було вирішено.
Під керівництвом Лебедєва було отримано у лабораторії перші кілограми
синтетичного каучуку.
У 1930 році за методом Лебедєва була отримана перша партія нового каучуку на
дослідному заводі в Ленінграді, а через два роки в Ярославлі пущений в дію перший
у світі завод із виробництва синтетичного каучуку.

Отримання синтетичного каучуку

У розробці синтезу каучуку Лебедєв пішов шляхом наслідування
природі.
Оскільки натуральний каучук – полімер дієнового вуглеводню, то
Лебедєв скористався також дієновим вуглеводнем, тільки більше
простим та доступним - бутадієном
Сировиною для отримання бутадієну служить етиловий спирт. Отримання
бутадієну засновано на реакціях дегідрування та дегідратації спирту.
Ці реакції йдуть одночасно при пропущенні парів спирту над
сумішшю відповідних каталізаторів:
Бутадієн очищають від етилового спирту, що не прореагував,
численних побічних продуктів і полімеризації.
Для того, щоб змусити молекулу мономеру з'єднатися один з одним,
їх необхідно попередньо порушити, тобто привести їх у таке
стан, коли вони стають здібними, внаслідок розкриття
подвійних зв'язків до взаємного приєднання. Це потребує витрати
певної кількості енергії чи участі каталізатора.
При каталітичній полімеризації каталізатор не входить до складу
утворюється полімеру і не витрачається, а виділяється після закінчення
реакції у своєму первісному вигляді. Як каталізатор
полімеризації 1,3-бутадієну С. В. Лебедєв вибрав металевий
натрій, вперше застосований для полімеризації ненасичених
вуглеводнів російським хіміком А. А. Кракау.
Відмінною особливістю процесу полімеризації є те, що
при цьому молекули вихідної речовини або речовин з'єднуються між
собою з утворенням полімеру, не виділяючи при цьому будь-яких інших
речовин.

Зентації до уроку хімії на тему каучуку. Урок "Натуральний каучук". Отримання синтетичного каучуку