Ц і к а во знати
У Європі утилізують менше, половини відпрацьованих автомобільних шин .
Х л о р о п р е н о в и й к а у ч у к є негорючим, термо- і світлостійким, не р у й н у є т ь с я м а с т и л а м и , не о к и с н ю є т ь с я на повітрі. Із нього виготовляють
|
|
|
|
|
|
|
гуму |
д л я у с т а т к у в а н н я , іцо к о н т а к т у є |
з |
наф- |
тою і |
н а ф т о п р о д у к т а м и . К а у ч у к и , |
я к і |
містять |
Ф л у о р , х і м і ч н о і термічно стійкі; |
їх |
викорис - |
товують за температури понад 200 °С. |
|
|
Основне з а с т о с у в а н н я гуми — виробництво |
ш и н . |
Гумові вироби |
в и к о р и с т о в у ю т ь |
у |
про- |
мисловості, техніці, |
м е д и ц и н і , побуті. |
|
|
Відходи гуми і д о в к і л л я . М а й ж е |
90 |
% |
від |
маси |
г у м о в и х відходів припадає |
на |
з н о ш е н і |
автомобільні ш и н и , |
а р е ш т а — старе |
в з у т т я , |
в и к о р и с т а н і предмети технічного та побутового п р и з н а ч е н н я . Відходи г у м и , як і пластмас, не р у й н у ю т ь с я в п р и р о д н и х у м о в а х . На ж а л ь , б і л ь ш а частина їх п о т р а п л я є в н а в к о л и ш н є середовище .
У т и л і з а ц і ю г у м о в и х в і д х о д і в ( з в и ч а й н о п і с л я ї х п о д р і б н е н н я ) з д і й с н ю ю т ь т а к и м и способами:
* с п а л ю в а н н я м д л я в и р о б л е н н я т е п л о в о ї
|
енергії (теплота з г о р я н н я гуми п р и б л и з н о |
|
т а к а сама, |
що й вугілля); |
* |
т е р м і ч н и м |
р о з к л а д о м із д о б у в а н н я м моно- |
|
мерів, щ о в и к о р и с т о в у ю т ь д л я виробництва |
|
к а у ч у к у ; |
|
» |
з а с т о с у в а н н я м у ролі адсорбента п р и очи- |
|
щ е н н і стічних вод; |
* |
в и к о р и с т а н н я м у виробництві і з о л я ц і й н и х |
|
матеріалів, |
будівництві, ш л я х о в о м у госпо- |
дарстві тощо .
Каучуки — полімери рослинного або синтетичного походження, з яких виготовляють гуму. Характерна властивість каучуків — еластичність, тобто здатність після деформації відновлювати свою форму. Каучуки мають високу міцність і зносостійкість.
Більшість каучуків є полімерами алкадієнів та їх похідних. Розрізняють натуральний і синтетичні каучуки.
Гума — продукт вулканізації каучуку (нагрівання із сіркою). Це дуже еластичний матеріал, який широко використовують у багатьох сферах. Утилізація гумових відходів є одним із важливих екологічних завдань.
а
347.Охарактеризуйте практичне значення каучуку.
348.Якими є склад, будова і властивості натурального каучуку?
349.Як ви розумієте терміни «вулканізація», «еластичність»?
350.Чим різняться каучук і гума, гума та ебоніт?
351.Назвіть сфери використання каучуків.
352.За матеріалами Інтернету або інших джерел інформації підготуйте стислі повідомлення про походження назви «каучук», історію відкриття гуми, винайдення лінолеуму.
353.Назвіть найважливіші синтетичні каучуки і запишіть їхні хімічні формули.
354.Складіть схеми реакцій:
а) полімеризації хлоропренового каучуку; б) приєднання брому до ізопренового каучуку.
355. Обчисліть масову частку Хлору в хлоропреновому каучуку.
Природні та хімічні волокна
Матеріал параграфа допоможе вам:
скласти уявлення про природні та хімічні волокна; розрізняти природні та хімічні волокна; дізнатися про сфери використання волокон.
Волокна — це довгі гнучкі нитки, які виробляють із природних або синтетичних полімерів
і в и к о р и с т о в у ю т ь д л я в и г о т о в л е н н я п р я ж і та т е к с т и л ь н и х виробів.
Р о з р і з н я ю т ь природні (натуральні) та хімічні в о л о к н а (схема 10).
|
Класифікація волокон |
Схема 10 |
|
|
|
|
ВОЛОКНА |
|
|
|
Природні |
|
|
Хімічні |
рослинного |
тваринного |
мінерального |
ж |
Ж |
штучні |
синтетичні |
походження |
походження |
походження |
|
|
бавовняне, |
¥ |
азбестове |
У |
капрон, |
вовняне, |
віскозне, |
лляне |
шовкове |
|
ацетатне |
найлон, |
|
|
|
|
лавсан та ін. |
Мал. 139. Льон (а), бавовник (б), кокон шовкопряда (в)
Природні волокна . Рослинні волокна м о ж у т ь формуватись у стеблах і листі (конопля, льон), у
насінні (бавовник) (мал. 139, а, б). |
їх основа — |
целюлоза. |
|
Т в а р и н н і волокна є білковими |
п о л і м е р а м и . |
Б і л ь ш у частину вовни дає вівчарство. Ш о в к —
продукт в и д і л е н н я |
особливих залоз тутового |
ш о в к о п р я д а (мал . |
139, в). |
Л л я н е і бавовняне в о л о к н а м а ю т ь достатню
т е р м і ч н у стійкість, х о р о ш і м е х а н і ч н і |
власти - |
вості. В о в н я н е волокно в и р і з н я є т ь с я |
високою |
еластичністю, а ш о в к о в е — міцністю й х а р а к -
т е р н и м б л и с к о м |
(мал . 140). |
• Н а з в і т ь сфери |
в и к о р и с т а н н я н а з в а н и х при- |
р о д н и х волокон .
Віскозне волокно виробляють із деревної целюлози. Сировину очищують і обробляють лугом:
[С6Н702(0Н)3]п + пШОН ->
целюлоза
-» [С6Н702(0Н)20Ма]п + пН20.
мононатрійцелюлоза
Потім у суміш добавляють рідкий карбон(ІV) сульфід С32. Утворений в'язкий лужний розчин пропускають крізь тонкі отвори в розбавлену сульфатну кислоту. При цьому знову утворюється целюлоза, але вже у вигляді ниток.
Ацетатне волокно також добувають із целюло-
зи (за реакцією естерифікаціі). Утворюються естери [С6Н702(0Н)(0С0СН3)2]П І гс6н7о2ґососадп,
які розчиняють в ацетоні або спирті, а добутий розчин пропускають при нагріванні крізь тонкі
отвори. Розчинник випаровується, й утворюється |
ацетатне |
волокно. |
Синтетичні |
волокна в и р о б л я ю т ь із орга- |
н і ч н и х с п о л у к , з д і й с н ю ю ч и х і м і ч н і р е а к ц і ї .
Д о ц и х |
в о л о к о н н а л е ж а т ь |
поліамідні, полі- |
естерні, |
п о л і а к р и л о н і т р и л ь н е , |
поліпропіле - |
нове, п о л І в і н і л х л о р и д н е та |
ін. |
Вони перева- |
ж а ю т ь п р и р о д н і з а м і ц н і с т ю , е л а с т и ч н і с т ю , довговічністю, не р у й н у ю т ь с я м і к р о о р г а н і з - м а м и . Н е д о л і к и т а к и х в о л о к о н — н и з ь к а
гігроскопічність, здатність до |
е л е к т р и з а ц і ї . |
Із метою |
їх п о д о л а н н я |
до |
с и н т е т и ч н и х воло- |
кон д о б а в л я ю т ь |
п р и р о д н і , |
а т а к о ж речовини - |
а н т и с т а т и к и . |
|
|
|
|
|
Капрон |
(мал. |
143) |
і |
найлон |
— поліамідні |
волокна. Вони міцні, |
в и т р и м у ю т ь н и з ь к і тем- |
п е р а т у р и , є х і м і ч н о с т і й к и м и ( р у й н у ю т ь с я л и ш е к о н ц е н т р о в а н и м и неорганічними кисло - тами), л е г к о забарвлюються . Капронові н и т к и в и к о р и с т о в у ю т ь д л я в и г о т о в л е н н я к а н а т і в , риболовних сіток, різних т к а н и н , т р и к о т а ж - них виробів. Найлонове волокно добавляють до і н ш и х волокон, використовують у виробництві к и л и м о в о г о п о к р и т т я .
Мал. 143.
Нитки і тканина із капрону
Капрон і найлон добувають за реакціями поліконденсації. Спрощені схеми реакцій:
пн2м~(сн2)5-соон і-ни-(сн2)5-со-]п,
є-амінокапронова кислота капрон
пН2ЛКСН2)6-Л/Н2 + пНООС- (СН2)4 - соон-~її-6+
|
|
|
гексаметилендіамін |
адипінова кислота |
-> |
[-НН-(СН2)6-МН-С0-(СН2)4-С0-]п. |
Лавсан — поліестерне волокно (мал. 144).
Воно нагадує вовну, але є м і ц н і ш и м . Вироби із цього волокна не потребують п р а с у в а н н я .
Л а в с а н р у й н у є т ь с я к и с л о т а м и і л у г а м и , с т і й к и й до ацетону та і н ш и х о р г а н і ч н и х роз- ч и н н и к і в . Н и т к и і з л а в с а н у м а ю т ь н и з ь к у гігроскопічність, тому їх в и к о р и с т о в у ю т ь у с у м і ш а х із бавовною, льоном або вовною. Лав -
сан є т е р м о с т і й к и м , |
погано з а г о р я є т ь с я й не |
обвуглюється . |
|
Поліестерне волокно застосовують д л я виго- |
т о в л е н н я бензино- і |
н а ф т о с т і й к и х ш л а н г і в , |
к а н а т і в , риболовних |
тралів, електроізоляцій - |
н и х матеріалів, вітрил, д е к о р а т и в н и х т к а н и н ,
т р и к о т а ж у , |
ш т у ч н о г о хутра, ковдр, а т а к о ж у |
виробництві |
ш и н . |
Мал. 144.
Нитки і краватки з поліестеру
. 293
Лавсан добувають за реакцією поліконденсації:
пНООС-^^-СООН + пНОСН2-СН2ОН—-Що>
терефталева кислота етиленгліколь
ОО
-> [-С-(()}~С-0-СН2-СН2-0-]п.
поліетилентерефталат (лавсан)
ЛАБОРАТОРНИЙ ДОСЛІД № 23 Відношення синтетичних волокон до нагрівання, розчинів лугу і кислоти
Розгляньте видані вам зразки тканин із синтетичних волокон. Опишіть їх зовнішній вигляд.
Візьміть пінцетом шматочок кожної тканини і внесіть у полум'я . Які тканини горять, плавляться? У я к и х випадках з'являється запах?
Дослідіть дію розбавлених розчинів натрій гідроксиду і сульфатної кислоти на кожну тканину.
Результати всіх експериментів занесіть до таблиці:
Назва |
Зовнішній |
|
Відношення волокна |
волокна |
вигляд |
|
|
|
|
до |
|
до |
до |
|
тканини |
|
|
нагрівання |
розчину |
розчину |
|
|
|
|
|
|
лугу |
кислоти |
|
|
|
|
|
|
Волокна — довгі гнучкі нитки, які мають полімерну основу й використовуються для виготовлення пряжі та текстильних виробів.
Розрізняють природні (натуральні) і хімічні волокна. Основою рослинних волокон є целюлоза, а тваринні волокна мають білкове походження. Хімічні волокна (штучні, синтетичні) виробляють із полімерів лінійної будови.
Волокна використовують у виробництві тканин різного призначення, канатів, технічних матеріалів.
9я
356.Назвіть найважливіші природні волокна. Яка хімічна основа кожного з них?
357.Які переваги і недоліки мають синтетичні волокна порівняно з натуральними?
358.Поліамідне волокно енант добувають, здійснюючи реакцію полі-
конденсації ш-аміноенантової кислоти Н2М-(СН2)б-СООН. Складіть схему реакції та обчисліть масу волокна, яку можна добути зі 100 кг вихідної сполуки.
359. Розшифруйте позначки на ярлику до спортивної куртки (мал. 145). Використайте відомості, наведені в тексті підзаголовком «Прасування тканин», а також інформацію з Інтернету,
Мал. 145.
Позначки з догляду за тканиною
(для допитливих |
Л |
! Прасування тканин |
|
Вам відомо, що натуральні й синтетичні волокна мають різну термічну стійкість. Перед прасуванням тканини спеціальним регулятором встановлюють максимальну температуру праски, за якої волокно ще не руйнується (відповідна речовина не розкладається, не плавиться, і не загоряється). Синтетичні волокна не є термостійкими, тому тканини < з них або не прасують, або прасують за мінімальної температури пра-
;ски (до 120 °С). На такий режим прасування вказує крапка на прасці,
•зображеній на ярлику до тканини. Шовк і вовна витримують температуру до 160 °С (дві крапки на зображенні праски). Найбільш термостій-
| кими є лляне і бавовняне волокна. При прасуванні тканин із них температура може перевищувати 160 °С (три крапки на прасці). 
Оптичні волокна
Серед новітніх матеріалів особливе місце посідають волокна з високою прозорістю, які здатні «транспортувати» світлові промені на великі відстані завдяки явищу повного внутрішнього відбиття. Це — оптичні волокна. їх виготовляють із кварцу, спеціального скла (фторидного, фосфатного), деяких органічних полімерів. Сфери застосування таких волокон різноманітні, Волоконно-оптич- ний зв'язок за швидкістю та обсягом інформації, що передається, має значні переваги порівняно з електронним зв'язком. Використання оптичних волокон у медицині дає змогу проникати в будьякі ділянки організму без хірургічного втручання, спостерігати на екрані монітора за процесами, що відбуваються у внутрішніх органах. Оптичні волокна слугують основою датчиків для вимірювання фізичних параметрів у різних середовищах. їх також застосовують для декоративного освітлення.
7•
Шрозділ
Роль хімії в житті суспільства
Ми ж и в е м о у світі речовин . їх к і л ь к і с т ь не- в п и н н о зростає за р а х у н о к т и х , я к і добувають
|
|
|
|
|
учені |
в |
л а б о р а т о р і я х за |
допомогою х і м і ч н и х |
р е а к ц і й . |
Нові речовини |
та м а т е р і а л и на їх |
основі, я к і в и я в л я ю т ь с я |
к р а щ и м и і корисні - |
ш и м и за відомі, |
набувають ш и р о к о г о викори - |
с т а н н я в |
р і з н и х сферах . |
|
Із |
р о з в и т к о м |
промисловості, е н е р г е т и к и , |
транспорту, п о к р а щ е н н я м добробуту людей у
д о в к і л л я |
п о т р а п л я є |
все б і л ь ш е |
в і д х о д і в |
в и р о б н и ц т в а і |
с п о ж и в а н н я . Вони п о р у ш у ю т ь |
екологічну рівновагу, |
завдають ш к о д и ж и в и м |
о р г а н і з м а м . |
|
|
|
У цьому |
розділі з |
погляду хімії |
висвітлено |
п о з и т и в н і |
та |
н е г а т и в н і тенденції |
сучасного |
розвитку цивілізації, |
указано в а ж л и в і к р о к и , |
я к і має зробити людство, щоб зберегти природу та її багатства д л я наступних поколінь.
Хімія і розвиток цивілізації
Матеріал параграфа допоможе вам:
зрозуміти значення хімії в розвитку суспільства; дізнатися про біо- і нанотехнології;
.297
