Техника - молодёжи 1941-04, страница 42

естественного шелка обязательно содержится азот, являющийся 'непременным .признаком белковых соединений. Поэтому' отличить естественный шелк от искусственного очень легко. Для этого достаточно поджечь волоконце и понюхать: белковые вещества, сгорая, издают неприятный запах Горелого рога, а углеводы этим свойством не обладают.

Многие замечательные свойства найлона объясняются тем, что химический состав его весьма близок к.белку.

)Но что такое белок? Это самая существенная часть живой ткани любого организма животного и растения.

Белковые вещества! чрезвычайно изменчивы. Даже при слабом воздействии многих химических реактивов молекула белка расщепляется на более мелкие молекулы. Этот процесс расщепления крупных белковых молекул на более мелкие называется гидролизом. (Конечным продуктом (гидролиза белка являются аминокислоты. Совершенно естественно предположить, что если возможен процесс распада белков до простейших аминокислот, то не исключена, очевидно, и возможность обратного синтеза белков из аминокислот. Последние, в 'свою очередь, .могут быть созданы искусственным путем.

Крупнейший немецкий химик-органик Эмиль Фишер, потративший ббльшую часть своей жизни на изучение белков, был первым исследователем!, который получил простейшее белкоподобное вещество из аминокислот. Однако созданное Фишером белкоподобное вещество оказалось таким сложным по своему составу, что ученый, выступая на одном собрании с сообщением о своем открытии, отказался произнести «многоэтажное» название этого химического продукта- Фишер осуществил лишь первую попытку синтеза белковых соединений. Несомненно, что в тот момент, когда химикам удастся в своих лабораториях получить настоящий белок, будет сделан серьезный шаг по пу-. ти искусственного создания жизни. Над этой проблемой сейчас работают как советские, так и иностранные ученые. Синтез Каротзерса является новым достижением, приближающим науку к заветной цели. Поэтому ¹ открытие Каротзерса имеет большое научное и практическое значение. Интересно, что когда Фишера на том же собрании спросили о стоимости его «белка», он назвал почти астрономическую цифру. Белкоподобное же вещество, созданное Каротзерсом, стоит очень дешево. -

Таким образом, найлон является белкоподобным веществом, имею

щим химическую структуру, близкую к шелку и шерсти. Но нужно помнить, что найлон не имеет точного химического подобия в природе; поэтому синтетические продукты, полученные из найлона, не только новы, но и принципиально отличны от любых существующих натуральных продуктов.

Установив принципиальную сущность открытия американского химика и коренное отличие нового волокна от старых видов искусственного шелка, попытаемся нарисовать приблизительную картину получения найлона. Исходным веществом для этого, как и для синтеза любого другого белкового вещества, являются уже известные нам аминокислоты. Последние представляют собой органические соединения, в состав которых входят углерод, кислород, водород и азот. Обычно эти кислоты получаются действием аммиака на некоторые органические кислоты. Однако эти обычные способы приготовления аминокислот довольно дороги и сложны. Очевидно, фирма «Дюпон» располагает достаточно дешевым и простым способом получения аминокислот из аммиака и продуктов переработки нефти. Но заготовка аминокислот .лишь i первая стадия синтеза найлона. Вторым и основным этапом производства является превращение аминокислот в белкоподобное вещество.

Многие вещества склонны к особому виду 'химических превращений. При определенных условиях температуры и давления и в присутствии так называемых катализаторов происходит соединение .отдельных небольших молекул вещества в более (крупные. Этот процесс 'объединения однородных небольших молекул в более крупные называется процессом конденсации и полимеризации. Полимеризация и конденсация молекул играют чрезвычайно важную роль при получении искусственного каучука, многих пластических масс и 'других веществ. Изучая на протяжении ряда лет эти процессы, Каротзерс установил, что аминокислоты при особых условиях .могут нолимеризо-ваться, образуя химические соединения, называемые суперполиамидами. Одним из таких суперполиамидов и является найлон.

Аминокислоты, входящие в состав белковых веществ, обладают самым различным строением. Молекулы некоторых из них представляют как бы длинную цепь связанных между собой определенным образом атомов углерода, водорода, кислорода и азота. Эта цепь обычно имеет ответвления — маленькие цепочки углеродных и водородных атомов. Для производства суперполиамидов, образующих

найлон, применяются аминокислоты с молекулой без боковых цепочек. Такие длинные молекулы, соединяясь между собой, образуют тоже длинную линейную молекулу найлона. ■

Молекулярное строение найлона имеет очень важное значение. Известно, что обычные белки обладают очень небольшой крепостью и сильно набухают в воде. В качестве примера можно назвать всем известное белковое вещество — желатин, который после короткого пребывания "в воде 'в несколько раз увеличивается в своем объеме. Между тем найлон совершенно не гигроскопичен, он не поглощает-воды и не боится влаги. Кроме то-, го, он обладает необычайной крепостью. Всеми . зтими свойствами: найлон обязан строгой линейности^ своей молекулы.

Процесс получения найлона -про! текает приблизительно следующим образом. Исходная смесь веществ нагревается в течение двух часов; примерно до 215°. Чтобы избежать окисления и распада молекул этих исходных веществ, нагрев производится в атмосфере нейтрального: газа — азота. После отгонки примесей получается твердый непрозрачный продукт. Он и представляет собой найлон.

Для изготовления искусственного] волокна найлон расплавляется в специальной закрытой ванне при температуре 210°. Для того чтобы избежать порчи продукции, плавка опять ведется в атмосфере азота. ! В расплавленном состоянии найлон представляет собой густую бесцветную жидкость, похожую на глицерин. Полученную массу про-{ давливают через платиновые нако- ! нечники— фильеры, имеющие отверстия диаметром в 0,4 миллиметра. Выходя из отверстий, найлон застывает в виде длинных нитей. Но они слишком толстый Для того чтобы сделать нить более тонкой, ее растягивают. Это делают с помощью двух барабанов, из которых один вращается ic повышенной : скоростью. Перематываясь.; с одного барабана на другой, йить^; растягивается в три-четыре раза.

При растяжении найлона происходят очень важные изменения его структуры. В толстой нити молекулы найлона хаотически нагромождены друг на друга. Когда найлон растягивается, его молекулы располагаются вдоль волокна. Они, как говорят • химики,, ориентируются друг по отношению к другу. Такая ориентация способствует лучшему молекулярному сцеплению. Это и придает найлону его исключитель--ную прочность.

По патентам фирмы «Дюпон» сейчас работает несколько заводов в Америке.

40