Техника - молодёжи 1945-03, страница 7

Мокрый природный шелк теряет одну четверть своей первоначальной крепости, Волокна нейлона при смачивании ставятся слабее только на одну десятую*

Мокрый шелк вытягивается почти вдвое больше, чем сухой. Волокна нейлона в мокром состоянии вытягиваются «е больше, чем в сухом.

Шелк очень гигроскопичен — он жадно впитывает в себя влагу. Гигроскопичность нейлона чрезвычайно мала; даже в весьма сыром воздухе он почти не вбирает в себя влагу.

Шелк очень чувствителен к стирке; его внешний вид л прочность много теряют после каждой обработки мылом. Нейлон совершенно ие набухает в ®оде и не изменяется не только от действия мыла, но и при кипячении в растворе едкого каустика.

Словом, все различия между нейлоном и шелком-—не в пользу шелка,

Из векового состязания с природой человек вышел победителем.

Но одновременно химики наступали и на других фронтах.

МОЛЕКУЛА КАУЧУКА

В 1839 году американец Гудьир открыл, что каучук, по-лучающийся из сока некоторых растений, приобретает ряд новых свойств после нагревания с серой. Из растворимого, липкого, непрочного он становится водонепроницаемым и водостойким, эластичным и мало чувствительным к изменению температуры* Способ Гудьира был назван «вулканизацией», а вулканизированный каучук — резиной.

Всего сто лет назад каучуком пользовались только школьники для подчистки тетрадей. А теперь' мы даже не представляем жизнь без резиновых изделий.

Мы носим резиновые калоши, боты и прорезиненные плащи. Мы ездим в автомобилях и автобусах на резиновом ходу. Мы даем детям резиновые соски, мячи и игрушки. Мы пользуемся резиновыми шлангами и прокладками, прорезиненными водолазными костюмами и резиновыми лодками, резиновыми изоляторами и противогазными масками, прорезиненными аэростатами и дирижаблями.

Каучук нужен всем странам. А каучуковое дерево может расти только в некоторых. Потребность в каучуке увеличивается быстро. А каучуконосы вырастают медленно.

Так перед химиками была поставлена задача — получение искусственного каучука.

Химики принялись за работу. Она была нелегка- и заняла много лет. Но в результате у природы вырвана еще одна тайна: тайна строения молекул каучука.

Оказалось, что они очень похожи на молекулы волокнистых веществ. Они тоже огромны и нитевидны. Правда, они чуть короче молекул целлюлозы, но зато почти вдвое тоньше. Увеличенная в миллион раз, молекула каучука пред. стала бы перед нами в виде нитки толщиною 0,4 миллиметра и длиною $0 сантиметров. Тоньше этой молекулы-нити, пожалуй, и быть не может.

Миллионы нитевидных молекул, притягиваясь друг к другу, образуют волокна,

Состав молекулы каучука проще, чем у целлюлозы, шелка и шерсти. Всего два сорта «кирпичей» использовала природа на эту постройку—-атомы углерода и водорода. В целлюлозе же есть еще атомы кислорода, в шелке, кроме того, и атомы азота, а в молекуле шерсти «стройматериалы» и того разнообразнее: там присутствуют и атомы серы и некоторые другие.

Вот эта-то разница в «стройматериалах», а также способах их укладки в молекуле, и служит причиной различия в свойствах веществ, несмотря на сходство формы их молекул.

Расположены молекулы каучука не как у волокнистых веществ — упорядоченными параллельными пучками, а как попало, беспорядочной грудой спутанных клубков. Здесь и кроется причина главного свойства каучука — его эластичности.

При вытягивании спутанные нитевидные молекулы каучука начинают понемногу распутываться и распрямляться. Чем сильнее растягивают кусок каучука, тем прямее становятся его молекулы-нити и тем стройнее располагаются они по отношению друг к другу, пока, наконец, при очень сильном вытягивании не распрямятся полностью и не лягут параллельно. Теперь дальнейшее вытягивание становится почти невозможным: оно скоро приведет к отрыву одной молекулы от другой, а следовательно, и к разрыву куска. Но стоит прекратить вытягивание, как распрямившиеся было молеку-лы-нити вновь принимают первоначальный спутанный вид, и каучук сокращается до прежних размеров. При вулканизации свойства каучука изменяются.

В чем же заключается процесс вулканизации?

СВЯЗЫВАНИЕ НИТЕЙ

Твердое тело, брошенное в жидкость, попадает словно в развороченный муравейник. Со всех сторон к нему устремляются миллионы крошечных подвижных молекул. Ведь их в каждом кубическом сантиметре жидкости несколько тысяч миллиардов миллиардов!

Некоторым из них удается «прилипнуть» к крайним молекулам твердого тела. Они удерживаются электрическими и магнитными силами. Если твердое тело, подобно сахару, построено из маленьких молекул, таких же по размерам, как у жидкости, — молекулы жидкости быстро отрывают их от соседей и вместе с ними уплывают прочь. Твердое тело начинает «таять».

Если же твердое тело построено, подобно каучуку, из длинных нитевидных молекул, то молекулам-малюткам рас-

Под влиянием таких «молотков», как высокая температура и давление, слабые связи между атомами на концах молекул разрываются.

На мгновение на, концах маленьких молекул получаются свободные, не

занятые связи...

..которыми они, кйк ниточками, исшиваются» друг с другом в длинную молекулу-цепочку искусственного волокна нейлона•

О атом углерода © атом водорода

атом цгислорода атом азота

5