Техника - молодёжи 1958-08, страница 12
Академик А. Н НЕСМЕЯНОВ президент Академии наук СССР к Рис. Д. СМИРНОВА МОНОМЕР Материалы, которые человек с незапамятных времен добывал в природе и использовал для своей одежды, построек, изготовления орудий, всевозможных поделок, — это или металлы, или камень, или органические, то есть углеродосодержащие, высокомолекулярные вещества, та-кие, как шерсть, кожа, мех, дерево, лубяные и другие растительные волокна. Обычные соли, кислоты, щелочи, простейшие органические соединения; газы, жидкости и твердые вещества — состоят из молекул, включающих каждая единицы, десятки или самое большее немногие сотни атомов. Так, например, молекулы кислорода, метана, серной кислоты, сахара, хинина состоят соответственно из 2, 5, 7, 55, 70 атомов. В таких молекулах междумолекулярные силы невелики, молекулы легко отделяются друг от друга плавлением вещества, испарением его или растворением. Такие вещества нельзя использовать в качестве прочного материала. По мере роста молекул растет и молекулярное взаимодействие. Для молекул, включающих многие тысячи, десятки и сотни тысяч атомов и даже миллионы их, становится легче (хотя это и требует большого усилия) разорвать молекулу, то есть нарушить в ней химическую связь, чем оторвать молекулу от молекулы. Вещество становится неплавким, неиспаряемым, подчас и нерастворимым и, что особенно важно, механически прочным. Дерево, кожа, шерсть, шелк, хлопок и целлюлоза во всех ее формах, каучук — все эти органические высокомолекулярные материалы, которыми человечество довольствовалось в течение тысячелетий, имеют природное происхождение. А нельзя ли получать искусственно, химическим путем, высокомолекулярные соединения с теми же или еще более высокими свойствами, определяющими практическую ценность подобного рода веществ! ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫ! Оказывается, можно, и осуществление такой возможности составило новую эру в науке и промышленности. Во-первых, оказалось возможным модифицировать (усовершенствовать) природные высокомолекулярные вещества, и некоторые из процессов такой химической модификации давно вошли в практику. Таково дубление кожи. Таково получение эфиров целлюлозы, таких, как пироксилин бездымного пороха или коллоксилин коллодия и целлулоида — одной из первых пластических масс, производимой еще с прошлого столетия. Таков ацетатный шелк. Таковы применяющиеся в виде серии разнообразных пластмасс другие эфиры и ацетали целлюлозы. Путем химической переработки целлюлозы древесины создается и вискоза, по составу (но не по величине молекулы) соответствующая целлюлозе. ,итная / пота / В мире молекул есть карлики и гиганты. Большинство известных нам веществ состоит из небольших молекул, объединяющих десяток-другой атомов. Молекулы полимеров связывают громадное количество атомов. каучук антрацен ____ЬОДА Реакция конденсации, которую можно наблюдать при обработке целлюлозы азотной кислотой, состоит в том, что кислотный остаток присоединяется к звеньям мономера, а вода выделяется. Есть, однако, и второй, более перспективный путь. Можно получать высокомолекулярные вещества синтезом из низкомолекулярных веществ. Вероятно, первым веществом такого рода, нашедшим широкое практическое применение, порожденным еще в начале двадцатого столетия, был бакелит. Он назван по имени его изобретателя Бакеланда и делается взаимодействием карболовой кислоты (фенола) и формалина. v Процесс этот, открытый эмпирически, является одним из многих известных химикам уже давно процессов «смолообразования» или «осмоления». Так назывались неожиданные и неприятные для химика процессы получения высокомолекулярных веществ, происходящие особенно часто при применении соединений, обладающих высокой активностью в реакциях присоединения или конденсации. Дело в том, |
