Rezumatul de Chimie pregătit Sergey Golubev
Acesta a fost mult timp pentru fabricarea oamenilor sale de îmbrăcăminte utilizate fibre naturale derivate din bumbac, in, lână, unele animale din fire vypryadaemyh viermi de mătase. Este normal ca aceste surse au fost insuficiente pentru a satisface pe deplin nevoia tot mai mare în țesuturi.
Caterpillar extrudează prin viermilor de mătase canal îngust, lichid vâscos și trage-l în cele mai fine fire se întărește în aer. Prin urmare, pentru tratarea fibrelor sintetice, cum ar fi viermi de mătase, este necesar să se prepare un lichid vâscos, și din ea pentru a încerca să tragă un fir.
În acest scop, din bumbac tratat cu acid azotic. Acest lucru a condus la nitroceluloză, care atunci când este dizolvat într-un amestec de alcool și eter, se obține lichid siropos. Din acest lichid stick-uri au reușit să tragă un fir. Dar această metodă primitivă nu putea, desigur, satisface pe oricine. chimist franceză Chardonnay a fost de acord în continuare să dețină imitație de viermi de mătase. El împinge soluție de nitroceluloză în alcool și aer prin găurile fine în apă acidulată. După diluarea cu apă soluția obținută spirtoefirnogo filamente lungi mătăsoase nitroceluloză pură.
Este cunoscut sub numele de nitroceluloză inflamabile și explozive. Rochia din acest material nu ar fi fost de acord să te îmbraci nici o fashionista. Pentru a evita acest inconvenient, filamentul obținut a fost supus denitrare.
Primele probe au fost, desigur, foarte scump, și totuși realizarea părea să fie mici. La urma urmelor, mătase artificială a fost obținută după tot materialul fibros - bumbac. Din clap ușor fire și filare convenționale, cu toate acestea, ele nu au luciu mătăsos. Acum, în cazul în care să învețe cum să se pregătească fire artificiale de celuloză, nu sunt de gând să filare, de exemplu, de cel care se află în lemnul, și nu se aplică în acest caz, acidul azotic este scump.
mare realizare de chimie a fost de a crea doar o astfel de metodă. Această metodă este cunoscută sub numele de vâscoză și este în prezent una dintre cele mai comune.
Producția de viscoză este după cum urmează:
După cum se știe, pasta de lemn este de aproximativ 50% în greutate. Pentru a selecta o celuloză pură, lemn convertite în chipsuri și fierte într-o mare cazane închise, presurizat la mai multe atmosfere, cu o soluție de sulfit de calciu Ca (HSO3) 2. Gătitul durează aproximativ o zi. Astfel, hidrosulfit distruge o substanță de lipire cu fibre fibrila de, si este chimic cel mai stabil, este eliberat în formă liberă. Pulpa este amestecat cu apă, iar lichidul în suspensie rezultată se toarnă încet pe o bandă în mișcare continuă. După îndepărtarea apei, uscarea și tăierea foii format așa numita pastă de sulfitul care seamănă cu un carton. O parte din pulpa de sulfit este, de pansament hârtie, iar unele - în producția de viscoză.
Din pulpa rezultată nu poate fi fir direct vypryast, trebuie mai întâi dizolvat apoi soluție vâscoasă Exemplu de azotat de mătase trăgând filamentului. Celuloza nu este solubil în apă sau în solvenți organici utilizați în general. Dar sa dovedit că, dacă pulpa acționează mai întâi cu o soluție alcalină concentrată și apoi disulfură de carbon CS2. atunci devine o substanță solubilă în alcalii diluate, pentru astfel de soluții procedează după cum urmează.
foi de celuloză tratate cu alcalii, atunci când sunt zdrobite mecanic, rezultând masa floconos a lungul timpului a fost tratat în special bisulfura aparate carbon. Produsul de reacție al celulozei cu bisulfura alcalină și carbon capătă o culoare galben-portocaliu, și de aceea se numește xantat (din limba greacă „Xanthos.“ - galben deschis). Ksantoganat este un eter de celuloză.
Prin soluție de hidroxid de sodiu 4 procente turnat xantat. O soluție vâscoasă - viscoză. Această metodă se numește vascoza. Vîscoză este lăsat să stea pentru câteva zile „se coc“ pentru a face potrivit pentru formarea de fibre. Gata vascoza filare intră în magazin. Aici, pe zeci de mașini este fir de mătase pregătit.
Există și alte fibre sintetice sau artificiale.
Cu principiul primirii uneia dintre ele să se întâlnească cu ușurință chiar și practic.
Curgerea la o soluție de soluție de sulfat de cupru de hidroxid de sodiu. Turn precipitat albastru de hidroxid de cupru:
Se filtrează precipitatul și se dizolvă în amoniac lichid puternic (soluție apoasă de NH3 de amoniac). Acesta formează un compus complex amoniacal așa-numita, care este solubil în apă, iar lichidul capătă o culoare frumoasă albastru închis.
În această soluție lichidă, în timp ce tijă de agitare, o minge de bumbac (bumbac - ea fibre de bumbac). Vom amoniacal soluție de celuloză. Dacă acum este turnat într-un curent subțire într-o soluție acidă sau alcalină, compusul complex de cupru este descompus și celuloză este evidențiată din nou sub formă de fulgi, și filamentele. Soluție de celuloză amoniacal putem stoarce într-o baie de precipitare de la unele nasosik, de exemplu, o seringă medicală. Apoi celuloza se solidifică sub formă de filamente lungi. Este deja destul de imitație completă a procesului de fabricație pentru producerea unei fibre.
In industrie pentru producerea de cupru-amoniac din fibre de bumbac de mătase folosite - linters. Pentru a selecta celuloza din complex cupru-amoniac, soluția este extrudat prin filierelor în apă caldă sau soluție alcalină și fire rezultată a fost apoi trecut printr-o soluție de acid sulfuric.
mătase amoniacal numit web de oțel cu rezistență. Cu toate acestea, este mai subțire și mai subțire de mătase web și pe puterea de un pic inferior celui din urmă, și frumusețea chiar depășește.
rezistență specială posedă fibre de acetat. În această metodă, scamele este tratat cu un amestec de acid acetic, CH3COOH și anhidridă acetică (CH3 CO) 2 O, în prezența unei mici cantități de acid sulfuric. Reacția formează un ester - diacetat de celuloză sau triacetat de celuloză. Dacă formula de celuloză reprezentată în forma [C6 H7 O2 (OH) 3] n sau simplificată (o unitate a moleculei), un C6 H7 O2 (OH) 3. formula diacetat de celuloză este C6 H7 O2 (OH) (OOCCH3) 2. și formula TAC C6 H7 O2 (OOCCH3) 3.
Cei care și ester alt celuloză utilizate pentru producerea fibrelor artificiale. În acest scop, prima dintre ele a fost dizolvat în alcool etilic și amestec acetonă, iar al doilea - într-un amestec de etanol și clorură de metilen. S-a obținut, în ambele cazuri, dintr-o soluție vâscoasă este extrudat printr-o matriță într-o mină, în care este încălzit trece aer. Prin evaporarea solventului a produs fir de mătase. Această metodă se numește fibră care formează uscată în contrast cu metoda anterioară - formarea umedă.
Toate fibrele constau discutat anterior, în cele din urmă, celuloză, deși ea a fost expusă în prelucrarea unui număr de transformări. Fibra de acetat este semnificativ diferită de ele prin aceea că acesta este un ester de celuloză. Ea nu se umflă în apă și mai puțin de alte pierde puterea atunci când sunt ude.
In timp ce fibrele de viscoză acetatul este mai scump, deoarece pentru producția sa sunt substanțe valoroase, cum ar fi anhidrida acetică, acetonă și t. N.
De asemenea, fibre sintetice, film de acetat de celuloză preparat noncombustible, lacuri, tsellon.
Acesta poate fi cu ușurință și să distingă cu precizie pânză de bumbac din lână. Pentru a face acest lucru, trebuie să ia numai din probele pe un fir mic și le-au dat foc. Dacă fir de bumbac există un miros de hârtie ardere; în cazul în care firul de lână, ne vom simți mirosul de ars. Acest lucru se datorează faptului că natura proteinei de acoperire și proteinele asupra încălzirii formează o substanță care conține azot volatil, cu miros caracteristic.
Este posibil, în acest mod de a distinge firul de fibre sintetice din bumbac sau din fire de mătase naturală? Să ne amintim că fibrele artificiale constau în principal din celuloză; în mod evident, prin arderea nu va da mirosul de păr ars, și pe această bază, nu se distinge de fir de bumbac. Dar, se pare, acesta poate fi ușor de distins de mătase naturală, pentru că mătase naturală - o proteină, și este, prin urmare, similar cu lână, va emite un miros caracteristic atunci când sunt aprinse.
Secolul nostru este adesea numit secolul al chimiei sintetice. O mulțime de noi substanțe obținute prin sinteză chimică.
A învățat să primească și fibre sintetice, de exemplu. E. Cei care au la bază substanțe macromoleculare naturale nu și polimeri sintetici. Unul dintre primele fibre sintetice devin cunoscute nailon, anide și nailon.
Substanțele care formează aceste fibre în structură oarecum similară cu substanța de proteine de mătase. Molecule de portage are o structură liniară și sunt compuse din unități repetitive. Aceste legături din molecule de celuloză sunt resturi de molecule de glucoză. In moleculele de proteine din mătase naturală, legăturile de lână sunt resturi de aminoacizi:
Grupuri atomi -CO-NH-, care leagă resturile de aminoacizi în astfel de molecule sunt denumite grupări amidice, și legătura dintre atomii de carbon și azot în ele - legăturilor amidice.
Moleculele care formează nailon și nailon, au de asemenea legături amidice între grupuri de atomi repetă, dar aceste grupuri repetate de atomi - unități - diferite de cele care formează molecula de proteină nativă.
Nylon preparat din substanțe organice destul de simplu - adiptinovoy HOOC Acid - (CH2) 4 - COOH și H2 hexametilen diamină N - (CH2) 6 - NH2. care, la rândul său, este preparat din fenol. Când sunt încălzite împreună acidul și hexametilendiamina gumă vâscoasă format adiptinovoy. Moleculele de substanțe inițiale interacționează între ele pentru a forma un molecule filiforme ale noii substanțe. Această reacție se datorează faptului că de la sfârșitul unei molecule se desprinde o grupare hidroxil. Iar celălalt capăt al moleculei - gruparea amino - un atom de hidrogen. OH atom de hidrogen grup și pentru a forma o moleculă de apă H2O și resturile eliberate moleculele valențelor datorate conectate între ele în lanțuri lungi. Simplist, acest proces poate fi reprezentat prin următoarea schemă:
CI CI CI CI CI CI CI
Produsul ridicat de clorurare a format o gumă, de asemenea, cunoscut sub numele de clor.
Clorul este dizolvat în acetonă, soluția este trecută printr-o matriță într-o baie de apă. Acetonă, astfel dizolvat, iar clorul este eliberat sub formă de fibre subțiri.
Clorul din fibre combustibile, nu se aplică nici un acid sau alcalin, în timp ce nici un efect chiar „aqua regia“ - un amestec de acid azotic și clorhidric, oferind de obicei o acțiune deosebit de puternic oxidant.
Deoarece clorul este preparat filtrante din fibre și material de amortizare pentru aparate chimice, îmbrăcăminte de lucru pentru industria chimica, covor, foi medicale și așa mai departe. D.
Listele sunt fibre rezistente chimic și cercetătorii au apelat la polimerul de teflon (-CF2 -CF2 -) n cea mai mare standard substanțele chimice superioare în inerției acest sens astfel de metale nobile ca aurul sau platina. Aici dificultăți părea de netrecut pentru o lungă perioadă de timp: teflon nu poate fi dizolvat în oricare dintre solvenții cunoscuți, este imposibil să se topească, sau chiar transferat într-o stare dedurizată, fără descompunere. Cu toate acestea, utilizarea anumitor metode de formare a permis recent teflon obține fibre.
Nitron și poliester nu pot concura pe rezistența chimică la clor sau teflon, dar au alte proprietăți valoroase, aceste fibre se deschide înainte de perspectiva aplicării largi.
Materia primă pentru fibrele este acrilonitril - acrilonitril CH2-CH.
Datorită prezenței unei duble legături între atomii de carbon ai substanței este ușor polimerizează pentru a forma rășină poliacrilonitrilice cu greutate moleculară mare
Polimerul se dizolvă într-un solvent adecvat și să formeze procedeul umed din fibre cum ar fi fibre de viscoză.
Nitron fibre în aparență similar cu lână, este de căldură foarte solubil, destul de ferm și este superior altor fibre pentru îngalbenire. Din această fibră țesături pentru costume și paltoane, blană, tricotaje faux terminat.
Poliester natură chimică fibre este poliester. Materiile prime pentru producerea sa - diacid acid tereftalic
HOOC- -COOH și alcool dihidric, etilen glicol HO-CH2-CH2-OH.
În anumite condiții, aceste substanțe reacționează unele cu altele în reacția de esterificare, astfel încât fiecare dintre ele să reacționeze cu ambele grupe funcționale. Rezultatul este o rășină poliesterică cu greutate moleculară ridicată. Simplificând oarecum, acest proces poate fi reprezentat după cum urmează:
C- -C + CH2-CH2 + C- C + ...