Источники фтора и влияние фтора на человеческий организм

Наш век часто называют векам синтетической химии. Очень много новых веществ получила химия с помощью синтеза.

Научилась она получать и синтетические волокна, то есть такие, основу которых составляют не естественные высокомолекулярные вещества, а синтетические полимеры. Одними из первых синтетических волокон стали известны нейлон, анид и капрон.

Вещества, которые образуют эти волокна, по своему зданию до некоторой степени подобные с белковыми веществами шелка. Молекулы всех волоком имеют линейное здание и состоят из повторяемых звеньев. Такими звеньями в молекулах целлюлозы будут остатки молекул глюкозы. В молекулах белка натурального шелка, шерсти звеньями являются остатки аминокислот.

Группы атомов –CO–NH–, что соединяют остатки аминокислот в таких молекулах, называются амидными группами, а связку между атомами углерода и азота в них – амидными связками.

В молекулах, которые образуют нейлон и капрон, также имеются амидные связи между повторяемыми группами атомов, но эти повторяются группы атомов – звенья – отличаются от тех, которые образуют молекулу естественного белка.

Нейлон готовят из достаточно простых органических веществ – адиптиновой кислоты HOOC – (CH2) 4 – COOH и гексаметилендиамина H2N – (CH2) 6 – NH2, что в свою очередь, получают из фенола. При нагревании совместно адиптиновой кислоты и гексаметилендиамина образуется грузла смола. Молекулы исходных веществ, взаимодействуя друг с другом, образуют нитевидные молекулы нового вещества. Эта реакция происходит из-за того, что от конца одной молекулы отрывается гидроксильная группа.

Так соединяется в цепь приблизительно по сотни остатков молекул гексаметилендиамина и адиптиновой кислоты.

Нагретую грузлу смолу продавливают через тонкие отверстия фильеры. Охлаждаемая воздухом струя затвердевает, образовать волокно. Скорость образования волокон здесь очень большая – 1000 м /хв. Дальше волокна нейлона поддаются растягиванию на барабанах, которые вращаются с разной скоростью; при этом они продлеваются в несколько раз. Молекулы, которые образуют их, раньше как бы сморщенные, прямятся и располагаются по оси волокна. От этого прочность волокна сильно растет.

Длинные цепочки молекул другого синтетического волокна – капрону, который является изобретением советских ученых, - построены из повторяемых звеньев – остатков аминокапроновой кислоты NH2–(CH2) 5–COOH.

Технический способ получения волокон капрона подобен со способом получения нейлона. Из капрона можно получать настолько тонкие волокна, что нить длиной 9 км. будет весить всего лишь в 6 г.

Волокна нейлона (анида) и капрона имеют прочность, значительно преобладающая прочность естественных и искусственных волокон. Изделию из них имеют много и других прекрасных свойств. Они не гниют, не поедают миллю. После стирки они быстро сохнут и легко принимают прежний вид. Эти изделия не гигроскопичны и не снижают своей прочности от влаги, как это наблюдается у других искусственных волокон, даже у натурального шелка.

Исследования ученых привели к созданию ряда новых волокон. В нашей стране, кроме анида и капрону, производятся такие синтетические волокна, как хлорин, нитрон, лавсан энант.

Однако получить волокно из него оказалось делом сложным. Ведь, чтобы достичь расположения молекул в определенном направлении, а без этого нет волокна, необходимо полимер расплавить, то есть дать возможность молекулам его свободно перемещаться, чтобы потом в процессе формирования перешикувати их расположение и закрепить в нужном порядке. Между тем поливинилхлорид нельзя расплавлять, потому что при нагревании он раскладывается; тяжело найти и пригодный растворитель. Подобно тому как при получении искусственных волокон растворимость целлюлозы достигается за счет ее химической обработки. Удалось сделать растворимым и поливинилхлорид в результате его дополнительного хлорирования. Эту реакцию, очень напоминающую нам хлорирование предельных углеводородов, можно выразить такой схемой.

Высокомолекулярный продукт хлорирования образуется в виде смолы, называемой также хлорином.

Хлорин растворяют в ацетоне, раствор пропускают через фильеру в ванну с водой. Ацетон при этом растворяется, и хлорин выделяется в виде тонких волокон.

Хлоринове волокно негорючо, на него не действуют ни кислоты, ни щелочи, некоторое время не действует даже “царская водка” – смесь азотной и соляной кислот, которая делает
обычно особенно сильную окисну действие.

Из хлоринового волокна готовят фильтровальные ткани и прокладочный материал для химических аппаратов, спецодежда для рабочих химической промышленности, ковры, лечебное белье и т.д.

Подобные реакции образования полимеров, которые идут из выделения низкомолекулярного продукта, носят общее название реакций поликонденсации, в отличие от реакций полимеризации, которые идут без выделения побочного продукта и соединения, которое
является по существу реакциями (см. образование нитрона).

Получаемые из смолы лавсан волокна характеризуются большой прочностью, значительной стойкостью к высоким температурам, свету и другим реагентам. Ткани из лавсана не мнуться и не теряют впоследствии прибавленную им форму.

В нашей стране к Октябрьской революции существовала лишь одна фабрика искусственного шелка, которая работала по вискозном способе, да и и прекратила свою работу во время первой мировой войны. При Советской власти промышленность искусственных, а затем и
синтетических волокон получила широкое развитие.

]> Рейтинг@Mail.ru