Презентация "Получение каучука" по химии – проект, доклад

Производство каучука.

Каучук – это высокомолекулярное соединение, полимер. Каучук бывает двух видов: натуральный и синтетический. Мономер (элементарное звено) натурального каучука имеет следующий состав и строение: СН2═ С─СН═СН2 │ СН3 Название: 2-метилбутадиен 1,3.

Камбоджа –это страна в Малайзии, которая входит в пятерку ведущих стран, производящих натуральный каучук из сока дерева - бразильская гевея

Гевея любит теплый, влажный климат и плодородную почву. Камбоджийские красноземы для нее очень подходят. Лучше всего гевея растет близ экватора в так называемом каучуковом поясе — полосе шириной 2600 километров. Это (на фото) 7 тыс. гектар засаженных этим удивительным деревом. С каждого, а это в среднем 400 деревьев, получают до 6 тонн млечного сока в год. Его еще называют латексом.

Гевею начинают «доить» с семи лет, а в 25 выкорчевывают и на ее месте сажают новую. Сначала счищают застывший латекс вчерашней сборки. Затем острым лезвием «освежают» надрез. Сок сразу же начинает течь по желобу в чашку. Обычно это просто половинка скорлупы кокосового ореха. (Похоже на способ собирания смолы для канифоли в наших лесах.) Каучуковый сок — это густая жидкость белого цвета по вкусу напоминает молоко. Такая же сладковатая. Собственно каучука в ней 33 %, 66 % — вода и 1 % белки, смолы, минеральные вещества. Сок дерево будет выделять несколько часов, пока надрез не затянется загустевшим латексом.

Реакция получения натурального каучука, т.е. реакция, которая получается в растении – бразильская гевея: n СН2═ С─СН═СН2 + СН2═ С─СН═СН2 → │ │ СН3 СН 3 → ─[ СН2─С═СН─СН2─СН2─С═СН─СН2]n─ │ │ СН3 СН3

Чтобы жидкость не загустела раньше времени, в нее добавляют аммиак. Затем содержимое ведер переливают в цистерну, которую отправят на завод. Там из латекса выделят собственно каучук. В цистерне установлен фильтр грубой очистки, который задерживает мусор: листья, ветки. С 30-40 ведер его набирается приличное количество.

Вот, наконец, и завод. Сок из цистерны переливают в специальные бассейны. Латекс — сложная смесь органических и минеральных веществ. Чтобы выделить каучук, его надо смешать с муравьиной кислотой.

Из бассейнов жидкость сливают в огромный мелкий резервуар, разделенный на дорожки. Под действием кислоты латекс сворачиваться, как молоко. Процесс этот называется коагуляцией. Он длится 12 часов. В результате получается масса, с виду похожая на творог или пастилу.

С помощью специального агрегата каучуковую пластину вытягивают из бассейна и по водной дорожке передают на транспортер. Дальше каучук идет по транспортеру и попадает в измельчитель. Здесь пластина измельчается и по трубам подается в специальный контейнер. Рабочие распределяют каучуковую крошку по формам для просушки.

Выглядит этот каучук весьма аппетитно, как воздушное суфле, а вот пахнет ужасно — сразу и резиной, и молоком. В формы суфле кладут, что называется, с горочкой, под завязку. И отправляют в печь на просушку. Если сушить каучук на открытом воздухе, то полностью он просохнет за 8 месяцев. Мировой рынок это, конечно же, не устраивает. Поэтому процесс сушки и происходит в специальных печах.

Держат каучук в печи минут пятнадцать. После чего темно-янтарного цвета блоки извлекают из форм и помещают на транспортер. Рабочие осматривают их и удаляют механические вкрапления. На экспорт сырье поставляется в стандартных брикетах по 33.3 кг

Пока готовые брикеты остывают, химики заводской лаборатории производят анализ качества партии.

Для этого берется 10 г. каучука. Его растворяют в трехстах миллилитрах керосина. После этого смесь пропускают через фильтр. Сначала взвешивается сам фильтр, потом фильтр с примесями. И так узнают, сколько примесей в той или иной партии. Чем больше примесей, тем качество каучука ниже, тем он дешевле. В каучуке высшего качества должно быть не более 50 г. инородных частиц на 100 кг каучука. Такой каучук продается на рынке по 1100 долларов за тонну. Блоки осталось упаковать в полиэтилен, разложить по ящикам и отправить покупателям.

Каучук — очень эластичен. Если его растянуть и быстро заморозить, то он сохранит растянутую форму, а при размораживании примет первоначальную. При нагревании каучук размягчается, деформируется, становится клейким. Кроме температуры он боится растворителей, бензина, масел. Так что из натурального каучука уже ничего и не делают — уж больно материал не надежный. Его используют главным образом как сырье для изготовления резины. Получается она в процессе вулканизации, когда каучук при высоком давлении и температуре химически связывается с серой. Совсем не для всех типов резины нужен каучук высшего качества. Каучук низкого качества — черного цвета, из-за того, что в нем очень много примесей. Из этого каучука будут делать автомобильные шины, камеры, покрышки.

Вулканизация каучука –это присоединение, при нагревании, серы по месту двойной связи. … ─СН2─С═СН─СН2──СН2─С═СН─СН2─ СН2─С═СН─СН2─… │ │ │ СН3 СН3 СН3 + n S → … ─СН2─С═СН─СН2──СН2─С═СН─СН2─ СН2─С═СН─СН2─… │ │ │ СН3 СН3 СН3

│ │ │ S S S │ │ │ …─СН2─С─СН─СН2──СН2─С─СН─СН2─ СН2─С─СН─СН2─… │ │ │ СН3 СН3 СН3 → S S S │ │ │ … ─СН2─СН─С─СН2──СН2─СН─С─СН2─ СН2─СН─С─СН2─… │ │ │ │ │ │ S СН3 S СН3 S СН3 │ │ │ РЕЗИНА ! ЕСЛИ ДОБАВИТЬ СЕРЫ БОЛЬШЕ,ЧЕМ ЕЕ ТРЕБУЕТСЯ, ТО ПОЛУЧАЕТСЯ ЭБОНИТ – ТВЕРДЫЙ НЕЭЛАСТИЧНЫЙ МАТЕРИАЛ.

Вопросы для самопроверки. 1. Каков состав сока дерева гевея? 2. Как называется вещество, составляющее натуральный каучук? 3. Каковы физические и химические свойства натурального каучука? 4. Что производят из каучука? 5. Чем отличается каучуки от резины? 6. Чем отличается резина от эбонита?

Синтетический каучук.

Синтетический каучук в отличии от натурального имеет нерегулярное строение: Натуральный Синтетический каучук каучук ─ СН2 СН2 ─ ─ СН2 Н С═С С═С СН3 Н n СН3 CН2 n ─ Цисформа Трансформа Регулярное строение Нерегулярное строение В чем заключается различие строения натурального и синтетического каучуков?

─ СН2 СН2 ─ ─ СН2 Н С═С С═С Cl Н n С6Н5 CН2 n ─ (1) (2)

Задание. Определите какая из ниже представленных формул имеет регулярное и нерегулярное строение объясните, почему?

Задания

На3: Запишите реакции получения каучука с заданными физическими свойствами. Морозоустойчивый каучук: СН2=СН-СН=СН2 + СН=СН2→ │ С6Н5 Бутадиенстирольный каучук

На 4: Запишите реакции получения каучука с заданными физическими свойствами. Масло и бензостойкий каучук: Бутадиен 1,3 и 2-хлорбутадиен1,3

На 5: Запишите реакции получения каучука с заданными физическими свойствами. Составьте формулы с регулярным и нерегулярным строением. Эластичный и износоустойчивый каучук: 2-метилбутадиен1,3 и 2-метилбутадиен1,3 .

Домашнее задание: § 14 с. 114 -116 Написать сообщение на тему: «Каучук». Без дополнительного задания на 3. На 4 и 5 с решением дополнительного задания, согласно порядковому номеру в классном журнале. Перечень дополнительных заданий находится в библиотеке.