Получение полимеров из древесины

 

Великий русский химик А. М. Бутлеров в 1861 г. создал из формалина и гашеной извести синтетический сахар, родственный виноградному. Опираясь на достижения предшественников и свои опыты, ученый разработал теорию строения органических веществ, которая вместе с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева легла в основу всей органической химии.

В советское время академики А. Е. Фаворский, Н. Д. Зелинский, С. В. Лебедев, В. Е. Тищенко, В. А. Каргин, Н. Н. Семенов, основываясь на теории Бутлерова и Менделеева, создали науку об органической химии, в которой особое развитие получило учение о полимерах, или высокомолекулярных соединениях. Теперь число известных соединений углерода превысило три миллиона. Химики ежегодно получают несколько тысяч новых органических соединений. Среди них — десятки тысяч пластических масс, разные виды синтетического каучука, искусственного и синтетического волокон, призванные сыграть исключительную роль в развитии нашего народного хозяйства.

Вместе с тем крупное значение имеют также древесные пластики, бумага и картон, канифоль и скипидар, растительные жиры и витамины, фитонциды и ферменты, бальзамы и антибиотики, получаемые из растущего дерева, срубленной древесины или других компонентов леса.

Получение из древесины значительного количества химических веществ основано на знании человеком строения молекулы целлюлозы и ее свойств. Каждая молекула целлюлозы состоит из 42 тысяч атомов углерода, кислорода и водорода. По форме она напоминает длинную цепочку, состоящую примерно из двух тысяч звеньев. В каждом звене соединены в растянутое кольцо с двумя боковыми ответвлениями 6 атомов углерода, 5 атомов кислорода и 10 атомов водорода (рис. 4). Чем больше нитевидных молекул целлюлозы располагается параллельно, тем прочнее получается волокно. Это правило использовали инженеры-химики при получении искусственного шелка. Они стали вытягивать продавливаемые через тонкие отверстия нити раствора целлюлозы. От этого большинство молекул стало сближаться и соединяться в параллельные волокна, но прочности не уступающие волокнам естественного шелка.

Знание структуры целлюлозы, лигнина, спиртов, кислот и эфиров, входящих в состав древесины, позволило разработать конструкции многих искусственных полимерных веществ и получить их с заданными качествами.

Если для синтетических пластмасс и волокон исходными материалами являются уголь, известь, воздух и вода, то для многих видов искусственных материалов сырьем служит древесина различных пород. Чем больше будут развиваться органическая химия и техника, тем разнообразнее будет использован такой неиссякаемый источник сырья, как древесина.

Оставьте комментарий