История открытия и применения натурального каучука.
Текст задачи: Сегодня мы знаем, что существуют природный и синтетический каучуки, а также изготовляемая из них резина. Без резины не может обходиться автомобильная промышленность, из неё изготовляют транспортёрные ленты шахтных конвейеров, резиновая обувь, детские шарики и игрушки, баскетбольные и футбольные мячи и многое другое.
Как и кем был открыт каучук?
Как сейчас получают натуральный каучук?
Кто и каким способом впервые получил резину?
Как её получают в настоящее время?
─ Выделите ключевые слова для информационного поиска;
─ Найдите необходимую информацию;
─ Обсудите и проанализируйте собранную информацию;
─ Сделайте выводы.
История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез множество диковинок из Нового Света. Одной из них был эластичный мяч из ”древесной смолы “, который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах реки Амазонки. Этот сок темнел и твердел на воздухе. Мячи считались священными и использовались в религиозных обрядах.
Сок гевеи индейцы назвали ”каучу“ – слезы млечного дерева (”кау“- дерево, ”учу“ – течь, плакать). От этого слова произошло современное название материала – каучук. Кроме эластичных мячей индейцы делали из каучука непромокаемые ткани, обувь, сосуды для воды, ярко раскрашенные шарики – детские игрушки.
Однако в Европе забыли про южноамериканскую диковинку до 18 столетия, когда члены французской экспедиции в Южной Америке обнаружили дерево, выделявшее удивительную, затвердевающую на воздухе смолу, которой дали название ”резина“ (по латыни resina - смола).
В 1738 году французский исследователь Ш. Кондамин представил в Парижской Академии наук образцы каучука, изделия из него и описание способов добычи в Южной Америке. С тех пор начались поиски возможных способов применения
этого вещества. Во Франции изобрели удобные подтяжки и подвязки, из сплетенных с хлопком каучуковых нитей. А после 1823 года, когда шотландец Ч.Макинтош придумал прокладывать тонкий слой каучука между двумя слоями ткани, начался настоящий ”каучуковый бум “. Непромокаемые плащи, которые стали называться ”макинтошами“, получили широкое распространение. Примерно в это же время, в Америке стало модно в дождливую погоду поверх башмаков носить индейскую резиновую обувь – галоши.
Огромную популярность изделия из каучука получили после того, как англичанин Чаффи изобрел прорезиненную ткань. Он растворял каучук в скипидаре, добавлял сажу и наносил тонкий слой смеси на ткань. Из такого материала делали не только одежду, обувь. Но и крыши домов и фургонов. Однако у этих изделий был большой недостаток ─ эластичность каучука проявляется в небольшом интервале температур,. Поэтому в холодную погоду изделия твердели и могли растрескаться, а летом размягчались, превращаясь в липкую, издающую зловоние, массу. Энтузиазм по поводу нового материала быстро иссяк.
И все бы забыли про макинтоши и галоши, если бы не американец Чарльз Нельсон Гудьир, который верил, что из каучука можно создать хороший материал.
Он посвятил этой идее несколько лет и потратил все свои сбережения. Современники смеялись над ним: ” Если вы увидите человека в резиновом пальто, в резиновых ботинках, резиновом цилиндре и с резиновым кошельком, а в кошельке ни единого цента, то можете не сомневаться ─ это Гудьир“.
Однако Гудьир смешивал каучук со всем подряд: с солью, перцем, песком, маслом и даже с супом и, в конце концов , добился успеха. В 1839 году он обнаружил, добавляя в каучук немного серы и нагревая, можно улучшить его прочность, твердость, эластичность и тепло- и морозоустойчивость. Сейчас, именно новый материал изобретённый Гудьиром , принято называть резиной, а открытый им процесс ─ вулканизацией. С этого времени начался бурный рост производства каучука.
Вторая половина 19 века – время процветания Бразилии, которая долгое время была монополистом по выращиванию деревьев – каучуконосов. Вывоз семян гевеи из страны, карался смертной казнью. Но в 1876 году британский шпион Генри Уикхем тайно сумел вывезти 70000 семян гевеи. В британских колониях Юго – Восточной Азии были заложены плантации каучуконосов.
А мир завоевали изделия из резины ─ транспортерные ленты конвейеров, электроизоляция, ”резинки“ для белья, резиновая обувь, детские шарики и игрушки и т.д. Но основное применение этот материал получил с изобретением и распространением резиновых экипажных, а затем автомобильных шин.
В настоящее время, для получения натурального каучука, млечный сок гевеи
(латекс) добывают методом подсечки, надрезая кору деревьев. Натуральный латекс представляет собой водную эмульсию каучука, которая содержит 34-37% каучука,
52-60% воды, а также смолы, белки, углеводы и минеральные вещества.
Из латекса каучук коагулируют органическими кислотами, промывают водой и прокатывают в листы, которые сушат и коптят дымом. Копчение предохраняет каучук от окисления и действия микроорганизмов.
Методический комментарий.
При решении задачи учащиеся получают знания не только об истории открытия натурального каучука, его первого применении, процессах получения резины, но и узнают об именах ученых, которым удалось найти способы его переработки и применения, о трудностях, которые возникли при получении резины.
Ключевые слова: ” открытие натурального каучука“, ” латекс“, ”эластичность“
”получение резины“.
Для решения задачи учащиеся должны ответить на вопросы:
- Кем и когда был впервые завезен каучук в Европу?
- Из чего получают натуральный каучук?
- Кем был описан способ получения каучука и изготовлены первые образцы изделий из него?
- Какими были первые попытки применения каучука?
- Какие свойства при этом использовались?
- Кто, когда и каким методом впервые получил резину?
- Используется ли этот метод в настоящее время?
После решения задачи учащиеся формулируют вывод о том, что история открытия каучука, получение из него изделий и резины длилась не одно столетие
и связана с именами многих ученых. Впервые изделия из каучука завез в Европу Колумб, а резина была получена лишь в 1839 году Ч.Н.Гудьиром путем соединения каучука с серой (вулканизация). Этим же способом её получают и сегодня.
