Главное меню
Главная О нас Сайты/файлы Добавить Карта книг Карта сайта
Реклама
Книги Фантастики
fantbooks.com -> Книги на сайте -> Эзотерика -> Азимов А. -> "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций" -> 201

Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций - Азимов А.

Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 356 >> Следующая

В 1913 году японские химики обнаружили, что природные волокна, такие, как целлюлоза, преломляют рентгеновские лучи подобно кристаллам. В строгом понимании этого слова волокна не являются кристаллами, но в своей структуре они содержат так называемые микрокристаллы. Дело в том, что длинные цепи полимеров могут образовывать связки, в которых молекулы мономеров ориентированы параллельно. Эти связки имеют различную длину и расположены хаотично. Вследствие параллельного расположения молекул в пучках порядок расположения атомов в них такой же, как и в кристалле, поэтому рентгеновские лучи, проходя через такие упорядоченные области, преломляются.
Согласно этому свойству, полимеры можно поделить на две большие группы: кристаллические и аморфные.
В кристаллическом полимере (например, в целлюлозе) прочность каждой отдельной цепи возрастает вследствие того, что между параллельными соседними цепями возникают химические связи. Поэтому волокна целлюлозы обладают высоким пределом прочности на разрыв. Крахмал - тоже кристаллическое вещество, но в гораздо меньшей степени, чем целлюлоза. Поэтому его прочность ниже, чем у целлюлозы.
Каучук - аморфный полимер. В нем отдельные цепи не располагаются параллельно, и между ними нет химических связей. При нагревании различные цепи колеблются независимо друг от друга, поэтому каучук и подобные ему полимеры при нагревании размягчаются, тянутся и расплавляются. (Растягивание каучука вызывает распрямление полимерных цепей и выстраивание их в одном направлении, что увеличивает микрокристаллический характер структуры вещества. Поэтому растянутый каучук обладает значительным пределом прочности на разрыв.) Целлюлоза и крахмал не размягчаются при нагревании, потому что параллельные цепи молекул соединены химическими связями и не могут колебаться независимо друг от друга при повышении температуры. Они остаются твердыми, пока высокая температура не произведет разрушение цепей молекул, и тогда произойдет обугливание вещества и выделение дыма.
Аморфные полимеры при температурах ниже тех, которые вызывают их плавление, как правило, бывают мягкими и упругими. Однако, если температуру понизить еще больше, они становятся твердыми, жесткими и даже хрупкими. Каучук-сырец бывает мягким и эластичным только в довольно узком диапазоне температур. Добавление к нему 5-8 процентов серы (вулканизация) создает между полимерными цепями гибкие сульфидные связи, при нагревании цепи окажутся связанными, что предотвратит размягчение вещества и появление липкости при умеренно высоких температурах. Эти связи также увеличивают подвижность цепей при относительно низких температурах, что предотвращает резину от затвердевания. Если содержание серы в каучуке довести до 30-50 процентов, то сера свяжет цепи настолько плотно, что каучук затвердеет. Такой каучук называют твердой резиной, или эбонитом.
Но даже вулканизированный каучук становится хрупким при очень низких температурах. Если обычный каучуковый шарик опустить на несколько секунд в жидкий воздух, а затем ударить им в стену, он разобьется вдребезги.
Физические свойства различных аморфных полимеров при за данной температуре могут различаться. Например, при комнатной температуре натуральный каучук - эластичный, тогда как разные i*молы - твердые и хрупкие, а чикле (особый тип каучука, получаемый из некоторых видов деревьев, произрастающих в Южной Америке) - мягкий и липкий (его используют как основной компонент жевательной резинки).
Если не считать продукты питания, которые в основном состоят из высокополимерных веществ (мясо, крахмал и другие), самым необходимым для человека полимером является целлюлоза. Целлюлоза - основной компонент древесины, применяемой в качестве топлива и строительного материала. Из древесной целлюлозы делают также бумагу. В виде хлопка и льна целлюлоза является ценным сырьем для текстильной промышленности. Поэтому нет ничего удивительного в том, что химики-органики XIX века обратились к целлюлозе как материалу, на основе которого можно было бы создавать новые гигантские молекулы.
Одним из способов модификации целлюлозы является присоединение нитратной группы глюкозы к гидроксильной группе самой целлюлозы. Такую модификацию проводили, обрабатывая целлюлозу смесью азотной и серной кислот, при этом получалось взрывчатое вещество небывалой мощности. Это свойство целлюлозы в 1846 году случайно открыл швейцарский химик К. Шёнбейн, который в 1839 году открыл озон. Как повествует история, он пролил на стол смесь азотной и серной кислот на кухне (где ему было запрещено проводить эксперименты, но он их проводил, когда жены не было дома), схватил попавшийся под руку хлопчатобумажный фартук жены и вытер стол. Когда он повесил фартук над огнем, чтобы тот просох, раздался взрыв.
Шёнбейн сразу понял, что он получил. Название, которое он дал новому веществу, дословно с немецкого переводится как "стреляющий хлопок". Теперь это вещество химики называют нитроцеллюлоза. Шёнбейн продал рецепт производства нового взрывчатого вещества сразу нескольким правительствам. В то время обычно использовался черный порох, который давал так много дыма, что артиллеристы после военных действий больше походили на трубочистов. Сажа от пороха так пачкала орудия, что в перерыве между выстрелами их приходилось чистить, а уже после первых залпов поднималась такая завеса дыма, что сражаться приходилось чуть ли не вслепую. Военные с радостью ухватились за возможность получить в свое распоряжение более сильное взрывчатое вещество, к тому же дающее меньше дыма. Начали возникать заводы по производству нитроцеллюлозы. Но почти все заводы как возникли, так и исчезли: они взорвались. Нитроцеллюлоза была слишком нетерпелива, чтобы дожидаться сражений. Поэтому в начале 60-х годов XIX века шумиха, поднятая вокруг нитроцеллюлозы, улеглась как в прямом, так и в переносном смысле.
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 356 >> Следующая
Rambler's Top100
Авторские права © 2010 FantBooks.
Все права защищены.
Книги
Древневосточная литература Игры Фантастика Философия Фэнтези Эзотерика
Новые книги
"" ()

Вороневич В. "Чакры" (Эзотерика)

Голицын В. "Окно на тот свет. Посланники потустороннего мира" (Эзотерика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)