法拉第等人的分子式
天然胶乳首先要炼制成固体生胶,然后进入运输和加工过程。人类在利用橡胶的过程中,遇到的第一个难题是如何溶解生胶。
1763年,英国科学家赫雷桑(L.A.Herissant)和法国科学家马凯尔(P.J.Macquer)二人,分别独立地发现了用松节油和乙醚可以溶解生胶。由于当时松节油和乙醚的产量少、价格高,所以这种新的加工工艺仅停留在实验阶段。
1823年,英国工业实验家姆西托什(C.Macitosh)经过一系列实验,得到了比较满意的溶剂——石脑油。石脑油是工业副产品,价格便宜,其技术参数不亚于松节油和乙醚。
当姆西托什实验成功的消息传出后,大家为之喝彩。然而,以石脑油作为溶剂制成的橡胶制品有一个致命的弱点,就是遇热发黏,遇冷变脆,因而产品销路很有限。
1832年,德国科学家吕德斯多夫(F.Ludersdorff)在寻找更好的生胶溶剂时,将生胶与松节油及其他物质共煮,偶然间他不小心将纯净的硫黄洒入了容器中,谁知竟因祸得福,得到了黏性减小而弹性变强的橡胶制品。1838年,美国科学家古德耶尔(C.N.Goodyear)在实验中证实用松节油、硫黄粉、碳酸铅等物质作为混合溶剂,能制出不黏且富有弹性的橡胶制品,从而形成了较为完善的加工工艺。
这种新的工艺,通常被称为“橡胶硫化”,其实就是橡胶改性。
在一般情况下,天然橡胶分子相连呈线性分子,而在硫黄分子的作用下,线性分子变成网状结构,使橡胶制品既不黏、不脆,又坚韧而富有弹性。
吕德斯多夫与古德耶尔的改进技术,使人们在探索天然高分子的生产和应用上登上了新的台阶。
在天然橡胶被发现和引进欧洲以后,不少化学家对它的化学成分和结构进行了研究。英国著名化学家法拉第(M.Faraday)早在1826年就对天然橡胶的化学成分进行了分析。他最先揭示天然橡胶是碳元素和氢元素的化合物,并列出它的分子式(C5H8.8)。1838年,法国化学家杜马(J.B.Dumas)列出了更精确的分子式(C4.5H8)。
随后,更多的化学家纷纷投入测定天然橡胶成分的工作。
1860年,威廉斯(G.Williams)通过干馏法确定了天然橡胶的分子式为C5H8。1892年,英国化学家蒂尔登(W.A.Tilden)进一步确定天然橡胶为异戊二烯。
对天然橡胶的分子式和名称的确定,揭开了橡胶分子结构的面纱,促进了类似物质的研究。
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