المطاط الطبيعي عبارة عن بوليمر (جزيء كبير) يتكون من جزيئات أيزوبرين (ميثيل بوت-1،3-ديين). عادة ما يتم الحصول عليها عن طريق استخراج مادة اللاتكس من شجرة المطاط (Havea brasiliensis)، كما هو مبين أدناه:
اللاتكس (المطاط الطبيعي) يستخرج من شجرة المطاط (هيفيا براسيلينسيس)
يتم توتر هذا اللاتكس وإضافته مع الأمونيا (NH3) للحفاظ عليه وكذلك من مختلف الأحماض أو الأملاح الحافظة بحيث يمر بعملية تخثر و منفصلة عن السائل ، وتشكل كتلة فطيرة بيضاء ، يتم طحنها ومعالجتها لإزالة الملوثات المحتملة و جاف.
ومع ذلك ، فإن المطاط ، وبالتالي الخام ، له بعض الخصائص غير المرغوب فيها لاستخدامه في الصناعة ، مثل قوة الشد المنخفضة ، والقابلية للذوبان في المذيبات عضوي ، سهل التأكسد ومقاومة منخفضة للحرارة وتغير درجات الحرارة ، لأنه في الأيام الحارة يصبح طريًا ولزجًا ، بينما في الأيام الباردة يصبح صعبًا و هش.
لعلاج هذه المشاكل ، يخضع المطاط لعملية تسمى الفلكنة ، والتي تم اكتشافها عن طريق الصدفة في عام 1838 بواسطة تشارلز جوديير (1800-1860)، عندما أسقط مزيجًا من المطاط والكبريت على الموقد الساخن ولاحظ أن هذا الخليط قد احترق قليلاً ، لكنه لم يذوب.
تشارلز جوديير
هكذا، الكبريت هو إضافة الكبريت إلى المطاط ، تحت التسخين وباستخدام المحفزات. لاحظ في الرسم البياني أدناه أن الروابط المزدوجة من البولي إيزوبرين (بوليمر المطاط) مكسورة و تتشكل جسور الكبريت ، أي روابط جانبية بين السلاسل ، مما يجعل البوليمر ثلاثي الأبعاد:
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
عملية فلكنة المطاط
تتسبب جسور الكبريت في أن يكون للمطاط تباطؤ منخفض وتشوه دائم منخفض. يشير التباطؤ إلى التأخير في استجابة النظام عند تقديم طلب خارجي. على سبيل المثال ، إذا ضغطت على قطعة من المطاط الخام ، فسوف يستغرق الأمر بعض الوقت للعودة إلى شكلها الأولي ، مما يعني أن لديها تباطؤ مرتفع. سيعود المطاط المفلكن بسرعة إلى شكله الأصلي ، حيث يتوسط الجسور الكبريتية السلاسل مرنة للغاية وتسمح لهذه السلاسل بالانزلاق بسهولة فوق بعضها البعض. الآخرين. كما أن المادة أكثر مقاومة لأن جسور الكبريت تجعل من الصعب على المطاط أن ينكسر عند شده.
وتتراوح نسبة الكبريت المضاف إلى المطاط في عملية الفلكنة بين 2 و 20٪ ، حسب المطلوب ، وكلما زاد الكبريت المضاف إلى المطاط ، زادت صلابته. نظرة:
المطاط الشائع: 2 إلى 10٪ محتوى كبريت ؛
المطاط المستخدم في الإطارات: 1.5 إلى 5٪ من الكبريت ؛
المطاط المستخدم في الطلاءات الواقية للآلات والمعدات في الصناعات الكيميائية: يحتوي على حوالي 30٪ من الكبريت.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
فوغا ، جينيفر روشا فارغاس. "تقسية المطاط" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/vulcanizacao-borracha.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.
