Gumija ir polimērs, kas var būt dabīgs vai mākslīgs. Dabisko kaučuku iegūst caur latekss, ko ražo daudzās tropisko augu sugās. Bet praktiski visa pasaules dabiskā kaučuka produkcija rodas no lateksa ieguves no Gumijas koks(Hevea brasiliensis).
Šī koka stumbrā tiek izdarīti iegriezumi, un baltais šķidrums tiek savākts bļodās, un tas bieži jāsavāc, lai izvairītos no piesārņojuma un pūšanas.
Latekss (dabīgais kaučuks) tiek iegūts no gumijas koka (Hevea brasiliensis)
Gumijas polimērs ir pievienošanas polimērs, kas pazīstams kā poliizoprēns, kas veidojas, pievienojot 1,4 izoprēna monomēru (metilbut-1,3-dienēna):
Šī reakcija notiek vienkāršotā veidā, jo kokos tie ir daudz sarežģītāki un tiem nepieciešami fermenti, kas darbojas kā katalizatori. N vērtība iepriekš minētajā poliizoprēna formulā ir aptuveni 5000, un dabīgais kaučuks veido apmēram 35% šī polimēra. Skatiet poliizoprēna makromolekulu zemāk:
Tomēr dabiskajam kaučukam ir dažas īpašības, kas apgrūtina tā lietošanu. Piemēram, aukstā laikā tas kļūst ciets un trausls, savukārt siltumā tas kļūst mīksts un lipīgs.
Tāpēc tai ir jāiziet process, ko sauc vulkanizācija, kuru 1839. gadā atklāja Čārlzs Gudjērs. Tas ir sēra pievienošana poliizoprēnam, kas pārtrauc tā dubultās saites un veido sēra tiltus, kas savieno sānu ķēdes un rada histerēzi no zemākas gumijas (piemēram, ja tā ir saspiesta, tā ātri atgriezīsies sākotnējā formā), ar zemu paliekošu deformāciju un lielu elastība. Tādā veidā gumiju var izmantot daudzu produktu ražošanai.
Atdarinot reakciju, kas notiek gumijas kokos, zinātnieki sāka veikt polimerizācijas reakcijas, pievienojot dienēna savienojumus, ražojot vairāku veidu sintētiskās gumijas. Atkarībā no polimēra ražošanai izmantotā monomēra veida tiek sasniegtas gumijas ar dažādām īpašībām.
Mūsdienās visizplatītākās sintētiskās gumijas ir tās, kuras iegūst, polimerizējot acetilēnu (buta-1,3-dienēnu), kas veido polibutadiēnsun no hloroprēna (2-hlorbut-1,3-diena), kas ražo polihloroprēnsvai polineoprēnsvai vienkārši neoprēns:
Pašlaik sintētiskās gumijas tiek izmantotas vairāk nekā dabīgais kaučuks. Tiek apsvērti gan dabiski, gan sintētiski elastomēri, tas ir, vielas, kuras, pakļautas spriedzei, mainās no nesakārtotiem pārkārtojumiem uz lineāriem.
Riepās izmantotā gumija ir sintētiska, pazīstama kā Buna-S, ko veido eritrēns (but-1,3-dienēns) un ar stirolu (vinilbenzolu), kas angļu valodā ir rakstīts stirēnalīdz ar to “S” beigās. "Na" nāk arī no nātrija darbības (Na - no latīņu plksttrium) kā katalizators:
Buna-S ir a kopolimērs, kas veidojas, pievienojot dažādus monomērus. Citi sintētisko kaučuku piemēri, kas arī ir kopolimēri, ir Buna-N, kas tiek izmantots gāzes tvertņu, šļūteņu un starpliku uzlikās un ABS, ko izmanto arī riepu, tālruņu, elektrisko ierīču apvalku un iepakojuma ražošanā.
Buna-N veido eritrēns (but-1,3-diene), no kurienes nāk prefikss “bu”, un ar akrilnitrilu, no kurienes nāk nitrila grupa un līdz ar to “N” beigās. "Na" nāk no nātrija, kas darbojas kā katalizators šī kopolimēra polimerizācijas reakcijā:
ABS veido trīs monomēru savienojums: akrilnitrils (A), bet-1,3-dienēns (B) un stirols (S). stirola):
Autore Jennifer Fogaça
Beidzis ķīmiju
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/borracha-natural-sintetica.htm