Jaribio la Historia ya Tairi la Gari III: Kemia katika Mwendo

Tairi ni bidhaa ya hali ya juu, matokeo ya miongo kadhaa ya mageuzi.

Hapo mwanzo, wala watengenezaji wa mpira wala kemia hawakujua muundo halisi wa kemikali na muundo wa molekuli wa malighafi waliyokuwa wakifanya nayo kazi, na matairi yalikuwa ya ubora wa kutiliwa shaka. Tatizo lao kuu ni abrasion rahisi na kuvaa, ambayo ina maana maisha mafupi sana ya huduma. Muda mfupi kabla ya kuzuka kwa Vita vya Kwanza vya Kidunia, wanakemia waligundua kwamba kuongeza kaboni nyeusi kama dutu kwenye muundo kuliongeza sana nguvu, elasticity, na upinzani wa abrasion. Sulfuri, kaboni nyeusi, zinki, na kile kinachojulikana kama dioksidi ya silicon au quartz inayojulikana (silicon dioxide), ambayo imetumika hivi karibuni kama nyongeza, inachukua jukumu kubwa katika kubadilisha muundo wa kemikali ya mpira na kuboresha muundo wake. mali, na matumizi yao kwa madhumuni haya yanarudi kwa vipindi tofauti vya maendeleo ya teknolojia ya tairi. Lakini, kama tulivyosema, mwanzoni, muundo wa molekuli ya tairi ulikuwa siri kamili.

Hata hivyo, kwa kweli, nyuma mwaka wa 1829, Michael Faraday alielezea jengo la msingi la mpira na fomula ya kemikali C5H8, au kwa maneno mengine, isoprene. Mnamo 1860, duka la dawa Williams alipata kioevu cha fomula sawa. Mnamo 1882, isoprene ya syntetisk ilitengenezwa kwa mara ya kwanza, na mnamo 1911, wanakemia Francis Matthews na Carl Harris waligundua kwa uhuru kuwa isoprene inaweza kupolimishwa, mchakato ulio nyuma ya uundaji mzuri wa mpira wa bandia. Kwa kweli, mafanikio ya wanasayansi yanakuja wakati ambapo wanakataa kabisa nakala ya formula ya kemikali ya mpira wa asili.

Mafuta ya kawaida na IG Farben

Nyuma mnamo 1906, wataalam kutoka kampuni ya Ujerumani Bayer walizindua mpango wenye nguvu wa utengenezaji wa mpira wa syntetisk. Wakati wa Vita vya Kwanza vya Ulimwengu, kwa sababu ya uhaba wa malighafi asili, utengenezaji wa matairi kulingana na kinachojulikana kama mpira wa methyl, iliyoundwa na Bayer, ulianza. Walakini, baada ya Vita vya Kwanza vya Ulimwengu, ilikomeshwa kwa sababu ya bei yake ya juu ya mwisho na bidhaa ya asili ya bei rahisi inapatikana. Walakini, mnamo miaka ya 20, uhaba wa mpira wa asili uliibuka tena, ambao ulisababisha mwanzo wa utafiti wa kina katika USSR, USA na Ujerumani.

Nyuma katika chemchemi ya 1907, Fritz Hoffmann na Dk. Karl Kutel, kwa kutumia lami ya makaa ya mawe, walitengeneza teknolojia ya kupata bidhaa za kuanzia za isoprene, methyl isoprene na butadiene ya gesi, na hatua inayofuata katika maendeleo ya shughuli ilikuwa upolimishaji wa molekuli za vitu hivi. Baada ya Vita vya Kwanza vya Kidunia, watafiti katika kampuni kubwa ya IG Farben, ambayo sasa inajumuisha Bayer, walilenga katika upolimishaji wa butadiene monoma na kufanikiwa kuunda mpira wa sintetiki uitwao Buna, ufupi wa butadiene na sodiamu. Mnamo 1929, wasiwasi ulikuwa tayari ukitoa matairi kutoka kwa kinachojulikana kama Buna S, ambayo soti iliongezwa. Du Pont, kwa upande wake, alitengeneza neoprene, kisha kuitwa duprene. Katika miaka ya 30, wanakemia wa Standard Oil kutoka New Jersey, mtangulizi wa Exxon, walifanikiwa kutengeneza mchakato wa usanisi wa butadiene kwa kutumia mafuta kama bidhaa kuu. Kitendawili katika kesi hii ni kwamba ushirikiano wa American Standard na Ujerumani IG Farben inaruhusu kampuni ya Marekani kuunda mchakato wa kutengeneza mpira wa sintetiki sawa na Buna S na kuwa sababu kuu katika makubaliano hayo ya kutatua tatizo la mpira. USA wakati wa Vita vya Kidunia vya pili. Kwa ujumla, hata hivyo, makampuni makubwa manne yanatawala utafiti na uendelezaji wa vibadala vya tairi vinavyofanya kazi nyingi nchini: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Juhudi zao za pamoja wakati wa vita zilikuwa muhimu kuunda bidhaa bora za syntetisk. Mnamo 1941, wao na Standard walitia saini makubaliano ya kubadilishana hati miliki na habari chini ya mamlaka ya Kampuni ya Rubber Reserve, iliyoanzishwa na Roosevelt, na ikawa mfano wa jinsi biashara kubwa na serikali inaweza kuungana kwa jina la vifaa vya kijeshi. Shukrani kwa kazi kubwa na fedha za umma, mimea 51 kwa ajili ya uzalishaji wa monomers na polima zilizoundwa nao, ambazo ni muhimu kwa ajili ya uzalishaji wa matairi ya synthetic, zilijengwa kwa muda mfupi sana. Teknolojia inayotumiwa kwa madhumuni haya inategemea mchakato wa utengenezaji wa Buna S kwa sababu inaweza kuchanganya vyema mpira asilia na sintetiki na kutumia mashine zinazopatikana za kuchakata.

Katika Umoja wa Kisovyeti, wakati wa vita, mashamba 165 ya pamoja yalikua aina mbili za dandelions, na ingawa uzalishaji haukuwa na tija na mavuno kwa kila eneo lilikuwa chini, mpira uliozalishwa ulichangia ushindi. Leo, dandelion hii inachukuliwa kuwa moja wapo ya njia mbadala za hevea. Bidhaa hii inaongezewa na butadiene bandia au ile inayoitwa soprene, iliyoundwa na Sergei Lebedev, ambayo pombe inayopatikana kutoka viazi hutumiwa kama malighafi.

(kufuata)

Nakala: Georgy Kolev