Ρητίνη

Ρητίνη (ή ρετσίνι) στην πιο ειδική χρήση του όρου είναι μια έκκριση υδρογονανθράκων πολλών φυτών, ειδικά των κωνοφόρων δένδρων. Διακρίνεται από άλλες υγρές ενώσεις που βρίσκονται μέσα στα φυτά ή εκκρίνονται από φυτά, όπως οι φυτικοί χυμοί, κόμμεα, ή κολλώδεις ουσίες. Ο όρος "ρητίνη" χρησιμοποιείται πιο πλατιά για πολλά παχύρρευστα υγρά, μερικά από τα οποία αποτελούν τη βάση των (συνθετικών ρητινών), που κατά τη διάρκεια κανονικής χρήσης, σκληραίνουν σε διαφανή ή αδιαφανή στερεά.
Οι φυσικές ρητίνες των φυτών (το θέμα αυτού του άρθρου) εκτιμώνται για τις  χημικές τους ιδιότητες και τις σχετικές τους χρήσεις, όπως στην παραγωγή βερνικιών, κολλών και υλικών επικάλυψης τροφών. Εκτιμώνται επίσης ως σημαντική πηγή ακατέργαστων υλών στην οργανική σύνθεση και αποτελούν συστατικά για λιβάνι and αρώματα. Οι ρητίνες των φυτών έχουν μια πολύ μεγάλη ιστορία που τεκμηριώθηκε στην αρχαία Ελλάδα από τον Θεόφραστο, στην αρχαία Ρώμη από τον Πλίνιο τον Πρεσβύτερο και ειδικά για τις ρητίνες που είναι γνωστές ως λιβάνια και μύρα, υπήρχε μεγάλη εκτίμηση στην αρχαία Αίγυπτο. Αυτές ήταν πολύ εκτιμώμενες ουσίες και συμμετείχαν ως λιβάνια σε μερικές θρησκευτικές τελετές. Το κεχριμπάρι είναι μια σκληρή απολιθωμένη ρητίνη από αρχαία δένδρα.

Ρητίνες φυτών

Άλλες υγρές ενώσεις που βρίσκονται μέσα σε φυτά ή εκκρίνονται από φυτά, όπως οι φυτικοί χυμοί, κόμμεα, ή κόλλες, συγχέονται μερικές φορές με τις ρητίνες, αλλά δεν είναι χημικά το ίδιο. Οι χυμοί φυτών, ειδικά, χρησιμεύουν ως διατροφικοί παράγοντες, κάτι που δεν ισχύει για τις ρητίνες. Δεν υπάρχει ομοφωνία ως προς το γιατί τα φυτά εκκρίνουν ρητίνες. Όμως, οι ρητίνες αποτελούνται κυρίως από δευτεροταγείς μεταβολίτες ή ενώσεις, που καθώς φαίνεται, δεν παίζουν κανένα ρόλο στην πρωτεύουσα φυσιολογία ενός φυτού. Μερικοί επιστήμονες βλέπουν τις ρητίνες μόνο ως παραπροϊόντα, που τα προστατευτικά τους οφέλη στο φυτό είναι πλατιά τεκμηριωμένα. Οι τοξικές ρητινώδεις ενώσεις μπορούν να μπερδέψουν ένα πλατύ φάσμα από φυτοφάγα, έντομα, και παθογόνα· ενώ οι πτητικές φυσικές φαινόλες μπορούν να προσελκύσουν οργανισμούς όπως παράσιτα ή θηρευτές των φυτοφάγων που επιτίθενται στο φυτό.

Σύγχρονες ρητίνες

Η λέξη ρητίνη χρησιμοποιείται στον σύγχρονο κόσμο για σχεδόν κάθε ουσία ενός υγρού που θα πήξει σε ένα σκληρό βερνίκι ή υαλώδες σμάλτο ως τελείωμα. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι τα βερνίκια νυχιών, ένα σύγχρονο προϊόν που περιέχει "ρητίνες" που είναι οργανικές ενώσεις, αλλά όχι κλασικές ρητίνες φυτών. Σε κάποιες "ρητίνες χύτευσης" και συνθετικές ρητίνες (όπως οι εποξικές ρητίνες) έχει επίσης δοθεί το όνομα "ρητίνη" επειδή στερεοποιούνται με τον ίδιο τρόπο όπως οι ρητίνες φυτών, αλλά οι συνθετικές ρητίνες είναι υγρά μονομερή των θερμοσκληραινόμενων πλαστικών και δεν παράγονται από φυτά.

Χημεία

Η ρητίνη παράγεται από τα περισσότερα φυτά ως ιξώδες υγρό, που αποτελείται κυρίως από πτητικά υγρά τερπενίων, με λιγότερα συστατικά διαλυμένων μη πτητικών στερεών που κάνουν τη ρητίνη παχύρρευστη και κολλώδη. Τα πιο συνηθισμένα τερπένια στις ρητίνες είναι τα δικυκλικά τερπένια α-πινένιο, β-πινένιο, καρένιο και σαβινένιο, τα μονοκυκλικά τερπένια λεμονένιο και τερπινολένιο και μικρότερες ποσότητες από τρικυκλικά σεσκιτερπένια, λονγκιφολένιο, καρυοφυλλένιο και καδινένιο. Κάποιες ρητίνες περιέχουν επίσης μια υψηλή αναλογία από ρητινικά οξέα. Τα μεμονωμένα συστατικά των ρητινών μπορούν να διαχωριστούν με κλασματική απόσταξη.
Μερικά φυτά παράγουν ρητίνες με διαφορετικές συστάσεις, κυρίως το πεύκο Τζέφρεϊ (Jeffrey Pine) και το γκρίζο πεύκο, τα πτητικά συστατικά των οποίων είναι σε μεγάλο ποσοστό καθαρό n-επτάνιο με λίγο ή καθόλου τερπένια. Η εξαιρετική καθαριότητα του κανονικού επτανίου που αποστάζεται από τη ρητίνη του πεύκου Τζέφρεϊ, χωρίς ανάμειξη με άλλα ισομερή του επτανίου, οδήγησε στη χρήση του ως μηδέν της κλίμακας αριθμός οκτανίου της ποιότητας της βενζίνης. Επειδή το επτάνιο είναι πολύ εύφλεκτο, η απόσταξη ρητινών που το περιέχουν είναι πολύ επικίνδυνη. Κάποια αποστακτήρια ρητινών στην Καλιφόρνια εξερράγησαν επειδή θεώρησαν κατά λάθος το πεύκο Τζέφρεϊ για την παρόμοια αλλά παραγόμενη από τερπένιο πεύκη η βαριά. Εκείνη την εποχή τα δύο είδη πεύκων εθεωρείτο ότι ήταν το ίδιο είδος πεύκου· ταξινομήθηκαν ως ξεχωριστά είδη είδη το 1853.
Κάποιες ρητίνες όταν είναι μαλακές είναι γνωστές ως 'ελαιορητίνες' και όταν περιέχουν βενζοϊκό οξύ ή κιναμωμικό οξύ αποκαλούνται βάλσαμα. Οι ελαιορητίνες είναι φυσικά απαντώμενα μείγματα ενός λαδιού και μιας ρητίνης· μπορούν να εξαχθούν από διάφορα φυτά. Άλλα ρητινώδη προϊόντα στη φυσική τους κατάσταση είναι μείγματα με φυσικό κόμμι ή κολλώδεις ουσίες και είναι γνωστά ως κομμεορητίνες. Πολλές ενώσεις ρητινών έχουν ξεχωριστές και χαρακτηριστικές οσμές, συγκρινόμενες με τις προσμείξεις τους με αιθέρια έλαια.
Συγκεκριμένες ρητίνες λαμβάνονται σε απολιθωμένη κατάσταση, όπως το ήλεκτρο που είναι το πιο σημαντικό από αυτήν την κατηγορία· το αφρικάνικο κοπάλιο και το κόμμι κάουρι (kauri gum) της Νέας Ζηλανδίας παράγονται επίσης σε ημιαπολιθωμένη κατάσταση.

Παράγωγα

Στερεοποιημένη ρητίνη από την οποία τα πτητικά τερπένια έχουν αφαιρεθεί με απόσταξη είναι γνωστή ως κολοφώνιο. Το τυπικό κολοφώνιο είναι μια διαφανής ή ημιδιαφανής μάζα, με μια υαλώδη ρωγμάτωση και ένα αμυδρό κίτρινο ή καφετή χρώμα, χωρίς οσμή ή έχοντας μόνο μια ελαφριά οσμή και γεύση νέφτι.
Το κολοφώνιο είναι αδιάλυτο στο νερό, αρκετά διαλυτό σε αλκοόλη, αιθέρια έλαια, αιθέρες και θερμά λιπαρά έλαια· μαλακώνει και λιώνει με την επίδραση της θερμότητας, δεν μπορεί να εξαχνωθεί και καίγεται με μια φωτεινή αλλά με καπνό φλόγα.
Αυτό περιλαμβάνει ένα σύνθετο μείγμα από διαφορετικές ουσίες συμπεριλαμβανομένων οργανικών οξέων που ονομάζονται ρητινικά οξέα. Αυτά σχετίζονται στενά με τα τερπένια και παράγονται από αυτά με μερική οξείδωση. Τα ρητινικά οξέα μπορούν να διαλυθούν σε αλκάλεα για να σχηματίσουν σαπούνια ρητίνης, από τα οποία τα καθαρισμένα ρητινικά οξέα αναδημιουργούνται με κατεργασία με οξέα. Παραδείγματα ρητινικών οξέων είναι τα αβιετικό οξύ (συλβικό οξύ), C₂₀H₃₀O₂, το πλικατικό οξύ που περιέχεται στον κέδρο και το πιμαρικό οξύ, C₂₀H₃₀O₂. Το αβιετικό οξύ μπορεί να εξαχθεί επίσης από κολοφώνιο μέσω θερμής αλκοόλης· κρυσταλλοποιείται σε φυλλίδια και με οξείδωση δίνει τριμελλιτικό οξύ, ισοφθαλικό οξύ και τερεβικό οξύ. Το πιμαρικό οξύ μοιάζει πολύ με το αβιετικό οξύ στο οποίο μετατρέπεται κατά την απόσταξη σε κενό·εκτιμάται ότι αποτελείται από τρία ισομερή.

Χρήσεις

Οι σκληρές διαφανείς ρητίνες, όπως κοπάλια, δαμμάρες, μαστίχα και καλλιτρίδες, χρησιμοποιούνται κυρίως για βερνίκια και κόλλες, ενώ οι πιο μαλακές αρωματικές ελαιορητίνες (λιβάνι, έλεμι (elemi), νέφτι (turpentine), κοπάιμπα (copaiba) και οι κομμεορητίνες που περιέχουν αιθέρια έλαια (αμμωνιακό (ammoniacum), ασαφετίδα (asafoetida), gamboge, μύρο και σκαμμωνία) χρησιμοποιούνται πιο πλατιά για θεραπευτικούς σκοπούς και θυμιάματα.
Η ρητίνη με τη μορφή του κολοφωνίου εφαρμόζεται στα δοξάρια των μουσικών εγχόρδων οργάνων λόγω της ικανότητας της να προσθέτει τριβή στην τρίχα ώστε να αυξηθεί η ποιότητα του ήχου.
Το κολοφώνιο εφαρμόζεται συνήθως μέσα σε έναν σάκο με χαλαρή ύφανση και χρησιμοποιείται στο μπέιζμπολ για καλύτερο πιάσιμο της μπάλας.
Οι χορευτές του μπαλέτου καθώς και οι πυγμάχοι, παλιότερα, χρησιμοποιούσαν τριμμένη ρητίνη για καλύτερη πρόσφυση σε ολισθηρό έδαφος.
Οι ρητίνες έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ως μέσα για τη γλυπτική και σε άλλες τέχνες.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι περισσότεροι κατασκευαστές σφαιρών στο μπόουλινγκ με δέκα κορίνες άρχισαν να προσθέτουν ρητίνη στις επικαλύψεις των σφαιρών. Οι ρητίνες κάνουν μια σφαίρα μπόουλινγκ πιο κολλώδη από ότι θα ήταν αλλιώς, αυξάνοντας την ικανότητά της να χτυπήσει πλάγια τις κορίνες με γωνία και (με τη σωστή τεχνική) κάνουν τα χτυπήματα πιο πετυχημένα.
Η ρητίνη χρησιμοποιείται επίσης στη στερεολιθογραφία.