גיפור

גִּפּוּר או ווּלְקָנִיזַצְיָה (Vulcanization) הוא תהליך של יצירת תרכובת עם גפרית תוך כדי חימום גבוה, מה שמקנה לגומי תכונות של קושי, גמישות ועמידות. בדרך כלל משתמשים במינוח עבור פולימרים.

השיטה
הגופרית היא יסוד שקליפתו החיצונית חסרה שני אלקטרונים, ולכן היא נהנית מרווח אנרגטי גבוה ביצירת שני קשרים קוולנטיים. בגלל נוכחותם של האלקטרונים שבאורביטלים הבלתי קושרים נוטה הגופרית ליצור את הקשרים כשזווית של בסביבות 107 מעלות ביניהם.

בנוכחות פולימרים כדוגמת הגומי נוטה הגופרית ליצור שני קשרים קוולנטיים בודדים, כל אחד מהם עם שרשרת אחרת של הפולימר או עם חלק אחר של השרשרת. הגופרית יוצרת את הקשרים עם אטומי פחמן, במקום קשרי הפחמן-מימן או קשרים אחרים לאורך השרשרת הפחמנית. קשרי גפרית אלו מחזיקים את שרשרות הפולימר יחד, ומונעים את התפוררותם.

החום מהווה חלק חשוב בתהליך הגיפור מכיוון שבטמפרטורה נמוכה קשה לנתק את הקשרים הסבוכים שבין שרשרות הפולימר לבין עצמן או שכנותיהן. החום מספק אנרגיית שפעול לניתוק הקשר.

גיפור גומי
בשנת 1834 החל צ'ארלס גודייר לערוך ניסויים בגומי, על מנת לעשותו עמיד לכל מזג אוויר. הוא ניסה לשפר את תכונותיו של החומר על ידי ערבובו עם חומרים אחרים. נתניאל הייוורד גילה כי גומי המעורב בגופרית אינו נעשה עוד דביק. גודייר שכר את הייוורד כדי שימשיך לעבוד על תגליתו וישכלל אותה, וגם רכש את זכויותיו. לאחר שגודייר שיפר את ההמצאה, הוא רשם עליה פטנט בשנת 1844. גודייר ניסה לערבב בצורות שונות גומי חם עם גופרית, ולשיטה המשוכללת ביותר הוא קרא "וולקניזציה" (גיפור) על שמו של אל הנפחות וולקן. לאחר ניסיונות רבים הוא גילה דרך לייצר גומי שהוא קשה, חזק וגמיש.

קישורים חיצוניים

 

כימיה אורגנית
פולימרים
המצאות במאה ה-19
גומי