Eerste Sintetiese Polimere
Polimere is al hier vir 'n lang tyd, om die waarheid te sê, polimere is net so oud soos lewe self. Dit is so aangesien alle lewe op aarde gebaseer is op 3 tipe polimere - DNA, RNA en proteïne. Maar hierdie blad gaan oor van die eerste sintetiese polimere, d.w.s. mensgemaakte polimere, en meer spesifiek die sellulose derivate.
Die eerste sintetiese polimeer was natuurlik leer, 'n gemodifiseerde natuurlike polimeer, wat 'n kunsmatig kruisgebinde vorm van die proteïene in diervel is. Leerlooiery is duisende jare terug reeds ontdek, maar ons praat eerder hier oor polimere wat so 'n bietjie later ontdek is, naamlik die sellulose derivate. Sellulose is self 'n natuurlike polimeer, en het 'n belangrike rol gespeel in die ontwikkeling en ontdekking van sintetiese polimere wat vandag nog voort gaan.
Sellulose derivate is vorms van sellulose, 'n polimeer wat gevind word in hout, katoen en papier, wat chemies gemodifiseer is. Wetenskaplikes het reeds begin om hierdie polimere te sintetiseer in die tweede helfte van die negentiende eeu, lank voor hulle enigsens besef het wat 'n polimeer is.
Die heel eerste stap was toe die wetenskaplikes sellulose, in die vorm van katoen, met salpetersuur (HNO3) laat reageer het. Die resultaat van hierdie reaksie was sellulose nitraat.
Wel, soos met so baie ander uitvindings, was die heel eerste ding waarvoor die nuwe stof gebruik is, 'n manier om mense dood te maak. Sellulose nitraat, ook "gun cotton" genoem, was 'n kragtige plofstof. Dit het kort na sy uitvinding gewone buskruit vervang in geweer en kanonkoeëls. Dit het so goed gewerk dat die mensdom 10 miljoen minder was na net vier jaar van die Eerste Wêreldoorlog.
Wel, sellulose nitraat is darem ook vir goeie toepassings gebruik. Selfs met die uitvinding van hierdie polimeer, was mense opsoek na 'n alternatief tot ivoor snoekerballe. Wel, sellulose nitraat is ook 'n termoplastiek, en is vinnig gebruik as plaasvervanger vir ivoor snoekerballe. Die enigste probleem was dat een van die balle so elke nou en dan sou ontplof as daar gebreek is!
Sellulose nitraat is ook gebruik om een van die eerste saamgestelde materiale wat 'n polimeer bevat, te maak. Die produk was sogenaamde veiligheidsglas. Dit het soos 'n toebroodjie gelyk met 'n vel sellulose nitraat tussen twee lae glas. Die vel sellulose nitraat het die glas bymekaar gehou, en alhoewel dit nog steeds gebreek het, het dit verhoed dat vlieënde skerp stukke glas die persone in die kar sou seermaak tydens 'n ongeluk.
As die reaksie tussen sellulose en salpetersuur sellulose nitraat as produk lewer, dan is dit seker nie te moeilik om te glo dat die reaksie tussen sellulose en asynsuur sellulose asetaat sal oplewer nie! Dit is gebruik as 'n vesel. Hierdie vesel is gebruik om gradeplegtigheidmantels mee te maak. Dit is ook 'n termoplastiek, en is gebruik vir fotografiese film. Sellulose nitraat is ook eens op 'n stadium gebruik, maar die kombinasie van warm filmprojektors en vlambare sellulose nitraat was nie 'n goeie een nie! Gelukkig kon die films toe gemaak word van sellulose asetaat, en was die brandende probleem opgelos. Vandag word films van poliëster gemaak.
En om alles te kroon, is sellulose nitraat ook vervang met sellulose asetaat in veligheidsglas.
Die naam "rayon" is al vir baie verskillende polimere gebruik, maar deesdae word verwys na sellulose xantaat as daar van rayon gepraat word. Dit word gebruik as 'n vesel om rayon klere te maak, soos byvoorbeeld een van daardie pragtige Hawaiise hemde! Die oorspronklike rayon was eintlik sellulose nitraat, maar aangesien dit vlambaar was, is dit vinnig vervang deur sellulose asetaat en sellulose xantaat.
Dalk het jy gewonder hoekom 'n mens sellulose moet modifiseer as dit reeds goeie vesels maak? Sellulose filamente, waaruit die sellulose vesels bestaan, het 'n wollerige tekstuur. Daar is niks daarmee verkeerd nie, behalwe dat sy baie sagte en gladde filamente het, wat die materiaal daardie sagte, blink voorkoms gee. Wel, toe daar uitgevind is dat sellulose nitraat vesels ook 'n gladde blink voorkom aan materiaal sal gee, is dit gesien as 'n moontlike goedkoop alternatief tot sy.