እንዴት ሰው ሰራሽ አይሶፕሪን ጎማ ይሠራል

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 13:49

የተፈጥሮ ላስቲክ ብዙ አናሎግ አለው፣ እና isoprene rubber በጣም ብዙ ቶን ከሚባሉት ውስጥ አንዱ ተደርጎ ይወሰዳል። ኢንዱስትሪው የእነዚህን ምርቶች ሰፊ አይነት ያመርታል፡ በንብረታቸውም ሆነ በጥቅም ላይ በዋሉት የካታላይስት አይነት - ሊቲየም፣ ውስብስብ እና የመሳሰሉት።

ላስቲክ እንዴት እንደሚሰራ

Isoprene ጎማ ሰው ሰራሽ ነው፣ ስቴሪዮሬጉላር ነው፣ እና የሚገኘው ኢሶፕሬን ፖሊመራይዜሽን በተወሳሰበ የማሟሟት ሚድያ ውስጥ የተቀመጠ ነው። ይህ ለምሳሌ SKI-3 ተከናውኗል. በመፍትሔው ውስጥ የአይሶፕሬን ፖሊመርዜሽን ቀጣይነት ያለው መሆን አለበት፣ለዚህም ከአራት እስከ ስድስት ፖሊመራይዘር ያላቸው ባትሪዎች በብራይን የሚቀዘቅዙ ባትሪዎች አሉ።

በድብልቅ ውስጥ ያለው ሞኖሜር ወደ አስራ ሁለት - አስራ አምስት በመቶ ያተኮረ ነው፣ከዚያም የመቀየሪያው መጠን ዘጠና አምስት በመቶ ይደርሳል፣ እና የሚፈጀው ጊዜ ከዜሮ እስከ አስር ዲግሪ ሴንቲግሬድ ባለው የሙቀት መጠን ከሁለት እስከ ሶስት ሰአት ይሆናል። ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት isoprene ጎማ ለማግኘት አስፈላጊ ከሆነ በፖሊሜራይዜሽን ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የሪኤጀንቶች ንፅህና በጣም አስፈላጊ ነው.ከፍተኛ ዲግሪ።

ማረጋጋት እና ማድረቅ

ፖሊመርን ከኦክሳይድ ለመከላከል በ phenylenediamine እና ኒዮዞን ድብልቅ መረጋጋት አለበት ይህም ወደ ፖሊሜራይዝድ እንደ መፍትሄ ወይም የውሃ ማንጠልጠያ ማስገባት አለበት። አይስፕሬን ላስቲክን ከፖሊሜራይዝድ እንደ ፍርፋሪ ለመለየት ፖሊሜራይዝድ ከእንፋሎት እና ከውሃ ጋር መቀላቀል አለበት ፣ ከዚያም መጨመርን (እብጠትን) የሚከላከሉ ተጨማሪዎችን ይጨምሩ። ከዚህ በኋላ ፈሳሹ መወገድ አለበት. አሁን የፍሳሽ ማስወገጃ ሂደቶችን ማካሄድ, ፍርፋሪዎቹን ከውሃ መለየት እና በትል ማሽኖች እና ቀበቶ ማድረቂያ ማድረቅ. በዚህ ሂደት መጨረሻ የኢሶፕሬን ጎማ ማምረት እንደተጠናቀቀ ሊቆጠር ይችላል።

አሁን በግፊት ስር ባሉ አውቶማቲክ እፅዋቶች ላይ ብርክ ይሆናል። ብራንድ SKI-3 - እያንዳንዱ ሠላሳ ኪሎ ግራም briquettes ውስጥ የሚመረተው ሰው ሠራሽ isoprene ጎማ,. ብሬክቱ በፕላስቲክ (polyethylene) ፊልም ተጠቅልሎ በአራት-ንብርብር የወረቀት ቦርሳ ውስጥ ይቀመጣል. ይህ ፊልም በተመሳሳይ ጊዜ በጥሩ ሁኔታ ተዘጋጅቷል ፣ እሱ አይስፕሬን ላስቲክ ነው ፣ የሙቀት መጠኑን የመቀላቀል ባህሪያቱ ፖሊ polyethylene እንዲለሰልስ እና ከዋናው ብዛት ጋር የጎማ ማደባለቅ ውስጥ እንዲቀላቀል ያስችለዋል።

መዋቅር

በኢንዱስትሪው የሚመረተው እያንዳንዱ ላስቲክ የራሱ ባህሪ እና ባህሪ ያለው ከዚህ ዝርያ ጋር ብቻ ነው። አንዳንድ ጎማዎች ጥሩ የሜካኒካል ጥንካሬ አላቸው, ሌሎች ጥሩ የኬሚካላዊ መከላከያ ወይም የጋዝ መሟጠጥ, ሌሎች የሙቀት ለውጦችን አይፈሩም, ወዘተ. ንብረቶችየግለሰብ ሠራሽ ጎማዎች ከተፈጥሮ ላስቲክ በብዙ መንገዶች እና በብዙ እጥፍ የተሻሉ ናቸው። የተፈጥሮ ላስቲክ የመለጠጥ ችሎታ ብቻ ገና ያልበለጠ ሲሆን ይህ እንደ አውሮፕላን ወይም የመኪና ጎማ ላሉት ምርቶች በጣም አስፈላጊው ንብረት ነው።

በቀዶ ጥገና ወቅት ሁል ጊዜም ትልቅ የአካል መበላሸት ያጋጥማቸዋል - የመለጠጥ እና የመጨመቅ ችግር ያጋጥማቸዋል። ያም ማለት የጎማውን የመለጠጥ መጠን ከፍ ባለ መጠን ምርቱ የበለጠ ዘላቂ ይሆናል. በዚህ ምክንያት ነው የተፈጥሮ ጎማ እስካሁን ከጥቅም ውጭ ያልሄደው, እና ለከፍተኛ ፍጥነት እና ለከባድ አውሮፕላኖች እና መኪናዎች ጎማ ለማምረት ያገለግላል. የተፈጥሮ ጎማ የኢሶፕሪን ፖሊመር ነው፣ለዚህም ነው ሳይንቲስቶች አይሶፕሪን ጎማ የተፈጥሮ ጎማ አናሎግ ለማድረግ ጠንክረው እየሰሩ ያሉት።

ፎርሙላ

የተፈጥሮ ላስቲክ ለማውጣት የሚረዱ ግብአቶች በጣም ውስን ናቸው። መደበኛ፣ በተፈጥሮ የተገኘ ላስቲክ C₅H₈፣ እንደ ተለወጠ፣ ከአይሶፕሪን ሞለኪውላዊ ቀመር ጋር ፍጹም ተመሳሳይ ነው። ጎማ በሚሞቅበት ጊዜ የተፈጠረ ፣ በመበስበስ ምርቶች ውስጥ። ተግዳሮቱ ተመጣጣኝ የሆነ ተመጣጣኝ መንገድ መፈለግ ነው። እና isoprene rubber በ polymerization ምላሽ ወቅት ተገኝቷል, እና እዚህ የዚህን ምላሽ አካሄድ በትክክል መገንባት አስፈላጊ ነው. ፖሊሜራይዜሽን የሚከናወነው እንደሚከተለው ነው፡- nCH₂ =C(CH₃) - CH=CH₂ -- (-CH₂ - C(CH₃)=CH - CH_{2) n.)}

እስካሁን በጣም ተስፋ ሰጭ ዘዴ ከፔትሮሊየም ጋዞች የሚለቀቀው የኢሶፔንታኔን ካታሊቲክ ዲሃይድሮጂንሽን ዘዴ ነው።የአይሶፕሪን ምርት መነሻ ቁሳቁስ ፔንታኔም ሊሆን ይችላል፡ CH₃-CH₂-CH₂- CH ₂-CH_{3፣ ምክንያቱም ሲሞቅ እና ከአነቃቂዎች ጋር፣ እንዲሁም ወደ isopentane ይቀየራል። በተጨማሪም ፖሊሜራይዜሽን ዘዴ አለ አይዞፕሬን ላስቲክን ለማግኘት የሚሰጠው ምላሽ የተሰራው ላስቲክ ከተፈጥሮ ላስቲክ ጋር በጣም ተመሳሳይ በሆነ መዋቅር እና ስለዚህም ተመሳሳይ ጥሩ ባህሪያት ያለው ነው..}

Isoprene

Isoprene የዳይነ ተከታታይ ንብረት የሆነ ያልተሟላ ሃይድሮካርቦን ነው። ተለዋዋጭ ቀለም የሌለው ፈሳሽ ነው. ሽታው በጣም ባህሪይ ነው. የኢሶፕሬን ጎማ ተፈጥሯዊ ሞኖሜር ነው ፣ ምክንያቱም የቀረው ሞለኪውል በሌሎች ብዙ የተፈጥሮ ውህዶች ውስጥ ስለሚካተት - isoprenoids ፣ terpenoids እና የመሳሰሉት። በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ ይሟሟል. ከኤቲል አልኮሆል ጋር, ለምሳሌ, በማንኛውም ሬሾ ውስጥ ሊደባለቅ ይችላል. ነገር ግን በውሃ ውስጥ በደንብ አይሟሟም።

ነገር ግን በፖሊሜራይዜሽን ጊዜ የኢሶፕሬን ጎማ መዋቅራዊ አሃድ በቀላሉ ይመሰርታል፣በዚህም ምክንያት isoprene gutta-percha እና rubbers ይገኛሉ። እንዲሁም, isoprene copolymerization ወቅት የተለያዩ ምላሽ ውስጥ ሊገባ ይችላል. ጎማዎችን ፣ መድኃኒቶችን እና አንዳንድ መዓዛ ያላቸውን ንጥረ ነገሮችን ለማዋሃድ ስለሚውል በኢንዱስትሪ ውስጥ አስፈላጊ ነው ። በአገራችን የሰው ሰራሽ አይስፕሬን ጎማ ምርት ለረጅም ጊዜ እየዳበረ የመጣ ሲሆን ከዓለም ምርት በግምት ሃያ አራት በመቶውን ይይዛል።

ታሪክ

የመጀመሪያው አይዞፕሬን የተገኘው በ1860 በፒሮሊሲስ ከተፈጥሮ ላስቲክ ነው።ፒሮይሊሲስ በኦክስጅን እጥረት ውስጥ ያሉ ብዙ ኦርጋኒክ እና ኦርጋኒክ ውህዶች የሙቀት (በከፍተኛ ሙቀት) መበስበስ ነው። በኋላ፣ አይስፕሪን መብራት ተፈለሰፈ - በኤሌክትሪክ የሚሞቅ ጥቅልል ያለው፣ የተርፐይን ዘይት በቤተ ሙከራ ውስጥ በሙቀት ተበላሽቷል።

የሁለተኛው የዓለም ጦርነት የአይሶፕሪን ጎማዎች ከፍተኛ ፍላጎትን አምጥቷል፣ስለዚህ አይሶፕሬን በሊሞኔን ፒሮሊዚዝ በኢንዱስትሪ ደረጃ እንደሚመረት ተምሯል። አሁንም ኢሶፕሬን ሰው ሠራሽ ጎማዎችን በብዛት ለማምረት በጣም ውድ ነበር። ከዘይት ማግኘት የሚቻልበት መንገድ ሲገኝ ሁኔታው ተለወጠ. ከዚያም አይዞፕሬን ፖሊመርዜሽን ቴክኖሎጂዎች በፍጥነት ማደግ ጀመሩ።

በኢኮኖሚው ውስጥ ያለው ሚና

እንደ አይዞፕሬን ላስቲክ ያሉ ምርቶችን ለማምረት ለማቀድ በጣም አስፈላጊው ነገር ትክክለኛው የቦታ ምርጫ ነው ፣ ምክንያቱም የመለያየት ክፍልፋዮችን C₅ ለ በአንድ ጊዜ ከበርካታ ኢንተርፕራይዞች መድረሻ, ይህም መሰንጠቅን ያካሂዳል. በአስፈላጊነቱ በሁለተኛ ደረጃ የተቀሩትን ሃይድሮካርቦኖች ከC_{5. ክፍልፋይ ለማስወጣት በታቀደው እቅድ ውስጥ ግምት ውስጥ ይገባል።}

በሃያኛው መቶ ክፍለ ዘመን ዘጠናዎቹ መጀመሪያ ላይ ምዕራብ አውሮፓ ወደ ሰማንያ አምስት ሺህ ቶን የሚጠጋ ሲ_{5 ዳይንስ አምርቷል፣ ከዚህ ውስጥ አርባ አራት ሺህ ቶን ሳይክሎፔንታዲያን እና ሃያ ሦስት ሺህ ቶን አይዞፕሬን ነበር። የተቀሩት - አሥራ አምስት ሺህ ቶን ገደማ - ፒፔይሊንዶች ነበሩ. ከአሥር ዓመታት በኋላ፣ የዓለም አይሶፕሬን ምርት በአመት ወደ 850,000 ቶን አድጓል።}

ንብረቶች

በመደበኛ ሁኔታዎች ውስጥ፣ isoprene፣ ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው፣ ተለዋዋጭ ቀለም የሌለው ፈሳሽ፣ በውሃ ውስጥ ከሞላ ጎደል ሊሟሟ የማይችል፣ ነገር ግን በማንኛውም ሬሾ ከዲቲል አልኮሆል፣ ስታንዳርድ፣ ቤንዚን፣ አሴቶን ጋር ሊሳሳት አይችልም። ኢሶፕሬን ከተለያዩ የተለያዩ ኦርጋኒክ መሟሟቶች ጋር የአዝዮትሮፒክ ድብልቆችን መፍጠር ይችላል። የስፔክትሮስኮፒክ ጥናቶችን መረጃ ግምት ውስጥ በማስገባት ቀድሞውኑ በሃምሳ ዲግሪ ሴልሺየስ ውስጥ, አብዛኛዎቹ የ isoprene ሞለኪውሎች የተረጋጋ የ s-trans conformation እንደሚወስዱ ሊታይ ይችላል, አስራ አምስት በመቶው ሞለኪውሎች በ s-cis conformation ውስጥ ይገኛሉ. በእነዚህ ግዛቶች መካከል የኃይል ልዩነቱ 6.3 ኪጁ ነው።

የአይሶፕሪን ኬሚካላዊ ባህሪያት እንደ የተለመደ የተዋሃደ ዳይነን ያቀርባሉ፣ እሱም ወደ ምትክ፣ መደመር፣ ውስብስብነት፣ ሳይክልላይዜሽን፣ ቴሎሜራይዜሽን ምላሾች ውስጥ ይገባል። ከኤሌክትሮፊለሮች እና ዲኖፊሌሎች ጋር በምላሽ ንቁ።

መተግበሪያ

በአሁኑ ጊዜ የሚመረተው የአይሶፕሪን ዋና አካል በአወቃቀሩ እና በንብረቶቹ ከተፈጥሮ ላስቲክ ጋር ተመሳሳይ በሆነ አይስፕሪን ላስቲክ ውህደት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ጎማዎችን ለማምረት በተለይም በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. የ gutta-percha ባህሪያት ስላለው በጣም ያነሰ ጥቅም ላይ የሚውለው ሌላ የ isoprene polymerization ምርት, ፖሊሶፕሬን አለ. ለምሳሌ የሽቦ መከላከያ እና የጎልፍ ኳሶችን ለመሥራት ያገለግላል. Isoprene rubber የተፈጥሮ እና ሌሎች ሰራሽ ጎማዎችን የሚያጣምሩ ሁሉንም አይነት የጎማ ምርቶችን ለመስራት ያገለግላል።

ለምሳሌ መጣበቅን ለመቀነስ ተጨምረዋል።butadiene-methylstyrene rubbers, በተጨማሪም, የተበላሹ ቅርጾች ከተደጋገሙ የድካም ጽናት ይጨምራል. ናይትሬትስ የኦዞን መቋቋም እና የሙቀት እርጅናን የመቋቋም ችሎታ ይጨምራሉ። ስለዚህ የቴክኒካል ንብረቶችን ስብስብ በመመልከት የአይሶፕሬን ጎማዎች የእቃ ማጓጓዣ ቀበቶዎችን ፣ መምጠጥ ወይም የግፊት ቱቦዎችን ሲጠቀሙ ፣ የማሽን ዘንጎች በሚሸፍኑበት ጊዜ ፣ ጫማዎችን ፣ የህክምና እና ሌሎች ምርቶችን በሚመረቱበት ጊዜ እራሳቸውን በትክክል ያሳያሉ ።

የአካባቢ አደጋ

Isoprene በጣም ፈንጂ እና ተቀጣጣይ ነው። በሰውነት ውስጥ ከፍተኛ ክምችት ውስጥ, ሽባ እና ሞት ሊያስከትል ይችላል. ይህ በዋነኝነት የሚከሰተው በከባቢ አየር ሙሌት ላይ ነው, እና ስለዚህ ሜታቦሊዝም የሚከናወነው በመተንፈሻ አካላት ውስጥ ነው, አይሶፕሬን ወደ ኢፖክሳይድ እና ዲዮልስ ሲቀየር.

አርባ ሚሊግራም በኪዩቢክ ሜትር እንደ ከፍተኛ መጠን ይቆጠራል - ይህ ከፍተኛው መጠን ነው። በአየር ውስጥ ያለው የአይሶፕሬን አነስተኛ መጠን ያለው ይዘት በአንድ ሰው ላይ የአደንዛዥ እፅ ተጽእኖ ሊያመጣ ይችላል, የዓይን, የቆዳ, የመተንፈሻ አካላት እና የ mucous membranes ብስጭት ያስከትላል.

ባዮሎጂ

የዘመናዊ ሳይንቲስቶች አይስፕሪን ጭስ ሁሉንም እፅዋት ወደ ከባቢ አየር እንደሚለቁ ደርሰውበታል። የአለምአቀፍ የphytogenic isoprene መጠን በግምት (180-450)^_።10^{12 ግራም ካርቦን በዓመት. ይህ ሂደት የተፋጠነ የአየር ሙቀት ወደ ሠላሳ ዲግሪ ሴልሺየስ ሲቃረብ እና እንዲሁም የፀሐይ ጨረር መጠን ከፍተኛ ከሆነ, ፎቶሲንተሲስ ቀድሞውኑ ሙሉ በሙሉ ይሞላል. ኢሶፕሬን ባዮሲንተሲስ በ fosmidomycin እና በጠቅላላው ውህዶች የተከለከለበርካታ የስታቲስቲክስ. ለምን ተክሎች ይህን እንደሚያደርጉ ሙሉ በሙሉ አልተረዳም. ምናልባት isoprene ከመጠን በላይ ሙቀትን የመቋቋም ችሎታ ይሰጣቸዋል. በተጨማሪም አክራሪ ቅሌት ነው ይህም ማለት እፅዋትን ከአክቲቭ ኦክሲጅን ዝርያዎች እና ኦዞን ይጠብቃል ማለት ነው።}

ሳይንቲስቶችም የኢሶፕሬን ውህደት ፋብሪካው በፎቶሲንተሲስ ወቅት የሚያመነጨውን NADPH እና ATP ሞለኪውሎች የማያቋርጥ ፍጆታ እንደሚያመጣ ይጠቁማሉ። ስለዚህ የኢሶፕሬን መለቀቅ የፎቶ-ኦክሲዴሽን መበላሸትን ይከላከላል እና መብራቱ ከመጠን በላይ ከሆነ እንደገና ይቀንሳል። የዚህ የመከላከያ ዘዴ ጉዳቱ አንድ ሊሆን ይችላል-በፎቶሲንተሲስ ሂደት ውስጥ እንዲህ ባለው ችግር የሚወጣው ካርቦን በ isoprene መለቀቅ ላይ ይውላል. ሳይንቲስቶች በእጽዋት ላይ ብቻ አያቆሙም እናም የሰው አካል ዳይይን ሃይድሮካርቦኖችን ማምረት እንደሚችል አረጋግጠዋል, እና አይሶፕሬን በመካከላቸው በጣም የተለመደ ነው.