Текст
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ
БИБЛИОТЕКА
А.П. КРЮЧКОВ
Искусственный
к аучук
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА
ВЫПУСК 17
А. П. КРЮЧКОВ
ИСКУССТВЕННЫЙ
КАУЧУК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1950 ЛЕНИНГРАД
16-2-1
К ЧИТАТЕЛЮ
Ваши отзывы и пожелания о книжках
«Научно-популярной библиотеки» просим
направлять по адресу: Москва, Орликов
пер., д. 3, Гостехиздат.
Редактор А. И. Суслова,
Техн, редактор С. С. Гаврилов»
Подписано к печати 17/Х 1950 г. Бумага 84ХК81/32. о,75 бум. л. 2,46 печ. л.
2,°6 уч.-изд. л. 38 441 тип. зн. в печ. л. Тираж КО ООО экз.
Т Г7925. Цена книги 70 коп. Заказ № 2702.
2-я тип. «Красный пролетарий» Главп^лиграфи-дата при Совете Министров
СССР. Москва, Краснопролетарская, 16.
ВВЕДЕНИЕ
Многие из читателей этой брошюры, вероятно, видели
каучук, слышали же о нём, наверное, все.
Слово каучук связано у нас с представлением о чём-то
очень гибком и упругом. «Каучуковые люди» — так в цир-
ках называют иногда гимнастов, долголетняя тренировка
которых позволяет им делать изумляющие зрителей гиб-
кие движения и прыжки.
Большинство знает, однако, не каучук, а резину, из-
готовляемую из каучука.
Современная резиновая промышленность насчитывает
свыше тридцати тысяч видов различных изделий с их
многочисленными разновидностями. Автомобильные и
авиационные шины, различная обувь, дождевые плащи,
изоляция проводов и множество других бытовых и тех-
нических изделий и деталей сделаны из резины на основе
каучука.
Каучук имеет для хозяйства не меньшее значение, чем
металл, уголь, нефть. Без резиновых изделий не может
нормально работать ни одна отрасль промышленности.
В самом деле, исчезни резина — и не смогут двигаться
автомобили, не сможет взлететь и приземлиться ни один
самолёт, так как не будет резиновых шин. Станут трак-
торы, расстроится работа заводов, ибо не будет резино-
вой изоляции, шлангов, прокладок и т. д.
В первой послевоенной пятилетке должно быть вве-
дено в строй 5900 заводов, шахт, электростанций, домен,
и на каждой из этих строек нужен каучук. В 1950 году
только одних грузовых автомобилей должно быть
1*
3
выпущено 428 тысяч. И каждую из этих машин нужно
«обуть» в шины, сделанные из каучука.
О размере потребления каучука можно судить хотя
бы по тому, что примерный расход каучука на резиновые
детали только для одной грузовой автомашины составляет
240 килограммов, для одного самолёта — 600 килограм-
мов, для одного танка — 800 килограммов, для большого
линейного военного корабля — 68 тонн. Замена резины
другими материалами здесь практически невозможна.
Рис. 1. Сотни килограммов каучука необходимы для каждого самолё-
та, танка, автомашины; десятки тонн его требуются на один корабль.
Мы видим, какую огромную роль играет каучук и как
важно для каждой страны иметь его.
Познакомить читателя со свойствами этого замечатель-
ного материала, а также с выдающимся достижением
советской химической науки и техники — промышленным
получением искусственного каучука — цель
этой книжки.
1. КАК УЗНАЛИ О КАУЧУКЕ И НАУЧИЛИСЬ
ЕГО ИСПОЛЬЗОВАТЬ
Первое знакомство жителей Европы с натуральным
каучуком относится к концу XV века, ко времени от-
крытия Америки. Во время стоянки кораблей у берегов
4
острова Гаити спутники знаменитого мореплавателя Хри-
стофора Колумба наблюдали игры туземцев в мяч, сде-
ланный из тёмного, тяжёлого, неизвестного европейцам
материала. Это был каучук.
В переводе с индейского слово «каучук» означает
слёзы дерева (каа — дерево, о-чу — плакать) » Эти
Рис. 2. В знойных тропиках, на каучуковых план-
тациях по каплям собирают латекс гевеи.
«слёзы», то-есть белый густой млечный сок — латекс,
обитатели берегов реки Амазонки собирают из надрезов
коры тропического каучуконосного дерева гевеи
(рис. 2). На воздухе латекс свёртывается и превращается
в тёмный смолообразный продукт.
В числе различных диковинок Колумб привёз в Ев-
ропу из заморских стран и куски каучука. Однако каучу-
ком никто не заинтересовался.
Прошло более двухсот лет. В 1735 году Париж-
ская Академия наук снарядила на экватор научную экс-
педицию, в число участников которой входил учёный
5
Ш. Кондамин. Этот исследователь, член Российской Ака-
демии наук, привёз в Европу целую коллекцию образцов
каучука и впервые подробно описал, как из гевеи добы-
вается каучук и как индейцы применяют его для изготов-
ления бутылок, непромокаемых сапог, плащей и т. д.
С течением времени туземная непромокаемая обувь и
одежда, привозимая путешественниками из-за океана,
стала привлекать всё большее и большее внимание. Кроме
того, стало известно, что каучук можно применять в ка-
честве стиральной резинки (знакомый в наше время
любому школьнику «ластик» был в то время большой
диковинкой, интересовавшей даже учёных). Однако из-
готовлять непромокаемые костюмы и сапоги в Европе в
то время не было возможности: собранный в Бразилии
латекс на пути через океан «свёртывался», образуя куски
твёрдого каучука, пользоваться которым люди ещё не
умели.
Большим шагом вперёд в деле освоения каучука яви-
лось предложение предприимчивого химика К. Макин-
тоша. В 1819 году он предложил растворять каучук в
сольвент-нафте — лёгком масле, получающемся при сухой
перегонке каменного угля. Этот раствор, как и латекс,
можно было наносить на ткань и делать её непроницаемой
для воды. Из пропитанной каучуком ткани изготовля-
лись дождевые плащи. Плащи получили быстрое рас-
пространение, и до сих пор ещё они именуются макин-
тошами.
Казалось бы, что каучуку в виде плащей, галош, гре-
лок и других изделий в самом начале было обеспечено
широкое распространение по всему миру. Но, увы, потре-
бителей этих изделий ждало разочарование. Каучуковые
вещи оказались совершенно нестойкими к изменениям
температуры. Достаточно было наступить лёгкому мо-
розу — и галоши становились твёрдыми, как дерево,
а плащи коробились на плечах, как будто были сделаны
из жести. Становилось жарко — и каучуковые вещи раз-
мягчались и делались липкими.
Таким образом, промышленность каучуковых изделий,
едва начав развиваться, зашла на первых порах в тупик.
Но время каучука уже наступало. Наступал век элек-
тричества и механического транспорта, для которых
каучук требовался в огромных количествах.
6
В сороковых годах XIX столетия было обнаружено,
что каучук, нагретый с серой, резко меняет свои свой-
ства. Он теряет липкость, становится прочным, легко со-
кращается после растяжения и — что самое главное —
оказывается стойким к изменениям температуры. Этот
новый продукт и был назван впоследствии резиной,
а процесс превращения сырого каучука в резину нагре-
ванием с серой — вулканизацией.
Любопытно отметить, что задолго до этого открытия
туземцы Бразилии уже были знакомы с замечательной
способностью каучука вулканизоваться. Они смешивали
латекс с порохом, содержащим, как известно, серу, вы-
сушивали смесь на солнце и получали нелипкие и упругие
плёнки, способные после растяжения быстро сокращаться.
Открытие вулканизации послужило мощным толчком
к развитию производства резиновых изделий.
К каучуку помимо серы стали прибавлять различные
примеси: сажу — для повышения прочности, красители —
для окраски, мел — для удешевления изделий и т. д. Усо-
вершенствовались также и приёмы изготовления резино-
вых изделий.
Резиновая промышленность стала быстро развиваться,
а это в свою очередь вызвало бурный рост добычи нату-
рального каучука. Кустарная добыча каучука из отдель-
ных деревьев гевеи, растущих в лесах Бразилии, уже не
могла удовлетворить потребность в каучуке. В 1876 году
англичане обманным путём вывезли из Бразилии 70 000
штук семян гевеи и создали искусственные каучуковые
плантации в своих тропических колониях.
Дальнейшая история развития мирового производства
натурального каучука полна примеров ожесточённой, бес-
пощадной конкуренции между капиталистическими стра-
нами, особенно между Англией и США.
Со времени посещения Колумбом Гаити прошло более
трёхсот лет, прежде чем европейцы научились получать
из каучука разнообразные изделия хорошего качества.
Потребление каучука лишь за одно столетие, прошед-
шее с момента открытия вулканизации, возросло более
чем в 2000 раз.
В двадцатых годах текущего столетия начался осо-
бенно быстрый рост потребления каучука. Он был связан
главным образом с развитием основного потребителя
7
каучука — автомобильной промышленности, расходую-
щей до 80 процентов всего производимого каучука. В это
время в юго-восточной Азии (на Малаккском полуострове,
на островах Суматре, Яве, Борнео, Цейлоне), в Африке
и в Южной Америке были созданы большие плантации
гевеи. Труд туземцев на этих плантациях стал предметом
жесточайшей эксплоатации. «Каучук — это смерть» — во-
шло в поговорку негров Конго.
Перед второй мировой войной площадь, занятая под
плантации гевеи, составляла уже более 3,5 миллиона
гектаров, а мировое производство натурального каучука
достигло 1,2 миллиона тонн в год.
Чем же объясняется столь быстрый рост производства
и потребления каучука? В чём причина его исключитель-
ного успеха как технического материала?
Ответ на эти вопросы следует искать в замечательных
свойствах этого натурального продукта.
2. НАТУРАЛЬНЫЙ КАУЧУК
Если взять каплю разбавленного водой латекса гевеи
и посмотреть на неё в сильный микроскоп, то можно
увидеть, что в воде взвешено множество мельчайших
частиц каучука — глобул (рис. 3). Они имеют шаро-
образную или грушеобразную форму.
Размеры глобул не одинаковы. В обычный, достаточно
сильный микроскоп, увеличивающий до 2000 раз, мы ви-
дим только десятую часть всех глобул. Их средний диа-
метр равен 1,5 микрона (микрон — это тысячная доля
миллиметра). Остальные девять десятых частей глобул
латекса имеют диаметр в среднем не больше 0,5 микрона
и не видны в обычный микроскоп. Их можно наблюдать
только с помощью ультрамикроскопа *).
Все частицы каучука в латексе находятся в оживлён-
ном движении. Причиной движения глобул являются
удары о них молекул воды, которые сами находятся в
беспрестанном тепловом движении**).
*) Об ультрамикроскопе см. брошюру «Научно-популярной би-
блиотеки» Гостехиздата: Б. Н. G у с л о в «Между пылинками и моле-
кулами».
*♦) Подробнее о движении молекул см. брошюру «Научно-попу-
лярной библиотеки» Гостехиздата: проф. Б. Б. Кудрявцев «Дви-
жение молекул».
8
Как ни малы глобулы каучука, взвешенные в латексе
и видимые в обычные микроскопы, учёным всё же удалось
с помощью остроумных и тонких приборов разрезать от-
дельные глобулы и изучить их строение. Глобулы ока-
зались сложными образованиями. Внутри глобулы в обо-
лочке из твёрдого каучука заключён полужидкий каучук,
Рис. 3. Вот что мы увидим, посмотрев на латекс в микроскоп
при сильном увеличении.
а наружный слой глобулы — оболочка из белков и неко-
торых других веществ.
Количество глобул в латексе огромно. В одном грамме
35-процентного латекса гевеи находится больше 600 мил-
лиардов глобул!
Несмотря на малый размер, глобулы каучука в латексе
всё же огромны по сравнению с молекулами. Поперечник
молекул-гигантов белка измеряется миллионными долями
2
А. П. Крючков
9
миллиметра, тогда как диаметр каучуковых шариков,
взвешенных в латексе, составляет, как мы ранее говори-
ли, тысячные доли миллиметра, т. е. они примерно в ты-
сячу раз крупнее. Если же сравнивать глобулы каучука с
молекулами обычных размеров, например с молекулами
воды, то глобулы окажутся больше в десятки тысяч раз.
Каучуковый латекс похож на обыкновенное молоко,
только молоко представляет собою массу мельчайших
жидких капелек жира, взвешенных в воде (эмульсию),
а латекс — взвешенные в воде частицы каучука (диспер-
сию). В латексе бразильской гевеи содержится около
35 процентов каучука, остальное — вода и различные при-
меси. В сливках жира значительно меньше.
Макая в латекс различные формы, а затем высушивая
получающиеся на их поверхности плёнки и вулканизуя
их, можно получать различные изделия — медицинские
перчатки, резиновые шары и т. д. Латексом можно также
пропитывать и склеивать различные материалы. Поэтому
латекс применяется для производства микропористого
эбонита (твёрдой резины), прорезиненного асбестового
картона, искусственной кожи, прокладочных материа-
лов и т. д.
Основная масса латекса перерабатывается, однако,
в твёрдый каучук. Эта переработка основана на одном
очень интересном свойстве латекса — на способности его
коагулировать, то-есть «свёртываться».
Чистый латекс в чистом стеклянном сосуде может дли-
тельное время оставаться без изменений. При этом на-
блюдается лишь всплывание наверх некоторой части гло-
бул (то же самое происходит и при стоянии молока:
капельки жира собираются в верхнем слое и образуются
сливки). Но если к латексу прибавить даже небольшое
количество какой-нибудь кислоты, например уксусной, то
он быстро «свёртывается»: сначала отдельные глобулы
объединяются и в латексе появляются отдельные сгустки,
а затем выпадают крупные хлопья каучука. Этот процесс
и называется коагуляцией. Он очень похож на ство-
раживание молока: после отделения каучука остаётся
жидкость, подобно тому как после отделения творога
остаётся сыворотка.
Почему же объединяются между собою частицы
каучука при коагуляции?
10
Каждая глобула в латексе несёт определённый заряд
отрицательного электричества. Благодаря тому, что
все частицы заряжены одинаково, они не могут соеди-
ниться друг с другом (одноимённые заряды отталки-
ваются).
Чтобы заставить соединиться частицы каучука, их
нужно нейтрализовать, то-есть лишить электриче-
ских зарядов. Это и происходит, когда к латексу добав-
ляется какая-нибудь кислота. Молекулы кислот в водных
растворах распадаются на заряженные частички —
ионы: положительно заряженные ионы водорода и от-
рицательно заряженные частицы кислотных остатков
(состав их различен для разных кислот). Ионы водорода
притягиваются глобулами и нейтрализуют их заряд. Гло-
булы, лишённые зарядов, легко соединяются друг
с другом.
Такова сущность коагуляции — процесса, имеющего
большое значение в производстве натурального и, как мы
увидим дальше, искусственного каучука.
Выпавший из латекса каучук отделяется от жидкости,
промывается, сушится и в виде прессованных кип посту-
пает на резиновые заводы.
Натуральный каучук относится к природным кол-
лоидам *).
Натуральный каучук обладает целым рядом ценных
свойств. Чистый каучук легче воды и поэтому может в
ней плавать. Каучук нерастворим в воде, но растворяется
в бензине, бензоле, эфире и других летучих жидкостях.
Эти растворы широко используются в резиновом произ-
водстве в качестве клеёв: после испарения растворителя
каучук образует прочные плёнки.
Каучук не проводит электрического тока, что весьма
важно при изготовлении изоляции электрических про-
водов.
Каучук — гибкий и способный растягиваться ма-
териал. Кроме того, каучук не пропускает газов. Эти
свойства позволяют использовать его для приготовле-
ния различных баллонов, камер, защитных газовых ма-
сок, всевозможных шлангов и тому подобных изделий,
*) О коллоидах см. брошюру «Научно-популярной библиотеки»:
Б. Н. Суслов «Между пылинками и молекулами».
2*
11
предназначенных для работы с газами, часто под значи-
тельным давлением.
Каучук совершенно не пропускает воды и является
ценным материалом для производства изделий, от кото-
рых требуется водонепроницаемость (плащей, накидок).
Каучук очень гибок и прочен: каучуковую пластинку
можно сотни тысяч раз сгибать и разгибать или перекру-
чивать— она не разрушится.
Каучук очень хорошо противостоит истиранию. Об
этом можно судить хотя бы по сроку службы каучуковых
подошв: они носятся гораздо дольше, чем кожаные. Боль-
шая прочность и растяжимость каучука делают его не-
заменимым материалом для изготовления различных
водостойких изделий — перчаток, галош и др.
Важнейшим свойством каучука является его эластич-
ность, то-есть способность быстро восстанавливать преж-
нюю форму после того, как прекратилось действие силы,
вызвавшей изменение этой формы. Возьмите полоску
каучука и растяните её, а затем отпустите. Пластинка
быстро сократится почти до прежних размеров.
Такой эластичностью, какую имеет натуральный
каучук, не обладает ни один из известных в настоящее
время материалов. Даже лучшие образцы пластических
масс, искусственного волокна и других природных или
искусственных продуктов не могут так растягиваться и
сокращаться, как каучук.
Вулканизованный каучук — резина — ещё прочнее и
эластичнее, чем сырой каучук. Специальные сорта резины
по прочности на истирание могут превосходить сталь.
Резиновый шнур сечением в 1 квадратный сантиметр в
отдельных случаях может выдержать груз до 350 кило-
граммов! Резина может растягиваться в десять раз, а за-
тем быстро сокращаться почти до первоначальной длины.
Каучук удивителен и ценен тем, что в нём очень удачно
сочетаются важные технические свойства. В самом деле,
если мы возьмём дерево или железо, камень или пласт-
массу, сталь или любой другой материал, мы не найдём
в них сочетания свойств, присущих каучуку. Вот почему
во всех изделиях, где применяется каучук, будь то авто-
мобильная или авиационная шина, аэростат, эластичные
прокладки, галоши или водолазный костюм, каучук
незаменим.
12
3. ЧТО ТАКОЕ КАУЧУК?
Пюди долгое время пользовались каучуком, не зная,
из чего он состоит. Однако необычные свойства
каучука и его высокая практическая ценность заставляли
учёных всё глубже и глубже изучать этот продукт.
Из чего состоит каучук? Какова его химическая при-
рода? Можно было предполагать, что каучук имеет слож-
ный состав и строение, но какие именно?
В тридцатых годах XIX века было установлено, что
каучук состоит из углеводородов, то-есть из таких
Рис. 4. Под влиянием высокой температуры в отсутствии воздуха
каучук разлагается.
химических веществ, которые образуются путём соедине-
ния углерода и водорода. Однако долгое время было не-
ясно, какие именно углеводороды входят в состав кау-
чука; ведь соединений углерода с водородом известно
множество.
Чтобы ответить на этот вопрос, учёные решили вос-
пользоваться сухой перегонкой каучука, то-есть
нагревом его без доступа воздуха. При сухой перегонке
горючие твёрдые вещества разлагаются на составные
части. Может быть, сухая перегонка каучука и расскажет,
из чего состоит каучук?
Натуральный каучук подвергали постепенному нагре-
ванию в стеклянной реторте (рис. 4). При температу-
ре 120 градусов каучук размягчался. При 250 градусах
он начинал разлагаться — в реторте появлялись белые
пары. При дальнейшем повышении температуры каучук
13
превращался в густое масло бурого цвета. Концом сухой
перегонки считалось прекращение выделения паров из ре-
торты. После перегонки на дне реторты оставался чёрный
твёрдый кусочек.
Выделявшиеся из реторты белые пары, проходя через
холодильник (см. рис. 4), сгущались в жидкость. Эта
жидкость являлась смесью различных углеводородов, по-
лученных при перегонке. Разделение их велось с помощью
так называемой фракционной перегонки. Жидкость
медленно нагревалась, и её составные части постепенно,
одна за другой, улетучивались. Вначале испарялись
части, или фракции, имеющие самую низкую температуру
кипения, затем фракции, кипящие при более высокой
температуре. Отдельные фракции собирались (после сгу-
щения в холодильнике) в чистые сосуды. После этого
определялся их состав.
Было выяснено, что в зависимости от условий сухой
перегонки каучук даёт фракции различного состава. Но
какой бы образец каучука ни был взят, каковы бы ни
были условия перегонки, постоянно обнаруживалась
фракция, кипящая при 33—34 градусах. Эту фракцию
составлял углеводород изопрен.
Химическая формула, то-есть краткое обозначение
молекулы изопрена — С5Н8. Эта формула указывает, что
молекула изопрена состоит из 5 атомов углерода (С5)
и 8 атомов водорода (Н8).
Вскоре учёные заинтересовались тем, что изопрен,
бесцветная горючая жидкость, способен загустевать при
стоянии на воздухе. Правда, получавшийся при этом
продукт не имел никакой технической ценности и вообще
не был похож на каучук. Тем не менее была высказана
догадка, что именно изопрен и является тем углеводоро-
дом, из которого в природных условиях, под влиянием
каких-то сложных воздействий, получается натуральный
каучук. Эта мысль была высказана ещё в семидеся-
тых годах XIX столетия. Многие учёные того времени
стали считать изопрен родоначальником натурального
каучука.
Теперь перед учёными встала другая задача: нельзя
ли синтезировать каучук, то-есть получить это
сложное вещество искусственным путём из простых моле-
кул изопрена?
14
Нельзя ли заменить медленно протекающий природ-
ный синтез каучука в гевее более быстрым химическим
синтезом?
Эта задача была -решена в конце прошлого века. На-
гревая с крепкой соляной кислотой изопрен, выделенный
при сухой перегонке каучука, учёные получили продукт,
сходный с натуральным каучуком. При сухой перегонке
новый продукт дал снова изопрен. Этот опыт, с одной
стороны, окончательно подтвердил, что каучук состоит из
изопрена, а с другой — показал, что каучук можно полу-
чить химическим путём.
Это было замечательное открытие. Конечно, получать
каучук из изопрена, который в свою очередь получен из
каучука, не имело никакого практического смысла. Но
открытие имело большое научное, теоретическое значение:
оно указало направление, по которому в дальнейшем
должна была итти исследовательская мысль при созда-
нии искусственного каучука.
Учёные стали рассматривать натуральный каучук как
продукт соединения множества молекул изопрена, иначе
говоря, как полимер изопрена (по-гречески поли —
много, а м е р о с — часть).
В химии трудно обойтись без формул. При помощи их
можно очень кратко, наглядно и точно изобразить хими-
ческий процесс. Образование каучука из изопрена, п о-
лимеризацию изопрена, можно написать так:
п СбН8—>(С5Н8)„.
изопрен каучук
Эта запись показывает, что из большого числа (п)
молекул изопрена при полимеризации образуется одна
большая сложная молекула каучука.
Количество молекул изопрена, участвующих в образо-
вании одной молекулы каучука, может превышать 3000.
В мире молекул молекулы каучука являются гигантами.
Молекула каучука приблизительно в 100 000—200 000 раз
тяжелее молекулы водорода. Тем не менее молекулы кау-
чука нельзя увидеть в микроскоп, их невозможно и взве-
сить даже на самых чувствительных химических весах.
Каким же образом соединены между собою молекулы
изопрена в полимере-каучуке, как построена молекула
каучука?
15
Химики нашли ответ и на этот вопрос.
Когда необходимо показать, как соединены отдельные
атомы в молекуле, прибегают к так называемым струк-
турным формулам или формулам строения.
Структурная формула молекулы изопрена С5Н8 вы-
глядит так;
СН3
I
СН2 = С-СН^СН2.
Эта формула показывает, что изопрен имеет две так
называемые двойные связи. Двойная связь обозна-
чается двумя чёрточками.
Что же означают эти двойные связи в молекуле?
Каждый атом углерода способен присоединять к себе
четыре атома водорода (говорят: «углерод четырёх-
валентен»). Если все четыре связи каждого атома
углерода заняты другими атомами, то химическое соеди-
нение называется насыщенным. Простейшим приме-
ром такого соединения может служить газ метан СН4:
Н
I
Н-С —н.
I
н
Но есть и другого рода соединения, в которых связи
двух соседних атомов углерода насыщены не полностью.
В этом случае между атомами углерода образуются двой-
ные связи. Примером и может служить ненасыщен-
ный углеводород изопрен.
Ненасыщенные соединения легко вступают в реакции
с другими веществами, так как одна из связей в каждой
двойной связи непрочна; она легко разрывается, и по
месту разрыва идёт присоединение других атомов. Благо-
даря наличию двойных связей молекулы изопрена и сое-
диняются друг с другом в длинные цепочки-молекулы
каучука.
Вопрос о том, как присоединяются друг к другу мо-
лекулы изопрена при полимеризации, занимает исследо-
вателей и до сих пор. Упрощённо можно представить себе
этот процесс следующим образом.
16
У двух молекул изопрена происходит разрыв непроч-
ных двойных связей, с образованием промежуточных
валентностей (показанных пунктиром):
СН3 СН3
I I
СН2 — С — СН — СН2 СН2 - с - сн - сн2
Средние связи в каждой молекуле замыкаются между
собой, образуя двойные связи, а две крайние связи идут
на присоединение обеих молекул:
СН3 СН3
I I
- сн2 - с = сн - сн2 - сн2 - с = сн - сн2 —
В результате получается более сложная молекула —
димер, состоящая из двух преобразованных молекул
изопрена. Эта «двойная» молекула имеет на концах не-
насыщенные связи и может присоединять следующие
молекулы изопрена. Так постепенно из отдельных звеньев
происходит образование длинных цепочек — молекул на-
турального изопренового каучука.
4. СОВЕТСКИЙ СОЮЗ—РОДИНА ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ИСКУССТВЕННОГО КАУЧУКА
По мере развития интереса к каучуку учёные разных
стран стали искать пути получения дешёвого изо-
прена как сырья для синтеза искусственного каучука.
Вскоре, однако, выяснилось, что получение изопрена со-
пряжено с исключительными трудностями.
Тогда исследователи решили найти другие вещества,
другие непредельные углеводороды, из которых можно
было бы получить каучук.
В этих работах огромная роль принадлежала русским
учёным; А. М. Бутлерову, А. Е. Фаворскому, Н. Ма-
риуцце, А. М. Беркенгейму, И. Л. Кондакову, М. Г. Куче-
рову, И. И. Остромысленскому, Б. В. Бызову, С. В. Ле-
бедеву и другим. Здесь мы укажем лишь на некоторые
из этих работ.
2 2702
Ещё около 75 лет назад выдающийся русский химик
А. М. Бутлеров открыл способы полимеризации некото-
рых ненасыщенных соединений (эти способы в настоящее
Александр Михайлович Бутлеров, знаменитый русский химик
(родился в 1828 году, умер в 1886 году).
время используются в промышленных масштабах у нас
и за границей) и выяснил, как происходит их полимери-
зация, то-есть каким образом соединяются в полимер от-
дельные молекулы исходного вещества.
Продолжателем исследований А. М. Бутлерова явился
его ученик А. Е. Фаворский. Он провёл обширные иссле-
18
дования по изучению взаимных превращений углеводо-
родов, содержащих двойные и тройные связи. Химия аце-
тилена, созданная А. Е. Фаворским, явилась основой для
Алексей Евграфович Фаворский, выдающийся русский химик
(родился в 1860 году, умер в 1945 году).
получения в дальнейшем искусственного каучука из аце-
тилена в заводском масштабе. Ему принадлежит разра-
ботка нового метода получения изопрена и его производ-
ных из ацетилена.
2*
19
Работы Бутлерова и Фаворского в области полимери-
зации непредельных соединений продолжил выдающийся
ученик Фаворского Сергей Васильевич Лебедев.
Изучая полимеризацию различных ненасыщенных со-
единений, он в 1909 году впервые получил полимер угле-
водорода дивинила, по свойствам похожий на нату-
ральный каучук. Выбор Лебедевым дивинила как исход-
ного вещества для получения каучука имел важные прак-
тические последствия, так как в дальнейшем были най-
дены простые способы получения дивинила в больших
количествах.
Лебедев был очень хорошим экспериментатором. Он
наблюдал полимеризацию 16 углеводородов. Продуман-
ными и тщательно поставленными сложными опытами
ему удалось установить основные правила, которым под-
чиняется полимеризация дивинила, происходящая под
действием теплоты. Лебедев выяснил, как сказывается
на скорости процесса расположение двойных связей в
исходном веществе, как влияет температура полимериза-
ции на свойства получаемого полимера и т. д.
Работы талантливых русских химиков завоевали себе
широкую известность во всех странах мира, но не встре-
чали поддержки в России. С самого начала своего воз-
никновения русская резиновая промышленность работала
на заграничном натуральном каучуке. Недальновидное
царское правительство не было заинтересовано в практи-
ческом использовании этих замечательных открытий.
А между тем вопрос об искусственном каучуке переста-
вал быть узким, чисто научным вопросом. Развитие от-
раслей промышленности, потребляющих каучук (главным
образОхМ — автомобильной промышленности), вызывало
подъём цен на каучук. В странах, имеющих свой нату-
ральный каучук, вопрос о получении искусственного
каучука не являлся насущной проблемой. Но страны, не
имеющие собственных каучуковых плантаций, стояли
перед необходимостью создать производство искусствен-
ного каучука и таким образом освободиться от импорта
этого ценного материала.
Может быть, натуральный каучук можно получать и
из иных растений, кроме гевеи? Ботаники обнаружили
в разных странах более 500 различных каучуконосных
растений, однако оказалось, что подавляющее большин-
20
ство этих растений даёт очень мало каучука. Лучшим
каучуконосом оставалась уже известная нам гевея, даю-
щая около 160 граммов каучука в день. А гевея растёт
только в тропиках.
Необходимость обеспечения каждой страны собствен-
ным каучуком особенно резко сказалась во время первой
империалистической войны. Для обеспечения армий вою-
ющих государств требовалось очень много каучука.
У нас работы по изысканию собственных источников
сырья для получения каучука были начаты вскоре после
Великой Октябрьской социалистической революции.
В 1926 году на американский материк была направ-
лена специальная экспедиция для сбора семян растений,
которые могли бы разводиться в СССР в качестве каучу-
коносов. Результаты этой экспедиции оказались очень
незначительными. Попытки развести гевею в южных об-
ластях Советского Союза окончились неудачей. Не было
найдено и других заморских каучуконосов, которые пред-
ставляли бы для нас интерес.
В это время были организованы поиски каучуконос-
ных растений на территории СССР.
В Советском Союзе был найден в ближайшие годы
целый ряд кустарников — кок-сагыз, тау-сагыз, крым-
сагыз и др., из которых оказалось возможным получать
каучук хорошего качества. Лучшим из них для массового
разведения является найденный впервые на отрогах
Тянь-Шаня многолетний одуванчик кок-сагыз (рис. 5).
В сырых корнях его содержится около двух процентов
каучука.
В отличие от гевеи, латекс в кок-сагызе находится в
млечных трубках, расположенных внутри корня. При
высушивании корней латекс в них свёртывается, и об-
разуются длинные эластичные нити каучука. Извле-
чение каучука производится из тонко измельчённых
корней.
В настоящее время мы имеем большие плантации оте-
чественных каучуконосов. Но создание собственных
каучуковых плантаций — это был только один из пу-
тей обеспечения нашей социалистической Родины кау-
чуком.
Другой путь должны были проложить советские хи-
мики; это — путь синтеза каучука из простых веществ.
21
В 1926 году советское правительство объявило кон-
курс на лучший промышленный способ получения синте-
тического каучука. В конкурсе могли участвовать учёные
всех стран. По условиям конкурса к 1 января 1928 года
должны были быть представлены: описание способа,
схема получения каучука в заводских условиях из до-
Рис. 5. Многолетний одуванчик — кок-сагыз.
ступного сырья и 2 килограмма каучука, изготовленного
по предлагаемому способу. Были приняты лишь два спо-
соба и оба они принадлежали русским химикам: один —
С. В. Лебедеву, а второй — Б. В. Бызову. Лебедев пред-
ложил получать синтетический каучук из спирта, Бызов —
из нефти.
Способ С. В. Лебедева полностью удовлетворял усло-
виям конкурса и был отмечен государственной премией.
22
На разработку его были отпущены необходимые средства.
Одновременно были созданы условия и для получения
синтетического каучука из нефти.
Уже через два года после конкурса были построены
два опытных завода. На одном из них разрабатывался
и совершенствовался способ Лебедева, на другом — спо-
соб Бызова. Сергей Миронович Киров оказывал большую
личную помощь строительству и работе этих заводов.
В феврале 1931 года была получена первая заводская
партия каучука из спирта.
Уже в 1930 году началась подготовка к строитель-
ству первого крупного отечественного завода искусствен-
ного каучука. Работы проводились небывало быстрыми
темпами.
В январе 1931 года было решено построить и пустить
в конце года ещё три таких завода.
Товарищ Сталин на Первой Всесоюзной конференции
работников социалистической промышленности 4 февраля
1931 года сказал: «У нас имеется в стране всё, кроме
разве каучука, но через год-два и каучук мы будем иметь
в своём распоряжении».
Страна, руководимая партией большевиков, выпол-
нила сталинское указание.
Уже в 1935 году советские заводы искусственного
каучука выпускали многие тысячи тонн каучука; ныне они
производят его значительно больше. В 1950 году выра-
ботка каучука должна вдвое превысить выработку в до-
военный 1940 год.
Так Советский Союз решил труднейшую задачу про-
мышленного получения синтетического каучука. Наша
родина освобождена от ввоза каучука из капиталистиче-
ских государств.
Академик С. В. Лебедев, автор первого в мире про-
мышленного способа производства синтетического каучу-
ка, сам руководил работой по созданию и развитию этой
новой отрасли мощной советской химии. Он считал, что
«участие в грандиозном развёртывании промышленности
синтетического каучука есть награда, так как величай-
шее счастье — видеть свою мысль превращённой в живое
дело такой грандиозности».
Работы академика С. В. Лебедева пользуются заслу-
женным признанием во всём мире.
23
Сергей Васильевич Лебедев, автор первого в мире промышленного
способа производства синтетического каучука
(родился в 1874 году, умер в 1934 году).
24
Производство синтетического каучука в Германии
началось лишь в 1937 году, т. е. спустя 5 лет после того,
как в Советском Союзе был пущен первый завод синте-
тического каучука. Германия воспользовалась способами,
разработанными русскими учёными М. Г. Кучеровым и
И. И. Остромысленским. Первая попытка немцев полу-
чить искусственный каучук в заводском масштабе во
время войны 1914—1918 годов также основывалась на
работах русских химиков Н. Мариуццы и И. Л. Кон-
дакова.
Американская промышленность искусственного каучу-
ка была создана ещё позже, в 1942 году, и также исполь-
зовала в своём производстве работы русских учёных:
А. М. Бутлерова, И, И. Остромысленского и С. В. Ле-
бедева.
Русская химическая наука, блестящие достижения ко-
торой во всех областях неоспоримы, явилась колыбелью
всех основных современных способов промышленного по-
лучения искусственного каучука.
Лишь могучему и талантливому русскому народу ока-
залось по плечу первому решить сложнейшую задачу по-
лучения искусственного каучука в промышленных усло-
виях.
5. КАУЧУК ИЗ КАРТОФЕЛЯ
Мы говорили, что для получения искусственного каучука
по промышленному способу Лебедева необходим эти-
ловый (винный) спирт.
Этиловый спирт в технике получают главным образом
путём брожения из картофеля или хлебных злаков. Вы-
годнее использовать картофель.
Картофель распаривают в закрытых котлах водяным
паром и превращают его в полужидкую кашицу. В боль-
ших запарных чанах эту кашицу смешивают с пророс-
шими зёрнами ячменя — солодом. Под действием солода
картофельный крахмал превращается в сахаристые ве-
щества; кашица становится сладкой и более жидкой.
К ней прибавляют дрожжи и переводят её в бродильные
чаны, где в течение приблизительно трёх суток происхо-
дит винное брожение: сахаристые вещества под влиянием
дрожжей превращаются в спирт. Из полученной бражки,
25
содержащей около 8 процентов спирта, перегонкой выде-
ляется 90-процентный спирт-сырец. Из 12 тонн картофеля
можно таким образом получить 1 тонну спирта.
Спирт-сырец и идёт на производство синтетического
каучука.
Трудно представить себе, как из легкоподвижной, бес-
цветной жидкости — этилового спирта — можно получить
твёрдый, прочный и эластичный каучук. Однако химия,
в числе прочих «чудес», может совершать и это. Совре-
менные химики научились в результате сложнейших пре-
вращений создавать вещества, совершенно не похожие
на исходное сырье.
Мы уже говорили о том, что ещё в 1909 году С. В. Ле-
бедев, полимеризуя ненасыщенный углеводород дивинил,
получил полимер дивинила, похожий на натуральный
каучук. Но как получить дивинил?
В 1902 году русскому химику В. Н. Ипатьеву впервые
удалось получить дивинил из спирта. Ипатьев пропускал
пары спирта над порошком алюминия, нагретым до
600 градусов. Спирт разлагался, и одним из продуктов
этого разложения был дивинил. Однако дивинила полу-
чилось очень мало— 1,5 грамма из каждых 100 граммов
спирта.
В 1915 году Остромысленский использовал для этой
цели спирт в смеси с другими веществами и получил уже
больше дивинила— 18 граммов из каждых 100 граммов
спирта.
В 1926—1928 годах Лебедев открыл способ получать
из спирта значительное количество дивинила. Он разра-
ботал такой катализатор (катализаторами называются
вещества, ускоряющие химические превращения, но не
входящие в состав получаемых при этом продуктов), ко-
торый намного увеличил выход дивинила из спирта. Стои-
мость дивинила благодаря этому сильно снизилась. Это
было очень важно, ибо возможность получать дешёвый
исходный углеводород является основой широкого произ-
водства искусственного каучука.
Спирт перерабатывается в каучук на больших хи-
мических заводах. Познакомимся с работой этих за-
водов.
Спирт-сырец прибывает на завод в стальных цистер-
нах (рис. 6). Его сливают в баки, из которых насосами
26
подают в трубчатые аппараты. В этих аппаратах спирт
кипит, превращаясь в пары. Пары поступают в специаль-
ные печи. Внутри огромных накалённых печей помешены
высокие стальные сосуды — реторты; в них находится
катализатор Лебедева. При температуре в несколько сот
Рис. 6. Схема получения каучука из спирта.
градусов пары спирта проходят над раскалёнными ча-
стицами катализатора, и спирт перестаёт существовать
как спирт. Вместо него образуется ряд разнообразных
продуктов, из которых наиболее ценным является ди-
винил.
Упрощённо процесс разложения спирта на дивинил
можно представить так:
2С2Н.ОН —> С4Нб 4- Н2 4-2НД
этиловый дивинил водород вода’
спирт
По этой реакции из одной тонны спирта получается
около 600 килограммов дивинила.
Количество образующегося дивинила зависит от тем-
пературы, от давления, от скорости прохождения паров
спирта через реторты, от состава катализатора и от мно-
гих других причин. Для успешного руководства рабо-
той печи, этого сложного аппарата, требуется большое
уменье.
27
Дивинил выделяют из получающейся при разложении
спирта смеси паров и газов и подвергают тщательной
счистке. В результате получается дивинил-ректификат —
бесцветная жидкость, кипящая при температуре минус
4,5 градуса. Его полимеризуют в больших стальных аппа-
ратах-— автоклавах, под давлением, в присутствии
катализатора — металлического натрия.
Чтобы ускорить начало процесса полимеризации, авто-
клав осторожно подогревают горячей водой. При этом
молекулы дивинила становятся активными, способными
соединяться друг с другом. Кроме того, остатки вред-
ных примесей в дивиниле, мешающие полимеризации,
вступают при нагревании в соединение с натрием,
и дивинил таким образом дополнительно очищается. Это
также способствует успешному протеканию полиме-
ризации.
При полимеризации, как мы уже знаем, отдельные мо-
лекулы дивинила, соединяясь, образуют молекулу искус-
ственного каучука:
11 ^4^6 * (^4^б)/2*
дивинил каучук
Соединение двух молекул дивинила упрощённо можно
представить, подобно соединению молекул изопрена, сле-
дующим образом. У каждой молекулы дивинила
сн2 = сн — сн^=сн2
разрываются непрочные двойные связи:
СН2 - СН - СН - СН2.
Две соседние средние связи соединяются, образуя но-
вую двойную связь, а крайние связи остаются свобод-
ными:
-СН-СН = СН-СН-.
Две такие неустойчивые молекулы соединяются друг
с другом и образуется более сложная частица:
— СН — СН — СН — СН — СН — СН— СН — СН — .
У этой частицы также есть две свободные связи. По-
этому рост цепи продолжается дальше. Так образуется
28
огромная молекула искусственного каучука, построенная
в виде длинной цепочки.
Цепи молекул дивинила могут быть как прямые, так
и разветвлённые. Считается, что чем прямее цепи в моле-
кулах каучука, тем он эластичнее (молекулы натураль-
ного каучука, обладающего наилучшей эластичностью,
построены в виде мало разветвлённых цепочек). Чем
длиннее цепь, тем твёрже каучук.
Полимеризация — очень капризный и вместе с тем
очень ответственный процесс, во многом влияющий на
качество образующегося каучука. Вредные примеси ди-
винила, действующие иногда в совершенно ничтожном
количестве, стенки сосуда и другие причины могут пре-
кратить рост цепей молекул и остановить процесс. По-
этому полимеризация требует чистоты исходных продук-
тов и большого внимания.
Полимеризация протекает с выделением тепла, благо-
даря чему температура и давление в полимеризаторе с
течением времени повышаются. Каждый килограмм диви-
нила при полимеризации выделяет 350 больших кало-
рий. Этого тепла достаточно, чтобы нагреть от 0 гра-
дусов до кипения 3,5 литра воды. Поэтому, когда про-
цесс уже идёт, требуется не нагрев, а охлаждение ап-
парата.
Через 15—20 часов процесс заканчивается, темпера-
тура и давление в полимеризаторе падают.
Автоклав вскрывают и подъёмным краном выгру-
жают большую светложёлтую глыбу, так называе-
мый «блок» каучука, весом около тонны. Каучук разре-
зают на части и перемешивают в больших плотно за-
крытых мешалках при пониженном давлении для удале-
ния газов.
Затем каучук прокатывается между стальными вал-
ками. Тонкие полотнища каучука с валков наматываются
в рулоны. Каучук упаковывается и отправляется на рези-
новые заводы.
Этот способ получения синтетического каучука и
был разработан С. В. Лебедевым. По сравнению со спо-
собами, принятыми за границей, он весьма прост. Круп-
ным преимуществом его является и то, что он не тре-
бует применения аппаратуры из специальных матери-
алов.
29
При производстве каучука из спирта получается це-
лый ряд ценных отходов, перерабатываемых в различные
продукты, нужные народному хозяйству (эфир, искус-
ственную олифу и т. д.).
6. КАУЧУК ИЗ ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК
Вы познакомились с производством искусственного
каучука из этилового спирта, который в свою очередь
был получен из картофеля или других крахмалосодер-
жащих продуктов. Но нельзя ли получить этиловый спирт,
не затрачивая на это картофеля или другого ценного пи-
щевого сырья? Можно.
Спирт можно получить из . . . самых обычных древес-
ных опилок, отходов производства строительных материа-
лов (рис. 7). Если измельчённую древесину, стружку или
Рис. 7. Спирт можно получить из древесных опилок.
опилки нагревать под давлением со слабой серной кисло-
той, то основные «кирпичики», из которых построена дре-
весина— молекулы клетчатки (целлюлозы), взаимодей-
ствуя с водой, разлагаются и образуют сахаристые веще-
ства. Этот процесс называется гидролизом.
Сахаристые вещества затем сбраживаются дрожжами
в спирт. Слабый спирт перегонкой превращают в крепкий.
Для получения 1 тонны спирта необходимо затратить
не так уж много сухой древесины — около 9 тонн.
СССР обладает огромными лесными массивами. Наши
леса — ото колоссальные источники сырья для производ-
ства искусственного каучука.
Ещё в 1934 году XVII съезд ВКП(б) постановил все-
мерно развивать производство спирта из опилок и отходов
30
бумажной промышленности. За годы второй и третьей
пятилеток у нас были построены и пущены заводы по вы-
работке гидролизного спирта, спирта из древесины. Этот
спирт в настоящее время в больших количествах пере-
рабатывается в искусственный каучук.
Спирт можно получать также из сульфитных
щёлоков. Так называются отходы при выделении из
древесины целлюлозы, необходимой для производства
искусственного волокна, киноплёнки и т. д. Сульфитные
щёлока содержат значительное количество сахаристых
веществ, которые могут подвергаться спиртовому броже-
нию. Из 1 тонны сульфитных щёлоков можно получить
до 10 литров 96-процентного спирта.
Гидролизный и сульфитный спирты перерабатывают-
ся в синтетический каучук так же, как и спирт из кар-
тофеля.
Так могущественная химия дала возможность полу-
чать каучук не только из растущего дерева — гевеи, но и
из любого уже срубленного дерева, превращая его клет-
чатку в спирт.
7. КАУЧУК ИЗ НЕФТИ
В результате разложения животных и растительных
остатков в недрах земли за миллионы лет образова-
лись большие запасы нефти. Нефть — это сложная смесь
различных углеводородов.
Как и уголь, она служит топливом, однако её нельзя
рассматривать только как топливо. В состав нефти входит
большое количество ценнейших веществ, которые можно
и нужно использовать для получения различных химиче-
ских продуктов. Недаром великий русский химик Дмит-
рий Иванович Менделеев говорил: «Нефть — это не топ-
ливо, — топить можно* и ассигнациями».
Использование нефти как сырья для химических
производств началось по-настоящему лишь в послед-
ние годы.
Огромные количества добываемой из недр земли
нефти подвергаются перегонке с целью получения бен-
зина, керосина, лигроина и т. д. Для увеличения выхода
бензина нефть подвергают пиролизу или крекин-
гу. Так называются процессы, при которых сложные
31
углеводороды, входящие в состав нефти, расщепляются
под влиянием высокой температуры и давления. При этом
образуются более ценные продукты, например, углеводо-
роды бензина, а также газообразные углеводороды, в
частности, этилен.
Крекинг производят, нагревая нефтепродукты выше
450 градусов или же их пары — выше 550 градусов. Этот
процесс позволяет резко повышать выход бензина из
нефти. Он был открыт русским учёным и инженером
В. Г. Шуховым в 1891 году. Это имя также должно войти
в историю получения искусственного каучука, ибо газы
крекинга нефти служат теперь ценнейшим сырьём для
получения каучука.
Этилен представляет для нас большой интерес, так
как из этого лёгкого горючего газа можно получать син-
тетический этиловый спирт. Это открыл знаменитый рус-
ский химик А. М. Бутлеров ещё в 1873 году. Действуя
на этилен серной кислотой, а затем обрабатывая получен-
ный при этом продукт водой, он впервые получил синте-
тический этиловый спирт. Способ Бутлерова теперь на-
шёл промышленное применение.
Позднее был разработан другой способ получения
спирта из этилена — прямым присоединением к нему
воды в присутствии катализатора. Этот способ не требует
применения больших количеств серной кислоты и имеет
поэтому большую будущность.
Синтетический спирт перерабатывается по способу
Лебедева в дивинил, а последний — в искусственный
каучук. Это — каучук из нефти.
Этилен может быть выделен и из коксового
газа — продукта сухой перегонки каменного угля.
Вот насколько разнообразными запасами непищевого
сырья для получения спирта обладает наша страна с её
необъятными лесными массивами и огромными залежами
нефти и угля.
Непищевой спирт — наиболее подходящее сырьё для
получения искусственного каучука в любых, требуемых
народному хозяйству количествах.
На рисунке 8 наглядно представлен расход различного
сырья для получения 1 тонны этилового спирта.
В первые годы промышленность искусственного каучу-
ка в Советском Союзе (использовала спирт только из пи-
32
шевого сырья. В настоящее время успешно развивается
производство каучука и из непищевого сырья.
Другим ценным для производства искусственного
каучука углеводородом, содержащимся в газах нефте-
переработки, является бутан, из которого также можно
получить дивинил.
Для получения дивинила от молекулы бутана С4Н10
необходимо отнять 4 атома водорода. При этом сначала
получается углеводород с одной двойной связью — бути-
лен, а затем дивинил:
С4Н10 -»С4Н8 -»С4Нб.
бутан бутилен дивинил
Превращение бутана в бутилен и бутилена в дивинил
совершается при высокой температуре в присутствии ка-
тализаторов.
Рис. 8. Вот сколько нужно затратить разного сырья,
чтобы получить 1 тонну спирта.
Получение дивинила можно производить и прямо из
бутилена, который также содержится в газах нефтепере-
работки. Практически, при разделении газов крекинга
нефти, выделяются не чистые бутан и бутилен, а их
смесь — бутан-бутиленовая фракция, поступающая на
переработку для получения дивинила.
В последние годы химики и инженеры разработали
промышленные способы превращения бутана и бути-
лена в дивинил. Благодаря этому производство синтети-
ческого каучука располагает теперь новым дешёвым
сырьём.
33
Получение искусственного каучука из нефти через
бутан наглядно представлено на рисунке 9.
Широкое использование газов нефтепереработки (бу-
тана и бутилена) для получения искусственного каучу-
ка— дело ближайшего будущего.
В газах нефтепереработки содержится много и других
ценных веществ, из которых после ряда превращений
можно также получить искусственный каучук и кау-
Дальнеймая
переработка
Бутилен | |
Рис. 9. Каучук можно получить из нефти.
чукоподобные материалы. Таким образом, отходы неф-
тепереработки оказываются не менее ценными, чем
сама нефть.
В районах нефтяных месторождений из недр земли
обычно выделяются естественные газы. Эти газы содер-
жат углеводороды и могут также быть использованы для
получения искусственного каучука и других ценных
химических продуктов.
Каучук из нефти — это самый дешёвый каучук.
Разработкой способов получения каучука из нефти
занимались известные русские учёные: Остромысленский,
Бызов, Лебедев и др. Ценные исследования в этой об-
ласти были проведены также школой академика Зелин-
ского.
34
8. КАУЧУК ИЗ УГЛЯ И ИЗВЕСТИ
ГТ ри автогенной сварке и резке металлов применяют
бесцветный легко воспламеняющийся газ — ацети-
лен. Сгорая в кислороде, ацетилен способен развивать
высокую температуру, свыше 2700 градусов.
Помимо этого, ацетилен — важнейшее сырьё для хи-
мического синтеза. Из него также можно получать эти-
ловый спирт, искусственный каучук и множество других
ценных химических продуктов.
Получают этот газ следующим образом. В небольшой
аппарат — ацетиленовый генератор — закладывают куски
карбида кальция (соединение металла кальция с углём)
и заливают их водой. При действии воды на карбид каль-
ция и выделяется ацетилен:
СаС2 -|- 2Н2О —>С 2Н2 Са (ОН)2.
карбид вода ацетилен гашёная
кальция известь
Каждый килограмм карбида кальция может давать
около 300 литров газообразного ацетилена.
Карбид кальция получают в огромных электрических
печах — карбидных печах; в них нагревают до
2000 градусов смесь каменного угля и извести. При этом
уголь химически взаимодействует с известью, образуя
карбид кальция.
Ацетилен содержится также в небольших количествах
в газах нефтепереработки, в коксовом газе и естественном
газе. Новым интересным способом получения ацетилена
является так называемый электрокрекинг углеводорода
метана («болотного газа»). Если метан пропускать с очень
большой скоростью через пламя электрической дуги при
температуре около 1700 градусов, так, чтобы пребывание
его в пламени длилось не больше одной тысячной доли
секунды, то при этих условиях образуется значительное
количество ацетилена.
Каким же путём можно получить из ацетилена каучук?
В 1881 году русский химик М. Кучеров нашёл способ
превращать ацетилен в уксусный альдегид (СН3СНО),
а в 1913—1915 годах И. И. Остромысленский разрабо-
тал способ получения из уксусного альдегида диви-
нила. Таким образом, из ацетилена путём сложных
химических превращений мы можем получить искусствен-
35
ный каучук (рис. 10). Шины и галоши из угля и из-
вести!
Существует и другой путь получения искусственного
каучука из ацетилена. Дело в том, что сам ацетилен об-
ладает способностью полимеризоваться. Полимеризуясь
Гидратация
Рис. 10. Получение каучука из угля и извести.
в присутствии катализатора, он даёт углеводород
винилацетилен:
2СН == СН СН === С ~ СН— СН2.
ацетилен винилацетилен
Винилацетилен при температуре выше 5 градусов —
газ. При действии на винилацетилен хлористого водорода
получается бесцветная жидкость — хлоропрен:
CH ~ С - СН = СН2 4- НС1 -> СН2 = СС1 - сн = сн2.
винилацетилен хлористый хлоропрен
водород
Хлоропрен можно рассматривать как дивинил, в мо-
лекуле которого один атом водорода замещён хлором.
Он весьма легко полимеризуется в каучук. Хлоропрено-
вый каучук обладает очень ценными свойствами. Он спо-
собен вулканизоваться без добавления серы, при простом
нагревании.
9. ЖИДКИЙ КАУЧУК
О течение двух последних десятилетий стали применять
особый вид полимеризации углеводородов — полиме-
ризацию в эмульсиях.
Если сильно перемешать дивинил с водой, то мельчай-
шие капельки дивинила равномерно распределятся в воде.
36
Получится водная эмульсия дивинила. В такой эмуль-
сии можно также проводить полимеризацию дивинила.
Пользоваться в этом случае металлическим натрием в ка-
честве катализатора, конечно, нельзя, так как натрий
легко вступает в реакцию с водой. Поэтому при полиме-
ризации в эмульсиях употребляют другие катализаторы,
не реагирующие с водой, но растворяющиеся в ней.
Обычно полимеризуют в эмульсии не один дивинил,
а смесь его с другими углеводородами, чаще всего со
Рис. 11. В капельке эмульгатора вырастает частица каучука.
стиролом (СбН5СН — СН2). При этом происходит
совместная полимеризация дивинила и стирола, и полу-
чаются сложные по составу молекулы полимера.
Но зачем же брать для полимеризации два углеводо-
рода? В этом есть большой смысл. Свойства каучука во
многом зависят от состава его молекул. Комбинируя раз-
личные углеводороды в разных количествах, мы можем
получать целую гамму искусственных каучуков с разно-
образными ценными свойствами. Этого нельзя достигнуть,
если полимеризовать только один дивинил.
В результате полимеризации в эмульсии получают не
твёрдый каучук, а латекс, по внешнему виду похожий на
латекс из гевеи.
Каким же путём образуется искусственный латекс?
В водную эмульсию дивинила, кроме катализатора,
вводят вещество, называемое эмульгатором. Эмуль-
гатор делает эмульсию более стойкой, нерасслаиваю-
щейся. Крупные частицы эмульгатора — мицеллы —
находятся в эмульсии во взвешенном состоянии, как и ка-
пельки дивинила.
37
Дивинил проникает внутрь мицелл эмульгатора, кол-
лоидно растворяясь в нём, вместе с катализатором и дру-
гими добавками, и там полимеризуются. В мицелле эмуль-
гатора постепенно вырастает глобула каучука (рис. 11).
35-процентная взвесь частиц каучука в воде и пред-
ставляет собою искусственный латекс.
Рис. 12. Аппарат для получения искусственного латекса.
На заводах искусственного каучука латекс получают
в больших стальных аппаратах с мешалками (рис. 12),
соединённых в батареи по 12 аппаратов в каждой. Работа
этих батарей заключается в следующем. В первый по
ходу полимеризатор, нацело заполненный жидкостью,
насосом непрерывно подаётся смесь исходных веществ,
в точно отмеренных количествах. Из первого аппарата
смесь переходит во второй и т. д. Полимеризация начи-
38
нается уже в первых аппаратах. Из последнего полиме-
ризатора непрерывно отбирается готовый латекс, из кото-
рого затем удаляются газообразные примеси.
Глобулы искусственного латекса имеют форму шари-
ков, состоящих из твёрдого каучука. Диаметр их в сред-
нем значительно меньше, чем диаметр глобул натураль-
ного латекса; он равен всего лишь 0,15—0,10 микрона.
Все шарики каучука в синтетическом латексе, как и
в натуральном, несут на себе электрический заряд.
Из искусственного латекса можно коагуляцией выде-
лить каучук, но можно использовать и сам латекс.
Производство каучука из искусственного латекса при-
обрело в настоящее время важное значение во всех стра-
нах, получающих искусственный каучук в промышленных
Рис. 13. Путь превращения искусственного латекса в каучук.
масштабах. Этот процесс удобен, прост, безопасен и, что
самое главное, даёт однородный каучук. При стандартных
исходных веществах все партии эмульсионного каучука,
получаемого непрерывным путём, практически одинаковы
по своим свойствам — в этом и заключается его одно-
родность.
Выделение искусственного каучука из латекса произ-
водится разными способами, на машинах различной кон-
струкции. Применяется, например, интересный способ
непрерывного выделения каучука в виде тонкой ленты на
так называемой лентоотливочной машине (рис. 13). На
широкую бесконечную стальную ленту с очень мелкими
отверстиями, движущуюся со скоростью нескольких мет-
ров в минуту, из специального коагуляционного бака
непрерывно поступает латекс с прибавленными к нему
коагуляторами — уксусной кислотой и какой-нибудь
солью. Масса образующихся кусочков твёрдого кау-
чука прессуется на ленте валками, промывается водой
39
и в виде ровной тонкой ленты поступает в сушилку.
По выходе из сушилки лента каучука наматывается
в рулоны.
Искусственный латекс, как и естественный, можно
сгущать до состояния пасты, удобной для перевозки на
большие расстояния.
Сто шестьдесят лет тому назад был взят первый патент
на получение водонепроницаемых материалов путём по-
крытия их слоем каучука, растворённого в скипидаре.
Позднее, как мы видели, для той же цели применялись
растворы каучука в лёгком масле — сольвент-нафте. С тех
пор растворы каучука в различных горючих жидкостях
(бензине, бензоле и др.) нашли широкое применение
в производстве резиновых изделий. Однако частые по-
жары и отравления рабочих растворителем были обычным
явлением в цехах, получающих и использующих резино-
вые клеи.
Поэтому в последнее время каучуковые растворы всё
больше и больше заменяются «жидким каучуком» —
искусственным латексом.
Работа с латексом безопасна: он не горюч и не содер-
жит ядовитых веществ. При работе с ним не теряются
большие количества бензина.
«Жидкий каучук» используется при изготовлении тон-
костенных бесшовных резиновых изделий, при получении
асбестового картона, заменителей кожи, пористой резины,
для пропитки тканей и т. д.
Эмульсионная полимеризация и получение искусствен-
ного каучука через латекс необычайно расширили воз-
можности получения каучуков с различными свойствами.
Комбинируя различные углеводороды и полимеризуя их
в эмульсии, можно производить большое число ценных
искусственных продуктов.
10. КАКОЙ КАУЧУК САМЫЙ ЛУЧШИЙ?
Химический синтез открывает для нас широкие воз-
можности. Ведь различными комбинациями простых
веществ можно получить практически бесконечное число
сложных соединений с различными свойствами. Если при-
рода даёт нам продукты с одними и теми же свойствами,
то исследователь может получить не только такие же про-
дукты, но и много других, со свойствами заранее задан-
40
ными, нужными для практики. Это можно видеть на при-
мере получения искусственного каучука.
Теперь промышленность производит много разных
каучуков.
Часто можно слышать вопрос: какой каучук лучше —
натуральный или синтетический? В настоящее время на
это не так просто ответить. По ряду свойств натуральный
каучук превосходит синтетический; по многим свойствам
синтетические каучуки лучше, чем натуральный.
Натуральный каучук отличается прочностью и высо-
кой эластичностью, но по стойкости к действию раство-
рителей, по сопротивлению истиранию, по газонепрони-
цаемости он значительно уступает многим синтетическим
каучукам.
Морозостойкость натурального каучука пока ещё
более высока: изделия из него сохраняют эластические
свойства при температуре до минус 70 градусов. Однако
нет сомнений в том, что в будущем будет получен такой же
морозостойкий искусственный каучук.
Уже в настоящее время подавляющее большинство
резиновых изделий самого разнообразного назначения
изготавливается из искусственных каучуков. Количество
этих изделий с каждым днём увеличивается. Луч-
шие сорта натурального каучука часто уже не в со-
стоянии заменить специальные виды искусственного
каучука.
Около 80 процентов всего каучука идёт на изготовле-
ние всевозможных шин. Поэтому прежде всего нужно
было испытать искусственный каучук в шинах. С этой
целью в 1933 году, на заре развития промышленности
искусственного каучука, был устроен специальный авто-
мобильный пробег Москва — пустыня Кара-Кум — Мо-
сква. На протяжении десятков тысяч километров в тяжё-
лых дорожных условиях соревновались между собою
автошины из натурального и искусственного каучука.
Юный искусственный каучук с честью выдержал испы-
тание.
Шины из натрий-дивинилового каучука показали износ
в 64 грамма на 100 километров пути, тогда как шины из
заморского натурального каучука дали износ 89 граммов,
а шины из отечественного каучуконоса кок-сагыза —
84 грамма.
41
Так каракумский пробег на практике подтвердил
отличные свойства автомобильных шин из искусствен-
ного каучука.
Стойкость натрий-дивинилового синтетического кау-
чука к истиранию в условиях высоких температур, разви-
вающихся в автомобильных покрышках при их эксплоа-
тации, оказалась значительно выше, чем у натурального
каучука. Отдельные шины из синтетического каучука при
других испытаниях выдерживали до 100 000 километров
пробега.
Не надо забывать, что промышленность синтетического
каучука по существу только начала развиваться. Искус-
ственному каучуку всего лишь 20 лет. Впереди ещё много
работы и несомненно блестящие достижения.
Сегодня искусственный каучук не лучше и не хуже
натурального каучука: он дополняет его.
«Всякая новая форма синтетического каучука, —
писал академик С. В. Лебедев, — приносит с собою новый
комплекс свойств, которых нет ни у природного кау-
чука, ни у других синтетических каучуков». Свойства
каждого из каучуков определяют и области его при-
менения.
Существуют так называемые универсальные каучуки,
из которых может быть изготовлено большинство резино-
вых изделий. К таким каучукам относятся каучук из
гевеи, натрий-дивиниловый и дивинил-стирольный кау-
чуки. Кроме того, имеется целый ряд каучуков и каучуко-
подобных продуктов, которые применяются для специаль-
ных целей. Таковы, например, дивинил-нитрильный кау-
чук, полиизобутилен, бутил-каучук, тиоколы, силиконы
и др. Каждый из этих продуктов во многом отличается от
натурального каучука.
Каковы же эти отличия?
Каучук полиизобутилен (продукт полимериза-
ции непредельного углеводорода изобутилена) не изме-
няется со временем, то-есть не «стареет», как натураль-
ный каучук. Кроме того, он плохо проводит электрический
ток и отличается стойкостью по отношению к действию
различных кислот, щёлочей, окислителей и др. Эти цен-
ные свойства полиизобутилена используются в ряде спе-
циальных изделий. Из полиизобутилена, нанесённого на
ткань, можно, например, изготовить защитный костюм,
42
который может противостоять действию самых сильных
кислот, разрушающих обычный каучук. Полиизобутилен
широко применяется в химической промышленности для
обкладки различных сосудов, труб, рукавов и т. д. Однако
полиизобутилен имеет недостаток: при нагревании он ста-
новится липким, а затем начинает течь.
Смесь изобутилена с небольшим количеством
(2—3 процента) изопрена или дивинила даёт после поли-
меризации в эмульсии так называемый бутил-кау-
ч у к, по свойствам лучший, чем полимер чистого изобу-
тилена.
Бутил-каучук способен вулканизоваться; поэтому из-
делия из него, обладая всеми достоинствами изделий из
полиизобутилена, не имеют их недостатков — липкости и
текучести при повышенных температурах. Вулканизован-
ные смеси из бутил-каучука прочны и не липки. Бутил-
каучук применяется для изготовления автомобильных
камер, шлангов, транспортёрных лент, для изоляции кабе-
лей, обкладки резервуаров и т. д.
Особой группой стоят многочисленные сложные по
составу синтетические продукты — т и о к о л ы, по свой-
ствам напоминающие каучук и отличающиеся исключи-
тельной стойкостью к действию растворителей: бензина,
масел и др. Из них с успехом готовят кабели, шланги
и другие изделия, соприкасающиеся при работе с маслами
и углеводородами.
При совместной полимеризации дивинила и нитрила
акриловой кислоты (СН2 = CHCN) получаются д и в и-
н и л-н итрильные каучуки. Выдающимся свойством
этих каучуков является их маслоупорность. Образцы из
этих каучуков можно неделями выдерживать в маслах и
некоторых растворителях, и они почти не набухают. Проч-
ность их на разрыв изменяется при этом весьма мало, тог-
да как образцы из натурального каучука в этих условиях
набухают очень сильно и почти полностью теряют свою
прочность. Поэтому из резины на основе дивинил-нитриль-
ных каучуков изготовляют главным образом детали, рабо-
тающие в условиях, где требуется высокая стойкость
к действию масел. Такой резиной обкладывают также
внутреннюю поверхность аппаратов в химической про-
мышленности, с целью защиты их от разрушающего
действия кислот и других едких жидкостей.
43
Каучук из угля и извести — хлоропреновый каучук,
так же как и дивинил-нитрильный, исключительно стоек
к действию масел и других веществ. Этот каучук не го-
рюч, клеек, эластичен. Он применяется часто в тех слу-
чаях, когда натуральный каучук не даёт хороших резуль-
татов.
Электрические кабели, оболочки аэростатов, различ-
ные маслостойкие и теплостойкие изделия, защитная
одежда, обкладка химических аппаратов и многие дру-
гие специальные резиновые изделия с успехом изготов-
ляются из хлоропренового каучука.
Большой интерес представляют силиконы —
каучукоподобные материалы, получающиеся из кремния
и некоторых производных углеводородов. Силиконы по
своему химическому составу мало схожи с натуральным
каучуком, но могут давать резиноподобные смеси и изде-
лия. Они исключительно ценны своей стойкостью к высо-
ким температурам. При нагревании до 200—300 градусов
лучшие резиновые изделия из натурального и искус-
ственных каучуков приходят в полную негодность, изде-
лия же из силиконов сохраняют свою эластичность и
ра ботоспособность.
В настоящее время известно уже несколько десятков
различных каучукоподобных материалов, различных и по
составу, и по свойствам.
Исследователи, удовлетворяя запросы практики, со
временем получат искусственные каучуки, обладающие
одновременно и эластичностью, и морозостойкостью, и
бензостойкостью, и другими ценнейшими свойствами.
Совершенно прав был академик Лебедев, говоря: «Син-
тез каучуков — источник бесконечного многообразия.
Теория не кладёт границ этому многообразию. А так как
каждый новый каучук является носителем своей ориги-
нальной шкалы свойств, то резиновая промышленность,
пользуясь наряду с натуральными также и синтетиче-
скими каучуками, получит недостающую сейчас свободу
в выборе нужных свойств...».
В результате напряжённой повседневной работы
исследователей качество каучука непрерывно улучшается,
количество разновидностей его увеличивается.
Не нужно забывать и ещё одно крупное преимущество
синтетического каучука. Каучук искусственным путём
44
производится в сотни и тысячи раз быстрее, чем обра-
зуется в природных условиях: ни климат, ни почва, ни
урожайность не могут влиять на выработку искусствен-
ного каучука. Синтетический каучук постепенно вытесняет
натуральный каучук.
Будущее, несомненно, принадлежит искусственному
каучуку, точнее — целому ряду каучуков с их разнообраз-
ными свойствами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Оы познакомились с одним из величайших достижений
химического синтеза — получением искусственного
каучука.
Многие иностранные учёные не верили, что эта круп-
нейшая научно-техническая проблема может быть разре-
шена. Немецкий химик Готлиб в 1925 году писал, что он
считает потерянными годы, потраченные им на синтез
каучука. А в 1931 году известный американский изобре-
татель Эдиссон, услышав о том, что в СССР получили син-
тетический каучук и собираются строить крупные заводы
синтетического каучука, заявил: «Я не верю, что Совет-
скому Союзу удалось получить синтетический каучук. Это
сплошной вымысел. Мой собственный опыт и опыт других
показывает, что вряд ли процесс синтеза вообще когда-
либо увенчается успехом».
Будущее показало всю несостоятельность этих заяв-
лений. Люди русской науки завоевали своими открытиями
первенство Советского Союза и в разработке способов
получения синтетического каучука, и в промышленном
осуществлении его производства. В настоящее время про-
изводство искусственного каучука является мощной
отраслью советской промышленности.
Производство искусственного каучука неуклонно раз-
вивается.
Мы видели, что сырьём для производства каучука
могут быть самые разнообразные и доступные материалы:
картофель, древесина, нефть, уголь, известь.
Необъятны сырьевые ресурсы Советского Союза.
У нас имеются богатейшие залежи каменного угля,
запасы «чёрного золота» — нефти, «зелёного золота» —
лесов.
45
Наконец, наша Родина занимает первое место в мире
по запасам «белого угля» — энергии рек, необходимого
для крупной промышленности искусственного каучука.
Всё это создаёт благоприятнейшие возможности для
неограниченного развития отечественного производства
самого лучшего и самого дешёвого в мире синтетического
каучука.
Развитие производства синтетического каучука из раз-
личного сырья — яркий пример могущества современной
химии.
Двести лет тому назад гениальный русский учёный
Михаил Васильевич Ломоносов своим проникновенным
взором уже видел эти чудодейственные возможности
химии. Он говорил: «Широко распространяет химия руки
свои в дела человеческие; куда ни посмотрим, куда ни
оглянемся, везде обращаются пред очами нашими успехи
её прилежания».
Искусственный каучук — одно из блестящих под-
тверждений этой мысли великого учёного.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................................... 3
1. Как узнали о каучуке и научились его использовать .... 4
2. Натуральный каучук................................. 8
3. Что такое каучук?.................................... 13
4. Советский Союз — родина промышленности искусственного
каучука................................................. 17
5. Каучук из картофеля................................. 25
6. Каучук из древесных опилок.......................... 30
7. Каучук из нефти..................................... 31
8. Каучук из угля и извести........................... 35
9. Жидкий каучук.....................................• 36
10. Какой каучук самый лучший?.......................... 40
Заключение.........*.................................... 45
ГЛАВПОЛИГРАФИЗДАТ
при Совете Министров СССР
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
«ГОСТЕХИЗДАТ»
Москва, Орликов пер., 3
ГОТОВЯТСЯ К ПЕЧАТИ:
1. Проф. К. Л. Баев. Зам л я и планеты.
2. И. Ф. Добрынин. Электроприборы в быту.
3. Ф. Л. Вейтков. Электричество в нашей ж и з ни.
4. Проф. А. И. Китайгородский. Кристаллы.
5. Проф. Б. Б. Кудрявцев. Михаил Васильевич Ло-
моносов. Его жизнь и деятельность. 2-е
издание.
6. В. Е. Прудников. Пафнутий Львович Чебышев-
Его жизнь и деятельность,
И другие,
Цена 70 к
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА
м
1. Проф. М. Ф. СУББОТИН. Происхождение и возраст Земли.
2. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Как устроена Вселенная.
3. Проф. В. Г. БОГОРОВ. Подводный мир.
4. Проф. Б. А. ВОРОНЦОВ-ВЕЛЬЯМИНОВ. Происхождение не-
бесных тел.
5 Проф. /
6 Проф. г
7. А. А.
тела.
8. Проф.
9. Проф.
10. Проф. А. И. ЛЕБЕДИНСКИЙ
11. Проф. К. Ф. ОГОРОДНИКОВ
А. А. МИХАЙЛОВ. Солнечные и лунные затмения.
В. В. ЛУНКЕВИЧ. Земля в мировом ппостранстве.
МАЛИНОВСКИЙ. Строение и жизнь человеческого
И. С. СТЕКОЛЬНИКОВ. Молния и гром.
Б. Л. ДЗЕРДЗЕЕВСКИЙ. Воздушный океан.
. .. ~~~~ ”." .С.:. ./I. В мире звёзд.
11. Проф. К. Ф. ОГОРОДНИКОВ. На чём Земля держится.
12. С. М. ИЛЬЯШЕНКО. Быстрее звука.
13. Проф. В. А. ДОРФМАН. Мир живой и неживой.
14. Проф. В. В. ЕФИМОВ. Сон и сновидения.
15. Проф. Г. С. ГОРЕЛИК и М. Л. ЛЕВИН. Радиолокация.
16. В*. Д. ОХОТНИКОВ. В мире застывших звуков.
17. Ю. М. КУШНИР. Окно.в невидимое.
18. Проф. В. Г. БОГОРОВ. Моря и океаны.
19. В. В. ФЕДЫНСКИЙ и И. С. АСТАПОВИЧ. Малые тела Все-
ленной.
Г. Н- БЕРМАН. Счёт и число.
Б. Н. СУСЛОВ. Звук-и слух.
Е. П. ЗАВАРИЦКАЯ. Вулканы.
Проф. А. И. КИТАЙГОРОДСКИЙ. Строение вещества.
20.
21.
22.
23. ............. ...... ____________,____
24. В. А. МЕЗЕНЦЕВ. Электрический глаз.
25. А. .С. ФЁДОРОВ и Г. Б. ГРИГОРЬЕВ. Как кино служит чело-
веку..
26. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ. День и ночь. Времена года.
27. Акад. В. А. ОБРУЧЕВ. Происхождение гор и материков.
28. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ. Было ли начало мира.
29. Проф. Г. П. ГОРШКОВ. Землетрясения.
30. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Время и календарь.
31. Л. П. ЛИСОВСКИЙ и А. Е. САЛОМОНОВИЧ. Трение в приро-
де и технике.
32. А. С. ФЁДОРОВ. Огненный воздух.
33. Проф. Б. Б. КУДРЯВЦЕВ. Движение молекул.
34. Проф. В. И. ГРОМОВ. Из прошлого Земли.
35. Э. И. АДИРОВИЧ. Электрический ток.
36. В. С. СУХОРУКИХ. Микроскоп и телескоп.
37. А. С. ДАНЦИГЕР..Электрическая лампочка.
38. Н. В. КОЛОБКОВ. Погода и её предвидение.
39. Г. А. ЗИСМАН. Мир атома.
40. В. Д. ЗАХАРЧЕНКО. Мотор.
41. В. Д. ОХОТНИКОВ. Магниты.
42- Б. Н. СУСЛОВ. Между пылинками и молекулами.
43. Д. 3. БУНИМОВИЧ. Фотография.
44. Д. А. КАТРЕНКО. Чёрное золото.
45. В. и. ГАПОНОВ. Электроны.
46. С. Г. СУВОРОВ. О чём говорит луч света?
47. Проф. Г. С. ЖДАНОВ. Рентгеновы лучи.
48. Н. В. КОЛОБКОВ. Грозы и бури.
49. К. А. ГЛАДКОВ. Дальновидение.
50. ПроФ. Н. С. КОМАРОВ. Искусственный холод.
51. Проф. А. М. РУБИНШТЕЙН. Химия вокруг нас.
52. С. Д. КЛЕМЕНТЬЕВ. Зоркий помощник.
53. Н. Г. НОВИКОВА. Необыкновенные небесные явления.
54. А. Ф. БУЯНОВ. Новые волокна. .
55. А. С. ФЁДОРОВ. Отчего ржавеют металлы.
56. Г. А. АРИСТОВ. Солнце.
67. Б. Н. СУСЛОВ. Вода.