Gummi får sitt namn från det indiska ordet "gummi", som bokstavligen betyder "tårar i ett träd". Maya och azteker extraherade den från saften på den brasilianska heveaen (Hevea brasiliensis eller gummiträd), liknande den vita saften av maskros, som mörknade och härdades i luften. Från saften avdunstade de ett klibbigt mörkt hartsartat ämne "gummi", vilket gjorde primitiva vattentäta skor, tyger, kärl och barnleksaker av det. Indianerna hade också ett lagspel som påminner om basket, där speciella gummibollar användes, som utmärkte sig genom sin fantastiska hoppförmåga. Under de stora geografiska upptäckterna tog Columbus flera av dessa bollar till Spanien, bland andra underverk i Sydamerika. De blev kär i spanjorerna, som, efter att ha ändrat reglerna för indiska tävlingar, uppfann något som blev prototypen för dagens fotboll.
Nästa omnämnande av gummi dök upp först 1735, när den franska resenären och naturforskaren Charles Condamine, som utforskade Amazonasbassängen, upptäckte Hevea -trädet och dess mjölkiga saft för européer. Trädet som upptäcktes av medlemmarna i expeditionen avgav ett konstigt, snabbt härdande harts, som senare kallades "gummi" av tänkare från Paris Academy of Sciences. Efter 1738 tog Condamine prover av gummi och olika produkter från det till kontinenten, tillsammans med en detaljerad beskrivning av extraktionsmetoderna, i Europa började man leta efter sätt att använda detta ämne. Fransmännen vävde gummitrådar med bomull och använde dem som strumpeband och hängslen. Den ärftliga engelska skomakaren Samuel Peel 1791 fick patent för tillverkning av tyger impregnerade med en lösning av gummi i terpentin, vilket skapade företaget Peal & Co. Samtidigt uppstod de första experimenten med att skydda skor med lock från ett sådant tyg. År 1823 uppfann en viss Charles Mackintosh från Skottland den första vattentäta regnrockarna och tillsatte en tunn bit gummi mellan två lager tyg. Regnrockarna blev snabbt populära, namngavs efter sin skapare och markerade början på en riktig "gummibom". Och snart i Amerika, i fuktigt väder, började de ta på sig klumpiga indiska gummiskor - galoscher - över sina skor. Fram till sin död fortsatte Macintosh att blanda gummi med olika ämnen som sot, oljor, svavel i ett försök att ändra dess egenskaper. Men hans experiment ledde inte till framgång.
Det gummerade tyget användes för att göra kläder, hattar och tak på skåpbilar och hus. Sådana produkter hade emellertid en nackdel - ett smalt temperaturområde av gummielasticitet. I kallt väder härdades sådant tyg och kunde spricka, och i varmt väder, tvärtom, mjukas, förvandlas till en fet klibbig massa. Och om kläderna kunde läggas bort på ett svalt ställe, måste ägarna till tak av gummityg tål obehaglig lukt. Därmed gick fascinationen för nytt material snabbt över. Och de varma sommardagarna förstörde företagen som etablerade tillverkningen av gummi, eftersom alla deras produkter förvandlades till illaluktande gelé. Och världen glömde igen gummi och allt som hör ihop med det i flera år.
En chans hjälpte till att överleva återfödelsen av gummiprodukter. Charles Nelson Goodyear, som bodde i Amerika, har alltid trott att gummi kan förvandlas till ett bra material. Han vårdade denna idé i många år och blandade den ihärdigt med allt som kom till hands: med sand, med salt, även med peppar. År 1939, efter att ha spenderat alla sina besparingar och var skyldig mer än 35 tusen dollar, uppnådde han framgång.
Samtida förlöjligade den excentriske forskaren: "Om du möter en man i gummistövlar, en gummikappa, en gummihatt och en gummiplånbok där det inte kommer att finnas en enda cent, så kan du vara säker - du är framför Goodyear."
Det finns en legend att den kemiska process som han upptäckte, kallad vulkanisering, uppträdde tack vare en bit av Macintoshs kappa glömd på spisen. På ett eller annat sätt var det svavelatomerna som förenade molekylkedjorna av naturgummi och gjorde det till ett värme- och frostbeständigt, elastiskt material. Det är han som kallas gummi idag. Berättelsen om denna envisa man har ett lyckligt slut, han sålde patentet för sin uppfinning och betalade alla sina skulder.
Under Goodyears livstid började en snabb tillverkning av gummi. USA tog omedelbart ledningen i produktionen av galoscher, som såldes över hela världen, inklusive Ryssland. De var dyra och bara rika människor hade råd att köpa dem. Det mest nyfikna är att galoscher användes för att inte hindra huvudskorna från att bli blöta, utan som tofflor för gäster, så att de inte fläckade mattor och parkett. I Ryssland öppnades det första företaget som tillverkar gummiprodukter i Sankt Petersburg 1860. Den tyska affärsmannen Ferdinand Krauskopf, som redan hade en fabrik för produktion av galoscher i Hamburg, bedömde utsikterna för den nya marknaden, hittade investerare och skapade Partnership of the Russian-American Manufactory.
Få människor vet att det finska företaget Nokia bland annat från 1923 till 1988 specialiserade sig på tillverkning av gummistövlar och galoscher. Egentligen under krisåren hjälpte detta till att hålla företaget flytande. Den världsberömda Nokia har blivit tack vare sina mobiltelefoner.
Under andra hälften av 1800 -talet upplevde Brasilien toppen av sin storhetstid, som monopolist i odlingen av hevea. Manaus, tidigare gummiregionens centrum, har blivit den rikaste staden på västra halvklotet. Vad var det fantastiska operahuset som byggdes i en stad gömd av djungeln. Det skapades av de bästa arkitekterna i Frankrike, och byggmaterial för det togs från Europa själv. Brasilien bevakade noggrant källan till sin lyx. Dödsstraffet utdömdes för ett försök att exportera heveafrön. Men 1876 tog engelsmannen Henry Wickham bort i hemlighet sjuttiotusen frön av Hevea i fartygets "Amazonas". De tjänade som grund för de första gummiplantagerna, etablerade i kolonierna i England i Sydostasien. Så här syntes billigt brittiskt naturgummi på världsmarknaden.
Snart erövrade en mängd gummiprodukter hela världen. Transportband, alla typer av drivrem, skor, flexibel elektrisk isolering, elastiska linneband, babyballonger, stötdämpare, packningar, slangar och mycket, mycket mer gjordes av gummi. Det finns helt enkelt ingen annan gummiliknande produkt. Det är isolerande, vattentätt, flexibelt, töjbart och komprimerbart. Samtidigt är den hållbar, stark, lätt att bearbeta och nötningsbeständig. Indianernas arv visade sig vara mycket mer värdefullt än allt guld från den berömda Eldorado. Det är omöjligt att föreställa sig hela vår tekniska civilisation utan gummi.
Den viktigaste tillämpningen av det nya materialet var med upptäckten och distributionen, först av gummivagnar och sedan av bildäck. Trots att vagnar med metalldäck var mycket obekväma och gjorde ett fruktansvärt ljud och skakningar, var den nya uppfinningen inte välkommen. I Amerika förbjöd de till och med vagnar på massiva massiva däck, eftersom de ansågs vara mycket farliga på grund av omöjligt ljud för att varna förbipasserande om bilens närhet.
I Ryssland orsakade också sådana hästvagnar missnöje. Huvudproblemet låg i det faktum att de ofta kastade lera på fotgängare som inte hade tid att komma tillbaka. Moskva -myndigheterna var tvungna att utfärda en särskild lag om att utrusta vagnar med gummidäck med speciella registreringsskyltar. Detta gjordes så att stadsborna kunde märka och ställa sina gärningsmän inför rätta.
Produktionen av gummi ökade många gånger, men efterfrågan på det fortsatte att öka. I ungefär hundra år har forskare runt om i världen letat efter ett sätt att lära sig att göra det kemiskt. Så småningom upptäcktes att naturgummi är en blandning av flera ämnen, men 90 procent av dess massa är polyisoprenkolväte. Sådana ämnen tillhör gruppen polymerer - produkter med hög molekylvikt som bildas genom att kombinera väldigt många, identiska molekyler av mycket enklare ämnen som kallas monomerer. När det gäller gummi var dessa isoprenmolekyler. Under gynnsamma förhållanden sammanfogade monomermolekylerna i långa, flexibla strängkedjor. Denna reaktion av bildandet av en polymer kallas polymerisation. De återstående tio procenten i gummit består av hartshaltiga mineral- och proteinsubstanser. Utan dem blev polyisopren mycket instabil och förlorade sina värdefulla egenskaper som elasticitet och styrka i luft. För att lära sig hur man tillverkar konstgummi måste forskare lösa tre saker: syntetisera isopren, polymerisera det och skydda det resulterande gummit från sönderdelning. Var och en av dessa uppgifter visade sig vara extremt svår. År 1860 erhöll den engelska kemisten Williams isopren från gummi, som var en färglös vätska med en specifik lukt. År 1879 värmde fransmannen Gustave Bouchard upp isopren och kunde med hjälp av saltsyra genomföra omvänd reaktion - att få gummi. År 1884 isolerade den brittiske forskaren Tilden isopren genom att sönderdela terpentin under uppvärmning. Trots det faktum att var och en av dessa personer bidrog till studiet av gummi, förblev hemligheten med dess tillverkning olösta på 1800 -talet, eftersom alla upptäckta metoder var olämpliga för industriell produktion på grund av det låga utbytet av isopren, den höga kostnaden för rå material, komplexiteten i tekniska processer och ett antal andra faktorer.
I början av 1900 -talet undrade forskare om isopren verkligen behövs för att tillverka gummi? Finns det ett sätt att få den nödvändiga makromolekylen från andra kolväten? 1901 upptäckte den ryska forskaren Kondakov att dimetylbutadien, som lämnats i mörker i ett år, förvandlas till en gummiaktig substans. Denna metod användes senare under första världskriget av Tyskland, avskuren från alla källor. Det syntetiska gummit var av mycket dålig kvalitet, tillverkningsprocessen var mycket komplicerad och priset var oöverkomligt. Efter kriget producerades detta metylgummi aldrig någon annanstans. År 1914 tillverkade forskare Matthews och Strange från England ett mycket bra gummi från divinyl med hjälp av metalliskt natrium. Men deras upptäckt gick inte längre än experiment i laboratoriet, eftersom det inte var klart hur man i sin tur skulle producera divinyl. De misslyckades också med att skapa en växt för syntes i fabriken.
Femton år senare fann vår landsmann Sergej Lebedev svaret på båda dessa frågor. Före världskriget producerade ryska fabriker cirka tolv tusen ton gummi om året från importerat gummi. Efter att revolutionen tog slut ökade behoven hos den nya regeringen, som genomförde industrialiseringen av industrin, i gummi många gånger. En tank krävde 800 kilo gummi, en bil - 160 kilo, ett flygplan - 600 kilo, ett fartyg - 68 ton. Varje år ökade och ökade inköpen av gummi utomlands, trots att priset 1924 nådde två och ett halvt tusen guld rubel per ton. Landets ledning oroade sig inte så mycket över behovet av att betala så stora summor pengar, utan snarare beroende av vilket beroende leverantörerna lägger i sovjetstaten. På högsta nivå beslutades att utveckla en industriell metod för tillverkning av syntetiskt gummi. För detta, i slutet av 1925, föreslog högsta rådet för nationell ekonomi en tävling om det bästa sättet att få det. Tävlingen var internationell, men enligt villkoren skulle gummi tillverkas av produkter som bryts i Sovjetunionen, och priset för det bör inte överstiga världsgenomsnittet under de senaste fem åren. Resultaten av tävlingen summerades den 1 januari 1928 i Moskva baserat på resultaten av analysen av de inlämnade proverna som väger minst två kilo.
Sergej Vasilievich Lebedev föddes den 25 juli 1874 i familjen till en präst i Lublin. När pojken var sju år gammal dog hans far, och hans mamma tvingades flytta med barnen till sina föräldrar i Warszawa. När han studerade vid Warszawas gymnasium blev Sergei vän med sonen till den berömda ryska kemisten Wagner. Sergei besökte ofta deras hus och lyssnade på professorns fascinerande berättelser om sina kamrater Mendelejev, Butlerov, Menshutkin, liksom om den mystiska vetenskapen som handlar om ämnets omvandling. År 1895, efter att ha framgångsrikt tagit examen från gymnasiet, gick Sergei in på fysik- och matematikfakulteten vid St. Petersburg University. Den unge mannen tillbringade all sin fritid i huset till Maria Ostroumova, som var hans mors syster. Hon hade sex barn, men Sergey var särskilt intresserad av sin kusin Anna. Hon var en lovande konstnär och studerade med Ilya Repin. När de unga insåg att deras känslor var långt ifrån deras släktingar, bestämde de sig för att förlova sig. År 1899 greps Lebedev för deltagande i studentupplopp och landsförvisades från huvudstaden i ett år. Detta hindrade honom dock inte från att briljant ta examen från universitetet 1900. Under det rysk-japanska kriget kallades Sergei Vasilyevich in i armén, och när han återvände 1906 ägnade han sig helt åt forskning. Han bodde hela dagen i laboratoriet och gjorde sig en säng med filtar förvarade i händelse av brand. Anna Petrovna Ostroumova hittade Sergei flera gånger på sjukhuset och behandlades för brännskador som mottogs som ett resultat av farliga experiment, som kemisten alltid utförde själv. Redan i slutet av 1909, när han arbetade nästan ensam, lyckades han uppnå imponerande resultat och demonstrerade för kollegor den gummiliknande polymeren av divinyl.
Sergej Vasilievich Lebedev var väl medveten om alla svårigheter vid tillverkning av syntetiskt gummi, men bestämde sig för att delta i tävlingen. Tiden var svår, Lebedev ledde institutionen för allmän kemi vid Leningrad -universitetet, så han var tvungen att arbeta på kvällarna, på helgerna och helt gratis. Lyckligtvis bestämde sig flera elever för att hjälpa honom. För att klara tidsfristen arbetade alla med stor stress. Svåra experiment utfördes under de värsta förhållandena. Deltagarna i detta företag mindes senare att absolut ingenting saknades och de var tvungna att göra eller hitta på egen hand. Till exempel delades is för kylning av kemiska processer samman på Neva. Lebedev behärskade, förutom sin specialitet, yrkena glasblåsare, låssmed och elektriker. Och ändå gick saker framåt. Tack vare tidigare långsiktig forskning övergav Sergei Vasilyevich omedelbart experiment med isopren och bestämde sig för divinyl som utgångsprodukt. Lebedev provade olja som en lättillgänglig råvara för produktion av divinyl, men bestämde sig sedan för alkohol. Alkohol visade sig vara det mest realistiska utgångsmaterialet. Huvudproblemet med sönderdelningsreaktionen av etylalkohol till divinyl, väte och vatten var avsaknaden av en lämplig katalysator. Sergei Vasilievich föreslog att det kan vara en av de naturliga lerorna. År 1927, medan han var på semester i Kaukasus, letade han ständigt efter och studerade lerprover. Han hittade den han behövde på Koktebel. Reaktionen i närvaro av leran som han hittade gav ett utmärkt resultat, och i slutet av 1927 erhölls divinyl från alkohol.
Anna Lebedeva, hustrun till den stora kemisten, mindes:”Ibland, medan han vilade, låg han på rygg med slutna ögon. Det verkade som att Sergei Vasilyevich sov och sedan tog han ut sin anteckningsbok och började skriva kemiska formler. Många gånger, när han satt på en konsert och var upphetsad av musiken, tog han snabbt sin anteckningsbok eller till och med en affisch och började skriva ner något och stoppade sedan allt i fickan. Samma sak kan hända på utställningar."
Polymerisering av divinyl utfördes av Lebedev enligt metoden för brittiska forskare med närvaro av metalliskt natrium. I slutskedet blandades det resulterande gummit med magnesia, kaolin, sot och några andra komponenter för att förhindra sönderfall. Eftersom den färdiga produkten erhölls i knappa mängder - ett par gram per dag - pågick arbetet nästan fram till tävlingens sista dagar. I slutet av december slutfördes syntesen av två kilo gummi och han skickades till huvudstaden.
Anna Petrovna skrev i sina memoarer:”Den sista dagen regerade väckelse i laboratoriet. De närvarande var glada och glada. Som vanligt var Sergei Vasilyevich tyst och återhållsam. Han log lite och tittade på oss, och allt tydde på att han var nöjd. Gummit såg ut som ett stort pepparkakor, som liknade honung. Lukten var skarp och ganska obehaglig. Efter att beskrivningen av metoden för tillverkning av gummi var klar, packades den i en låda och fördes till Moskva."
Juryn avslutade undersökningen av de inlämnade proverna i februari 1928. Det var väldigt få av dem. Resultaten av arbete från forskare från Frankrike och Italien, men den viktigaste kampen utspelade sig mellan Sergej Lebedev och Boris Byzov, som fick divinyl från olja. Totalt erkändes Lebedevs gummi som det bästa. Produktionen av divinyl från petroleumråvaror var svårare att kommersialisera vid den tiden.
Tidningar runt om i världen skrev om uppfinningen av syntetiskt gummi i Ryssland. Många gillade det inte. Den berömda amerikanska forskaren Thomas Edison uttalade offentligt: ”I princip är det omöjligt att tillverka syntetiskt gummi. Jag försökte göra experimentet själv och var övertygad om detta. Därför är nyheterna från Sovjetlandet ännu en lögn."
Evenemanget var av stor betydelse för den sovjetiska industrin, vilket gjorde det möjligt att minska konsumtionen av naturligt gummi. Dessutom hade den syntetiska produkten nya egenskaper, till exempel motståndskraft mot bensin och oljor. Sergei Vasilyevich instruerades att fortsätta undersöka och tillverka en industriell metod för tillverkning av gummi. Det hårda arbetet började igen. Men nu hade Lebedev mer än tillräckligt med möjligheter. Inse vikten av arbetet gav regeringen allt den behövde. Ett laboratorium av syntetiskt gummi skapades vid Leningrad -universitetet. Under året byggdes en experimentell installation där den producerade två till tre kilo gummi per dag. I slutet av 1929 slutfördes tekniken för fabriksprocessen, och i februari 1930 började byggandet av den första anläggningen i Leningrad. Fabrikslaboratoriet, utrustat enligt Lebedevs order, var ett verkligt vetenskapligt centrum för syntetiskt gummi och samtidigt ett av den tidens bästa kemiska laboratorier. Här formulerade den berömda kemisten senare reglerna som gjorde det möjligt för hans anhängare att korrekt identifiera ämnena för syntes. Dessutom hade Lebedev rätten att välja specialister för sig själv. Vid frågor som har uppstått bör han kontakta Kirov personligen. Byggandet av pilotanläggningen slutfördes i januari 1931, och i februari mottogs redan de första billiga 250 kilo syntetiskt gummi. Samma år tilldelades Lebedev Lenins order och valdes till Vetenskapsakademien. Snart byggdes ytterligare tre jättefabriker enligt ett enda projekt - i Efremov, Yaroslavl och Voronezh. Och före kriget dök en växt upp i Kazan. Kapaciteten för var och en av dem var tiotusen ton gummi per år. De byggdes nära de platser där alkohol producerades. Inledningsvis användes livsmedel, främst potatis, som råvaror för alkohol. Ett ton alkohol krävde tolv ton potatis, medan det gjorde cirka femhundra kilo potatis att göra ett däck för en bil vid den tiden. Fabrikerna deklarerades som Komsomol -byggarbetsplatser och byggdes med svindlande hastighet. År 1932 tillverkades det första gummit av fabriken i Yaroslavl. Till en början var syntesen av divinyl svår under produktionsbetingelser. Det var nödvändigt att justera utrustningen, så Lebedev, tillsammans med sina anställda, gick först till Jaroslavl och sedan till Voronezh och Efremov. Våren 1934 drabbades Lebedev av tyfus i Efremov. Han dog strax efter hemkomsten vid sextio års ålder. Hans kropp begravdes i Alexander Nevsky Lavra.
Emellertid utvecklades fallet, som han gav en så betydande grund. År 1934 producerade Sovjetunionen elva tusen ton konstgummi, 1935 - tjugofem tusen och 1936 - fyrtio tusen. Det svåraste vetenskapliga och tekniska problemet löstes framgångsrikt. Möjligheten att utrusta fordon med inhemskt producerade däck spelade en viktig roll i segern över fascismen.
På andra plats i produktionen av syntetiskt gummi vid den tiden var tyskarna, som aktivt förberedde sig för krig. Deras produktion etablerades vid en fabrik i staden Shkopau, som Sovjetunionen, efter segern, tog den till Voronezh under villkoren för skadestånd. Den tredje stålproducenten var USA efter förlusten av naturgummimarknader i början av 1942. Japanerna erövrade Indokina, Nederländerna Indien och Malaya, där mer än 90 procent av den naturliga produkten extraherades. Efter att Amerika gick in i andra världskriget avbröts försäljningen till dem. Som svar byggde den amerikanska regeringen 51 fabriker på mindre än tre år.
Vetenskapen stod inte heller stilla. Tillverkningsmetoder och råvarubas förbättrades. Enligt deras tillämpning delades syntetiska gummi in i allmänna och speciella gummi med specifika egenskaper. Särskilda grupper av konstgjorda gummi har dykt upp, såsom latexer, härdande oligomerer och mjukgörande blandningar. I slutet av förra seklet nådde världsproduktionen av dessa produkter tolv miljoner ton per år, producerat i tjugonio länder. Fram till 1990 hade vårt land första plats när det gäller tillverkning av syntetiskt gummi. Hälften av de konstgjorda gummit som tillverkades i Sovjetunionen exporterades. Efter Sovjetunionens kollaps förändrades dock situationen radikalt. Från en ledande position var vårt land först bland eftersläpningarna och sjönk sedan till kategorin för ikapp. Under de senaste åren har det skett en förbättring av situationen i denna bransch. Rysslands andel på världsmarknaden för tillverkning av syntetiskt gummi är idag nio procent.
