На автомобильном заводе вам скажут, что для шин нужен каучук, который истирается медленно. От аэронавтов вы услышите, что в воздушных шарах каучук не должен пропускать водород. Водолаз потребует, чтобы его костюм был непромокаемым. Природа дала нам всего несколько видов каучука. Химики же наделяют каучук самыми различными свойствами, и это делает его незаменимым в хозяйственной жизни нашей страны.
«Калоши и шины из опилок» — так называется глава об искусственном каучуке. Но можно было бы, пожалуй, назвать ее и иначе — «Калоши и шины из спирта», — ведь опилки-то превращают сначала в спирт. Что же происходит с ними, прежде чем они станут спиртом? Как из опилок получить спирт?
САХАР И СПИРТ ИЗ ОПИЛОКСрубленное в лесу дерево привезли на завод. Быстро распилили и отправили в цехи, где из него сделают оконные двери и рамы, мебель; а у пилорамы осталась груда опилок.
День за днем, месяц за месяцем, — и на заводе накопилась уже по груда, а целая гора опилок. Они загромоздят заводской двор, будут мешать работать, и целыми вагонами придется вывозить опилки на свалку. Нет, не придется! Опилки — громадная ценность. Они поступят в химический цех, пристроенный к деревообделочному заводу. Здесь производят гидролиз, или осахаривание древесины.
Сахар из древесины — это уже давно звучит привычно для химиков. Каждое растение — это сахарный завод, в котором вырабатываются сахаристые вещества. Сырьем для «зеленой фабрики» служит почвенная вода с растворенными в ней веществами и углекислый газ, улавливаемый листьями из воздуха. Из этого сырья растения и создают сахар.
Из больших сахарных молекул состоит крахмал. Именно поэтому становится сладким во рту белый пшеничный хлеб: под действием слюны крахмал превращается в виноградный сахар. Из сахаристых веществ построена и целлюлоза.
Молекула целлюлозы, мы знаем, — очень сложное «сооружение», «высотное здание» в мире атомов. В производстве каучука отдельные звенья из молекул «сшивают» в большую молекулу искусственного каучука. Но даже эта молекула во много раз меньше молекулы целлюлозы.
При осахаривании древесины химикам надо не строить, а разрушать молекулы. Если молекула целлюлозы распадается на части, то «развалины» этого «высотного здания» окажутся частицами виноградного сахара.
Нелегкое дело — разрушить молекулы целлюлозы; прочны крохотные ее клетки.
Но прочность молекул целлюлозы не смутила химиков. В стальных башнях гидролизных аппаратов они сумели поднять такую «бурю», что молекула целлюлозы распадается на свои составные части и дает сахар. Но для этого загруженные в башни опилки и стружки нагревают до двухсот градусов, подвергают давлению и обрабатывают серной кислотой. А эта кислота настолько могучее средство, что приходится заранее позаботиться, чтобы под ее натиском не разрушились внутренние стенки самих аппаратов.
После того как удалось расколоть молекулы целлюлозы, немудрою уже получить и самый кристаллический сахар и вывезти его в мешках с завода. Но гидролизный сахар превращают в спирт, тем более, что это не трудно сделать с помощью дрожжевых грибков.
В двухстах различных отраслях промышленности применяется спирт из древесного сахара: и в производстве искусственного каучука, искусственного шелка, кинопленки, бездымного пороха и многого другого.
Из одной тонны опилок вырабатывают столько же спирта, сколько из тонны картофеля или трети тонны ржи. Целые горы картофеля и хлеба сберегает стране производство спирта из опилок.
Гидролизная промышленность в нашей стране самая молодая: они зародилась и развивалась в годы пятилеток. Успехи ее так велики, что еще перед Великой Отечественной войной она выдвинулась на первое место в мире.
В пятой пятилетке намечен значительный рост гидролизной промышленности. В сравнении с 1948 годом производство спирта из опилок увеличивается в 5,6 раза.
НЕЗАМЕНИМЫЕ ЗАМЕНИТЕЛИ
Строить из дерева и удобно и дешево. У него много достоинств, но есть и существенные недостатки, — оно гниет и горит. Ученые взялись за разрешение задачи создания несгораемого и негниющего дерева и разрешили ее. Замечательно, что составы, которыми пропитывают дерево, чтобы придать ему эти новые свойства, получают тоже из дерева.
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте фанеры и мебели вам могут показать дерево, которое не боится огня. Отколют от него лучинку, поднесут к ней спичку, но лучинка не загорится, а только чуть-чуть обуглится. Брусок такого дерева, пропитанного специальным составом, можно долго держать на огне. Он едва обуглится по краям.
На одном из московских заводов собрались лучшие мебельщики столицы — им показали столы, стулья, кровати, изготовленные, по-видимому, из самых красивых сортов дерева.
— Прекрасная мебель, — в один голос сказали специалисты.
Представьте себе их удивление, когда мебель стали бросать в пылающую заводскую печь. Не горит! Выяснилось, что мебель не боится пламени потому, что она не из дерева. Мебельщикам немудрено было ошибиться, — предметы, которые им показали, подобно дереву, держались на воде, но делали их не краснодеревцы, а химики.
На ином заводе можно увидеть вал, поднять который, казалось бы, под силу только нескольким сильным мужчинам. Но вот к валу подходит подросток и легко его берет. Что за силач этот молодой рабочий! Да вал этот только с виду тяжелый. Он не стальной и в несколько раз легче стального, а в прочности ему не уступает.
Можно было бы назвать еще много таких предметов из загадочного материала — дерево не дерево, сталь не сталь, стекло не стекло. Для таких материалов и название пришлось придумывать — пластические массы.
Первые пластмассы были изобретены для замены слоновой кости и янтаря. Слоновая кость и янтарь добываются с большим трудом и дорого стоят. Из слоновой кости делали биллиардные шары, — и быстро редели стада слонов в джунглях Африки и Азии.
Заменить слоновую кость и янтарь, правда, не удалось, но зато были созданы материалы, имеющие куда более важное значение, чем биллиардные шары.
У привычных нам материалов немало достоинств, но много и недостатков: дерево легко обрабатывается, но горит и гниет, стекло прозрачно, но хрупко, сталь прочна, но ржавеет. Надо было найти заменители дереву, стеклу, стали. Такими заменителями и оказались пластмассы.
Трудно даже перечислить все пластмассы — так их много. Они уже давно и прочно вошли в нашу жизнь. Зубная щетка, сумка для книг, ручки, гребенки, чернильница, красивая цветная чашка, тарелка, настольная лампа — всё это из пластмасс.
Из них и та первая игрушка, к которой тянется младенец…
Пластмасса, из которой делают игрушки, называется целлулоидом, и, как это ни странно на первый взгляд, эти игрушки «растут» на хлопковых плантациях.
Удивительный материал — хлопок! Легка и тонка его нить, но почти так же прочна она, как и нить металлическая. Хлопок и горит плохо, но легко становится сильно взрывчатым веществом. Если хлопок полит азотной кислотой, — будьте осторожны с этой безобидной на вид ватой: не только от удара, даже от падения на нее ученического пера она взорвется!
Вату, пропитанную азотной кислотой, можно всё же «укротить». Если растворить ее в смеси эфира и спирта, тогда из раствора, не страшась взрыва, можно получить прозрачную пленку. Эта же вата в присутствии спирта и камфоры превращается в целлулоид.
Утратив способность взрываться, целлулоид окончательно всё же не смирился. Он сохранил еще легкую воспламеняемость. Но и на нее удалось накинуть узду. Пластмассы из целлулоида становятся негорючими, если подействовать на хлопок уксусной кислотой и некоторыми другими веществами. Невоспламеняющийся и негорючий целлулоид — это еще одна победа химиков, выступающих в роли дрессировщиков самых неподатливых веществ.
Изготовляются пластмассы просто, — еще легче получить из них изделия любой формы.
Точно отмеренную порцию порошка, смешанного со смолами, насыпают в форму и закладывают в пресс. Одно движение педали или рукояти — и из-под пресса выходит готовый предмет. Любого размера и формы могут быть эти предметы. После пресса их не надо ни полировать, ни красить.
Топор или молоток — предметы простые. Но сколько труда и усилий надо затратить, чтобы их сделать!
Надо добыть руду, привезти ее на завод, расплавить в домне. Затем металл надо ковать, точить, опиливать, закалять.
Нелегко сделать и фарфоровую чашку или тарелку. Через много человеческих рук должны они пройти, прежде чем появятся у нас на столе.
А из пластмасс уже теперь штампуют не только чашки и тарелки, а корпуса моторных лодок, и в недалеком будущем в один-два приема будут штамповать из них целые кузова автомобилей…
