Cao Su Thiên Nhiên Là Polime Của, Cho Các Phát Biểu Về Hợp Chất Polime: Isopren
Cao su được phân chia làm hai loại chủ yếu là cao su thiên nhiên hay cao su tự nhiên và cao su nhân tạo. Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cao su thiên nhiên về tính chất, sinh tổng hợp, lịch sử cũng như ứng dụng của nó.
Bạn đang xem: Cao su thiên nhiên là polime của
Mục lục bài viết
Cao su thiên nhiên là gì?
Cao su tự nhiên hay cao su thiên nhiên là hợp chất polyme có nguồn gốc tự nhiên đơn cử phổ cập nhất là từ mủ cây cao su ( Hevea brasiliensis ) .
Nguyên nhân để cây cao su được trồng chủ yếu nhằm khai thác cao su thiên nhiên do có năng suất mủ cao, canh tác thuận lợi, chuyên canh dễ dàng, thích nghi tốt với các điều kiện khí hậu.
Cao su thiên nhiên từ cây cao su
Hiện nay, cây cao su được trồng thông dụng nhất là Đông Nam á, Ấn Độ, châu Phi, Nam Mỹ với gần 14.878.000 ha ( Nguồn – Statista ). Trong đó, Nước Ta có hơn 965.000 ha ( số liệu 2018 ), sản lượng 1.087.000 tấn ( số liệu 2017 ) với hiệu suất trung bình 1.674 kg / ha / năm .
Tính chất của cao su thiên nhiên
Cấu tạo hoá học và tính chất vật lý
Về mặt cấu tạo hóa học cao su tự nhiên là polyisopren – polyme của isopren.
Mạch đại phân tử của cao su thiên nhiên được hình thành từ các mắt xích isopren đồng phân cis liên kết với nhau ở vị trí 1,4.Ngoài đồng phân cis 1,4, trong cao su thiên nhiên còn có khoảng 2% mắt xích liên kết với nhau ở vị trí 3,4.Có cấu tạo tương tự với cao su thiên nhiên, nhựa cây Gutapertra được hình thành từ polyme của isopren đồng phân trans 1,4.
Tính chất vật lý
Ở nhiệt độ thấp, nó có cấu trúc tinh thể. Cao su thiên nhiên kết tinh với tốc độ nhanh nhất ở – 25 °C, tinh thể nóng chảy ở 40 °C .Khối lượng riêng: 913 kg/m³Nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg): -70 °CHệ số giãn nở thể tích: 656.10−4 dm³/°CNhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m°KNhiệt dung riêng: 1,88 kJ/kg°KNửa chu kỳ kết tinh ở -25 °C: 2÷4 giờThẩm thấu điện môi
1000 Hz/s: 2,4÷2,7Tang của góc tổn thất điện môi: 1,6.10−3Khối lượng riêng : 913 kg / m³Nhiệt độ hóa thủy tinh ( Tg ) : – 70 °C Hệ số co và giãn thể tích : 656.10 − 4 dm³ / °C Nhiệt dẫn riêng : 0,14 w / m ° KNhiệt dung riêng : 1,88 kJ / kg ° KNửa chu kỳ luân hồi kết tinh ở – 25 °C : 2 ÷ 4 giờThẩm thấu điện môi1000 Hz / s : 2,4 ÷ 2,7 Tang của góc tổn thất điện môi : 1,6. 10 − 3Cao su tự nhiên tan tốt trong những dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và CCl4. Tuy nhiên, nó không tan trong rượu và xetôn .
Độ co giãn và đàn hồi
Đây là một đặc tính điển hình nổi bật của cao su. Xét về vi mô độ co và giãn chính là tác dụng của sự sắp xếp những phân tử cao su theo những chuỗi xoắn, nhăn. Khi lực kéo tác động ảnh hưởng những chuỗi này giãn thẳng và quay trở lại trạng thái bắt đầu bằng lực kéo của những link giữa những phân tử cao su .Độ co và giãn này bị ảnh hưởng tác động bởi nhiệt độ, giảm khi nhiệt độ thấp và tăng khi nhiệt độ cao tuy nhiên có số lượng giới hạn. Có một đặc tính không mong ước trong ở đây đó là độ “ kết tinh ”, đó chính là sự “ đông cứng ” của những link phân tử, dẫn đến cao su không hề trở về hình dạng bắt đầu .Ví dụ : Một quả bóng cao su được bơm căn, đặt trên mặt bàn một thời hạn sẽ bị méo ở mặt phẳng tiếp xúc với mặt bàn, đó chính là sự “ đông cứng ” .Để khắc phục điểm yếu kém này người ta triển khai lưu hóa cao su tạo ra link di – và polysulfide giữa những chuỗi, điều này số lượng giới hạn tự do, thắt chặt những chuỗi cao su nhanh hơn, do đó làm tăng độ đàn hồi, làm cho cao su cứng hơn và ít giãn hơn .
Sự phân huỷ của cao su thiên nhiên
Trong mủ cao su thiên nhiên ngoài những phân tử polyme ra còn có những tạp chất hữu cơ, nước, đường. Chính những chất này phân huỷ tạo ra mùi gây trở ngại cho sản xuất cao su .Các tạp chất này phân hủy trong quy trình dữ gìn và bảo vệ hoặc phân hủy nhiệt tạo ra những hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Kiểm tra những hợp chất này bằng chiêu thức sắc ký khí / khối phổ ( GC / MS ) và sắc ký khí ( GC ) cho thấy có hiện hữu của lưu huỳnh, amoniac, anken, xeton, este, hydro sunfua, nitơ và axit béo khối lượng phân tử thấp ( C2-C5 ) .
Chính những chất này tạo ra mùi không mấy dễ chịu cho cao su tự nhiên chưa qua sơ chế. Do đó, cao su thiên nhiên luôn được sơ chế thô để có thể bảo quản lâu dài.
Sinh tổng hợp
Trong cây cao su các “hạt cao su” được tổng hợp trong tế bào chất của tế bào chuyên tổng hợp cao su gọi là laticifers.
Các hạt cao su được phủ bọc bởi một màng phospholipid đơn có đuôi kỵ nước hướng vào trong. Màng này được cho phép những protein sinh tổng hợp được kết nối trên mặt phẳng hạt cao su, được cho phép những monome mới được thêm vào từ bên ngoài màng sinh học .Hạt cao su là một thực thể hoạt động giải trí nhờ enzym có chứa ba lớp vật chất, hạt cao su, màng sinh học và những đơn vị chức năng monome tự do. Màng sinh học được giữ chặt vào lõi cao su do điện tích âm cao dọc theo những liên kết đôi của xương sống polyme cao su .Các đơn vị chức năng monome tự do và những protein phối hợp tạo nên lớp ngoài. Tiền chất của cao su là isopentenyl pyrophosphat ( một hợp chất allylic ), lê dài bởi sự ngưng tụ phụ thuộc vào Mg2 + bởi công dụng của cao su transferase. Đơn phân bổ sung vào đầu pyrophosphat của polyme đang tăng trưởng .Quá trình này thay thế sửa chữa pyrophosphat ở nguồn năng lượng cao tạo ra một polyme có link cis. Bước khởi đầu được xúc tác bởi prenyltransferase, men này quy đổi ba monome của isopentenyl pyrophosphat thành farnesyl pyrophosphat. Farnesyl pyrophosphat hoàn toàn có thể link với tran polyme để lê dài chuỗi polyme .Isoopentenyl pyrophosphat thiết yếu thu được từ con đường mevalonat, dẫn xuất từ acetyl-CoA trong dịch bào. Ở thực vật, isoprene pyrophosphate cũng hoàn toàn có thể được thu nhận từ con đường 1 – deox-D-xyulose-5-phosphate / 2 – C-methyl-D-erythritol-4-phosphate trong plasmid .Tỷ lệ tương đối của farnesyl pyrophosphat và monome isoprenyl pyrophosphat xác lập vận tốc tổng hợp hạt cao su mới .Mặc dù cao su được biết là chỉ được sản xuất bởi một loại enzyme, nhưng chất chiết xuất từ latex chứa nhiều protein khối lượng phân tử nhỏ với tính năng chưa được biết đến. Các protein hoàn toàn có thể đóng vai trò là đồng yếu tố, vì vận tốc tổng hợp giảm khi vô hiệu trọn vẹn .
Nguồn gốc và lịch sử
Nguồn gốc
Nguồn gốc cao su tự nhiên gắn liền với nguồn gốc của cây cao su. Vùng sinh sống địa phương của cây cao su là lưu vực sông Amazon ( Nam Mỹ ). Trải dài từ vĩ độ 15 độ Nam đến 60 độ Bắc, giữa kinh độ 46 độ Tây và 77 độ Đông. Nằm trên những vương quốc Brazil, Bolivia, Peru, Colombia, Ecuador, Venezuela, Surinam và French Guyana .
Lịch sử
Nói về lịch sử dân tộc của cao su tự nhiên thì những người dân Nam Mỹ là những người tiên phong phát hiện và sử dụng cao su tự nhiên ở thế kỷ 16. Các nền văn hóa truyền thống Maya và Aztec – ngoài việc tạo ra những quả bóng bằng cao su, Người Aztec sử dụng cao su làm thùng chứa, làm cho hàng dệt không thấm nước bằng cách ngâm chúng vào mủ cao su .Sau đó cao su được biết đến và sử dụng ở Anh từ thế kỷ 17. Mủ cao su được trấn áp rất khắc khe do khi đó Châu Mỹ vẫn là nguồn cung cao su chính và hiệu suất mủ cực kỳ thấp so với nhu yếu .
Sir Henry Wickham – Người được xem cha đẻ của cây cao su ngày này .Năm 1876, Henry Wickham nhập lậu 70.000 hạt giống cây cao su từ Brazil cho Kew Gardens ở Anh Quốc. Chỉ 2.400 trong số này nảy mầm, sau đó chúng được gửi đến Ấn Độ, Sri Lanka, Indonesia, Nước Singapore, Malaysia .Cây cao su được người Pháp đưa vào Nước Ta lần tiên phong tại vườn thực vật Hồ Chí Minh năm 1878 nhưng không sống .
Đến năm 1892, 2000 hạt cao su từ Indonesia được nhập vào Việt Nam. Trong 1600 cây sống, 1000 cây được giao cho trạm thực vật Ong Yệm (Bến Cát, Bình Dương), 200 cây giao cho bác sĩ Yersin trồng thử ở Suối Dầu (Long Khánh – Đồng Nai).
Năm 1897 đã đánh dầu sự hiện hữu của cây cao su ở Nước Ta. Công ty cao su tiên phong được xây dựng là Suzannah ( Dầu Giây, Long Khánh, Đồng Nai ) năm 1907. Tiếp sau, hàng loạt đồn điền và công ty cao su sinh ra, hầu hết là của người Pháp và tập trung chuyên sâu ở Đông Nam Bộ : SIPH, SPTR, CEXO, Michelin …
Ứng dụng của cao su thiên nhiên
Cao su chưa lưu hoá được sử dụng như một chất độn trong sản xuất xi măng. Sản xuất các loại băng dính, chất cách điện, tăng ma sát; và đối với cao su crepe được sử dụng trong chăn cách điện và giày dép.Cao su lưu hóa có nhiều ứng dụng hơn nữa. Khả năng chống mài mòn làm cho các loại cao su mềm hơn có giá trị cho lốp xe và băng tải, đồng thời làm cho cao su cứng có giá trị cho vỏ máy bơm và đường ống được sử dụng trong việc xử lý mài mòn.Tính linh hoạt của cao su được sử dụng trong ống mềm, lốp xe và trục lăn cho các thiết bị từ máy vắt quần áo trong nước đến máy in.Độ đàn hồi của nó làm cho nó phù hợp với các loại giảm xóc khác nhau và các giá đỡ máy móc chuyên dụng được thiết kế để giảm rung động.Tính không thấm khí tương đối của nó làm cho nó hữu ích trong sản xuất các sản phẩm như ống dẫn khí, bóng bay, bóng và đệm.Tính kháng của cao su với nước và tác dụng của hầu hết các chất hóa học đã dẫn đến việc nó được sử dụng trong quần áo mưa, đồ lặn, ống đựng hóa chất và dược phẩm, và làm lớp lót cho các bồn chứa, thiết bị chế biến và toa xe bồn.Do khả năng chống điện của chúng, hàng hóa cao su mềm được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt và làm găng tay, giày và chăn bảo hộ; cao su cứng được sử dụng cho các sản phẩm như vỏ điện thoại, các bộ phận của bộ radio, đồng hồ đo và các dụng cụ điện khác.Hệ số ma sát của cao su, cao trên bề mặt khô và thấp trên bề mặt ướt, dẫn đến việc sử dụng nó cho dây đai truyền lực và cho các ổ trục bôi trơn bằng nước trong máy bơm giếng sâu.Cao su tự nhiên mang lại độ đàn hồi tốt, trong khi vật liệu tổng hợp có xu hướng chống chịu tốt hơn với các yếu tố môi trường như dầu, nhiệt độ, hóa chất và tia cực tím.
Xem thêm:
Tóm lượt
Cao su chưa lưu hoá được sử dụng như một chất độn trong sản xuất xi-măng. Sản xuất những loại băng dính, chất cách điện, tăng ma sát ; và so với cao su crepe được sử dụng trong chăn cách điện và giày dép. Cao su lưu hóa có nhiều ứng dụng hơn nữa. Khả năng chống mài mòn làm cho những loại cao su mềm hơn có giá trị cho lốp xe và băng tải, đồng thời làm cho cao su cứng có giá trị cho vỏ máy bơm và đường ống được sử dụng trong việc giải quyết và xử lý mài mòn. Tính linh động của cao su được sử dụng trong ống mềm, lốp xe và trục lăn cho những thiết bị từ máy vắt quần áo trong nước đến máy in. Độ đàn hồi của nó làm cho nó tương thích với những loại giảm xóc khác nhau và những giá đỡ máy móc chuyên sử dụng được phong cách thiết kế để giảm rung động. Tính không thấm khí tương đối của nó làm cho nó có ích trong sản xuất những loại sản phẩm như ống dẫn khí, bóng bay, bóng và đệm. Tính kháng của cao su với nước và tính năng của hầu hết những chất hóa học đã dẫn đến việc nó được sử dụng trong quần áo mưa, đồ lặn, ống đựng hóa chất và dược phẩm, và làm lớp lót cho những bồn chứa, thiết bị chế biến và toa xe bồn. Do năng lực chống điện của chúng, sản phẩm & hàng hóa cao su mềm được sử dụng làm vật tư cách nhiệt và làm găng tay, giày và chăn bảo lãnh ; cao su cứng được sử dụng cho những loại sản phẩm như vỏ điện thoại thông minh, những bộ phận của bộ radio, đồng hồ đeo tay đo và những dụng cụ điện khác. Hệ số ma sát của cao su, cao trên mặt phẳng khô và thấp trên mặt phẳng ướt, dẫn đến việc sử dụng nó cho dây đai truyền lực và cho những ổ trục bôi trơn bằng nước trong máy bơm giếng sâu. Cao su tự nhiên mang lại độ đàn hồi tốt, trong khi vật tư tổng hợp có khuynh hướng chống chịu tốt hơn với những yếu tố môi trường tự nhiên như dầu, nhiệt độ, hóa chất và tia cực tím. Xem thêm : Top 22 + Tòa Nhà Keangnam Cao Bao Nhiêu Tầng Ở TP. Hà Nội ? Điểm Mặt Top 5 Tòa Nhà Cao Nhất Tại TP.HNHi vọng bài viết đã giúp bạn rõ hơn về cao su thiên nhiên những đặc tính của cao su, quy trình sinh tổng hợp cao su cũng như những ứng dụng của cao su tự nhiên lúc bấy giờ. Mọi góp phần quan điểm hay vướng mắc vui mừng để lại dưới phần phản hồi, GCS sẽ vấn đáp những bạn trong vòng 72 h .
Source: https://mix166.vn
Category: Thiên Nhiên
