КАУЧУК ИЗ УГЛЯ И ИЗВЕСТИ
Г7 ри автогенной сварке и резке металлов применяют ■ ■ бесцветный легко воспламеняющийся газ — ацетилен. Сгорая в кислороде, ацетилен способен развивать высокую температуру, свыше 2700 градусов.
Помимо этого, ацетилен — важнейшее сырьё для химического синтеза. Из него также можно получать этиловый 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) к заливают их водой. При действии воды на карбид кальция и выделяется ацетилен:
СаС2 + 2Н20 —>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 разработал способ получения из уксусного альдегида дивинила. Таким образом, из ацетилена путём сложных химических превращений мы можем получить искусственный каучук (рис. 10). Шины и галоши из угля и извести!
Существует и другой путь получения искусственного каучука из ацетилена. Дело в том, что сам ацетилен обладает способностью полимеризоваться. Полимеризуясь
Гидратация
Уголь |
Получение карбида Генерация |
Получение Дивинила |
Рис. 10. Получение каучука из угля и извести. |
В присутствии катализатора, он даёт углеводород
Винилацетилен:
2СН = СН -> СН5= С — СН — СН2.
Ацетилен винилацетилен
Винилацетилен при температуре выше 5 градусов — газ. При действии на винилацетилен хлористого водорода получается бесцветная жидкость — хлоропрен:
СН = С - СН = СН2 + НС1 -> СН2 == CCI — СН~ СН2.
Винилацетилен хлористый хлоролрен
Водород
Хлоропрен можно рассматривать как дивинил, в молекуле которого один атом водорода замещён хлором. Он весьма легко полимеризуется в каучук. Хлоропрено - вый каучук обладает очень ценными свойствами. Он способен вулканизоваться без добавления серы, при простом нагревании.