Test Drive Kasaysayan ng Gulong ng Sasakyan III: Chemists in Motion

Ang gulong ay isang high-tech na produkto, ang resulta ng mga dekada ng ebolusyon.

Sa simula, hindi alam ng mga tagagawa ng goma o ng mga chemist ang eksaktong komposisyon ng kemikal at istruktura ng molekular ng mga hilaw na materyales na kanilang pinagtatrabahuhan, at ang mga gulong ay may kaduda-dudang kalidad. Ang kanilang pangunahing problema ay madaling pagkagalos at pagsusuot, na nangangahulugang isang napakaikling buhay ng serbisyo. Di-nagtagal bago ang pagsiklab ng Unang Digmaang Pandaigdig, natuklasan ng mga chemist na ang pagdaragdag ng carbon black bilang isang sangkap sa isang istraktura ay lubhang nagpapataas ng lakas, pagkalastiko, at paglaban sa abrasion. Ang sulfur, carbon black, zinc, pati na rin ang tinatawag na silicon dioxide o ang kilalang quartz (silicon dioxide), na kamakailan-lamang na ginamit bilang isang additive, ay may mahalagang papel sa pagbabago ng kemikal na istraktura ng goma at pagpapabuti nito. mga ari-arian, at ang kanilang paggamit para sa layuning ito ay bumalik sa iba't ibang panahon ng pag-unlad ng teknolohiya ng gulong. Ngunit, tulad ng sinabi namin, sa simula, ang molekular na istraktura ng gulong ay isang kumpletong misteryo.

Gayunpaman, sa katunayan, noong 1829, inilarawan ni Michael Faraday ang pangunahing bloke ng gusali ng goma na may formula ng kemikal na C5H8, o sa madaling salita, isoprene. Noong 1860, ang chemist na si Williams ay nakakuha ng likido ng parehong formula. Noong 1882, unang ginawa ang synthetic isoprene, at noong 1911, independiyenteng natuklasan ng mga chemist na sina Francis Matthews at Carl Harris na ang isoprene ay maaaring maging polymerized, ang proseso sa likod ng matagumpay na paglikha ng artipisyal na goma. Sa katunayan, ang tagumpay ng mga siyentipiko ay dumarating sa panahon na tumanggi silang ganap na kopyahin ang kemikal na formula ng natural na goma.

Karaniwang Langis at IG Farben

Bumalik noong 1906, ang mga espesyalista mula sa kumpanyang Aleman na Bayer ay naglunsad ng isang malakas na programa para sa paggawa ng sintetikong goma. Noong Unang Digmaang Pandaigdig, dahil sa kakulangan ng natural na hilaw na materyales, nagsimula ang paggawa ng mga gulong batay sa tinaguriang methyl rubber, na nilikha ni Bayer. Gayunpaman, pagkatapos ng World War I, hindi na ito natuloy dahil sa mataas na presyo ng pagtatapos nito at mas murang natural na produktong magagamit. Gayunpaman, noong 20s, isang kakulangan ng natural na goma ang muling lumitaw, na humantong sa simula ng masinsinang pagsasaliksik sa USSR, USA at Alemanya.

Noong tagsibol ng 1907, sina Fritz Hoffmann at Dr. Karl Kutel, gamit ang coal tar, ay bumuo ng isang teknolohiya para sa pagkuha ng mga panimulang produkto ng isoprene, methyl isoprene at gaseous butadiene, at ang susunod na hakbang sa pagbuo ng aktibidad ay ang polymerization ng mga molekula ng mga sangkap na ito. Pagkatapos ng Unang Digmaang Pandaigdig, ang mga mananaliksik sa higanteng IG Farben, na kinabibilangan na ngayon ng Bayer, ay nakatuon sa polymerization ng butadiene monomer at nagtagumpay sa paglikha ng isang sintetikong goma na tinatawag na Buna, maikli para sa butadiene at sodium. Noong 1929, ang pag-aalala ay gumagawa na ng mga gulong mula sa tinatawag na Buna S, kung saan idinagdag ang soot. Ang Du Pont naman, ay nag-synthesize ng neoprene, pagkatapos ay tinawag na duprene. Noong 30s, ang mga Standard Oil chemist mula sa New Jersey, ang hinalinhan ng Exxon, ay nagtagumpay sa pagbuo ng isang proseso para sa synthesis ng butadiene gamit ang langis bilang pangunahing produkto. Ang kabalintunaan sa kasong ito ay ang pakikipagtulungan ng American Standard sa German IG Farben ay nagpapahintulot sa kumpanyang Amerikano na lumikha ng isang proseso ng paggawa ng sintetikong goma na katulad ng Buna S at maging isang pangunahing salik sa nasabing kasunduan upang malutas ang problema sa goma. USA noong Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Sa pangkalahatan, gayunpaman, apat na malalaking kumpanya ang nangingibabaw sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng mga multifunctional na kapalit ng gulong sa bansa: Firestone Tire & Rubber Company, BF Goodrich Company, Goodyear Tire & Rubber Company, United States Rubber Company (Uniroyal). Ang kanilang magkasanib na pagsisikap sa panahon ng digmaan ay kinakailangan upang lumikha ng mga de-kalidad na produktong gawa ng tao. Noong 1941, nilagdaan nila ni Standard ang isang kasunduan upang makipagpalitan ng mga patent at impormasyon sa ilalim ng hurisdiksyon ng Rubber Reserve Company, na itinatag ni Roosevelt, at naging isang halimbawa kung paano magkaisa ang malaking negosyo at ang estado sa ngalan ng mga suplay ng militar. Salamat sa malaking trabaho at pampublikong pondo, 51 mga halaman para sa paggawa ng mga monomer at mga polymer na na-synthesize ng mga ito, na kinakailangan para sa paggawa ng mga sintetikong gulong, ay itinayo sa napakaikling panahon. Ang teknolohiyang ginamit para sa layuning ito ay batay sa proseso ng pagmamanupaktura ng Buna S dahil pinakamainam nitong mapaghalo ang natural at synthetic na goma at gumamit ng mga available na processing machine.

Sa Unyong Sobyet, sa panahon ng giyera, 165 kolektibong mga sakahan ang lumago ng dalawang uri ng mga dandelion, at bagaman hindi epektibo ang produksyon at mababa ang ani sa bawat yunit ng yunit, ang nagawang goma ay nag-ambag sa tagumpay. Ngayon, ang dandelion na ito ay itinuturing na isa sa mga posibleng kahalili sa hevea. Ang produktong ito ay suplemento ng gawa ng tao butadiene o ang tinatawag na soprene, nilikha ni Sergei Lebedev, kung saan ang alkohol na nakuha mula sa patatas ay ginagamit bilang isang hilaw na materyal.

(upang sundin)

Teksto: Georgy Kolev