Résines artificielles et gomme laque artificielle. recettes simples

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Divers naturel résine sont largement utilisés dans l’industrie de la peinture. La source de leur production diminuant progressivement, ils deviennent des produits techniquement inaccessibles. Cette circonstance a provoqué l'émergence d'une nouvelle branche de l'industrie chimique, à savoir la production de résines synthétiques.

La production de ce dernier comprend l'obtention gommes-laques artificielles ou novolaks, comme on les appelle aussi. La fabrication de ces produits repose principalement sur la condensation du phénol et de ses dérivés avec du formaldéhyde ou d'autres aldéhydes.

Produits de réaction du phénol avec le formaldéhyde

On sait depuis longtemps que l'interaction (condensation) du formaldéhyde avec les phénols produit divers composés résineux. Ces résines, selon les conditions de réaction, le rapport quantitatif des produits prélevés, ainsi que la composition de la substance de condensation (catalyseur), ont des propriétés physiques et chimiques différentes. Certains d'entre eux sont fusibles et se dissolvent facilement dans l'alcool, l'acétone, une solution aqueuse de soude caustique, etc. et sont utilisés comme novolaques ou gomme-laques artificielles. D'autres sont insolubles, infusibles et servent de matériau ornemental à des fins diverses (bakélite, caoutchouite, etc.).

Principales matières premières

Le phénol, ou acide carbolique, présent dans le goudron de houille, est une huile brune à l'odeur très piquante. Le phénol pur est une masse cristalline ayant un point de fusion de 45,5 °C et un point d'ébullition de 182,9 °C. Résine artificielle

Le crésol - méthylphénols C6H4CH3OH - se trouve dans le goudron de houille et de lignite. Il existe trois formes isomères de crésols : l'ortho-crésol, le para-crésol et le méta-crésol.

L'orthocrésol forme des cristaux incolores et a une odeur phénolique. Point de fusion - 31 °C ; point d'ébullition - 188 °C.

Le formaldéhyde est un gaz incolore, caustique et soluble dans l'eau formé par l'oxydation de l'alcool méthylique. On le trouve commercialement sous forme de formaldéhyde, qui est une solution de formaldéhyde dans l'eau et contient généralement 40 % de ce dernier. Des études récentes ont montré qu'à la place du phénol et des crésols, des dérivés de ces substances peuvent également être consommés. Au lieu du formaldéhyde - d'autres aldéhydes, ainsi que des cétones.

Agents de condensation ou catalyseurs

Les agents de condensation agissent comme des catalyseurs, c'est-à-dire ne prennent qu'une part temporaire à la réaction. Une fois la réaction terminée, ces substances sont parfois éliminées du produit résultant. Il existe des catalyseurs acides et basiques. Les agents acides comprennent les acides, les sels d'acide et, en général, tous les sels susceptibles de produire une réaction acide lors de l'hydrolyse. Le chlorure d'ammonium (ammoniac) est un catalyseur acide, car lorsqu'il est exposé au formaldéhyde, de l'acide chlorhydrique est libéré.

Les agents alcalins comprennent les alcalis et les sels alcalino-réactifs, ainsi que les sels qui, lors de l'hydrolyse, sont divisés en un acide faible et une base forte. Selon les recherches de Bakeland, les catalyseurs acides favorisent la formation de gomme-laques, tandis que les alcalis produisent principalement des résines de type bakélite.

Le processus d'obtention de la gomme laque

Pour obtenir de la résine gomme laque prendre :

Phénol 50 wt. heures;
Formaldéhyde de 40 à 60 wt. heures;
Acide chlorhydrique de 1 à 5 % en poids. h.

Tous les composants sont placés dans un récipient de taille appropriée. Avec une quantité suffisante de substances se condensant, la réaction peut commencer à température ordinaire et le mélange liquide est divisé en deux couches : une couche aqueuse, constituée d'eau séparée et de substances solubles dans l'eau, et une couche huileuse contenant les produits de condensation initiaux. En pratique, pour accélérer la réaction, le mélange est légèrement chauffé.

Pour éviter la perte de composants volatils du mélange, le chauffage est effectué dans un récipient fermé équipé d'un réfrigérateur inversé, c'est-à-dire que les vapeurs, montant dans le tube, sont refroidies par l'eau et, se condensant en liquide, retournent dans la chaudière de réaction. .

À mesure qu'elle chauffe, la viscosité de la couche d'huile augmente. Le chauffage est arrêté lorsqu'une consistance épaisse est atteinte. La masse huileuse peut être séparée de la couche aqueuse, ou le tout peut être évaporé jusqu'à ce que la masse soit solide à température ordinaire, et il n'est donc pas nécessaire de séparer les couches. La masse ainsi obtenue est incolore ou jaune, fond, se décompose facilement et est soluble dans une solution d'alcool, d'acétone, de phénol et d'hydroxyde de sodium.

Méthode de production

Selon cette méthode, la gomme laque artificielle est préparée comme suit:

Mélanger 10 en poids. parties d'ortho-crésol, 7 en poids. parties de formaldéhyde commercial (contient 40 % de formaldéhyde), 10 en poids. heures d'eau et ajouter 0,4 en poids. y compris l'acide chlorhydrique fort. Le mélange obtenu est chauffé pendant plusieurs heures sous agitation constante. Le produit résineux obtenu est séparé de la partie aqueuse et lavé à l'eau chaude ou par exposition prolongée à la vapeur.

La résine ainsi obtenue est colorée du jaune au brun clair, facilement soluble dans l'alcool méthylique, l'acétone, le sulfure de carbone, l'éther, le chloroforme, etc. ; soluble dans les alcalis dilués, plus difficile à dissoudre dans le benzène et le terpinéol ; insoluble dans la térébenthine, les acides gras et les huiles. Les vernis préparés sur gomme-laque artificielle offrent une surface à séchage rapide et très brillante.

La méthode suivante vise à obtenir des produits de condensation du phénol ou de ses homologues avec des aldéhydes et à utiliser ces produits pour la fabrication de vernis.

Lorsque les crésols sont condensés avec du formaldéhyde en présence d'alcalis, on obtient des produits solubles uniquement dans l'alcool et ne pouvant donc pas être mélangés, par exemple, avec des résines insolubles dans l'alcool. Leurs solutions alcooliques peuvent servir de vernis pour revêtir les métaux lorsqu'elles sont chauffées, mais elles ne conviennent pas pour revêtir des objets élastiques, tels que des fibres, du fer fin, des bâches, des cartons, etc. Si la condensation est réalisée en présence de sel d'acétate de plomb, alors on obtient un produit soluble dans l'alcool et le benzène, miscible avec les résines ordinaires et donnant lorsqu'il est chauffé des revêtements durs et élastiques.

Exemple:

Acide crésolique 100% en poids. heures;
Formol 40% 130 wt. heures;
Sel de plomb acétique 15 wt. h.

Faites chauffer le tout à ébullition dans un récipient équipé d'un réfrigérateur ; après le moment de condensation (une masse épaisse et durcissante), le chauffage est arrêté, le vernis est séparé de la couche d'eau et bouilli jusqu'à l'épaisseur souhaitée.

Auteur : Korolev V.A.

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Les particules de magnétite - un minéral aux propriétés magnétiques - se trouvent souvent dans les organismes vivants et, à cet égard, elles parlent généralement d'une sensation magnétique: prétendument, la magnétite, se déplaçant sous l'action d'un champ géomagnétique, irrite les cellules réceptrices, et ainsi les animaux apprennent où est le nord, où est le sud, et où ils sont en général. Le corps humain a aussi de la magnétite : des particules ont été trouvées dans le cerveau il y a environ un quart de siècle, et récemment Joe Kirschvink, le géophysicien du California Institute of Technology qui a découvert la « magnétite humaine », a rapporté que notre cerveau peut aussi sentir un champ magnétique.

Cependant, la magnétite présente un inconvénient important: elle stimule l'apparition de molécules oxydantes agressives qui endommagent les protéines cellulaires, les lipides et l'ADN. D'autre part, on sait qu'une teneur accrue en particules de magnétite se produit dans le cerveau des patients atteints du syndrome d'Alzheimer et que la magnétite augmente d'une manière ou d'une autre la toxicité des complexes protéiques pathogènes formés dans les cellules nerveuses de cette maladie. Et en même temps, on pense que toute notre magnétite est biogénique, c'est-à-dire créée par le corps lui-même à travers une sorte de réactions biochimiques. Et puis la question se pose de savoir si les particules de magnétite sont vraiment nécessaires pour la sensation géomagnétique - peut-être qu'elles s'accumulent uniquement parce que certains processus pathologiques commencent dans le cerveau et que le système nerveux ne peut pas faire face à la collecte de débris dangereux.

Cependant, tout est en fait plus simple : dans un article de PNAS, des chercheurs de l'Université de Lancaster écrivent que notre magnétite pourrait être une pollution industrielle ordinaire qui est entrée dans le cerveau depuis l'environnement extérieur. Barbara Maher et ses collègues d'Oxford, des universités de Glasgow, de Manchester, de l'Université du Montana et de l'Université nationale autonome de Mexico ont analysé des échantillons de cerveau post-mortem prélevés sur des dizaines de personnes vivant à Mexico et à Manchester. Il y avait de la magnétite dans les échantillons, mais pour la plupart, elle n'avait pas du tout l'air biologique.

Si une particule de magnétite se forme dans une cellule, alors sa forme est un tétraèdre ou un octaèdre, mais celles trouvées dans le cerveau semblaient arrondies, sphériques. De telles nanosphères sont obtenues avec un fort chauffage - par exemple, lorsque du carburant est brûlé dans des moteurs de voiture ou simplement sur un feu ouvert. Des tétraèdres et des octaèdres biogéniques existaient également, mais pour une particule biogénique, il y avait au moins une centaine de particules abiogéniques qui pénétraient dans le cerveau depuis l'environnement extérieur. En cours de route, des particules de platine, de nickel et de cobalt ont été trouvées dans le tissu nerveux, qui ne pouvaient pénétrer dans le corps humain de nulle part, sauf de l'extérieur.

La taille de toutes les particules "externes" est d'environ 150 nanomètres, elles sont donc tout à fait capables de pénétrer dans le cerveau par le nez et les voies nerveuses olfactives. On sait que dans l'air des grandes villes, et en particulier le long des routes, de nombreuses particules de magnétite volent, de sorte que les résidents locaux peuvent facilement respirer des "nanopoussières magnétiques". On ne sait pas si cela donne une sensibilité particulière au champ magnétique; mais en général, compte tenu de ce qui a été dit ci-dessus sur le lien entre la magnétite et la maladie d'Alzheimer, la question la plus pressante ici est de savoir comment éliminer ou neutraliser les particules qui ont pénétré dans le cerveau afin qu'elles n'aient pas le temps d'endommager les cellules nerveuses.

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