Жизнь замечательных веществ

Для производства кордита в качестве растворителя, необходимого для смешения ингредиентов, первоначально использовался ацетон, однако во время Первой мировой войны британская военная промышленность стала испытывать недостаток этого растворителя, что было некстати из-за низкой растворимости тринитроцеллюлозы в большинстве органических растворителей. Оказалось, что менее нитрованная форма нитроцеллюлозы, в которой на одну структурную единицу полимера приходится меньше, чем три нитрогруппы, может растворяться в смеси этилового спирта и диэтилового эфира. Такой раствор получил название «коллодий», и некоторые заводы по производству боеприпасов начали производить кордит, используя не раствор тринитроцеллюлозы в ацетоне, а коллодий, причем обе технологии существовали одновременно.

Нитроцеллюлоза использовалась и используется не только для военных целей. Было время, когда она применялась как материал для фото– и киноплёнки, однако из-за повышенной пожароопасности и склонности к самовозгоранию впоследствии кинематографисты перешли на пленку из ацетилцеллюлозы и полиэтилентерефталата. Из нитроцеллюлозы до сих пор производятся лучшие шарики для настольного тенниса, правда, чтобы эти шарики не взрывались в процессе игры (что, вероятно, было бы зрелищно, но неспортивно), для их изготовления, естественно, применяют ту разновидность нитроцеллюлозы, которая называется целлулоид и отличается от пироксилина меньшей степенью нитрования. Из того же целлулоида в свое время было организовано производство съемных воротничков и манжет, которые были дешевы, служили в пять раз дольше, чем хлопчатобумажные воротники, и самое главное – их не нужно было стирать и отглаживать после стирки. Всю накопившуюся на них в течение дня грязь можно было удалить обычным канцелярским ластиком, не прибегая к услугам прачечной. В настоящее время нитроцеллюлозные мембраны применяются для анализа белков и нуклеиновых кислот.

Что же касается Кристиана Фридриха Шёнбейна, он умер в 1868 году, за два десятка лет до того, как дымный порох перестал быть главным (если не единственным) взрывчатым военного и гражданского назначения.

3.3. Полиэтилентерефталат (он же ПЭТ)

Возьмите пластиковую бутылку. Наверняка поблизости от вас есть такая. Теперь взгляните на ее дно (если бутылка не пустая, постарайтесь при этом не пролить ее содержимое). Видите маленький треугольник, внутри которого цифра один или две цифры – ноль и один? Если вы это увидели, значит, бутылка изготовлена из полимера под названием «полиэтилентерефталат». Поскольку это название не так уж удобно проговоривать, чаще используется сокращение ПЭТ (в английской версии – PET).

ПЭТ представляет собой полимерный сложный эфир, для получения которого требуются следующие мономеры (исходные вещества для синтеза полимеров) – двухосновная терефталевая кислота (в её структуре присутствуют две группы СООН) и двухатомный спирт этиленгликоль (он содержит две гидрокси-группы ОН). Спирты реагируют с кислотами с образованием сложных эфиров и воды. Образующиеся при реакции одноосновных кислот (с одной группой COOH) и одноатомных спиртов (с одной группой ОН) обладающие сравнительно небольшой молекулярной массой сложные эфиры, как правило, представляют собой летучие вещества с фруктовым или цветочным ароматом.

Однако при реакции терефталевой кислоты с этиленгликолем мономеры хоть и реагируют с образованием сложного эфира, этот полимерный эфир обладает колоссальной молекулярной массой, не летуч (полимеры в отличие от низкомолекулярных соединений вообще не могут переходить в газообразное состояние), а значит, принципиально не может пахнуть, но замечателен не этим, а другими своими уникальными свойствами.

Для начала немного истории. Патентная заявка на способ получения полиэтилентерефталата был подана 29 июля 1941 года английским химиком Джоном Рексом Уинфилдом, который изучал полимеры, способные образовывать волокна.

В те времена поиск полимерных материалов, из которых можно формовать волокна, был очень популярен: производство товаров из другого волокнообразующего полимера – нейлона началось за три года до этого, в 1938 году. В первую очередь нейлон начали использовать для изготовления щетины зубных щеток, а до этого чистящую часть этого важного инструмента делали из свиной щетины или конского волоса.