El caucho soviético. 90 años de brillante descubrimiento
Como usted sabe, el caucho obtuvo su nombre de la palabra india "caucho", que en la traducción significaba "lágrimas de árboles". Así que los indios de América del Sur llamaron savia de Hevea - Hevea brasiliensis, o "árbol de caucho". Este jugo se oscureció y se endureció en el aire, la resina "caucho" se evaporó, que se usaba para fabricar vasijas, telas y juguetes para niños, incluidas las bolas primitivas. En 1735, el viajero francés Charles Kondamin, que visitó la cuenca del Amazonas, trajo muestras de productos del jugo de un árbol extraño a Europa, después de lo cual no solo los naturalistas, sino también los industriales se interesaron en ellos. Comenzaron los experimentos sobre el uso del caucho en la producción de impermeables y zapatos impermeables. Inicialmente, en la segunda mitad del siglo XIX, Brasil fue el principal monopolista en la producción de la hevea. Más tarde, las colonias británicas y holandesas en el sudeste asiático, las Indias Orientales Neerlandesas y la Malaya británica, se hicieron cargo de la palma. Fue allí donde apareció una gran cantidad de plantaciones de caucho.
Los requisitos para el caucho en Rusia, y luego en la Unión Soviética, están en constante crecimiento. Ya a principios del siglo XX, las fábricas del Imperio ruso producían a partir de caucho al menos 11-12 mil toneladas de caucho por año. Después de la revolución, el estado soviético, que tomó el camino de la industrialización del país, requirió una cantidad aún mayor de caucho. Solo para crear un automóvil se requieren 160 kilogramos de caucho, para el avión - 600 kilogramos de caucho, y para el barco - 68 toneladas. Mientras tanto, el caucho se mantuvo importado y el país tuvo que dar enormes cantidades de dinero a los países exportadores para su compra. Por ejemplo, una tonelada de caucho para la mitad de 1920-s le costó al presupuesto soviético alrededor de 2,5 miles de rublos de oro.
Se trataba de una gran cantidad de dinero, pero un importante papel en el deseo del joven estado soviético de deshacerse de la necesidad de exportar grandes cantidades de caucho también fue jugado por consideraciones políticas. La Unión Soviética no iba a depender completamente de la importación de caucho y productos de caucho de otros estados, con los cuales, además, se observaron relaciones muy hostiles. Además, el recuerdo fue la triste experiencia de Alemania, que durante la Primera Guerra Mundial se aisló del suministro de caucho de las colonias de los países de la Entente y esto tuvo un impacto muy negativo en su capacidad de defensa.
Por lo tanto, incluso en el distante año 1926, el gobierno soviético anunció una competencia por el mejor trabajo sobre la síntesis del caucho. Incluso un premio “astronómico” fue designado en ese momento: cien mil rublos. Uno de los que decidieron probarse en el desarrollo científico más interesante, la creación de caucho sintético, fue el famoso químico ruso y soviético Sergey Lebedev. Para entonces, ya era un científico experimentado de 52, quien comenzó su carrera profesional en la Rusia pre-revolucionaria y logró un éxito considerable en ella.
Sergey Vasilyevich Lebedev nació en 1874 el año en Lublin (ahora es el territorio de Polonia). Como muchos científicos rusos, venía de un entorno variado. Su padre, profesor de literatura rusa de profesión, se convirtió en sacerdote en el año 32. Por cierto, el padre de otro eminente químico Alexey Evgrafovich Favorsky era un sacerdote de aldea. Sergey Lebedev se graduó en el Gimnasio de Varsovia de 1, mientras aún estudiaba, finalmente decidió su futuro profesional y decidió dedicarse a la química.
En 1900, Lebedev, un niño de 26, se graduó en el departamento de medicina natural de la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad de San Petersburgo y recibió un diploma de primer grado. Consiguió un trabajo en el laboratorio de la fábrica de jabón, que pertenecía a los hermanos Zhukov, al mismo tiempo, como trabajo a tiempo parcial, enseñó física en las escuelas secundarias. Pero este joven naturalista claramente no fue suficiente. En 1902, Sergey Vasilyevich recibió una invitación a un puesto mucho más interesante para él como asistente de laboratorio en el departamento de química técnica y analítica de la Universidad de San Petersburgo.
El conocido químico ruso Alexey Evgrafovich Favorsky, quien dirigió el Departamento de Tecnología y Química Técnica de la Universidad de San Petersburgo desde 1896, se convirtió en un verdadero maestro para Sergei Lebedev. Fue de él que Lebedev estudió en sus años de estudiante, y fue él quien más tarde le dio un consejo a Lebedev para que estudiara la ciencia y centrara su atención en el estudio de los fenómenos de polimerización de compuestos orgánicos insaturados. En 1906, Lebedev se entrenó durante un tiempo en París, en la Sorbona, con otro conocido químico de origen ruso, Viktor Henri, y luego, regresando a Rusia, se centró exclusivamente en la investigación científica.
En 1913, Sergey Vasilyevich Lebedev defendió su tesis y se convirtió en profesor asociado en la Universidad de Petersburg. Impartió el curso “El Estado Moderno y el Valor del Estudio de la Valencia”. El desarrollo de importancia nacional Lebedev comenzó durante la Primera Guerra Mundial, cuando el país experimentó una gran necesidad de tolueno. El químico-químico dirigió el departamento químico de la planta de Naftohaz, que se dedica directamente a la producción de tolueno. Después de la Revolución de octubre, como muchos otros científicos rusos, Lebedev no emigró del país. Aceptó el nuevo poder y continuó trabajando en los intereses de su estado. En 1925, Lebedev estableció un laboratorio de refinación de petróleo en la Universidad de Leningrado. Fue ella quien pronto jugó un papel clave en los experimentos soviéticos sobre la creación de caucho sintético. Cuando en 1926, el gobierno soviético anunció una competencia para el desarrollo en el campo del caucho sintético, el laboratorio de Sergei Lebedev respondió a esta propuesta.
Cabe señalar que la necesidad de la humanidad en caucho continuó creciendo. Fue utilizado en varios tipos de industrias, por lo que no fue sorprendente que en muchos países del mundo intentaran encontrar una oportunidad para sintetizar el caucho por medios químicos. Ya en el siglo XIX, los químicos descubrieron que el caucho natural es un compuesto de varios productos químicos, de los cuales 90% es hidrocarburo de poliisopreno. Tales sustancias, como sabemos, pertenecen al grupo de polímeros, que son productos de alto peso molecular, que resultan de la combinación de muchas moléculas idénticas. El caucho, por lo tanto, fue el resultado de la combinación de moléculas de isopreno. Si existían condiciones favorables, las moléculas se unían en largas cadenas, es decir, Se sometió a un proceso de polimerización. Otro 10% en la composición del caucho correspondió a sustancias resinosas de naturaleza mineral y proteica. Fueron estas sustancias las que dieron elasticidad y resistencia al caucho.
Los científicos químicos en el desarrollo de la síntesis del caucho tuvieron tres tareas. En primer lugar, tuvieron que aprender a sintetizar isopreno, en segundo lugar, a polimerizarlo, y en tercer lugar, a proteger el caucho obtenido como resultado de la síntesis de la descomposición. En 1860, el inglés Williams pudo obtener isopreno del caucho y, posteriormente, 19, en 1879, el francés Bushard realizó un experimento inverso: obtuvo caucho del isopreno. En 1884, otro inglés, un químico Tilden, aisló el isopreno de la trementina. Sin embargo, a pesar de todos los experimentos enumerados anteriormente, no fue posible ajustar la producción de caucho sintético a escala industrial. La complejidad de los procesos técnicos, las materias primas caras, todo esto impidió la producción industrial de caucho sintético. Naturalmente, la imposibilidad de su producción a escala industrial quedó en manos de los propietarios de las plantaciones de Hevea y de los países que actuaron como exportadores de caucho: Gran Bretaña, los Países Bajos y Brasil.
Sin embargo, los químicos no dejaron ninguna duda sobre si el isopreno es realmente necesario para la fabricación de caucho o si se puede prescindir del uso de otros hidrocarburos. En 1901, el científico ruso Kondakov, como resultado de otro experimento, descubrió que el dimetilbutadieno, si se deja durante un año en una atmósfera oscura, se convierte en una sustancia parecida al caucho. Durante la Primera Guerra Mundial, Alemania, que no podía exportar caucho de las colonias británicas y holandesas, se vio obligada a cambiar a experimentos de síntesis de caucho utilizando el método Kondakov, pero los productos resultantes tenían una calidad muy baja en comparación con el caucho natural. Por lo tanto, después del final de la Primera Guerra Mundial, los experimentos sobre la creación de caucho de metilo se suspendieron y dejaron de reproducirse.
Tomando experimentos sobre la síntesis de caucho, Sergey Lebedev y sus asistentes los llevaron a cabo en condiciones muy difíciles. No había suficiente equipo o materiales, por lo que los químicos soviéticos recurrieron a medios improvisados. Entonces, para obtener hielo para el experimento, Lebedev y sus estudiantes fueron al invierno Neva. Sergey Vasilievich prefirió no experimentar con el isopreno, como sus antecesores ingleses y franceses, pero eligió el divinilo. Para recibir divinilo, Lebedev primero decidió extraerlo del petróleo, pero luego se detuvo en el alcohol. Así se encontró la materia prima inicial más barata y adecuada. Sin embargo, se necesitaba un catalizador adecuado que permitiera la descomposición del alcohol etílico en divinilo, hidrógeno y agua. Sergei Lebedev pensó por mucho tiempo qué se puede usar como catalizador, pero luego se detuvo en una de las arcillas naturales. En 1927, viajó al sur del país, donde comenzó a estudiar muestras de arcilla en el norte del Cáucaso y Crimea. La versión más adecuada de la arcilla fue descubierta por científicos en Koktebel, lo que hizo posible acelerar significativamente los experimentos. Ya al final de 1927, Sergei Vasilievich pudo realizar una operación tan esperada para obtener divinilo del alcohol. Se pudo decir que la etapa inicial del experimento sobre la síntesis de caucho se completó con éxito. A continuación, Lebedev comenzó la polimerización del divinilo. Lo gastó con sodio metálico y, en la etapa final, el caucho obtenido se mezcló con magnesia, caolín y hollín para evitar la descomposición.
A finales de diciembre, 1927, Sergey Lebedev y sus ayudantes, lograron completar el experimento. Dos kilogramos del caucho obtenido como resultado del experimento se enviaron a Moscú, ante el jurado de la competencia del Consejo Económico Supremo. 1 Enero 1928, el jurado recibió material: dos kilogramos de caucho sintético de butadieno y sodio, así como documentos técnicos relacionados. El experimento terminó con la victoria de Sergei Lebedev, por la cual el científico recibió un premio. El estado soviético comenzó a proporcionar condiciones técnicas y económicas para la organización de la producción en masa de caucho sintético. En 1930, se construyó la primera planta piloto para la producción de caucho sintético basada en la tecnología de Sergey Lebedev, y en el próximo 1931, el científico recibió la Orden de Lenin por sus logros especiales en la solución del problema de obtención de caucho sintético. Sergey Vasilyevich fue elegido para la Academia de Ciencias y se convirtió en una de las autoridades reconocidas de la ciencia química soviética.
Para el estado soviético, el experimento de Lebedev fue de importancia decisiva. Por lo tanto, es difícil sobreestimar sus consecuencias para la victoria de la Unión Soviética en la Gran Guerra Patriótica. En 1930 en la URSS, se establecieron varias fábricas para la producción de caucho sintético, cada una de las cuales produjo al menos 10 mil toneladas de caucho por año. Las fábricas operaron en Efremov, Yaroslavl, Voronezh, Kazan y utilizaron productos alimenticios como materias primas, en primer lugar, las patatas. Se solucionó el problema de reemplazar el caucho importado con caucho sintético de alta calidad. Ahora, para proporcionar caucho a un automóvil soviético, ya no era necesario comprar caucho a excelentes precios de los británicos u holandeses; era suficiente para poner cerca de 500 kg de papas en una fábrica de caucho. Ya en 1934, 11 se produjeron mil toneladas de caucho sintético en la URSS, 1935 mil toneladas en 25, 1936 mil toneladas de caucho en el año 40. Se ha superado la dependencia de las importaciones de caucho. Desafortunadamente, el propio Sergey Vasilyevich Lebedev logró observar muy brevemente el triunfo de su creación. En 1934, cayó enfermo de tifus y murió a la edad de sesenta años. Pero el experimento sobre la creación de caucho artificial perpetuó su nombre para la posteridad.
Durante la Gran Guerra Patria, la industria soviética del caucho pudo satisfacer las necesidades del complejo militar-industrial, como automóviles, vehículos blindados, tanques, aviones y barcos necesitaban más y más caucho. Pero incluso después de la guerra, hasta 1991, la Unión Soviética siguió siendo el líder mundial en la producción de caucho artificial. Solo el colapso del gran estado, desafortunadamente, cambió radicalmente la situación.
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