bachelită este o rășină polimerică de fenol și formaldehidă, a cărei definiție exactă și chimică este cea a unui hidroxid de polioxibenziletilen glicol. Apariția și comercializarea acestui material a marcat începutul erei plasticului; ocupat și făcea parte din nenumărate obiecte de uz casnic, cosmetice, electrice și chiar militare.
Numele său a venit de la inventatorul său: chimistul american născut în Belgia, Leo Baekeland, care în 1907 a realizat producția și îmbunătățirea acestui polimer; apoi a fondat Compania Generală de Bakelită în 1910. La început, în timp ce modifica variabilele fizice implicate, Bakelita consta dintr-un solid spongios și fragil de mică valoare..
După opt ani de muncă în laborator, a reușit să obțină un bakelit suficient de solid și termostabil, cu o valoare ridicată ca urmare a proprietăților sale. Astfel, Bakelita a înlocuit alte materiale plastice de origine naturală; s-a născut primul polimer pur artificial.
În zilele noastre, însă, a fost înlocuit cu alte materiale plastice și se găsește în principal în accesorii sau obiecte din secolul al XX-lea. De exemplu, telefonul din imaginea de mai sus este realizat din bakelită, la fel ca multe obiecte de o culoare neagră similară cu aceasta, sau culori chihlimbar sau albe (asemănătoare cu fildeșul în aparență).
Indice articol
Definită bakelita ca rășină polimerică de fenol și formaldehidă, atunci ambele molecule trebuie să-și conformeze structura, legate covalent într-un fel; în caz contrar, acest polimer nu și-ar fi manifestat niciodată proprietățile caracteristice.
Fenolul este format dintr-o grupare OH legată direct de un inel benzenic; în timp ce formaldehida este o moleculă de O = CHDouă sau CHDouăO (imaginea de sus). Fenolul este bogat în electroni, datorită faptului că OH, deși atrage electroni spre sine, colaborează și la delocalizarea lor de către inelul aromatic.
Fiind bogat în electroni, poate fi atacat de un electrofil (un fel de electron înfometat); ca de exemplu, molecula CHDouăSAU.
În funcție de dacă mediul este acid (H+) sau de bază (OH-), atacul poate fi electrofil (formaldehida atacă fenolul) sau nucleofil (fenolul atacă formaldehida). Dar, în cele din urmă, capDouăO înlocuiește un H de fenol pentru a deveni o grupare metilol, -CHDouăOH; -CHDouăOhDouă+ în mediu acid sau -CHDouăSAU- în mediu de bază.
Presupunând mediu acid, -CHDouăOhDouă+ pierde o moleculă de apă în același timp în care apare atacul electrofil al unui al doilea inel fenolic. Se formează apoi o punte de metilen, -CHDouă- (albastru în imagine).
Puntea de metilen nu unește două inele fenolice în poziții arbitrare. Dacă structura este observată, va fi posibil să se verifice dacă legăturile sunt în poziții adiacente și opuse grupului OH; acestea sunt poziții orto și, respectiv, para. Deci, substituțiile sau atacurile către sau din inelul fenolic au loc în aceste poziții..
Reamintind hibridizările chimice, carbonul punților de metilen este sp3; prin urmare, este un tetraedru care își plasează legăturile în afara sau sub același plan. În consecință, inelele nu se află în același plan, iar fețele lor au orientări diferite în spațiu:
Pe de altă parte, când substituțiile apar doar în poziții -orto, se obține un lanț polimeric. Dar, pe măsură ce polimerul crește prin pozițiile -pară, se stabilește un fel de plasă sau rețea tridimensională de inele fenolice..
În funcție de condițiile procesului, rețeaua poate adopta o „morfologie umflată”, nedorită pentru proprietățile plasticului. Cu cât este mai compact, cu atât va funcționa mai bine ca material.
Luând apoi bakelita ca o rețea de inele fenolice legate de punți de metilen, poate fi înțeles motivul proprietăților sale. Principalele sunt menționate mai jos:
-Este un polimer termorezistent; adică, odată solidificat, nu poate fi modelat de efectul căldurii, ba chiar să devină și mai coacut.
-Masa sa moleculară medie este de obicei foarte mare, ceea ce face ca piesele de bakelită să fie considerabil mai grele în comparație cu alte materiale plastice de aceeași dimensiune..
-Când este frecat și temperatura acestuia crește, eliberează un miros caracteristic de formaldehidă (recunoaștere organoleptică).
-Odată turnat și fiind un plastic termorezistent, își păstrează forma și rezistă efectului coroziv al anumitor solvenți, creșterii temperaturii și zgârieturilor..
-Este un conductor urât de căldură și electricitate.
-Emite un sunet caracteristic atunci când sunt lovite două bucăți de bakelită, ceea ce ajută la identificarea sa calitativ.
-Sintetizat recent, are o consistență rășinoasă și este de culoare maro. Când se solidifică, capătă diferite nuanțe de maro, până devine negru. În funcție de ce este umplut (azbest, lemn, hârtie etc.) poate prezenta culori care variază de la alb la galben, maro sau negru..
Pentru a obține bakelită, este necesar mai întâi un reactor în care se amestecă fenol (pur sau din gudron de cărbune) și o soluție concentrată de formaldehidă (37%), menținând un raport molar fenol / formaldehidă egal cu 1. Reacția începe polimerizarea prin condensare (deoarece apă, o moleculă mică) este eliberată.
Amestecul este apoi încălzit sub agitare și în prezența unui catalizator acid (HCI, ZnClDouă, H3PO4, etc.) sau de bază (NH3). Se obține o rășină maro la care se adaugă mai multă formaldehidă și se încălzește la aproximativ 150 ° C sub presiune..
Ulterior, rășina este răcită și solidificată într-un recipient sau matriță, însoțită pe lângă materialul de umplere (menționat deja în secțiunea anterioară), care va favoriza un anumit tip de textură și culori dorite..
Bakelitul este plasticul prin excelență din prima jumătate și mijlocul secolului al XX-lea. Telefoane, cutii de comandă, piese de șah, mânerele ușilor vehiculelor, domino, bile de biliard; orice obiect supus constant unor mici impacturi sau mișcări este realizat din bakelită.
Deoarece este un conductor slab de căldură și electricitate, a fost folosit ca material plastic izolator în cutii de circuite, ca componentă a sistemelor electrice ale radiourilor, becurilor, avioanelor și a tuturor tipurilor de dispozitive indispensabile în timpul războaielor mondiale..
Consistența sa solidă a fost suficient de atractivă pentru proiectarea cutiilor sculptate și a bijuteriilor. În ceea ce privește ornamentația, atunci când Bakelita este amestecată cu lemn, celei de-a doua i se oferă o textură de plastic, cu care au fost realizate scânduri sau scânduri compozite pentru a acoperi podelele (imaginea de sus) și spațiile domestice..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.