Файл: Парнов Е.И. Неуязвимые материалы.pdf

Из того же «семейст­ ва» вышли и такие пред­ ставители, которые снискали себе славу хороших'*^ ядохимикатов — истреби­ телей вредных насекомых. Новые ядохимикаты ока­ зались как нельзя кстати. Дело в том, что многие на­ секомые постепенно при­ выкают к ядам. И если раньше ДДТ и гексахло­ ран были для них убийст­ венными, то с течением времени появились такие поколения вредителей, для

которых эти отравляющие вещества стали уже не столь опасны. У вредителей выработался как бы «иммунитет» к ним. Зато, когда вместо ДДТ применили ДФДТ (Ф — означает фтор), вредителям сельского хозяйства пришлось столкнуться с убийственной новинкой.

Исключительно активными оказались про­ изводные альфа-фтороуксусной кислоты. Да­ же в такой ничтожной концентрации, как в 0,001-процентном растворе, эти вещества ока­ зались абсолютно смертельными для многих видов насекомых.

Любителям цветоводства хорошо известны цветочные тли — маленькие зеленоватые бу­ кашки, которые иногда сплошь покрывают ли­ стья и стебли растений. Избавиться от тлей бывает нелегко. Не помогает ни механическое очищение листьев, ни разные промывки. Но если в цветочный горшок внести только 1 мг

43

какой-нибудь соли альфа-фтороуксусной кис­ лоты, то уже через пять дней тли исчезнут.

Фтороуглеродные соединения стали осно­ вой и так называемого препарата 1080, соз­ данного американцами для борьбы с грызу­ нами.

Определенные круги в США рассчитывают также и на применение метилфторацетата — сильного отравляющего вещества, созданного на случай химической войны.

Два мира. В одном наука работает на бла­ го человека, в другом — те же научные дости­ жения используются в человеконенавистниче­ ских целях.

Трудно воздержаться от аналогий. В конце 30-х годов были созданы вечные и яркие фто­ роуглеродные краски. Художники мечтали о нестареющих, неуничтожимых полотнах, а фа­ шисты уже покрывали этими красками крылья военных самолетов, готовящихся обрушить бомбы на Ковентри, Киев, Варшаву.

У НАС ДОМА

Скатайте из теста шарик и смочите его во­ дой, потом сожмите этот шарик пальцами. Разлепить пальцы будет не так-то просто. Ме­ жду ними протянется липкая нить. Коснитесь тестом бумаги, оно приклеится и к ней. Не по­ может ни железный гвоздь, ни стеклянная па­ лочка, ни деревянный карандаш. Липкое те­ сто прилепится к любому предмету. Поэтому хозяйки, перед тем как начать раскатывать те­ сто, старательно посыпают его мукой.

44

— При чем здесь тесто? — спросит чита­ тель. — Мука ведь не фтороуглерод?

Минуту терпения. Дело в том, что фторо­ пласты в отличие от обычных пластмасс очень плохо поддаются склеиванию. Ученым долго пришлось искать для них эффективное клею­ щее вещество. Но еще до того, как поиски увенчались успехом, неприятное свойство несклеивающихся фторопластов неожиданно обернулось приятной стороной. Клейкое и лип­ кое булочное тесто, то самое, о котором мы только что говорили, совершенно не пристава­ ло к фторопластам. Шарик самого липкого те­ ста, без единой мучной пылинки, можно было раскатать на фторопластовой доске в тончай­ ший лист. И при легком наклоне этот лист свободно сползал. Не удивительно, что фторо­ пласты были немедленно использованы в хле­ бопекарном деле.

Они оказались идеальным покрытием для хлебопекарных форм, которые больше не при­ ходится посыпать мукой и даже смазывать маслом.

Полная инертность фторопластов по отно­ шению к жирам, маслам, влаге, кислотам и от­ сутствие запахов откроет фторопластам широ­ кую дорогу в других отраслях пищевой про­ мышленности.

Фтороуглеродные покрытия в виде тончай­ ших пленок можно нанести на обычную ткань или бумагу, и с ними произойдут волшебные перемены. Костюму, изготовленному из такой ткани, не страшен самый сильный ливень, — она несмачиваема. Если вы случайно капнете на костюм маслом, оно не оставит пятна.

45

Обработанные фтороуглеродами ткани при­ обретают и другие за­ мечательные свойства. Они становятся мягче, да и долговечность их увеличивается.

Ученые предполага­ ют, что уже в недале­ ком будущем преобла­ дающим видом верхней одежды станут ткани

или пленки с тонкими слоями эластичных твер­ дых пен. Это будет замечательная одежда: кра­ сивая и теплая, легкая и прочная, не мнущаяся и не пачкающаяся. Пористым фторопластам будет отведена здесь далеко не последняя роль.

Если тончайшей фтороуглеродной пленкой покрыть столовую или чайную посуду, хозяй­ кам не придется вытирать ее после мойки. Если удастся пропитать фтороуглеродами кожу, она станет непроницаемой для воды, а значит, людям не нужны будут калоши и боты.

А фтороуглеродные моющие вещества! Они ■оставляют позади не только лучшее мыло, но и синтетические моющие соединения из угле­ водов. Фтороуглеродному мылу не нужна по­ мощь пемзы. Оно легко отмоет смолу и сажу, машинное масло и сапожный гуталин.

Когда-нибудь придет конец и жестяным консервным банкам. Их заменят непроницае­ мые ксробки и пакеты, изготовленные из фто­ ропластов. Они будут и более гигиеничными и

46

позволят сэкономить многие тонны олова, идущего на покры­ тие консервной же­ сти.

Водостойкие и инертные фторопла­ стовые пленки ока­ зались и лучшим ма­ териалом для упаков­ ки денных лекар­ ственных веществ.

Вот далеко не исчерпывающий перечень тех областей, где находят или найдут применение неуязвимые.

КАК ПОЛУЧАЮТ ФТОРОУГЛЕРОДЫ

У читателя этой брошюры, видимо, напра­ шиваются вопросы: почему фтороуглероды так поздно появились в химии, почему они еще так мало применяются? Ответ кроется в осо­ бенностях их производства. Получение фтороуглеродов требует применения очень сложных методов, которые во многом отличаются от тех, с которыми имеют дело другие области химии. А эти методы были открыты только со­ всем недавно.

Если обратиться к истории, то можно выя­ вить одну общую черту, которая объединяла ученых, ставивших эксперименты в области фтороуглеродов. Все они пытались получить фтороуглероды, что называется, в лоб, путем взаимодействия углерода с фтором. Однако

47

почти единственным продуктом, который полу­ чался таким путем, был метфоран — брат про­ стейшего углеводорода метана. Да и опыты зачастую сопровождались сильным взрывом н порой кончались трагически. Нужен был ката­ лизатор, при помощи которого химики смогли бы сделать реакцию управляемой и неопас­ ной.

В истории науки много открытий, которые называют «случайными». Беккерель «случай но» открыл радиоактивность, Рентген «случай­ но» обнаружил икс-лучи. Можно, конечно, сом­ неваться в том, насколько случайны были эти открытия. Здесь же остается добавить толь ко, что катализатор тоже был найден «слу­ чайно».

Ученые многих стран перепробовали мно­ жество реакторов, сделанных из самых различ ных материалов. Однажды работники Пенсиль­ ванского университета с удивлением обнару­ жили, что реакция углерода с фтором прошла спокойно, без взрыва. Стали выяснять причины и оказалось, что процесс протекал в амальга­ мированной медной трубке. Далее все было уже несложно. В качестве катализатора приме­ нили сначала ртутную амальгаму, потом чи­ стую ртуть.

И один за другим в списке химии фтороуг леродов стали появляться новые названия.

Известно, что в начале второй мировой вой­ ны в США начались успешные работы по соз­ данию атомной бомбы. К этим работам имеет некоторое отношение и только что родившая ся тогда химия фтороуглеродов.

Химикам, разработавшим методы произ-

48

водства расщепляющихся материалов, срочно потре­ бовался материал, кото­ рый, будучи смешан с шестифтористым ураном, не вступал бы с ним во взаимодействие. Кроме то­ го, материал должен был иметь температуру кипе­ ния и молекулярный вес, близкие к шестифтористо­ му урану, и отличаться вы­ сокой устойчивостью. Та­

ким материалом оказался фтороуглерод.

Но каталитический путь получения фтороуглеродов был очень дорог и малопроизводите­ лен. Требовалось принципиально иное реше­ ние. Оно стало возможным благодаря работам многих ученых, в том числе и советских, и бы­ ло найдено уже в послевоенные годы.

Как же производят фтороуглероды? Основным аппаратом для их получения, по

данным американских ученых, служит так на­ зываемая электролитическая ячейка. В боль­ шом стальном сосуде подвешен пучок электро­ дов из тонких никелевых пластин. Одна часть зтих пластин представляет собой катод, дру­ гая — анод. Смесь исходных веществ, состоя­ щая из фтористого водорода и различных ор­ ганических соединений, попадает в ячейку по сложной системе труб. Электрический ток про­ изводит волшебное превращение вещества. Водород органических соединений замещается на фтор, а выделяющаяся смесь фтороуглерода и водорода отбирается из ячейки.

Механизм этого процесса еще до конца не выяснен. Но протекает он бурно и весьма эф­ фективно, причем электроды в процессе ра­ боты совершенно не изменяются и могут ра­ ботать неограниченное время.

Мы уже привыкли, что когда заходит раз­ говор о достоинствах полимерных материалов, прежде всего упоминают об их дешевизне и неограниченном объеме производства.

Действительно, первичное сырье для орга­ нической химии, из которого получают поли­ меры, очень дешево и встречается на земле в громадных количествах.

Хорошо всем известный полиэтилен полу­ чается из газа этилена. Этилен содержится в попутных газах при добыче нефти, в отходах ее крекинга. Эти газы как «бросовые» раньше сжигали.

Таким образом, если говорить о сырье для производства фтороуглеродов, то одна часть вопроса может считаться решенной. Ведь о распространенности углеводородного сырья говорить, как видите, не приходится.

Теперь вторая сторона: фтор. Здесь все то­ же обстоит благополучно. Фтор в природе встречается почти в таком же изобилии, как и уголь. Содержащие фтор минералы широко распространены в земной коре. В значитель­ ных количествах он содержится в морской во­ де, в воде некоторых минеральных источни­ ков.

Главный источник фтора — плавиковый шпат. Этот минерал в виде больших бесцвет­ ных кристаллов, реже голубых или зеленова-

.50

тых, в изобилии встречается во всех странах мира.

Значительное количество фтора может дать алюминиевое производство. Криолит, напри­ мер, состоит из натрия, алюминия и фтора. При добыче же апатита фтор почти полностью уходит в отходы. А его там содержится от 3.

до 5%.

Молодая отрасль химии, химия фтороуглеродов, обеспечена вполне достаточным коли­ чеством сырья. Чудесные свойства фтороуглеродов все больше привлекают внимание хи­ миков. Их усилия направлены на создание но­ вых материалов, полезных и нужных народ­ ному хозяйству.

В Программе КПСС, принятой на XXII съезде, есть такие слова: «Металл, дерево и другие материалы будут все более заменять­ ся экономичными, практичными и легкими син­ тетическими материалами».

Эти слова в полной мере относятся и к фтороуглеродам — неуязвимым материалам с са­ мыми разнообразными свойствами.

НЕМНОГО О БУДУЩЕМ

XX век ознаменовался крупнейшими собы­ тиями в жизни человечества. Людям стал под­ властен атом, появилась новая наука кибер­ нетика, советские люди проложили дорогу в космос. Всего и не перечислить. Но есть у нашего века еще одна черта. Это скорость. XX век — век высоких скоростей. Неуклонно увеличиваются скорости ракёт и самолетов,