Литературка Литературная Газета - Литературная Газета 6441 ( № 48 2013)

Насыщенный характер сополимера этилена с пропиленом сказывается на свойствах резин на основе этого каучука. Устойчивость данных каучуков к теплу и старению намного лучше, чем у бутадиен-стирольного и натурального каучуков. Готовые резиновые изделия имеют также отличную стойкость к неорганическим или высокополярным жидкостям, таким как кислоты, щёлочи и спирты. Свойства резины на основе данного вида каучука не изменяются после выдерживания её в течение 15 суток при 25°С в 75%-ной и 90%-ной серной кислоте и в 30%-ной азотной кислоте. С другой стороны, стойкость к алифатическим, ароматическим или хлорсодержащим углеводородам достаточно низкая.

Все виды этилен-пропиленовых каучуков наполняются упрочняющими наполнителями, такими как сажа, чтобы придать хорошие механические свойства. Электрические, изоляционные и диэлектрические свойства чистого этилен-пропиленового каучука экстраординарны, но также зависят от выбора наполняющих ингредиентов. Их эластичные свойства лучше, чем у многих синтетических каучуков, но они не достигают уровня натурального каучука и бутадиен-стирольного каучука. Эти каучуки имеют два значительных недостатка. Они не могут быть перемешаны с другими простыми каучуками и неустойчивы к воздействию масла.

Технологии производства

Существует два способа синтеза этилен-пропиленовых каучуков: в растворе и в суспензии. Кроме того, разработана технология газофазной полимеризации, требующая значительно меньших энергетических затрат и позволяющая получать каучук в гранулированной форме.

В первом способе в качестве растворителей обычно применяют алифатические углеводороды, поскольку при использовании ароматических соединений возможна побочная реакция их алкилирования этиленом и пропиленом.

Применяют как индивидуальные углеводороды (гексан), так и их смеси (гексановую фракцию или бензины специальных марок). Концентрация полимера в растворе невысока; например, при полимеризации в циклогексане она не превышает 7–8%, что приводит к значительным энергетическим затратам. Но при более высоких концентрациях полимера вязкость раствора значительно возрастает, и регулирование процесса становится невозможным.

Своеобразие процесса заключается в том, что необходимо постоянно поддерживать заданное соотношение мономеров в полимеризаторах. Поэтому если проводить полимеризацию в каскаде реакторов, то после каждого аппарата необходимо контролировать состав полимеризуемой смеси и проводить его корректировку. Это усложняет процесс, поэтому обычно полимеризацию проводят в одном или в двух последовательно соединённых аппаратах в условиях отсутствия паровой фазы.

Второй способ получения этилен-пропиленовых каучуков состоит в проведении процесса в среде, не растворяющей образующийся сополимер, например в пропилене или метилхлориде, то есть в суспензии. В лабораториях РН-ЦИР учёные «Роснефти» успешно работают над самыми перспективными технологиями получения синтетических каучуков, чтобы обеспечить потребности в этих материалах отечественную промышленность и выйти на мировые рынки.

Кто хоть раз был в современной нефтехимической лаборатории, наверняка ощутил себя неофитом, попавшим в лавку волшебника, приручившего могучих джиннов, совершающих по его команде поистине волшебные превращения, благодаря которым создаётся супертехнократический мир ХХI века. Такое ощущение особенно сильно, когда вникаешь в тайны каталитических процессов глубокой переработки нефти. И главную роль в них играют катализаторы.

Ускоряют, но не участвуют

Катализатором называется вещество, помогающее протеканию химической реакции, но не изменяющееся в ходе неё.

Скорость протекания химической реакции можно значительно увеличить, если добавить вещество, которое участвует в этой реакции, но при этом само не расходуется. Чтобы лучше это понять, представим себе работу брокера по операциям с недвижимостью. Брокер находит и собирает вместе людей, желающих продать какое-либо имущество, и людей, желающих его купить, таким образом способствуя его продаже и передаче другому владельцу. При этом сам брокер в ходе сделки ничего реально не покупает и не продаёт. Так же и катализатор, или фермент, способствует протеканию реакции между двумя веществами, но к концу реакции остаётся в первоначальном виде.

Пожалуй, самый известный катализатор находится в вашем автомобиле, в каталитическом нейтрализаторе отработавших газов. Он представляет собой мелкоячеистую металлическую сетку, сделанную из палладия и платины, через которую пропускаются выхлопы из автомобильного двигателя. Эти металлы катализируют ряд химических взаимодействий. Во-первых, они абсорбируют окись углерода (CO), окись азота (NO) и кислород, причём каждая молекула NO распадается на составляющие её атомы. CO соединяется с атомом кислорода, образуя диоксид углерода, а атомы азота соединяются, и получаются молекулы азота. В то же время избыток кислорода даёт возможность углеводородам, не до конца сгоревшим в автомобильных цилиндрах, полностью окислиться до диоксида углерода и воды. Вот так выхлопные газы, которые содержат окись углерода (смертельный яд) и вещества, приводящие к кислотным дождям, а также несгоревшие фрагменты исходных молекул бензина, превращаются в относительно безвредную смесь диоксида углерода, азота и воды.

Чтобы понять действие катализаторов, необходимо знать, что для взаимодействия сложных органических молекул недостаточно их простого контакта. Чтобы реакция протекала, определённые атомы в сближающихся молекулах должны быть правильно сориентированы друг относительно друга (так же как ключ определённым образом должен быть вставлен в замок), только тогда смогут образоваться химические связи. То есть для химических процессов, протекающих в биологических системах, чрезвычайно важную роль играет пространственная геометрия.

В химии крайне мала вероятность того, что две сложные молекулы, предоставленные сами себе, случайно окажутся друг относительно друга в правильной ориентации, необходимой для взаимодействия. Чтобы такая реакция протекала с ощутимой скоростью, нужна помощь молекул определённого типа - катализатора, который притягивает к себе две другие молекулы и удерживает их в правильном положении, чтобы взаимодействие состоялось. Как только реакция произошла, катализатор освобождается и повторяет те же действия с другим набором молекул.

Что такое нефть

С точки зрения химической науки нефть – это сложная многокомпонентная взаиморастворимая смесь газообразных, жидких и твёрдых углеводородов с примесью серы, азота, кислорода и некоторых металлов. По своему составу нефти из различных месторождений весьма различны.