ხუთშაბათი, აპრილი 18, 2024
18 აპრილი, ხუთშაბათი, 2024

ნატა

ნატვრის ხის პერსონაჟი, ელიოზი, გახსოვთ ალბათ ყველას. ზამთარსა და ზაფხულში,  ხვატსა  და სიცივეში ნატვრისთვალს რომ დაეძებდა ხან მდინარის ფსკერზე და ხანაც მაღლა ხის კენწეროზე. რატომღაც მგონია, რომ  მისთვის ცხოვრების არსი ძიება უფრო იყო, ვიდრე თვით ამ ძიების პროცესის პროდუქტი. ამიტომაც ისე დაასრულა სიცოცხლე, რომ ვერც იპოვა. კაპანელიც ამბობდა  ერთგან, კაცობრიობა მთელი მისი არსებობის მანძილზე მუდმივად ეძებსო, მიუხედავად იმისა მრავალჯერ ჰქონდა ხელის ჩაქნევისა  და გულის გატეხვის მიზეზი. და დაე ვერც იპოვოსო… მიჭირს არ დავეთანხმო. რადგან თვით ძიების პროცესი ბევრად უფრო საინტერესო და შემოქმედებითია,  ვიდრე გამიზნულის მიგნება, უკვე ხელის შეხება. ჰოდა ეძეებს დიდი თუ პატარა, გუშინ თუ დღეს, ხორცისა თუ სულის სარჩო-საბადებელს. ამ ძიების პროცესში შეიქნა პირველი შრომის ქვის იარაღები, ორთქლის მანქანა, დაზგა-დანადგარები, ელექტრონული მოწყობილობები, თვით ქალაქები, სახელმწიფოები და იმპერიებიც კი. ვეძებთ ყველგან, დედამიწის წიაღში, მის ზედაპირზე თუ ცასა და შორეულ კოსმოსში. ვეძებთ ყველაფერს, მატერიალურსა და არამატერიალურს. ერთნი  ნედლეულს, წყალს, საკვებსა და  ფუფუნებას. მეორენი კი ახალ იდეებს, სიტყვებს, ნოტებს, რითმებს…

ამ საყოველთაო ფუსფუსში ცხადია, ქიმიკოსებიც არიან ჩართულნი. მათი მიგნებული ახალი მოლეკულების, მასალების, მეთოდებისა თუ იდეების ჩამოთვლა ძალიან შორს წაგვიყვანს. დღეს ერთ-ერთ მათგანზე მინდა მოგიყვეთ.

ქიმიკოსთა და ზოგადად კაცობრიობის ერთ-ერთ მნიშვნელოვან მონაგარად მოლეკულების ერთმანეთზე გადაბმის მეთოდის აღმოჩენაა. მათ შორის კი მნიშვნელოვანი ადგილი პოლიმერიზაციის, მოლეკულების მძივად ასხმის რეაქციას ეკუთვნის.

პოლიეთილენის მიღებამ უმალ გააჩინა ახალი, უფრო დახვეწილი თვისებების პოლიმერების მიღების საჭიროება. არაერთი კირკიტა ქიმიკოსი შეუდგა ამ საქმეს. ამ გზაზე პირველი რაც გამოიცადა, ეთილენის უახლოესი ანალოგის პროპილენის გამოყენება იყო. ზოგადად ერთი კლასის ნაერთები, მით უფრო, უახლოესი ჰომოლოგები (ჰომოლოგიური რიგის ქუჩის კარის მეზობლები) ერთნაირად შედიან რეაქციები, მაგრამ პროპილენიდან პოლიპროპილენის მიღება არც თუ მთლად მარტივი აღმოჩნდა. ფურცელზე ეს ყველაფერი მარტივად იწერებოდა:

ნატა1

არც მაინც და მაინც კოლბაში ჭირდა მათ შორის რეაქციის ჩატარება. ურთიერთქმედების პირობების (წნევა, ტემპერატურა, ინიციატორი, კატალიზატორი) შერჩევის და  კოლბის რამდენიმე საათიანი თუხთუხის შემდეგ ვიღებდით პროდუქტს. თუმცა, მეორე შემთხვევაში მიღებულ პოლიმერს არ ჰქონდა ისეთი ტექნიკური თვისებები (დნობის ტეპერატურა, მექანიკური სიმტკიცე და ა.შ.), რომელიც მისი გამოყენების საშუალებას მოგვცემდა.

კოლბაში მიმდინარე პროცესი ძალიან ჩამოჰგავს თოკზე  მძივის ქვების ასხმას. ერთი მოლეკულა მეორეს ეკვრის და თუ ამ პროცესს „უსასრულოდ“ გავაგრძელებთ, მივიღებთ მაღალმოლეკულურ ნაერთს. მაგრამ რაში მდგომარეობდა სხვაობა პოლიეთილენსა და პოლიპროპილენს შორის? პროპილენში არსებული ერთი CH3 ჯგუფი რატომ იწვევდა ასეთ მნიშვნელოვან განსხვავებას მიღებულ პროდუქტებში?

დაკვირვებული თვალი შენიშნავს, რომ ზემოთ მოყვანილი პოლიპროპილენის სტრუქტურული ფორმულა ძალიან სქემატურია და არ აღწერს მოლეკულის რეალურ აღნაგობას. პოლიპროპილენის მოლეკულისათვის შეიძლება დაიწეროს შემდეგი სამი სახის ფორმულა:

ნატა2

პირველ ფორმაში მეთილის ჯგუფების მდებარეობა ქაოსურია – პოლიმერის გრძელ ჯაჭვში მათი სივრცეში ორიენტაცია მხოლოდ შემთხვევითობაზე არის დამოკიდებული და არ ექვემდებარება რაიმე სიმეტრიას. მეორე ფორმაში კი, მეთილის ჯგუფები  მორიგეობენ სივრცეში – ერთი თუ „ქვევით“ არის ორიენტირებული, მისი მომდევნო საპირისპირო მდებარეობას იკავებს. და ასე გრძელდება მთელს მოლეკულაში. იზოტაქტიკურ ფორმაში კი ყველა მეთილის ჯგუფი ერთი მიმართულებით „იყურება“.  ეს მხოლოდ გამოსახვის ფორმა არ არის. ამით  პოლიპროპილენის თვისებები მნიშვნელოვნად იცვლება. იზოტაქტიკური ფორმა ყველაზე მძიმეა (სიმკვრივე 0.92 გ/სმ3) და ლღვება 165 °C-ზე, როცა ატაქტიკური ფორმას მხოლოდ თხევადი ფორმით არსებობს ოთახის ტემპერატურაზე (დნობის ტემპერატურა -35°C). შესაბამისად, თუ პოლიმერის პარკის ან სხვა რაიმე ნაკეთობის დამზადება მინდა, მხოლოდ იზოტაქტიკური ფორმის საფუძველზე იქნება შესაძლებელი.

პოლიპროპილენის აღმოჩენის შემდეგ წლები დაგვჭირდა, რომ გვეპოვა ეს კანონზომიერება და მისი განხორციელების გზები, რასაც დღეს უკვე სტერეორეგულარულ სინთეზს ვუწოდებთ. მას კი დასაბამი ნატამ (ციგლერთან ერთად) დაუდო. მან იპოვა ტიტანის ქლორიდის ის „ჯადოსნური ჯოხი“, რომელიც მეთილის ჯგუფებს სივრცეში სწორ ორიენტაციას აპოვნინებდა და პოლიპროპილენს კაცობრიობის სამსახურში ჩააყენებდა.

კომენტარები

მსგავსი სიახლეები

ბოლო სიახლეები

ვიდეობლოგი

ბიბლიოთეკა

ჟურნალი „მასწავლებელი“

შრიფტის ზომა
კონტრასტი