Оповідання з хімії - Юрій Якович Фіалков

Якщо вода неприємна для тканини, то для паперу вона просто згубна. Скільки дорогоцінних рукописів і книг загинуло під час повеней і інших стихійних лих! Так само й афіші за 10 хвилин перебування під дощем набувають плачевного вигляду. І тут кремнійорганічні сполуки виступають як рятівний засіб.

Ось аркуш фільтрувального паперу, підданий обробці протягом 10 хвилин 3-процентним розчином поліметал-діамінсилану. Цей аркуш тепер витримує стовп води висотою в 3 метри! А звичайний фільтрувальний папір, як відомо, дуже швидко вбирає воду (за що й дістав свою назву). Міцність паперу, підданого обробці кремнійорганічними сполуками, значно збільшується. Можна обробляти цими речовинами списаний вже папір. При цьому написане закріплюється, можна сказати, навічно. Важко переоцінити значення цього засобу для збереження документів і інших паперів історичної цінності.

Ми ще не розповіли про паперові плащі, які за 10–15 копійок можна буде купити на випадок дощу в кожному газетному кіоску, про паперові пляшки, які не битимуться, про паперові тарілки, які не шкода буде викинути після одноразового вживання. Та цими випадками навряд чи ми вичерпали хоч чверть можливого застосування кремнійорганічних сполук у техніці й промисловості.

Щоб розповісти про всі галузі застосування кремнійорганічних сполук, довелося б у багато разів збільшити обсяг цих нарисів. Тому ми наведемо лише кілька прикладів. Візьмемо таку галузь техніки, як ізоляція проводів і інших електричних матеріалів.

В одній східній казці розповідається, як вередливий шах послав своїх візирів шукати йому наречену. Кожному з них вручили докладний список тих якостей, які повинна була мати майбутня дружина шаха. Список цей був такий довгий, що візирі, почавши читати його вранці, закінчували, «коли надвечірнє сонце вже золотило лише вершини мінаретів».

Список вимог, пред’явлених сучасною технікою до електроізоляційних матеріалів, не набагато менший від пам’ятної записки вередливого шаха.

Електроізоляційні матеріали повинні витримувати різкі зміни температури (від –70 до +350°), значне перевантаження, тривалий вплив високих температур, тривалий холод.

Вони повинні мати високий опір, малу вагу, стійкість до води і бактерій, а в умовах тропічного клімату і до мікрофлори, яка роз’їдає майже все.

Електроізоляційні матеріали повинні мати також високу механічну стійкість, стійкість до різних масел і органічних розчинників (бензин, гас) добре прилипати до металів і кераміки, бути еластичними, вібростійкими, незаймистими, повітронепроникними, не змінюватись при тривалому зберіганні.

Ці матеріали повинні бути виготовлені з дешевої сировини, технологія їх виготовлення повинна бути простою і не трудомісткою.

Матеріалів для ізоляції проводів знайдено дуже багато, але кожний чимось не задовольняв вимоги: одні були міцні при звичайних умовах, але не витримували найменшого підвищення температури, другі пропускали вологу, треті були дуже важкі, четверті — крихкі і т. д. Єдиними матеріалами, в «анкеті» яких після кожного пункту стоїть слово «придатний», є кремнійорганічні полімерні сполуки.

Матеріали, добуті на їхній основі, добре почувають себе при високій температурі. Вони можуть служити дуже довго при температурі 400–500°; тимчасово вони можуть бути розігріті навіть до температури 3500°. В Антарктиді вони себе почувають, як пінгвіни, а в тропіках, як крокодили. При покритті металу вони зчеплюються з ним «намертво». Сировина для виготовлення їх коштує копійки, а технологія дуже проста. Тому можна з повним правом говорити про революцію в електроізоляційній промисловості, революцію, яка закінчиться неподільним пануванням кремнійорганічних полімерів.

Поступово кремнійорганічні сполуки увійдуть і в металургію; завдяки стійкості до високих температур плівки з цих речовин можуть витримувати тривалий контакт з розплавленими металами. Отже, з них можна виготовляти дуже добрі ливарні форми.

Дрібні металеві деталі до недавнього часу не можна було відливати: вони виходили дуже нерівними, тому їх виготовляли тільки на механічних верстатах. При цьому до 50 % металу непродуктивно переводилося в стружку. А при використанні ливарних форм з кремнійорганічної маси 1 т деталей обходиться на 3500–4000 крб. дешевше, ніж при звичайній механічній технології. На кожних 500 тисяч тонн відливок заощаджується 75 тисяч тонн металу. Крім того, спрощення технології виготовлення малогабаритних деталей вивільнило б для інших робіт до 20 тисяч робітників і 5 тисяч верстатів. А на це потрібно всього 35 тисяч тонн порівняно недорогого етилсилікату.

Кремнекислим натрієм, або сіллю кремнійової кислоти (побутова назва — розчинене скло) просочують театральні декорації, щоб зробити їх негорючими. І завдяки застосуванню цього нескладного засобу пожежі в театрах припинились.

Для того щоб надати дерев’яним і паперовим матеріалам негорючості, потрібно багато цього неорганічного похідного кремнію. Ось чому, як тільки розсувається оксамитна завіса, зі сцени в залу пливе «запах куліс». Цей запах зникне, коли розчинене скло буде замінене кремнійорганічними сполуками. До речі, кремнійорганічних сполук потрібно набагато менше, ніж їх неорганічних «родичів». Звичайно, це стосується не тільки театрів. Треба зауважити, що й шпали, просочені цими речовинами, стають довговічнішими від звичайних.

Говорячи про майбутнє кремнію, треба згадати і про кремнійорганічні мастила. Автомашинам у кліматичних умовах більшості областей нашої країни доводиться працювати при різних температурах. Влітку спека досягає 30–35°, а взимку морози 30–40°. Звичайні мастила можна використовувати тільки у вузькому інтервалі температур: ті з них, які добре поводять себе влітку, тверднуть на морозі, і навпаки, мастила, придатні взимку, влітку настільки розріджуються, що витікають з підшипників.

Кремнійорганічні мастила в’язкі, і в’язкість їх мало змінюється в дуже широкому інтервалі температур: від –70 до +200°. З таким мастилом можна їздити і по Сахарі, і по льодах Антарктиди. Застосування цього мастила дозволяє майже вдвічі зменшити вагу гідравлічної рідини і відповідно зменшити діаметр трубопроводів.

Можна було б розповісти і про нові трансформаторні мастила, і про застосування кремнійорганіки в харчовій промисловості, і про те, як ці сполуки полегшать працю шахтарів, але треба переходити до інших питань.

Тільки-но я вивів