Органических соединениях

Устойчивость высокомолекулярных соединений в органических растворителях можно приблизительно определить, если известна полярность высокомолекулярного вещества и растворителя. Такие неполярные полимеры, как полиэтилен, полиизобути-леп и полистирол, набухают или растворяются в неполярных растворителях, например в бензине, бензоле и четыреххлористом углероде, но устойчивы в полярных растворителях, например в воде или в спирте. Полимеры, содержащие такие полярные группы, как гидроксил (—ОН), карбоксил (—ССОН) и т.п., например, поливиниловый спирт, поливинилацетат, полиакриловая кислота, полиамиды, весьма устойчивы в неполярных веществах

Рези гол (стадия В) представляет собой смесь резольных смол с более высокомолекулярными, чем в стадии А, нерастворимыми продуктами. Щелочные соли этих продуктов нерастворимы. Из-за отсутствия в этих продуктах поперечных связей и недостаточно высокого молекулярного веса этих смол они еще остаются термопластичными, хрупкими и растворимыми в таких органических растворителях, как ацетон.

В винипласте удачно сочетаются химическая стойкость во многих агрессивных средах со сравнительно благоприятными физико-механическими и технологическими свойствами. Винипласт практически стоек почти во всех минеральных кислотах, за исключением сильно окислительных (азотной кислоты высокой концентрации, олеума и др.), стоек в щелочах, растворах солей любых концентраций, нерастворим во многих органических растворителях, за исключением ароматических и хлорированных углеводородов. Физико-механические свойства винипласта приведены ниже.

Сополимеры винилхлорида и винилацетата известны под общим названием винилитов. Эти сополимеры негорючи и устойчивы против бактерий. Химическая стойкость винилитов сравнительно высока, но они растворяются в некоторых органических растворителях и в концентрированных щелочах; при 60° С на них действует также вода. Теплостойкость этих сополимеров не превышает 90—100° С.

Полиэтилен обладает высокой водостойкостью. Его проницаемость для водяных паров крайне низка. Полиэтилен устойчив в кислотах, щелочах, растворах солей и в различных органических растворителях. Серная и соляная кислоты не оказывают па полиэтилен никакого действия даже при нагреве. Разрушающе на него действуют окислительные среды.

полипропилены только при температурах свыше 80° С. При повышенных температурах полипропилен может окисляться кислородом воздуха, что, естественно, ведет к ухудшению его свойств. Полипропилен неустойчив в олеуме, хлорсульфоновой кислоте, дымящей азотной кислоте, бромной воде. Полипропилен исключительно стоек в органических растворителях. В табл. 50 приведены данные о влиянии кислот и щелочей на свойства полипропилена.

Полиформальдегид устойчив к атмосферным воздействиям и к действию не окислительных сред, но постепенно разрушается в растворах сильных кислот или щелочей. В 10%-ном растворе N'aOH on стоек. При обычной температуре полимер нерастворим; при нагревании выше 100°С он растворяется в фенолах. Полиформальдегид устойчив во всех органических растворителях.

В Советском Союзе, кроме натрий-бутадиеновых резин, нашли также большое распространение резины и покрытия па основе хлоропреновых каучуков (иаирита). Обкладки на основе поли-хлоропреновых каучуков (наириты) отличаются хорошим сопротивлением старению, могут эксплуатироваться в кислотных, щелочных, солевых и других агрессивных водных растворах до 70° С и выдерживать кратковременный перегрев до 90—95° С. В органических растворителях полихлоропреновые резины, так же как и резины на основе нитрильного каучука, набухают. Наибольшая их набухаемость наблюдается в бензоле.

Наириты легко растворяются в органических растворителях и дают маловязкие и вместе с тем концентрированные 150—60%-ные растворы, которые можно наносить обычными малярными методами.

Хлорированный каучук — белый порошок плотностью 1,5 Мг/м3, содержащий 65—68% связанного хлора, не разлагающийся до 100° С. После его растворения в ароматических углеводородах (он растворим и в других органических растворителях) и введения в раствор пластификаторов, высыхающих масел, смол и других ингредиентов, его применяют в качестве лака для защиты от коррозии стальных хранилищ большой емкости, вентиляционных систем и др.

У" разветвленных макромолекул боковые ответвления препятствуют сближению макромолекул, т.е. их более плотной упаковке. Подобная форма макромолекул предопределяет пониженное межмолокуляриое взаимодействие и, следовательно, меньшую прочность и повышенную растворимость в растворителях (полиизобутилен). К разветвленным относятся и "привитые" полимеры, в которых к основной цепв "прививают" боковые ответвления, что дает возможность изменять свойства полимеров в широких пределах. Поперечно сшитые полимеры имеют более жесткую основную цепь и обладают повышенной теплостойкостью, они . нерастворимы в стандартных органических растворителях (например, кремнийорганическиё полимеры).

Коррозия металлов в неэлектролитах, как было указано ранее, протекает в агрессивных средах, не обладающих электропроводностью. В таких средах работа микроэлементов, т.е. электрохимическая коррозия металлов, принципиально невозможна. К этим средам относятся многие органические соединения. Присутствие з органических соединениях примесей воды делает, однако, эти растворы хотя и слабо, но электропроводными. Так, углеродистая сталь в незначительной степени подвергается коррозии (химической) в четыреххлористом углероде и других хлор-замещениых растворителях при температуре их кипения, в присутствии же влаги в этих средах наблюдается электрохимическая коррозия.

Серебро растворимо в азотной и концентрированной серной кислотах, царской водке, цианистых солях. Оно обладает исключительной коррозионной стойкостью в уксусной кислоте и других органических кислотах всех концентраций (присутствие кислорода значительно снижает стойкость серебра), а также во многих органических соединениях.

Фаолит А стоек в кислотах: серной (средних концентраций до 50° С), соляной (всех концентраций до 100° С), уксусной, фосфорной (до 80° С), лимонной (до 70° С). Он также стоек в растворах различных солей (до 100° С), в растворах гшюхлорита натрия и кальция (до 100° С), в некоторых органических соединениях (бензоле, формалине, дихлорэтане при невысоких температурах), в некоторых газах (хлор, сернистый газ при 90— ШО°С). Фаолит нестоек в азотной кислоте, щелочах и плавиковой кислоте. Фаолит Т стоек, кроме сред, указанных для фаолита Л, в плавиковой кислоте и кремнефтористых соединениях.

Стойкость в минеральна* кислотах (кроме плавиковой), в растворах солей, многих органических соединениях,гаеру-шаются при действии щелочних сред, плавиковой кислота я длительном воздействии воды

j Кислотоупорные силикатные Жидкое стек-1 цементы на основе жидкого ; ло : (растворимого) стекла > \ : Стойки в минеральных кислотах (кроме плавиковой), в растворах солей, многих органических соединениях. Разрушаются при действии щелочных сред, плавиковой кислоты и длительном воздействии воды.

СОПРЯЖЁННЫЕ СВЯЗИ, конъюгиро-ванные связи, — кратные (двойные или тройные) связи в органических соединениях, разделённые простой связью (в классической структурной ф-ле). Примеры молекул с С. с.: 1,3-бу-тадиен (СН2=СН — СН=СН2), акрилонитрил (СН2=СН — C=N). Чередующиеся в соединении кратные и простые связи образуют т. н. цепь сопряжения. Особый случай С. с. — ароматич. соединения, напр, бензол. С. с. отличаются по нек-рым св-вам от изолированных (разделённых 2 и более простыми связями) и кумулированных (примыкающих к одному атому) кратных связей. Для соединений с С. с. характерны реакции 1,4-присоединения:

В органических соединениях захват теплового нейтрона производится обычно ядрами водорода и азота. При ядерной реакции Н1 (п, у)Н2 образуются дейтоны и у-кванты с энергией 2,2 Мэв, при реакции N14 (п, р)С14 образуются атомы отдачи С14 и протоны с энергией 0,6 Мэв.

Радиационно-индуцированные изменения в органических молекулах связаны с разрывом ковалентных связей. В простых органических соединениях радиационные эффекты невелики, но в полимерах они выражены более резко. Радиационно-индуцированные изменения в каучуках и пластиках отражаются на их внешнем виде, химическом и физическом состояниях и механических свойствах. В качестве внешних изменений можно рассматривать временные или постоянные изменения цвета, а также образование пузырей и вздутий. К химическим изменениям относятся образование двойных связей, выделение хлористого водорода, сшивание, окислительная деструкция, полимеризация, деполимеризация и газовыделение. Физические изменения — это изменения вязкости, растворимости, электропроводности, спектров ЭПР свободных радикалов, флуоресценции и кристалличности. Об изменениях кристалличности судят по измерениям плотности, теплоты плавления, по дифракции рентгеновских лучей и другим свойствам. Из механических свойств изменяются предел прочности на растяжение, модуль упругости, твердость, удлинение, гибкость и т. д.

Рассмотрена коррозионная стойкость конструкционных и футеровочных материалов во фторе, хлоре, броме, йоде, галоидных кислотах, растворах и расплавах солей галоидов и галоидсодержащих органических соединениях. Приведены данные о коррозионной стойкости черных, цветных и редких металлов в химических средах различных концентраций и температур.

При этом поворот диполей в направлении поля связан с сопротивлением среды, что влечет потери энергии на выделение тепла. В твердых органических соединениях дипольно-релаксационная поляризация вызывает поворот радикалов по отношению к молекуле;

Асбовинилы химически стойки в большинстве агрессивных сред, в, сухих и влажных газах, щелочных средах, пресной и морской воде, растворах солей и во многих органических соединениях. Обладают высокой адге-