Biodegradarea Cauciucului

I. Caracterizare

Cauciucul natural

Cauciucul natural se extrage din sucul lãptos al unor arbori tropicali de genul Hevea brasiliensis, Ficus elastică, ori din sucul unor plante care cresc în zona temperatã, cum sunt: tau-sacâzul, coc-sacâzul, şi crâm-sacâzul, în care latexul este depus în rãdãcini.

Din punct de vedere chimic, cauciucul natural este o hidrocarburã macromolecularã, cu formula brutã (C5H8)n, unde n variazã între 1000 şi 5000. Moleculele cauciucului sunt formate din catene lungi ce au ca şi component structural de bazã izoprenul:

CH3 CH3

| |

-CH2-C=CH-CH2-CH2-C=CH-CH2-

Izoprenul, produs în celulele arborelui de cauciuc în urma unor procese biochimice asemãnãtoare celor prin care se formeazã rãsina în conifere, are formula brutã: C5H8 sau 2-metil-butadienã:

CH2=C-CH=CH2

|

CH3

Cauciucul natural obţinut din latex este ambalat în baloturi şi expediat fabricilor pentru prelucrare.

Proprietăţi. Cauciucul brut are o culoare slab gãlbuie, este insolubil în apã, alcool, acetonã, dar solubil în benzen, benzinã, sulfurã de carbon etc. Cea mai importantã proprietate a cauciucului este elasticitatea, care este optimã între 0 şi 300.

Cauciucul brut prezintã o serie de inconveniente: elasticitatea să variazã cu temperatura, şi anume peste 300C el se înmoaie (curge), iar sub 0C devine casant. Sub acţiunea oxigenului cauciucul "îmbătrâneşte", adicã devine sfãrâmicios şi inutilizabil.

Prin vulcanizare, la dublele legãturi ale catenei se adiţionează sulf, ceea ce duce la o cuplare între molecule, prin punţi de sulf. Vulcanizarea transformã cauciucul dintr-un material plastic într-un material elastic modificându-şi comportarea la acţiunea dizolvanţilor:

CH3 CH3

| |

-CH2-C-CH-CH2-CH2-C-CH-CH2-

| |

S S

| |

-CH2-C-CH-CH2-CH2-C-CH-CH2-

| |

CH3 CH3

Practic, vulcanizarea se face tratând cauciucul cu sulf sau cu protoclorurã de sulf, S2Cl2 în proportie de 0,3-3% în greutate fatã de cauciuc si în conditii speciale de temperaturã si de presiune.

Un procedeu modern îl constituie vulcanizarea radioactivã, care constã în expunerea cauciucului influenţei radiaţiilor emise de izotopul radioactiv al cobaltului, obţinându-se un cauciuc vulcanizat de calitate superioarã. Prin vulcanizare, cauciucul îşi îmbunătăţeşte proprietăţile: i se măreşte elasticitatea pe care şi-o menţine între limite mult mai mari de temperaturã, devine mai rezistent la agenţi mecanici, la frecare, la agenţi chimici şi la apã, nu lasã gazele sã treacã prin el şi dobândeşte calităţi de bun izolator electric.

Prin încãlzire, sub presiune redusã, cauciucul se descompune cu formare de izopren.

Datoritã dublelor legãturi existente în lanţul macromoleculelor, cauciucul are proprietatea de a da reacţii de adiţie, caracteristice hidrocarburilor nesaturate.

Universitatea Politehnică Bucureşti

Facultatea de Chimie Aplicată şi Ştiinţa Materialelor