|
 |
|
Zašto se guma skuplja na vatri?
|
|
Ime i prezime:
Neira Grošić
nerigrosic@msn.com
|
 |
 |
Ovo "na vatri" mora u slučaju ovog pitanja značiti "u blizini plamena, ne preblizu da izgori". Ako primaknemo elastičnu gumu plamenu ili općenito izvoru topline guma će se stegnuti, skupiti. Još ćemo to bolje vidjeti ako gumu s jedne strane okačimo na kakvo ovjesište, a na drugi joj kraj svežemo uteg odgovarajuće mase (takav da ne pukne od prenaprezanja). Zagrijemo li gumu dovoljno, ona će se uprkos opterećenosti utegom skupiti i podignuti uteg što možemo točno i izmjeriti, razliku među dvije pozicije utega, ako nekako označimo početnu i krajnju poziciju. Tako možemo pojavu i kvantitativno opisati. A pojava je vrlo zanimljiva i značajna jer otkriva strukturu gume znanje koje se i u primjenama dobro koristi. Strukturu gume čine polimerni lanci povezani tzv. -S-S- ili disulfidnim vezama. Promatrajmo radije moj primjer, kada je uteg okačen na gumu rastegnuo gumu. Kada uteg rastegne gumu, polimerni lanci povezani su međusobno disulfidnim vezama paralelno u prostoru, tvoreći vrlo prepoznatljivu urednu strukturu. Pri rastezanju određena količina energije se oslobodila, što lako možemo utvrditi rastegnemo li gumu brzo te prislonimo uz čelo. Dakle, ta je reakcija egzotermna i nije spontana jer najstabilnija je struktura ona ravnotežnog stanja, stanja u kojem na gumu ništa ne djeluje. Počnemo li grijati gumu onako rastegnutu pod opterećenjem utega, ona će se skupljati, a struktura će se mijenjati: paralelni lanci počet će se pod utjecajem energije pristigle kao topline gibati bliže i dalje jedan od drugog, počet će se borati, gužvati, a kao rezultat doći će do raskidanja jednih disulfidnih veza i uspostavljanja novih što će dati mnogo manje pravilnu i prepoznatljivu strukturu, ali zato više zbitu što se manifestira kao skupljanje gume, prvo u ravnotežni položaj, a potom i u kontrahirano stanje u odnosu na ravnotežno u kojem je struktura još naboranija i podjednako neprepoznatljiva. No, takvo kontrahirano stanje nije energijski stabilno jer sad su već lanci preblizu eda bi ostali dulje vrijeme skupa na tim udaljenostima i opet imamo spontani prijelaz u ravnotežni položaj. Guma se ponaša, u biti, poput elastične opruge. Činjenica postojanja disulfidnih veza u strukturi gume koristi se u primjeni za pojačanje integriteta i elastičnosti npr. automobilskih guma (proces vulkanizacije). Eto, o gumi toliko na ovom mjestu. |
|
|
Odgovorio:
Marko Grba
mgrba@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
