Каком растении содержится каучук
КАУЧУКОНОСНЫЕ РАСТЕНИЯ образуют и накапливают в процессе своей жизнедеятельности каучук (см.). Насчитывается ок. 1500 видов К. р. различных сем. (св. 20), но только нек-рые р-ния по свойствам содержащегося в них каучука и по выходу его пригодны для эксплуатации. Важнейшими К. р. являются след.: из сем. сложноцветных – советские каучуконосы: кок-сагыз, крым-сагыз, тау-сагыз (см.), а также гваюла (см.); из сем. молочайных – тропические деревья: гевея (Hevea brasiliensis Mtiell.), манихот (Manihot glaziovii Fisch. et Mey.) и нек-рые др.; из сем. тутовых – тропические р-ния: кастиллоа (Castil-loa elastica Cerv.), фикус (Ficus elastica Roxb.) и др.; из сем. ластовневы х – виды ластовней, или ваточников (Asclepias L.), тропические р-ния рода криптостегия (Cryptostegia) и др.; из сем. кутровых – виды кендырей (Apocynum L.) и тропические р-ния родов карподинус (Carpodinus), клитандра (Clitandra), ландольфия (Landol-phia) и др.
1 – кок-сагыз; 2 – гваюла; 3 – тау-сагыз; 4 – ваточник (справа плод)
По характеру отложения каучука К. р. делятся на след. 3 группы. 1. Р-ния, обладающие системой млечных сосудов (млечников), заполненных млечным соком (латексом); основные количества каучука откладываются в млечниках. К этой группе относятся наши травянистые корневые каучуконосы: кок-сагыз, тау-сагыз (цветная табл., 1 и 3), крым-сагыз, а также тропические деревья: гевея, фикус, кастиллоа, манихот и др. Древесные каучуконосы этой группы эксплуатируются методом подсочки и собирания латекса, в к-ром содержится до 30 – 40% каучука; в пром. использование идёт каучук, выделенный из латекса путём коагуляции, в твёрдом виде, или же латекс, концентрация каучука в к-ром доводится до 60 – 80%, Для получения каучука из травянистых корневых К. р. убирают (выкапывают) их корни и выделяют из них каучук в твёрдом виде на спец. заводах; разрабатываются также методы получения каучука из корневых каучуконосов в виде технического латекса. Каучук из р-ний данной группы характеризуется наиболее высокими техническими качествами: углеводородная основа содержит соединения с наиболее высокой степенью полимерности и молекулярным весом до 200 тыс. Содержание примесей (прежде всего – смол) в каучуке невелико. 2. Р-ния, имеющие систему млечных сосудов и латекс, но накапливающие основные количества каучука в виде гомогенных сгустков в ассимиляционных паренхиматических клетках листьев или осевых органов (межсекретные каучуконосы). Латекс этих р-ний сравнительно беден каучуком, относительно богат смолами и др. веществами. К этой группе р-ний принадлежат ваточник (цветн. табл., 4), кендырь, хондрилла и др., гл. обр., полукустарниковые и травянистые р-ния. Сюда же (по качеству и основному типу отложения каучука) относятся золотарник, подсолнечник, хотя и не имеющие системы млечников, но откладывающие каучук, вместе со смолами, также в паренхиматических клетках ассимилирующих органов. Все р-ния данной группы дают высокосмолистые каучуки невысокого качества. Кроме того, труден и технологический процесс извлечения каучука из массы урожая (листьев, стеблей). Ведётся опытное изучение этой группы К. р., направленное на повышение их каучуконосности и урожайности. 3. Р-ния, не имеющие млечников и откладывающие каучук вместе со значительным количеством смол в паренхиматических незелёных клетках коры и сердцевины осевых многолетних органов (стеблей, корней). Лучшие представители этой группы р-ний накапливают к периоду биологической и технической зрелости до 8 – 10% каучука на сухую массу урожая и примерно столько же смол. К этим р-ниям относятся полукустарники: гваюла (цветная табл., 2) и виды хризотамнус, гаплопаппус. Гваюла (см.) даёт каучук хотя и уступающий по качеству каучуку р-ний 1-й группы, но всё же вполне пригодный для широкого использования в резиновой промышленности.
Раньше считали, что способность к образованию и накоплению значительных количеств каучука присуща лишь нек-рым тропическим р-ниям и отсутствует у р-ний умеренного климата и что, следовательно, пром. добыча натурального каучука вне тропиков невозможна. Основной источник тропического каучука – плантации гевеи, распространённой в естественном виде в тропических лесах бассейна р. Амазонки (Юж. Америка). Во 2-й половине 19 в. сеянцы гевеи были вывезены в Ю.-В. Азию (о-ва Зондского архипелага, Малакка), где стало развиваться плантационное возделывание этой культуры. К 30-м годам 20 в. площадь плантаций гевеи в этих р-нах достигла 3 млн. га. Средняя производительность технически зрелых насаждений гевеи – 300 – 400 кг каучука с 1 га в год. Подсочку деревьев начинают с 5 – 6-летнего возраста и продолжают в течение 20 – 30 лет. Для подсочки проводят наклонные надрезы коры стволов; вытекающий из надрезов латекс собирают в сосуды и подвергают переработке. Каучук выделяют из латекса путём коагуляции (добавлением кислот). Коагулированный каучук промывают и развальцовывают в листы. Др. тропические каучуконосные деревья и лианы хотя и способны давать высококачественные каучуки, но значительно уступают гевее по продуктивности в культуре и поэтому существенного значения в пром. добыче каучука не имеют.
Поиски пром. ценных К. р. во флорах субтропического и умеренного поясов долгое время оставались безуспешными. Присутствие каучука было установлено у многих р-ний, в частности у обитателей полупустынных приморских и нагорных р-нов, но каучук накапливается в них в очень небольших количествах и бывает плохого качества. До 30-х годов 20 в. лучшим из таких р-ний считалась мексиканская гваюла, хотя её каучук уступает по качеству каучуку гевеи. В 1929 – 32, по заданию советского правительства, были организованы широкие поиски каучуконосных растений в СССР, было проведено ок. 100 спец. экспедиций в различные районы СССР. Экспедиции исследовали и оценили на каучуконосность св. 1000 видов р-ний, из к-рых ок. 600 видов оказались способными образовать каучук, однако в весьма различной степени. Растениями, дающими каучук в достаточном количестве и высокого качества, оказались: 1) Тау-сагыз, растущий в Казахстане – в горах Каратау; в культуре, в 3-летнем возрасте, накапливает в корнях ок. 12 – 15% каучука и ок. 2 – 3% смол. 2) Кок-сагыз – обитатель отрогов Тянь-Шаня, к востоку от оз. Иссык-Куль; в культуре накапливает в корнях до 10 – 12% каучука и ок. 2,5% смол к концу вегетации 1-го года. 3) Крым-сагыз, растущий на Юж. берегу Крыма; в культуре в двухлетнем возрасте содержит 5-6 % каучука и до 3% смол. С 1926 в СССР, кроме того, проводятся работы с гваюлой, к-рая даёт хорошие результаты в зоне сухих субтропиков Закавказья и юж. р-нах Ср. Азии; в 3 – 4-летнем возрасте она накапливает 8 – 10 % каучука и 8 – 10 % смол на абсолютно сухой вес осевых органов.
Корневые К. р. характеризуются также высоким содержанием в корнях инулина и Сахаров – до 40% на сухой вес. Эти углеводы м. б. переработаны в этиловый спирт, а затем в синтетический каучук. Качество каучука корневых каучуконосов, гваюлы, гевеи и синтетического каучука характеризуется след. физико-механическими показателями (табл.).
Техническое качество натурального каучука из разных растений
Районы культуры отечественных каучуконосов обширны. Кок-сагыз успешно возделывают в лесных и лесостепных р-нах европ. части СССР, на поливных землях Казахской ССР. В Белорусской ССР посевы его размещаются на торфяниках, где получаются особенно высокие урожаи. Таусагыз, требовательный к свету и влаге, лучше всего растёт в поливных р-нах Ср. Азии; культура его также перспективна в юж. степной части Украины. Крым-сагыз, более требовательный, чем кок-сагыз, к теплу и свету, м. б. перспективной культурой (зимостойкие формы) в зоне достаточно увлажнённых степей Краснодарского края и при поливе в юж. степях на чернозёмах и каштановых почвах. Зоной пром. культуры гваюлы являются сухие субтропики Закавказья и юж. р-ны Ср. Азии, где она возделывается на орошаемых землях. Здесь можно возделывать гваюлу и на богаре.
При возделывании К. р. организовано особое их агрообслуживание. Сырьё транспортируется для переработки на спец. заводы. При выборе р-нов для культуры каждого каучуконоса и выделении для этого групп колхозов необходимо учитывать имеющийся у них опыт, трудовые ресурсы, размеры посева др. трудоёмких культур, транспортные условия для доставки сырья на завод и т. д.
Селекционно-семеноводческая работа по К. р. ведётся на опытных станциях и в специализированных совхозах. Февральский (1947) Пленум ЦК ВКП(б) в постановлении “О мерах подъёма сельского хозяйства в послевоенный период” дал указание “Сосредоточить посевы кок-сагыза, в первую очередь, в колхозах, имеющих опыт по возделыванию этой культуры, не допуская чрезмерной распыленности посевов” и “Широко внедрить передовую агротехнику возделывания кок-сагыза – посевы по глубокой зяблевой вспашке с применением органических и минеральных удобрений, тщательный уход за посевами, строго соблюдая установленные сроки сева и обработки. Создать сеть семеноводческих колхозов и совхозов по производству сортовых и улучшенных семян кок-сагыза”.
Наряду с эксплуатацией К. р., проблема каучука в СССР решается также и путём производства синтетического каучука. Синтетический каучук имеет большое значение в резиновой пром-сти, но для производства нек-рых изделий необходим высококачественный натуральный каучук.
А. Ничипорович
Литература: Каучук и каучуконосы. Глав. ред. Б. А. Келлер, т. I, M.-Л., 1936; Культура каучуконосов в СССР (Всесоюзный научно-исследовательский ин-т каучуконосов), М., 1948; Промышленные каучуконосы СССР. Под общ. ред. А. А. Ничипоровича, М., 1938.
Источники:
- Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 2 (Ж – К)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное – М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1951, с. 624
Источник
Происхождение названия
Слово «каучук» происходит от двух слов языка тупи-гуарани: «кау» — дерево, «учу» — течь, плакать. «Каучу» — сок гевеи, первого и самого главного каучуконоса. Европейцы прибавили к этому слову всего одну букву.
Получение натурального каучука
Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. Основной компонент каучука — углеводород полиизопрен (91-96%).
Распространение каучуконосов
Природный каучук встречается в очень многих растениях, не составляющих одного определённого ботанического семейства. В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на:
- паренхимные — каучук в корнях и стеблях;
- хлоренхимные — каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов;
- латексные — каучук в млечном соке.
Травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок-сагыз, крым-сагыз и другие), произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют.
Среди травянистых растений России есть всем знакомые одуванчик, полынь и молочай, которые тоже содержат млечный сок.
Промышленное значение имеют латексные деревья, которые не только накапливают каучук в большом количестве, но и легко его отдают; из них наиважнейшее — гевея бразильская (Hevea brasiliensis), дающая по разным оценкам от 90 до 96% мирового производства натурального каучука.
Сырой каучук из других растительных источников обычно засорён примесями смол, которые должны быть удалены. Такие сырые каучуки содержат гуттаперчу — продукт некоторых тропических деревьев семейства сапотовых (Sapotaceae).
В течение Второй мировой войны (1939-1945) по экономическим причинам были культивированы другие, нетропические источники каучука: гуайуль (guayule) мексиканского происхождения, а также одуванчик кок-сагыз (Taraxatum kok- saghyz), произрастающий на территории Западного Туркестана.
Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10° от экватора на север и юг. Поэтому эта полоса шириной 1300 километров по обе стороны от экватора известна как «каучуковый пояс». Дело в том, что для каучуконосов требуется очень тёплый и влажный климат и плодородная почва. Развитие автомобильной промышленности значительно повысило потребности в резине и, соответственно, в каучуке. Поэтому появились новые плантации гевей: молодые деревца из Южной Америки посадили в Малайзии, на Шри-Ланке и в Индонезии. Они отлично прижились и дают большой урожай.
Сбор латекса и производство натурального каучука
Это высокое стройное дерево может достигать 45 метров в высоту при 2,5—2,8 м в обхвате. Родиной гевеи является бассейн Амазонки — великой водной магистрали. Отсюда вывозился первый каучук в Европу.
Каучук в гевее содержится в млечном соке — латексе, распределённом в млечных каналах, которые образуют в стволе концентрические кольца.
Латекс состоит из мельчайших частичек жидкости, твёрдых частиц и других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, 66% вода и около 1% другие вещества.
Для сбора латекса с деревьев на коре делается диагональный остроугольный надрез, вершиной угла направленный вниз, затем надрез расширяют до 0,3—0,5 от окружности ствола. Из надреза выделяется латекс и стекает в небольшую чашу. С каждого надреза получается около 30 мл латекса. После этого обычно на следующий день ниже первоначального надреза обдирается тонкая полоска коры, чтобы получить новый сок. Когда надрезы достигают поверхности земли, ствол оставляют в покое, чтобы он смог восстановить кору на дереве перед новой подсочкой. На 1 гектаре высаживается около 250 деревьев, в год с 1 гектара получают около 450 кг сухого необработанного каучука. Со специально выведенных высокоурожайных деревьев можно получить 2225 кг с гектара в год, были разработаны опытные деревья с урожайностью до 3335 кг с гектара в год.
Полученный латекс растягивают, разбавляют водой и подвергают коагуляции путём обработки кислотой, чтобы частицы каучука в латексе сцепились друг с другом. Затем производят протягивание между валками, придавая листам толщину 0,25 дюйма (?0,6 см), полученные листы высушивают путём обдувания сухим тёплым воздухом или дымом, и отправляют на погрузку.
Физические и химические свойства натурального каучука
- Натуральный каучук — аморфное, способное кристаллизоваться твёрдое тело.
- Природный необработанный (сырой) каучук — белый или бесцветный углеводород.
- Он не набухает и не растворяется в воде, спирте, ацетоне и ряде других жидкостей. Набухая и затем растворяясь в жирных и ароматических углеводородах (бензине, бензоле, эфире и других) и их производных, каучук образует коллоидные растворы, широко используемые в технике.
- Натуральный каучук однороден по своей молекулярной структуре, отличается высокими физическими свойствами, а также технологическими, то есть, способностью обрабатываться на оборудовании заводов резиновой промышленности.
- Особенно важным и специфическим свойством каучука является его эластичность (упругость) — способность каучука восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия сил, вызвавших деформацию.
Каучук — высокоэластичный продукт, обладает при действии даже малых усилий обратимой деформацией растяжения до 1000%, а у обычных твёрдых тел эта величина не превышает 1%. Эластичность каучука сохраняется в широких температурных пределах, и это является характерным его свойством. Но при долгом хранении каучук твердеет.
При температуре жидкого воздуха –195°C он жёсткий и прозрачный; от 0 ° до 10 °C — хрупкий и уже непрозрачный, а при 20 °C — мягкий, упругий и полупрозрачный. При нагреве свыше 50 °C он становится пластичным и липким; при температуре 80 °C натуральный каучук теряет эластичность; при 120 °C — превращается в смолоподобную жидкость, после застывания которой уже невозможно получить первоначальный продукт. Если поднять температуру до 200—250 °C, то каучук разлагается с образованием ряда газообразных и жидких продуктов.
- Каучук — хороший диэлектрик, он имеет низкую водо- и газопроницаемость.
- Каучук не растворяется в воде, щёлочи и слабых кислотах; в этиловом спирте его растворимость небольшая, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а уж затем растворяется.
- Легко окисляется химическими окислителями, медленно — кислородом воздуха.
- Теплопроводность каучука в 100 раз меньше теплопроводности стали.
- Наряду с эластичностью, каучук ещё и пластичен — он сохраняет форму, приобретённую под действием внешних сил. Пластичность каучука, проявляющаяся при нагревании и механической обработке, является одним из отличительных свойств каучука. Так как каучуку присущи эластические и пластические свойства, то его часто называют пласто-эластическим материалом.
- При охлаждении или растяжении натурального каучука наблюдается переход его из аморфного в кристаллическое состояние (кристаллизация). Процесс происходит не мгновенно, а во времени. При этом в случае растяжения каучук нагревается за счёт выделяющейся теплоты кристаллизации. Кристаллы каучука очень малы, они лишены чётких граней и определённой геометрической формы.
При температуре около –70 °C каучук полностью теряет эластичность и превращается в стеклообразную массу.
- Вообще все каучуки, как аморфные материалы, могут находиться в трёх физических состояниях: стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем.
Высокоэластическое состояние для каучука наиболее типично.
- Каучук легко вступает в химические реакции с целым рядом веществ: кислородом (O2), водородом (H2), галогенами (Cl2, Br2), серой (S) и другими. Эта высокая реакционная способность каучука объясняется его ненасыщенной химической природой. Особенно хорошо реакции проходят в растворах каучука, в которых каучук находится в виде молекул сравнительно крупных коллоидных частиц.
Почти все химические реакции приводят к изменению физических и химических свойств каучука: растворимости, прочности, эластичности и других. Кислород и, особенно, озон, окисляют каучук уже при комнатной температуре. Внедряясь в сложные и большие молекулы каучука, молекулы кислорода разрывают их на более мелкие, и каучук, деструктурируясь, становится хрупким и теряет свои ценные технические свойства.
Процесс окисления лежит также в основе одного из превращений каучука — перехода его из твёрдого в пластичное состояние.
Вклад участников
Сотников Виталий Александрович
Источник
ПаЗиТиФфФчИк
Мыслитель
(6575)
12 лет назад
Натуральный каучук получают коагуляцией млечного сока (латекса) каучуконосных растений. Основной компонент натурального каучука – углеводород полиизопрен (91%-96%).В зависимости от того, в каких тканях накапливается каучук, каучуконосные растения делят на:
а) латексные – каучук в млечном соке,
б) паренхимные – каучук в корнях и стеблях
в) хлоренхимные – каучук в листьях и зелёных тканях молодых побегов.
Травянистые латексные каучуконосные растения из семейства сложноцветных (кок – сагыз, крым -сагыз и другие) произрастающие в умеренной зоне, в том числе в южных республиках, содержащие каучук в небольшом количестве в корнях, промышленного значения не имеют.
Среди травянистых растений России есть всем знакомые одуванчик, полынь и молочай которые тоже содержат млечный сок.
Каучуконосы лучше всего произрастают не далее 10 градусов от экватора на север и на юг. Поэтому
полоса шириной 1300 километров по обе стороны экватора известна как “каучуковый пояс”.
Дело в том, что для каучуконосов требуется очень тёплый влажный климат и плодородная почва. Развитие автомобильной промышленности значительно повысило потребности в резине и, соответственно, в каучуке. Поэтому появились новые плантации гевей: молодые деревца из Южной Америки посадили в Малайзии, Цейлона и Индонезии. Они отлично прижились и дают большой урожай.
Латекс состоит из мельчайших частичек жидкости, твёрдых частиц и других примесей. Только около 33% латекса составляет каучук, 66% вода и около 1% другие вещества.
Гевея
Вечнозелёные растения, деревья, содержащие млечный сок. Листья, скученные на вершине побегов. Каучуконосные растения. Распространены во влажных тропических лесах Бразилии, в бассейне р. Амазонки. В роде 13 (20) видов. В культуре наибольшее распространение получил один вид – H. brasiliensis.
Виды
H. brasiliensis (Willd, ex Juss.) Mull. Arg. – Каучуковое дерево, или Гевея. Деревья 20 м выс. Листья эллиптические, эллиптически-ланцетные, клиновидные у основания, 5-6 см дл. Цветки в густых кистях, светло-желтые. Растет на плодородных почвах во влажных тропических лесах в бассейне р. Амазонки в Бразилии. Млечный сок, содержащийся в деревьях, является ценным сырьем для получения натурального каучука (до 50%). Как полезное техническое растение широко культивируют в тропических странах. В коллекциях растений ботанических садов содержится в теплых оранжереях.
Выращивание.
Размножают семенами (после созревания семена быстро теряют всхожесть) ; высевают в горшки. Всходы пикируют в 5-сантиметровые горшки, по одному. Субстрат для пикировки: дерновая – 1 ч. , перегнойная – 1 ч. , торфяная – 1 ч. , песок – 1 ч. По мере развития растений дается перевалка. Состав земли тот же. Поливают обильно. Зимой растения содержат в теплых оранжереях. Весной дается перевалка. Растения размножают также полуодревесневшими черенками. Черенки высаживают в разводочный ящик. Температура поддерживается 28-32°. Черенки укореняются в течение месяца. Укоренившиеся черенки высаживают в 7-сантиметровые горшки. Субстрат для молодых растений составляют из дерновой земли – 1 ч. , перегнойной – 1 ч. , песка – 1 ч. Поливают обильно. Температура должна быть не ниже 20°. Зимой поливку ограничивают, однако ком земли до сухости не доводят. Весной растения переваливают в 9-сантиметровые горшки. Уход за растениями обычный. Молодые растения пересаживают один раз в 2 года; кадочные растения – по мере загнивания кадки. Не пересаживаемые растения необходимо подсыпать, а в период интенсивного роста давать подкормку каждые 2-3 недели навозной жижей. Поливка водой обильная летом, несколько меньше зимой; ком земли до сухости не доводится.
Leda
Гений
(70581)
12 лет назад
ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ
(Hevea brasiliensis)
Двудольные / Молочайные / Молочайные / ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ
Dicotyledones / Euphorbiales / Euphorbiaceae / Hevea brasiliensis
ГЕВЕЯ БРАЗИЛЬСКАЯ (Hevea brasiliensis) Содержание каучука в млечном соке у этого каучукового дерева бассейна Амазонки, достигает 40—50%. Каучук, добываемый из этого растения, составляет 90—92% мирового производства натурального каучука. В настоящее время гевея бразильская широко культивируется в тропической Азии (остров Шри-Ланка, полуостров Малакка, Малайский архипелаг) . Имеются большие плантации гевеи бразильской и в некоторых африканских странах, например в Нигерии. Гевея бразильская произошла в результате амфидиплоидизации от каких-то двух неизвестных диплоидных видов.
Лада
Мастер
(1308)
12 лет назад
https://www.krugosvet.ru/articles/124/1012458/1012458a1.htm
История каучука началась со времен Великих географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привез из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы» , который отличался удивительной прыгучестью. Индейцы делали такие мячи из белого сока растения гевея, растущего на берегах р. Амазонки. Этот сок темнел и затвердевал на воздухе.
Булат Загретдинов
Знаток
(272)
12 лет назад
Растения называется гивея или еще кок-сагыз. . Гевея, хевея (лат. Hevea) — это из рода вечнозелёных однодомных деревьев семейства молочайных. Бразильская гевея — основной источник натурального каучука. Основные плантации гевеи сейчас находятся в Малайзии.
Источник