stringtranslate.com

Смола

Насекомое, застрявшее в смоле
Шишка ливанского кедра с вкраплениями смолы, использовавшейся при мумификации египетских фараонов.

В химии полимеров и материаловедении смола это твёрдое или высоковязкое вещество растительного или синтетического происхождения, которое обычно преобразуется в полимеры . [1] Смолы обычно представляют собой смеси органических соединений . В этой статье основное внимание уделяется природным смолам.

Растения выделяют смолы для защиты в ответ на травму. Смолы защищают растения от насекомых и патогенов. [2] Смолы сбивают с толку широкий спектр травоядных, насекомых и патогенов, в то время как летучие фенольные соединения могут привлекать благодетелей, таких как паразитоиды или хищники травоядных, которые нападают на растение. [3]

Состав

Большинство растительных смол состоят из терпенов . Конкретными компонентами являются альфа-пинен , бета-пинен , дельта-3-карен и сабинен , моноциклические терпены лимонен и терпинолен , а также меньшие количества трициклических сесквитерпенов , лонгифолена , кариофиллена и дельта-кадинена . Некоторые смолы также содержат высокую долю смоляных кислот . С другой стороны, канифоли менее летучи и состоят из дитерпенов среди других соединений. [ необходима цитата ]

Примеры

Примерами растительных смол являются янтарь , бальзам Галаадский , бальзам , канадский бальзам , копал из деревьев Protium copal и Hymenaea courbaril , даммаровая камедь из деревьев семейства Dipterocarpaceae , драконова кровь из драконовых деревьев ( вид Dracaena ), элеми , ладан из Boswellia sacra , гальбанум из Ferula gummosa , гваяковая камедь из деревьев lignum vitae рода Guaiacum , камедь каури из деревьев Agathis australis , гашиш (смола конопли) из Cannabis indica , лабданум из средиземноморских видов Cistus , мастику (растительную смолу) из мастикового дерева Pistacia lentiscus , мирра из кустарников Commiphora , сандараковая смола из Tetraclinis articulata , национальный дерево Мальты, стиракс ( бензойная смола из различных видов стиракса ) и смола спинифекса из австралийских трав.

Янтарь — это ископаемая смола (также называемая резинитом) хвойных и других пород деревьев. Копал, камедь каури, даммар и другие смолы также могут быть найдены в виде субфоссильных отложений. Субфоссильный копал можно отличить от настоящего ископаемого янтаря, потому что он становится липким, если на него нанести каплю растворителя, такого как ацетон или хлороформ . [4] Африканский копал и камедь каури из Новой Зеландии также добываются в полуископаемом состоянии.

Канифоль

Чрезвычайно вязкая смола, выделяющаяся из ствола зрелой араукарии столбчатой .

Канифоль — это затвердевшая смола, из которой путем перегонки удалены летучие терпены . Типичная канифоль — это прозрачная или полупрозрачная масса со стекловидным изломом и слегка желтоватым или коричневым цветом, без запаха или с легким запахом и вкусом скипидара. Канифоль нерастворима в воде, в основном растворима в спирте, эфирных маслах , эфире и горячих жирных маслах. Канифоль размягчается и плавится при нагревании и горит ярким, но коптящим пламенем.

Канифоль состоит из сложной смеси различных веществ, включая органические кислоты, называемые смоляными кислотами . Смоляная кислота, относящаяся к терпенам, является окисленными терпенами . Смоляные кислоты растворяются в щелочах , образуя смоляные мыла , из которых смоляные кислоты регенерируются при обработке кислотами. Примерами смоляных кислот являются абиетиновая кислота (сильвиновая кислота), C20H30O2 , пликатиновая кислота, содержащаяся в кедре, и пимаровая кислота , C20H30O2 , входящая в состав смолы живицы . Абиетиновую кислоту также можно извлечь из канифоли с помощью горячего спирта .

Канифоль получают из сосен и некоторых других растений , в основном хвойных . [5] Растительные смолы обычно вырабатываются в виде стеблевых выделений, но у некоторых видов Dalechampia и Clusia из Центральной и Южной Америки они вырабатываются в качестве вознаграждения за опыление и используются некоторыми видами пчел без жала при строительстве гнезд. [6] [7] Прополис , состоящий в основном из смол, собранных с таких растений, как тополя и хвойные , используется медоносными пчелами для заделывания небольших щелей в своих ульях, в то время как более крупные щели заполняются пчелиным воском. [8]

Смолы, полученные из нефти и насекомых

Шеллак — пример смолы, получаемой из насекомых.

Асфальтит и смола Юты — это нефтяные битумы .

История и этимология

Материал, капающий с миндального дерева, выглядит как смола, но на самом деле это камедь или слизь , и по химическому составу она сильно отличается.

Использование человеком растительных смол имеет очень долгую историю, которая была задокументирована в Древней Греции Теофрастом , в Древнем Риме Плинием Старшим , и особенно в смолах, известных как ладан и мирра , которые ценились в Древнем Египте . [9] Это были высоко ценимые вещества, и требовались в качестве благовоний в некоторых религиозных обрядах.

Слово resin происходит от французского resine , от латинского resina «смола», которое либо происходит от греческого ῥητίνη rhētínē «смолы сосны», либо является его однокоренным словом, неизвестного более раннего происхождения, хотя, вероятно, неиндоевропейского . [10] [11]

Слово «смола» в современном мире применяется практически к любому компоненту жидкости, которая затвердевает в виде твердого лака или эмалевой отделки . Примером может служить лак для ногтей. Определенные «литьевые смолы» и синтетические смолы (например, эпоксидная смола ) также получили название «смолы».

Некоторые смолы, полученные естественным путем, когда они мягкие, известны как «олеорезины», а когда содержат бензойную или коричную кислоту, их называют бальзамами. Олеорезины — это встречающиеся в природе смеси масла и смолы; их можно извлечь из различных растений. Другие смолистые продукты в их естественном состоянии представляют собой смесь со смолой или слизистыми веществами и известны как смолы смолы. Несколько природных смол используются в качестве ингредиентов в парфюмерии, например, бальзамы Перу и толу, элеми, стиракс и некоторые скипидары. [5]

Несмолистые экссудаты

Другие жидкие соединения, находящиеся внутри растений или выделяемые растениями, такие как сок , латекс или слизь , иногда путают со смолой, но это не одно и то же. Сок, в частности, выполняет питательную функцию, которую смолы не выполняют.

Смола сосны

Использует

Растительные смолы

Растительные смолы ценятся для производства лаков , клеев и пищевых глазурей . Они также ценятся как сырье для синтеза других органических соединений и являются компонентами благовоний и духов . Древнейшее известное использование растительной смолы относится к концу среднего каменного века в Южной Африке, где ее использовали в качестве клея для крепления каменных орудий. [12]

Кусочки сушеной смолы ладана
Каранна , твердая, хрупкая, смолистая камедь из видов Protium

Твёрдые прозрачные смолы, такие как копалы, даммары , мастика и сандарак , в основном используются для лаков и клеев, в то время как более мягкие пахучие олеосмолы ( ладан , элеми , скипидар , копайба ) и смолы камеди, содержащие эфирные масла ( аммиак , асафетида , гуммигут , мирра и скаммоний ), больше используются в терапевтических целях, в качестве пищи и благовоний . Смола сосны Алеппо используется для ароматизации рецины , греческого смолистого вина . [13]

Животные смолы

Хотя животные смолы не так распространены, как растительные или синтетические смолы, некоторые животные смолы, такие как лак ( полученный из Kerria lacca ), используются в качестве сургуча в Индии [14] и лакированных изделий в Шри-Ланке . [ требуется ссылка ]

Синтетические смолы

Многие материалы производятся путем преобразования синтетических смол в твердые вещества. Важными примерами являются диглицидиловый эфир бисфенола А , который представляет собой смолу, преобразованную в эпоксидный клей при добавлении отвердителя. Силиконы часто получают из силиконовых смол путем вулканизации при комнатной температуре . Алкидные смолы используются в красках и лаках и затвердевают или отверждаются под воздействием кислорода в воздухе. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "смола". Сборник химических терминов ИЮПАК . 3.0.1 (3-е изд.). Международный союз теоретической и прикладной химии. 2019. doi : 10.1351/goldbook.RT07166 .
  2. ^ "Смолы". www.fs.fed.us .
  3. ^ «Растительные смолы: химия, эволюция, экология и этноботаника», Жан Лангенхайм, Timber Press , Портленд, штат Орегон. 2003
  4. Дэвид Гримальди, Янтарь: Окно в прошлое , 1996, стр. 16-20, Американский музей естественной истории.
  5. ^ аб Фибах, Клеменс; Гримм, Дитер (2000). «Смолы натуральные». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a23_073. ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. ^ Биттрих, В.; Амарал, Мария CE (1996). «Морфология цветка и биология опыления некоторых видов Clusia из Гран-Сабаны (Венесуэла)». Kew Bulletin . 51 (4): 681–694. Bibcode : 1996KewBu..51..681B. doi : 10.2307/4119722. JSTOR  4119722.
  7. ^ Гонсалвес-Алвим, Силмари де Жезус (2001). «Пчелы, собирающие смолу (Apidae) на Clusia palmicida (Clusiaceae) в прибрежном лесу в Бразилии». Журнал тропической экологии . 17 (1): 149–153. doi :10.1017/s0266467401001092. S2CID  85842020.
  8. ^ Симона-Финстром, М.; Спивак, М. (2010). «Прополис и здоровье пчел: естественная история и значение использования смолы медоносными пчелами» (PDF) . Apidologie . 41 (3): 295–311. doi : 10.1051/apido/2010016 . S2CID  15828725.
  9. ^ «Экспедиция царицы Хатшепсут в страну Пунт: первый океанографический круиз?». Кафедра океанографии, Техасский университет A&M. Архивировано из оригинала 2014-08-14 . Получено 2010-05-08 .
  10. ^ "resin, сущ. и прил.". OED Online . Oxford University Press. Сентябрь 2014 г. Получено 2 декабря 2014 г.
  11. ^ "resin (n.)". Онлайн-этимологический словарь . Получено 2 декабря 2014 г.
  12. ^ Kozowyk, PRB; Langejans, GHJ; Poulis, JA (2016-03-16). "Испытание на сдвиг и ударную вязкость охры и пчелиного воска в экспериментальных клеевых составах среднего каменного века". PLOS ONE . 11 (3): e0150436. Bibcode : 2016PLoSO..1150436K. doi : 10.1371/journal.pone.0150436 . ISSN  1932-6203. PMC 4794155. PMID 26983080  . 
  13. ^ "Недревесные лесные продукты из хвойных пород - ГЛАВА 6". www.fao.org . Архивировано из оригинала 2015-06-19 . Получено 2015-06-18 .
  14. ^ «Искусство герметизации».
  15. ^ "Основы технологии алкидных смол". Chemical Dynamics . 2016-03-29. Архивировано из оригинала 2021-05-14.

Внешние ссылки