Bachelita și novolacul

Marin Cristina-Antonia

Știoiu Elena-Andreea

Reacția de condensare

Într-o reacție de condensare, două molecule organice se unesc într-o moleculă mai mare.

Reacțiile de condensare sunt foarte variate și pot fi reacții de adiție urmate, uneori, de reacții de eliminare sau reacții de substituție.

Reacțiile de condensare sunt utilizate în sinteza multor substanțe organice și reprezintă o metodă importantă de mărire a numărului de atomi de carbon dintr-o moleculă organică. Importante sunt reacțiile de condensare pe care le pot da aldehidele și cetonele.

Condensarea compușilor carbonilici între ei

În reacțiile de condensare, un compus carbonilic participă la reacție cu grupa carbonil și se numește componentă carbonilică, iar celălalt compus carbonilic participă cu o grupă CH,CH2,CH3 din poziția vecină grupei carbonil și se numește componentă metilenică.

Reacția de condensare dintre cele două componente (carbonilică și metilenică) presupune două etape: reacția de aldolizare și reacția de crotonizare.

În funcție de condițiile de reacție (temperatură, catalizatori), se poate obține aldolul, cetolul sau compusul carbonilic nesaturat.

Compușii de condensare aldolică se obțin, de regulă, la temperatura camerei, sunt puțini stabili și elimină ușor apă prin simpla încălzire sau în prezența unor concentrații mai mari de catalizatori.

Condensarea formaldehidei cu fenol

Compușii carbonilici inferiori se pot condensa cu fenoli, rezultând rășini sintetice, numite fenoplaste, cu importante aplicații practice. Cele mai utilizate fenoplaste se obțin din fenol și formaldehidă printr-un proces complex de policondensare. După procedeul de policondensare utilizat și după proprietățile lor, se disting două tipuri de rășini fenolformaldehidice: novolacul și bachelita.

Reacția de policondensare

Reacţia chimică de policondensare pleacă de la doi monomeri bi- sau poli-funcţionali şi se caracterizează prin faptul că pe lângă formarea polimerului se elimină un produs secundar – un compus cu masă moleculară mică provenit din fragmente ale monomerilor.

În condiţii speciale de policondensare, se pot obţine lanţuri mai lungi. În această reacţie este importantă eliminarea produsului secundar, pentru deplasarea cât mai pronunţată a echilibrului spre dreapta şi obţinerea de compuşi cu molecule cat mai mari.

Caracteristicile reacţiei de policondensare

1. Reacţia este mai lentă şi de aceea este necesar un timp de reacţie mai lung (ore sau zile).

2. Toţi monomerii sunt convertiţi rapid în oligomeri, astfel încât concentraţia lanţurilor este mare.

3. Reacţia necesită o energie de activare mare ceea ce determină încălzirea amestecului de reacție, deşi se folosesc catalizatori.

4. Reticularea se produce când există monomeri cu trei sau patru grupări funcţionale.

Novolacul

Novolacul se formează în cataliză acidă după următoarea schemă de reacții:

Bachelita

Bachelita se formează în cataliză bazică după următoarea schemă de reacții:

Bachelita se obţine în trei sortimente, în funcţie de regimul termic şi de durata reacţiei de policondensare:

rezolul (bachelită A) este o masă sticloasă galbenă până la brun, solubilă în acetonă, uşor de pulverizat, se obţine la 800C; 

rezitolul (bachelită B) se obţine prin încălzirea rezolului la 1500C timp de câteva minute şi are proprietăţi termoplastice;

rezita (bachelita C) este obţinută din rezitol prin prelungirea timpului de încălzire; este un produs tridimensional, reticulat, insolubil, infuzibil până la 3000C.

Structura compușilor

Novolacul are macromolecule filiforme în care nucleele fenolice sunt unite prin punți metilenice (-CH2-) în pozițiile orto și para. Fiecare nucleu fenolic din macromoleculele de novolac are o poziție orto sau para liberă, capabilă să reacționeze cu formaldehida.

Rezita sau bachelita are moleculele tridimensionale în care multe nuclee fenolice sunt condensate în toate cele trei poziții active (o, o’ și p).

Structura Bachelitei

Utilizările novolacului

Novolacul este termoplastic și insolubil în alcool. Soluția alcoolică de novolac se folosește ca lac anticoroziv și electroizolant. Novolacul se utilizează la obținerea bachelitei.

Novolacul este utilizat la obținerea unor pelicule rezistente la acțiunea agenților chimici cu care sunt acoperite unele suprafețe expuse unor astfel de acțiuni (pardoseli, cisterne, conducte de canalizare etc.)

Utilizările bacheliteiBachelita este un produs termorigid și insolubil. Rășinile de

bachelită au rezistență mecanică și chimică mare și proprietăți electroizolante.

Rezolul amestecat cu materiale de umplutură sau impregnat în acestea şi apoi presat la cald serveşte la obţinerea de compoziții cu bună rezistenţă mecanică şi electrică.Dacă materialul de umplutură este o ţesătură textilă, compoziția se numeşte textolit, dacă acesta conţine cca. 40% fibră de azbest, produsul este azbotextolit, care are bune proprietăţi ignifuge. În cazul în care materialele de umplutură sunt foi de hârtie (celuloză), produsul obţinut poartă numele de pertinax.

Se utilizează la obținerea izolatorilor electrici, în construcții, în construcția de mașini: pentru întrerupătoare, prize, steckere. De asemenea, se foloseste și în industria alimentară.

Bachelita s-a folosit la fabricarea unui număr mare de obiecte: telefoane, bijuterii, portțigarete, aparate de radio.

Bachelita este ca o ușă deschisă pentru producerea armamentului și echipamentului mai ușor, ceea ce oțelul nu putea învinge. De fapt, bachelita a fost un ingredient cheie în majoritatea armelor folosite în Al Doilea Război Mondial.

Bibliografie

• Elena Alexandrescu, Viorica Zaharia, Mariana Nedelcu, manual Chimie clasa a XI-a, editura LVS crepuscul, 2006.

• Internet