La gomma prende il nome dalla parola indiana "gomma", che letteralmente significa "lacrime di un albero". I Maya e gli Aztechi lo estraevano dalla linfa dell'hevea brasiliana (Hevea brasiliensis o albero della gomma), simile alla linfa bianca del dente di leone, che si scuriva e si induriva nell'aria. Dal succo evaporavano una sostanza resinosa scura appiccicosa "gomma", ricavandone scarpe, tessuti, vasi e giocattoli per bambini primitivi impermeabili. Inoltre, gli indiani avevano un gioco di squadra che ricordava il basket, in cui venivano utilizzate speciali palline di gomma, che si distinguevano per la loro straordinaria capacità di salto. Durante le Grandi Scoperte Geografiche, Colombo portò in Spagna, tra le altre meraviglie del Sudamerica, molte di queste palle. Si innamorarono degli spagnoli, che, dopo aver cambiato le regole delle competizioni indiane, inventarono qualcosa che divenne il prototipo del calcio di oggi.
La successiva menzione della gomma apparve solo nel 1735, quando il viaggiatore e naturalista francese Charles Condamine, esplorando il bacino amazzonico, scoprì l'albero di Hevea e la sua linfa lattiginosa per gli europei. L'albero scoperto dai membri della spedizione emetteva una strana resina a rapido indurimento, che in seguito fu chiamata "gomma" dai pensatori dell'Accademia delle scienze di Parigi. Dopo che nel 1738, Condamine portò nel continente campioni di gomma e vari prodotti da esso, insieme a una descrizione dettagliata dei metodi di estrazione, in Europa iniziò a cercare modi per utilizzare questa sostanza. I francesi intrecciavano fili di gomma con cotone e li usavano come giarrettiere e bretelle. Il calzolaio ereditario inglese Samuel Peel nel 1791 ricevette un brevetto per la fabbricazione di tessuti impregnati con una soluzione di gomma in trementina, creando l'azienda Peal & Co. Allo stesso tempo, sono sorti i primi esperimenti sulla protezione delle scarpe con coperture di un tale tessuto. Nel 1823, un certo Charles Mackintosh dalla Scozia inventò il primo impermeabile impermeabile, aggiungendo un sottile pezzo di gomma tra due strati di tessuto. Gli impermeabili divennero rapidamente popolari, presero il nome dal loro creatore e segnarono l'inizio di un vero e proprio "boom della gomma". E presto in America, con tempo umido, iniziarono a indossare goffe scarpe di gomma indiane - galosce - sopra le loro scarpe. Fino alla sua morte, Macintosh ha continuato a mescolare la gomma con varie sostanze come fuliggine, oli, zolfo nel tentativo di modificarne le proprietà. Ma i suoi esperimenti non hanno portato al successo.
Il tessuto gommato veniva utilizzato per realizzare vestiti, cappelli e tetti di furgoni e case. Tuttavia, tali prodotti presentavano uno svantaggio: un intervallo di temperatura ristretto dell'elasticità della gomma. Con il freddo, tale tessuto si induriva e poteva rompersi, e con il caldo, al contrario, ammorbidendosi, si trasformava in una fetida massa appiccicosa. E se i vestiti potevano essere riposti in un luogo fresco, i proprietari di tetti in tessuto gommato dovevano sopportare odori sgradevoli. Così, il fascino per il nuovo materiale è passato rapidamente. E le calde giornate estive portarono alla rovina le aziende che avviarono la produzione della gomma, poiché tutti i loro prodotti si trasformavano in gelatina maleodorante. E il mondo si è di nuovo dimenticato della gomma e di tutto ciò che è collegato ad essa per diversi anni.
Un'occasione ha aiutato a sopravvivere alla rinascita dei prodotti in gomma. Charles Nelson Goodyear, che ha vissuto in America, ha sempre creduto che la gomma potesse trasformarsi in un buon materiale. Ha coltivato questa idea per molti anni, mescolandola con insistenza con tutto ciò che gli capitava tra le mani: con la sabbia, con il sale, anche con il pepe. Nel 1939, avendo speso tutti i suoi risparmi e dovuto più di 35 mila dollari, raggiunse il successo.
I contemporanei hanno ridicolizzato l'eccentrico ricercatore: "Se incontri un uomo con stivali di gomma, un cappotto di gomma, un cilindro di gomma e un portafoglio di gomma in cui non ci sarà un solo centesimo, allora puoi star certo - sei davanti a Goodyear."
C'è una leggenda secondo cui il processo chimico da lui scoperto, chiamato vulcanizzazione, è apparso grazie a un pezzo del mantello di Macintosh dimenticato sul fornello. In un modo o nell'altro, erano gli atomi di zolfo che univano le catene molecolari della gomma naturale, trasformandola in un materiale elastico resistente al calore e al gelo. È lui che oggi si chiama gomma. La storia di questo uomo testardo ha un lieto fine, ha venduto il brevetto per la sua invenzione e ha pagato tutti i suoi debiti.
Durante la vita di Goodyear, iniziò una rapida produzione di gomma. Gli Stati Uniti hanno immediatamente preso il comando nella produzione di galosce, che sono state vendute in tutto il mondo, inclusa la Russia. Erano costosi e solo i ricchi potevano permettersi di comprarli. La cosa più curiosa è che le galosce venivano utilizzate non per non bagnare le scarpe principali, ma come ciabatte da casa per gli ospiti, in modo che non macchiassero tappeti e parquet. In Russia, la prima impresa produttrice di prodotti in gomma fu aperta a San Pietroburgo nel 1860. L'imprenditore tedesco Ferdinand Krauskopf, che aveva già una fabbrica per la produzione di galosce ad Amburgo, valutò le prospettive del nuovo mercato, trovò investitori e creò la Partnership della Manifattura russo-americana.
Pochi sanno che l'azienda finlandese Nokia, tra l'altro, dal 1923 al 1988 si è specializzata nella produzione di stivali di gomma e galosce. In realtà, negli anni di crisi, questo ha contribuito a tenere a galla l'azienda. La Nokia di fama mondiale è diventata grazie ai suoi telefoni cellulari.
Nella seconda metà del XIX secolo, il Brasile conobbe l'apice del suo periodo di massimo splendore, essendo un monopolista nella coltivazione dell'hevea. Manaus, l'ex centro della regione della gomma, è diventata la città più ricca dell'emisfero occidentale. Qual era lo splendido teatro dell'opera costruito in una città nascosta dalla giungla. È stato creato dai migliori architetti francesi e i materiali da costruzione per esso sono stati portati dall'Europa stessa. Il Brasile custodiva con cura la fonte del suo lusso. La pena di morte è stata comminata per un tentativo di esportare semi di hevea. Tuttavia, nel 1876, l'inglese Henry Wickham rimosse segretamente settantamila semi di Hevea nelle stive della nave "Amazonas". Servirono come base per le prime piantagioni di gomma, stabilite nelle colonie dell'Inghilterra nel sud-est asiatico. Ecco come la gomma naturale britannica a buon mercato è apparsa sul mercato mondiale.
Presto una varietà di prodotti in gomma conquistò il mondo intero. Nastri trasportatori, cinghie di trasmissione di tutti i tipi, scarpe, isolamento elettrico flessibile, elastici in lino, palloncini per bambini, ammortizzatori, guarnizioni, tubi e molto altro ancora erano realizzati in gomma. Semplicemente non esiste un altro prodotto simile alla gomma. È isolante, impermeabile, flessibile, estensibile e comprimibile. Allo stesso tempo, è durevole, forte, facile da lavorare e resistente all'abrasione. L'eredità degli indiani si è rivelata molto più preziosa di tutto l'oro del famoso Eldorado. È impossibile immaginare la nostra intera civiltà tecnica senza gomma.
L'applicazione principale del nuovo materiale è stata con la scoperta e la distribuzione, prima di pneumatici in gomma per carrozze, e poi di pneumatici per auto. Nonostante il fatto che le carrozze con pneumatici metallici fossero molto scomode e facessero un terribile rumore e tremito, la nuova invenzione non fu accolta. In America, hanno addirittura vietato i trasporti su enormi pneumatici pieni, poiché erano ritenuti molto pericolosi a causa dell'impossibilità di rumore per avvertire i passanti della vicinanza del veicolo.
In Russia, anche tali carrozze trainate da cavalli hanno causato insoddisfazione. Il problema principale risiedeva nel fatto che spesso gettavano fango sui pedoni che non avevano il tempo di rimbalzare. Le autorità di Mosca hanno dovuto emettere una legge speciale sull'equipaggiamento delle carrozze con pneumatici in gomma con targhe speciali. Ciò è stato fatto in modo che i cittadini potessero notare e consegnare i loro colpevoli alla giustizia.
La produzione di gomma è aumentata molte volte, ma la domanda ha continuato a crescere. Per circa cento anni, gli scienziati di tutto il mondo hanno cercato un modo per imparare a produrlo chimicamente. A poco a poco si è scoperto che la gomma naturale è una miscela di diverse sostanze, ma il 90% della sua massa è idrocarburo di poliisoprene. Tali sostanze appartengono al gruppo dei polimeri - prodotti ad alto peso molecolare formati dalla combinazione di moltissime molecole identiche di sostanze molto più semplici chiamate monomeri. Nel caso della gomma, queste erano molecole di isoprene. In condizioni favorevoli, le molecole di monomero si univano in catene lunghe e flessibili. Questa reazione della formazione di un polimero è chiamata polimerizzazione. Il restante dieci percento nella gomma era costituito da sostanze minerali e proteiche resinose. Senza di loro, il poliisoprene è diventato molto instabile, perdendo le sue preziose proprietà di elasticità e forza nell'aria. Pertanto, per imparare a produrre gomma artificiale, gli scienziati hanno dovuto risolvere tre cose: sintetizzare l'isoprene, polimerizzarlo e proteggere la gomma risultante dalla decomposizione. Ciascuno di questi compiti si è rivelato estremamente difficile. Nel 1860, il chimico inglese Williams ottenne l'isoprene dalla gomma, che era un liquido incolore con un odore specifico. Nel 1879, il francese Gustave Bouchard riscaldò l'isoprene e, con l'aiuto dell'acido cloridrico, fu in grado di effettuare la reazione inversa: ottenere la gomma. Nel 1884, lo scienziato britannico Tilden isolò l'isoprene decomponendo la trementina durante il riscaldamento. Nonostante ognuna di queste persone abbia contribuito allo studio della gomma, il segreto della sua fabbricazione è rimasto irrisolto nel XIX secolo, perché tutti i metodi scoperti erano inadatti alla produzione industriale a causa della bassa resa di isoprene, dell'alto costo delle materie prime materiali, la complessità dei processi tecnici e una serie di altri fattori.
All'inizio del ventesimo secolo, i ricercatori si chiedevano se l'isoprene fosse davvero necessario per produrre la gomma? C'è un modo per ottenere la macromolecola richiesta da altri idrocarburi? Nel 1901, lo scienziato russo Kondakov scoprì che il dimetilbutadiene, lasciato per un anno al buio, si trasforma in una sostanza gommosa. Questo metodo è stato successivamente utilizzato durante la prima guerra mondiale dalla Germania, tagliato fuori da tutte le fonti. La gomma sintetica era di pessima qualità, il processo di fabbricazione era molto complicato e il prezzo era proibitivo. Dopo la guerra, questa gomma metilica non fu mai prodotta da nessun'altra parte. Nel 1914, i ricercatori Matthews e Strange dall'Inghilterra fecero un'ottima gomma dal divinile usando sodio metallico. Ma la loro scoperta non andò oltre gli esperimenti in laboratorio, perché non era chiaro come, a sua volta, produrre divinile. Inoltre non sono riusciti a creare un impianto per la sintesi in fabbrica.
Quindici anni dopo, il nostro connazionale Sergei Lebedev ha trovato la risposta a entrambe queste domande. Prima della guerra mondiale, le fabbriche russe producevano circa dodicimila tonnellate di gomma all'anno dalla gomma importata. Dopo la fine della rivoluzione, le esigenze del nuovo governo, che stava portando avanti l'industrializzazione dell'industria, nella gomma aumentarono molte volte. Un serbatoio richiedeva 800 chilogrammi di gomma, un'auto - 160 chilogrammi, un aereo - 600 chilogrammi, una nave - 68 tonnellate. Ogni anno, gli acquisti di gomma all'estero aumentavano e aumentavano, nonostante il fatto che nel 1924 il suo prezzo raggiungesse i duemilacinquecento rubli d'oro per tonnellata. La leadership del paese era preoccupata non tanto della necessità di pagare somme così ingenti, quanto piuttosto della dipendenza in cui i fornitori mettevano lo stato sovietico. Al livello più alto, è stato deciso di sviluppare un metodo industriale per la produzione di gomma sintetica. Per questo, alla fine del 1925, il Consiglio Supremo dell'Economia Nazionale propose un concorso per il modo migliore per ottenerlo. La concorrenza era internazionale, tuttavia, a seconda delle condizioni, la gomma doveva essere ricavata da prodotti estratti nell'Unione Sovietica e il prezzo non doveva superare la media mondiale degli ultimi cinque anni. I risultati della competizione furono riassunti il 1 gennaio 1928 a Mosca sulla base dei risultati dell'analisi dei campioni presentati del peso di almeno due chilogrammi.
Sergei Vasilievich Lebedev è nato il 25 luglio 1874 nella famiglia di un sacerdote a Lublino. Quando il ragazzo aveva sette anni, suo padre morì e sua madre fu costretta a trasferirsi con i bambini dai genitori a Varsavia. Mentre studiava al ginnasio di Varsavia, Sergei divenne amico del figlio del famoso chimico russo Wagner. Visitando spesso la loro casa, Sergei ascoltava le affascinanti storie del professore sui suoi amici Mendeleev, Butlerov, Menshutkin, nonché sulla misteriosa scienza che si occupa della trasformazione delle sostanze. Nel 1895, dopo essersi laureato con successo in palestra, Sergei entrò nella Facoltà di fisica e matematica dell'Università di San Pietroburgo. Il giovane trascorreva tutto il suo tempo libero nella casa di Maria Ostroumova, che era la sorella di sua madre. Aveva sei figli, ma Sergey era particolarmente interessato a sua cugina Anna. Era un'artista promettente e ha studiato con Ilya Repin. Quando i giovani si sono resi conto che i loro sentimenti erano lontani dai loro parenti, hanno deciso di fidanzarsi. Nel 1899, Lebedev fu arrestato per aver partecipato a rivolte studentesche ed esiliato dalla capitale per un anno. Tuttavia, ciò non gli impedì di laurearsi brillantemente all'università nel 1900. Durante la guerra russo-giapponese, Sergei Vasilyevich fu arruolato nell'esercito e quando tornò nel 1906, si dedicò interamente alla ricerca. Ha vissuto tutto il giorno in laboratorio, facendosi un letto di coperte riposte in caso di incendio. Anna Petrovna Ostroumova ha trovato più volte Sergei in ospedale, in cura per ustioni ricevute a seguito di esperimenti pericolosi, che il chimico ha sempre eseguito da solo. Già alla fine del 1909, lavorando quasi da solo, riuscì ad ottenere risultati impressionanti, dimostrando ai colleghi il polimero gommoso del divinile.
Sergei Vasilievich Lebedev era ben consapevole di tutte le difficoltà nella produzione di gomma sintetica, ma decise di prendere parte alla competizione. Il momento era difficile, Lebedev era a capo del Dipartimento di Chimica Generale dell'Università di Leningrado, quindi doveva lavorare la sera, nei fine settimana e completamente gratuito. Fortunatamente, diversi studenti hanno deciso di aiutarlo. Per rispettare la scadenza, tutti hanno lavorato con grande stress. Esperimenti difficili sono stati condotti nelle peggiori condizioni. I partecipanti a questa impresa hanno poi ricordato che non mancava assolutamente nulla e che dovevano fare o trovare da soli. Ad esempio, il ghiaccio per il raffreddamento dei processi chimici è stato diviso insieme sulla Neva. Lebedev, oltre alla sua specialità, ha padroneggiato le professioni di soffiatore di vetro, fabbro ed elettricista. Eppure le cose stavano andando avanti. Grazie a precedenti ricerche a lungo termine, Sergei Vasilyevich abbandonò immediatamente gli esperimenti con l'isoprene e si stabilì sul divinile come prodotto di partenza. Lebedev provò il petrolio come materia prima prontamente disponibile per la produzione di divinile, ma poi optò per l'alcol. L'alcol si è rivelato il materiale di partenza più realistico. Il problema principale con la reazione di decomposizione dell'alcol etilico in divinile, idrogeno e acqua era la mancanza di un catalizzatore adatto. Sergei Vasilievich ha suggerito che potrebbe essere una delle argille naturali. Nel 1927, mentre era in vacanza nel Caucaso, cercava e studiava costantemente campioni di argilla. Ha trovato quello di cui aveva bisogno su Koktebel. La reazione in presenza dell'argilla da lui trovata diede un ottimo risultato, e alla fine del 1927 si ottenne il divinile dall'alcol.
Anna Lebedeva, la moglie del grande chimico, ha ricordato: “A volte, mentre riposava, giaceva supino con gli occhi chiusi. Sembrava che Sergei Vasilyevich stesse dormendo, quindi tirò fuori il suo taccuino e iniziò a scrivere formule chimiche. Molte volte, seduto a un concerto ed eccitato dalla musica, ha tirato fuori in fretta il suo taccuino o anche un poster e ha iniziato a scrivere qualcosa, per poi mettere tutto in tasca. La stessa cosa potrebbe accadere alle fiere.
La polimerizzazione del divinile è stata effettuata da Lebedev secondo il metodo dei ricercatori britannici con la presenza di sodio metallico. Nella fase finale, la gomma risultante è stata miscelata con magnesia, caolino, fuliggine e altri componenti per prevenire la decomposizione. Poiché il prodotto finito è stato ottenuto in quantità esigue - un paio di grammi al giorno - il lavoro è andato avanti quasi fino agli ultimi giorni di gara. Alla fine di dicembre fu completata la sintesi di due chilogrammi di gomma, e fu inviato nella capitale.
Anna Petrovna ha scritto nelle sue memorie: "L'ultimo giorno, il risveglio ha regnato nel laboratorio. I presenti erano felici e contenti. Come al solito, Sergei Vasilyevich era silenzioso e trattenuto. Sorridendo leggermente, ci guardò, e tutto indicava che era contento. La gomma sembrava un grande pan di zenzero, di colore simile al miele. L'odore era pungente e piuttosto sgradevole. Dopo che la descrizione del metodo per fabbricare la gomma è stata completata, è stata imballata in una scatola e portata a Mosca ".
La giuria terminò l'esame dei campioni presentati nel febbraio 1928. Ce n'erano pochissimi. I risultati del lavoro di scienziati francesi e italiani, ma la lotta principale si è svolta tra Sergei Lebedev e Boris Byzov, che ha ricevuto il divinile dal petrolio. In totale, la gomma di Lebedev è stata riconosciuta come la migliore. La produzione di divinile da materie prime petrolifere era più difficile da commercializzare all'epoca.
I giornali di tutto il mondo hanno scritto dell'invenzione della gomma sintetica in Russia. A molti non è piaciuto. Il famoso scienziato americano Thomas Edison ha dichiarato pubblicamente: “In linea di principio, è impossibile produrre gomma sintetica. Ho provato a fare l'esperimento da solo e ne ero convinto. Pertanto, la notizia dalla Terra dei Soviet è l'ennesima menzogna.
L'evento è stato di grande importanza per l'industria sovietica, consentendo di ridurre il consumo di gomme naturali. Inoltre, il prodotto sintetico aveva nuove proprietà, ad esempio resistenza alla benzina e agli oli. Sergei Vasilyevich è stato incaricato di continuare la ricerca e produrre un metodo industriale per la produzione di gomma. Il duro lavoro è ricominciato. Tuttavia, ora Lebedev aveva più che sufficienti opportunità. Comprendendo l'importanza del lavoro, il governo ha dato tutto il necessario. Un laboratorio di gomma sintetica è stato creato presso l'Università di Leningrado. Nel corso dell'anno al suo interno è stata costruita un'installazione sperimentale, che produce da due a tre chilogrammi di gomma al giorno. Alla fine del 1929, la tecnologia del processo di fabbrica fu completata e nel febbraio 1930 iniziò la costruzione del primo impianto a Leningrado. Il laboratorio di fabbrica, attrezzato per ordine di Lebedev, era un vero e proprio centro scientifico per la gomma sintetica e, allo stesso tempo, uno dei migliori laboratori chimici dell'epoca. Qui il famoso chimico formulò poi le regole che consentivano ai suoi seguaci di identificare correttamente le sostanze per la sintesi. Inoltre, Lebedev aveva il diritto di selezionare per sé qualsiasi specialista. In caso di domande, dovrebbe contattare personalmente Kirov. La costruzione dell'impianto pilota fu completata nel gennaio 1931 e a febbraio furono già ricevuti i primi 250 chilogrammi economici di gomma sintetica. Nello stesso anno, Lebedev ricevette l'Ordine di Lenin e fu eletto all'Accademia delle Scienze. Presto fu posata la costruzione di altre tre fabbriche giganti secondo un unico progetto: a Efremov, Yaroslavl e Voronezh. E prima della guerra, una pianta apparve a Kazan. La capacità di ciascuno di essi era di diecimila tonnellate di gomma all'anno. Sono stati costruiti vicino ai luoghi in cui è stato prodotto l'alcol. Inizialmente, i prodotti alimentari, principalmente patate, venivano utilizzati come materie prime per l'alcol. Una tonnellata di alcol richiedeva dodici tonnellate di patate, mentre per fare un pneumatico per un'auto a quel tempo ci volevano circa cinquecento chilogrammi di patate. Le fabbriche furono dichiarate cantieri Komsomol e furono costruite a una velocità impressionante. Nel 1932, la prima gomma fu prodotta dallo stabilimento di Yaroslavl. Inizialmente, in condizioni di produzione, la sintesi del divinile era difficile. Era necessario regolare l'attrezzatura, quindi Lebedev, insieme ai suoi dipendenti, andò prima a Yaroslavl, quindi a Voronezh e Efremov. Nella primavera del 1934, a Efremov, Lebedev contrasse il tifo. Morì poco dopo essere tornato a casa all'età di sessant'anni. Il suo corpo fu sepolto nella Alexander Nevsky Lavra.
Tuttavia, il caso, che ha dato una base così significativa, si è sviluppato. Nel 1934, l'Unione Sovietica produsse undicimila tonnellate di gomma artificiale, nel 1935 - venticinquemila e nel 1936 - quarantamila. Il problema scientifico e tecnico più difficile è stato risolto con successo. La capacità di equipaggiare i veicoli con pneumatici di produzione nazionale ha svolto un ruolo importante nella vittoria sul fascismo.
Al secondo posto nella produzione di gomme sintetiche a quel tempo c'erano i tedeschi, che si stavano attivamente preparando alla guerra. La loro produzione è stata stabilita in uno stabilimento nella città di Shkopau, che l'URSS, dopo la vittoria, ha portato a Voronezh secondo i termini delle riparazioni. Il terzo produttore di acciaio furono gli Stati Uniti d'America dopo la perdita dei mercati della gomma naturale all'inizio del 1942. I giapponesi conquistarono l'Indocina, i Paesi Bassi, l'India e la Malesia, dove veniva estratto più del 90% del prodotto naturale. Dopo che l'America entrò nella seconda guerra mondiale, le vendite furono sospese, in risposta, il governo degli Stati Uniti costruì 51 fabbriche in meno di tre anni.
Anche la scienza non si è fermata. Sono stati migliorati i metodi di produzione e la base delle materie prime. In base alla loro applicazione, le gomme sintetiche sono state suddivise in gomme generali e speciali con proprietà specifiche. Sono emersi gruppi speciali di gomme artificiali, come lattici, oligomeri polimerizzanti e miscele di plastificanti. Alla fine del secolo scorso, la produzione mondiale di questi prodotti ha raggiunto i dodici milioni di tonnellate all'anno, prodotte in ventinove paesi. Fino al 1990, il nostro Paese occupava il primo posto in termini di produzione di gomma sintetica. La metà delle gomme artificiali prodotte in URSS veniva esportata. Tuttavia, dopo il crollo dell'Unione Sovietica, la situazione è cambiata radicalmente. Da primato il nostro Paese è stato prima tra i ritardatari, per poi calare nella categoria del recupero. Negli ultimi anni, c'è stato un miglioramento della situazione in questo settore. La quota della Russia nel mercato mondiale per la produzione di gomma sintetica oggi è del 9%.
