Растительные продукты еще в недалеком прошлом играли важную роль в хозяйственной деятельности человека, но в настоящее время в значительн ой степени утратили былое значение благодаря успехам современной хими и и технологии. Однако было бы опроме т ч иво забывать об этих ценных дарах природы.
Многие из вас, конечно, наблюдали, как из трещин или ран н а сосне вытекает густая янтарного цвета жидкость. Ее называют живицей. Ч ерез некоторое время капельки живицы становятся твердыми, и их уже назыв ают сосновой смолой. В чем же разница между живицей и смолой? Почему живиц а со временем твердеет?
Что такое растительная смола? Смолы представляют собой сложную смесь ра зличных индивидуальных веществ, не все из которых достаточно изучены. См олы – это твердые аморфные вещества, не имеющие кристаллической структ уры. У них нет постоянной температуры плавления. Смолы нерастворимы в во де, но растворяются или набухают в органических растворителях. На поверх ности твердых тел, смоченных раствором смолы, после испарения растворит еля остается пленка. Пленки, образуемые смолами, отличаются сильным, при ятным для глаз блеском.
Есть у смол и еще одно интересное свойство. Компоненты с мол связаны между собой межмолекулярными силами сцепления, которые лег ко разрушаются при нагревании или растворении смол. При этом на поверхно сти раствора или расплава появляются свободные, несвязанные между собо й молекулы смоляных компонентов с большим запасом свободной энергии. За счет этой энергии они могут захватывать и удерживать молекулы других ве ществ, которые приближаются к поверхности раствора или расплава на дост аточно близкое расстояние. Таким образом, поверхность растворов смол пр иобретет липкие или клеящие свойства.
Живица очень липкая, а после застывания в смолу в значит ельной степени теряет это свойство. Так что живица – раствор сосновой с молы.
Смолы плохо проводят электричество и хорошие изоляторы. Они прекрасно р астворяются в эфирных маслах, такие растворы называют бальзамами. Именн о в виде бальзамов смолы содержатся в растениях. Живица представляет соб ой такой бальзам. Вот почему она такая текучая и липкая. Со временем эфирн ое масло улетучивается, живица твердеет, превращается в смолу и теряет с вою первоначальную липкость. Однако небольшое количество эфирного мас ла в ней все же остается, поэтому сосновая смола все же слегка липкая.
В состав смол вх одят смольные кислоты, смоляные спирты, их эфиры и вещества еще не устано вленной природы, известные под названием резены. Смоляные кислоты и спир ты имеют довольно сложный состав и строение, установленн ы е еще далеко не для всех из них . В к ачестве примера можно привести структурную формулу абиетиновой кислот ы С20Н30О2, предложенную известным химиком Л.С.Ружичкой в 1941 году.
Наличие в молекуле абиетиновой кислоты сопряженных двойных связей хар актерно для многих других смоляных кислот и спиртов. Подобные химически е структуры легко подвергаются окислению, поэтому смол ы окисляются кислородом воздуха и в окисленном состоянии становятся не обыкновенно стойкими к действию факторов внешней среды.
Известные ископаемые смолы янтарь, копал пролежали в зе мле не один десяток миллионов лет, однако сохранили почти в неизменном в иде своё первоначальное состояние.
Удивительное долголетие смол объясняется не только устойчивостью к де йствию фактора внешней среды, но и угнетающим действием на микрофлору, к оторая, с одной стороны, не может использовать смолы как пищевой субстра т, с другой – гибнет под воздействием бактерицидных свойств смолы, кото рые могут сохраняться на протяжении тысячелетий.
Профессор Ф.В.Хетагурова исследовала на бактерицидное действие кусочек просмоленной ткани, пролежавший в гробнице фараона ок оло 3 тыс. лет, и обнаружила, что смоляная пропитка оказывает довольно силь ное бактерицидное действие.
На воздухе эфирное масло испаряется, и жидкий бальзам превращается в тве рдую смолу. Однако при этом улетучиваются не все эфирные масла: часть его остается в смоле неопределенно долгое время. Даже в янтаре, пролежавшем десятки миллионов лет в земле и ставшем твердым как камень, содержится о коло 6% эфирного масла. Полностью эфирное масло из бальзама или смолы може т быть удалено только перегонкой, то есть нагреванием до сравнительно вы сокой температуры.
В известном энциклопедическом словаре, изданном в конце XIX века Брокгаузом и Ефроном, упоминаются 44 вида смол и бальзамов, находивших то или иное применение в практической деятельности человека. Среди них и такие, как аммониак, асафетида, бделий , гальбан, гуммигут, даммара, канифоль, копал, копайский б альзам, ладан, мастикс, мирра, перуанский бальзам и другие. Многие из них н аходили применение в медицине, но почти все они не сохранили своих позиц ий в современном персонале лекарственных средств. Растительные смолы о бладают антимикробным действием, но нерастворимы в воде, что затрудняет применение их в медицинской практике. Поэтому, когда были получены раств оримые в воде противомикробные препараты (фенол, сульфаниламиды), а зате м и антибиотики, от использования смол и бальзамов отказались.
С помощью смолы человек научился бороться с инфекционн ыми заболеваниями. Было это в Древнем Египте, когда там началось строите льство первых храмов. Они были еще невелики по размерам, и люди, принимавш ие участие в богослужении, находились в стесненных условиях, благоприят ствовавших передаче инфекций. Было замечено, что участники богослужени й нередко поражались тяжелой болезнью , не всегда оканчи вавшейся благополучно. Ее назвали храмовой болезнью. С проблемой успешн о справились жрецы, которые установили, что если храмы наполнять благово нием, достойным обоняния богов, они приходят в хорошее расположение духа и перестают насылать на людей болезни. Так жрецы, не видя того, открыли сп особ дезинфекции помещений.
Облагораживали воздух храмов сжиганием ладана – смол ы, которая выделяется из трещин или надрезов коры низкорослого ладанног о дерева. По внешнему виду смола ладанного дерева очень похожа на соснов ую смолу, но отличается от нее по составу.
При сжигании ладана на углях из него испаряется эфирное масло. Наполняя воздух помещений, оно убивает микрофлору воздуха и тем самым пересекает распространение инфекций.
Как известно, сосна заливает свои раны и трещины особой вязкой жидкостью – живицей. Это препятствует проникновению в дерево бактерий. Живица вы деляется не только на соснах , но и на других деревьях хво йных пород: елях, лиственницах, пихтах. В Бурятии произрастают из семейст ва сосновых .
Живица образуется в наружных слоях древесины, называем ых заболонью. Вырабатывают ее клетки эпителиального слоя, выстилающие с моляные ходы древесины. В различных странах живицу получают из различны х видов сосны. Так, в Северной Америке для .того используют болотную сосну , во Франции, Италии, Испании живицу получают из сосны приморской, В Австра лии – из сосны черной, в Индии – из сосны длиннохвойной и так далее. В Рос сии живицу получают из сосны обыкновенной. В эпоху парусного флота больш ое количество живицы добывали из ели, она шла на смоление канатов. За год о дна сосна может дать несколько килограмм живицы. Больше всего живицу дае т крыская сосна – около 15 килограмм.
Добывают живицу подсечкой еще живущих деревьев. За 4-5 лет д о их рубки в нижней части ствол а де лают косые канавки – кары, по которым живица стекает в металлические пр иемники, откуда ее время от времени выбирают. На 1 га лесной площади заклад ывают в среднем 400 карр, дающих 150-300 килограмм ов живицы в год.
На количество и качество живицы оказывает влияние хара ктер предшествующей зимы и мест обитания дерева. Знаменитый древнегреч еский ботаник Теофраст писал по этому поводу следующее: «Если зима умере нная – смолы будет много и хорошей, если зима суровая – смолы мало и она хуже. Самую лучшую смолу получают с мест, залитых солнцем, смола из тенист ых мест темна и горька…». Современные специалисты разделяют это мнение.
Подсохшую на дереве смолу в Сибири называют «серой» и используют как жва чку. Обладая бактерицидными и клеящими свойствами, при жевании она очища ет зубы от остатков пищи и дезинфицирует полость рта.
Живица содержит 30-35% эфирного масла (скипидара) и до 65% смолы (канифоли).
Оживленная торговля сосновой смолой, в которой нуждались древние кораб лестроители, велась в малоазиатском городе Колофане , в ч есть которого сосновая смола была названа канифолью.
Канифоль представляет собой прозрачные куски от светло-желтого бурова того цвета, иногда бесцветные. Она нелетуча, не содержит эфирного масла, п оэтому запаха не имеет. В химическом отношении канифоль представляет см есь кислот: абиетиновой, пимаровой, декстриновой и сапиновой, близких по составу и строению.
Канифоль обеспечивает надежное сцепление с полом пуантов балерины и об уви боксеров, используют в качестве лаков, устойчивых к воздействию атмо сферных условий. Ими покрывали кузова автомобилей, железнодорожных ваг онов, их использовали в судостроении и других отраслях промышленности. Д ля удовлетворения потребности в стойких лаках приходилось импортирова ть большое количество копала – ископаемой смолы, потребность в котором возрастала по мере продвижения страны по пути индустриализации народн ого хозяйства. В 1930 году ученые получили искусственный ко пал взаимодействием канифоли с фенолоальдегидной смолой. Появление ла ка на синтетической смоле привело к рез кому снижению потребности в природном копале.
Самая известная ископаемая смола – янтарь. Он образовался из живицы, вы делившейся на стволах сосны янтарной – предка современной сосны. Добыв аемый в Прибалтике янтарь представляет собой округлые куски различной формы. Разнообразна и его окраска – от б елой и светло-желтой до темно-бурой даже красной. В воде янтарь не растворяется, в небольшом количестве растворя ется в спирте, жирных и эфирных маслах. Янтарь начинает плавиться при тем пературе около 300 С. В его состав входят сукцинабиетиновая кислота С80Н120Р 3 (26%), сукцинорезитол С12Н19 ОН (65%), эфирное масло (5%), янтарная кислота НООС-СН2-СН2-С ООН (3-8%) и некоторые другие соединения. Издавна смолы прим еняли для получения лаков. В Древнем Египте лак был известен за нескольк о веков до нашей эры. Однако в наследии, доставшемся Европе от культуры Др евнего мира, секркт приготовления лака быт утрвчен, и лак пришлось изобр етать вновь.
Копаловыми или копалами, называют сходные по свойствам смолы различного происхождения. Своей твердостью они напоминают янтар ь, но непрозрачный и имеют темную окраску. Копаловыми лаками покрывали к ареты, первые железнодорожные вагоны и автомобили. Кроме того, копаловые смолы в большом количестве шли на производство сургуча, потребность в к отором быстро возрастала по мере развития почтовой связи и системы груз овых почтовых перевозок.
Известно, что в состав копаловых смол входят трахилловая кислота, изотра хилловая кислота, резены состава С14Н86О4 и эфирное масло (около 9%).
Шеллак – особая смола растительно-животного происхождения. Ее использ уют в производстве весьма прочных и стойких лаков. Шелла ковые лаки дают тонкую и влагоустойчивую пленку.
Шеллак используют для приготовления высококачественн ых мебельных лаков, политуры, а также в ювелирном деле – для склеивания м еталлов. В виде порошка его добавляют в фейерверочные составы для замедл ения сгорания массы. Шеллак – один из основных материалов для приготовл ения сургуча и некоторых специальных мастик.
Комментарии