CAUCCIÙ

CAUCCIÙ (dal caribico cahuchu)

È un idrocarburo che, unito a impurezze diverse, e non inessenziali ai fini pratici, costituisce la gomma elastica; è inoltre il costituente fondamentale della balata e della guttaperca. È da distinguere, pertanto, il caucciù dalla gomma elastica: il primo è l'idrocarburo costituente essenziale, ma non unico, della seconda. La distinzione è fatta dagli Inglesi, che parlano di Rubber (gomma) e di Rubber Hydrocarbon (idrocarburo della gomma); non è fatta dai Francesi e dai Tedeschi che usano indifferentemente per entrambi rispettivamente caoutchou e Kautschuk. Ma la distinzione è resa anche necessaria dal fatto che il caucciù si trova in sostanze diverse dalla gomma (guttaperca, balata), nonché nel lattice di gomma, e che l'ottenimento del caucciù sintetico (v. sotto) è possibile e già fatto, mentre la preparazione della gomma sintetica presenta difficoltà notevoli. In realtà nella gomma naturale accanto al caucciù si trovano delle sostanze ossigenate, estraibili con acetone, le cosiddette resine, che comprendono acidi grassi superiori come il palmitico e lo stearico; delle sostanze azotate, principalmente proteine; delle sostanze zuccherine; dei polialcoli ciclici, fra cui principalissimi la quebracite o metilinosite C₅H₆(OH)₅OCH₃; e delle sostanze inorganiche (v. gomma elastica).

Per quanto riguarda la formula di costituzione del caucciù, il Faraday per primo identificò il caucciù con un idrocarburo non saturo, di formula C₁₀H₁₆. Ad esso si diedero nomi diversi (fra l'altro, in onore del Faraday, Faradin") fino al 1860, quando il Williams diede all'idrocarburo C₃H₈, di cui il caucciù è un polimero, il nome di isoprene. Una prima polimerizzazione dell'isoprene è stata ottenuta dal Bouchardt nel 1875, scaldando isoprene con acido cloridrico. In seguito Weber, Harries ed altri hanno riprodotto il fenomeno della polimerizzazione seguendo varî procedimenti. Gladstone e Hibbert cercarono di preparare del caucciù puro dalla gomma (scioglievano questa in cloroformio e la precipitavano con alcool); il prodotto ottenuto, sottoposto a esame ottico, confermò la presenza di due doppî legami; presenza già indicata dal comportamento della gomma con gli alogeni. Distillazione e distruzione pirogenica furono operate da varî autori.

Più interessante di ciò è la ricerca della natura del caucciù, e precisamente tutta la somma di studî tendenti ad assodare se trattasi d'idrocarburo a catena aperta o ad anello chiuso. Ricerche chimiche aventi un interesse basilare sono quelle del Harries che, oltre a determinare fenomeni di polimerizzazione, procedette all'ozonizzazione del caucciù. Gli ozonuri ottenuti rispondevano alla formula bruta C₁₀H₁₆O₆; vale a dire due molecole di ozono si sommavano ad una di C₁₀H₁₆. Gli ozonuri hanno proprietà nettamente differenti da quelle della gomma; il loro peso molecolare indica l'esistenza, anche per essi, d'un processo di polimerizzazione. Bollendo con acqua, essi generano acqua ossigenata, aldeide levulinica e perossido di questa aldeide. Insistendo nella bollitura, scompare l'acqua ossigenata e compare l'acido levulinico. Come risultato di queste ricerche, il Harries ricavò l'opinione che il caucciù fosse un idrocarburo a catena chiusa; precisamente fosse il dimetilcicloottadiene. Tuttavia i prodotti della decomposizione con acqua dell'ozonuro ottenuto partendo da soluzione di gomma in cloroformio, in cui circoli acido cloridrico, precipitando con alcool e trattando successivamente il cloruro formato in tubo chiuso con piridina a caldo (il prodotto così ottenuto è stato chiamato dal Harries isocaucciù), non si accordavano bene con la sua prima idea. Anche i prodotti di reazione della gomma con l'acido nitrico hanno portato, a seconda degli autori, ad ammettere per il caucciù formule a catena aperta o chiusa.

Occorre pure ricordare la recente preparazione di nitroso-derivati del caucciù fatta da Bruni e Geiger e le idrogenazioni di questo idrocarburo eseguite da molti autori. La storia di queste idrogenazioni s'inizia con studî del Berthelot del 1869; ma i più notevoli lavori in questo campo sono dovuti a Harries, Staudinger, Pummerer e ai loro collaboratori. Questi due ultimi autori traggono dai loro studî la convinzione che il caucciù sia costituito da un idrocarburo a catena aperta. Quanto al numero di gruppi isoprenici costituenti la molecola di caucciù, è opinione diffusa fra gli studiosi, ma non definitiva, che si tratta d'un numero non piccolo; lo Staudinger parla di "macromolecole" e ritiene si sia in presenza di oltre mille gruppi isoprenici (il peso molecolare sarebbe dell'ordine di 100.000). Pummerer e Koch sono riusciti a ottenere del caucciù cristallizzato.

Molte ricerche sono state fatte avendo di mira l'ottenimento della gomma sintetica; argomento che potrebbe presentare anche un interesse industriale e che appunto da questo ha avuto, durante la guerra mondiale (1914-1918), uno stimolo notevole, a cagione dell'impossibilità della Germania e dei suoi alleati di rifornirsi di gomma naturale. Queste ricerche constano di due parti: ottenimento dell'isoprene o dei suoi omologhi a partire da idrocarburi largamente esistenti in natura o facilmente preparabili; polimerizzazione di questo isoprene.

Si è visto sopra che i tentativi di polimerizzazione dell'isoprene e dei suoi omologhi sono d'origine non recente. I tre composti che si sono tentati di polimerizzare sono: l'eritrene (butadiene), l'isoprene (metilbutadiene) e il dimetilbutadiene. Quest'ultimo ha dato i migliori risultati. La polimerizzazione a freddo, operata prima dal Kondakov e poi dal Gottlob, ha dato prodotti di qualità scadente; in genere perciò si è proceduto a caldo, utilizzando varî agenti di polimerizzazione; per es. l'acido cloridrico e i metalli alcalini (soprattutto il sodio in polvere) da soli o in presenza di anidride carbonica. Si è tentato anche di utilizzare l'azione della luce, e dei raggi ultravioletti. Come materia prima si sono utilizzati l'acetilene, l'etilene, varî alcoli, il cresolo, e, con migliori risultati, l'acetone.

La preparazione del caucciù sintetico forma ancora materia di studio. A tutt'oggi però il prodotto sintetico non ha le proprietà fisico-meccaniche di quello naturale; non v'è ancora convenienza economica a prepararlo, ed è presumibile non vi sia nemmeno nel futuro, almeno finché non muteranno le condizioni attuali, caratterizzate da larghe possibilità di produzione nelle piantagioni di gomma e da consumo rapidamente crescente, ma con velocità non sufficiente ad esaurire quelle possibilità.

Bibl.: C. Harries, Untersuchungen über die natürlichen und künstlichen Kautschukarten, Berlino 1919; T. Fritschi, Die Konstitution des Kautschuks, Zurigo 1923; L.E. Weber, The Chemistry of Rubber manufacture, Londra 1926; Gottlob, Technologie der Kautschukwaren, Brunswick 1925; K. Memmler, Handbuch der Kautschukwissenschaft, Lipsia 1930.