Geschiedenis en toepassingen van rubber

 

Natuurrubber maakt men uit latexmelk van de rubberboom, Hevea brasiliensis. Dit is een tot dertig meter hoge, slanke boom uit het Amazonegebied. Uit insnijdingen uit de stam loopt het witte melksap dat wordt opgevangen. De latexmelk is een emulsie van rubberdeeltjes in water. Door toevoeging van mierenzuur klonteren de rubberdeeltjes samen en stijgen hierbij naar het oppervlak. Ze vormen een koek die bestaat uit een elastisch, kleverig materiaal, dat men caoutchouc noemt.

In 1839 ontdekte Charles Goodyear dat verwarming met enkele procenten zwavel de eigenschappen van het rubber sterk verbetert. Het rubber blijft elastisch, maar wordt veel sterker en is bovendien niet meer zo kleverig. Het zo gevulkaniseerde rubber kan nog sterker gemaakt worden door het toevoegen van andere stoffen, bijvoorbeeld roet. De stof is dan bruikbaar voor de productie van autobanden. Na de ontdekking van Goodyear is de rubberboom op grote schaal aangeplant in India, Ceylon en Indonesiƫ. De rubberplantages voorzagen de wereld van natuurrubber. Aan het einde van de negentiende eeuw steeg de vraag naar rubber explosief vanwege de zich snel ontwikkelende auto-industrie. Men zocht naar mogelijkheden synthetische rubber te maken, die de oogst van natuurrubber kon aanvullen.

Een eerste stap die uiteindelijk leidt tot de productie van synthetische materialen, is het onderzoek naar de structuur van dat materiaal. Is die structuur eenmaal bekend, dan kan men een soortgelijke stof gaan synthetiseren. In Duitsland was vanwege de voorbereidingen voor de Eerste Wereldoorlog de behoefte aan rubber groot. Bovendien voorzag men problemen met de aanvoer van natuurrubber in oorlogstijd. Het is dan ook niet verwonderlijk dat juist in Duitsland de eerste synthetische rubbersoorten zijn ontwikkeld.
Tijdens de Tweede Wereldoorlog investeerden de Verenigde Staten 750 miljoen dollar in de productie van een andere soort synthetische rubber met aanzienlijk betere eigenschappen. Sindsdien zijn er wel dertig tot veertig synthetische rubbers ontwikkeld. De grondstof voor al deze soorten is aardolie. De productie van synthetische rubbers leidde niet tot het verdwijnen van de rubberplantages. Integendeel, de productie van natuurrubber in landen als Maleisiƫ, Indonesiƫ en recentelijk China is steeds toegenomen, vooral door de stijgende vraag naar rubber. De prijs van synthetische rubber wordt vooral bepaald door de prijs van aardolie. Door de almaar (sterk) stijgende aardolieprijzen gaat de prijs van rubber op de wereldmarkt omhoog. Dat is gunstig voor de landen die natuurrubber produceren.

 

Productie van rubber in de wereld

Jaar Natuurrubber (x 1000 ton) Synthetische rubber (x 1000 ton)
1915 16 0
1940 549 0
1950 1.860 535
1960 1.990 1.880
1970 2.913 5.892
1980 3.845 8.645
1985 4.300 8.985
1994 5.600 11.000
2004 8.620 11.950
2013 12.217 15.471


Opdracht

  1. Rubber wordt niet alleen gebruikt voor autobanden. Geef nog minimaal vier andere toepassingen van rubber.

  2. Geef in een grafiek de productie van natuurrubber en van synthetische rubber weer in de periode 1915 tot 2004. Hint: denk aan de assenverdeling.

  3. Vanaf welk jaar (precies) overtreft de hoeveelheid synthetische rubber die van natuurrubber?

  4. Noem twee factoren die hebben bijgedragen tot de ontwikkeling van synthetische rubber.

  5. Hoeveel procent van de totale rubberproductie werd in 2013 geleverd door natuurrubber?

  6. Neemt het aandeel natuurrubber ten opzichte van de totale productie toe of af. Geef ook een verklaring.

  7. Is de productie van synthetische rubber over 150 jaar ook nog mogelijk? Leg je antwoord uit.

 

De productie van natuurrubber begint met het aftappen van latex, een soort melksap. Op regelmatige afstanden worden dunne strookjes bast verwijderd, waardoor de melksap naar buiten treedt. Een rubberboom levert per jaar ongeveer 1,8 kilogram droge, ruwe rubber.

  1. Stel: van de 1,8 kilogram droge, ruwe rubber kan 1,4 kilogram bruikbare rubber geproduceerd worden. Hoeveel rubberbomen waren er in 2013 nodig geweest om aan de totale vraag van rubber te kunnen voldoen? Laat ook een berekening zien.


Antwoorden