راتنج

راتنج Resin هو إفراز المواد الهيدروكربونية من النبات، ولا سيما الأشجار الصنوبرية. التي تكون قيمتهاكبيرة في السوق لمكوناتها الكيميائية واستخداماتها، مثلالورنيش والصمغ ،و بوصفها مصدرا هاما للمواد الخام و للتركيب العضوي، أو البخور والعطور. الراتنج الأحفوري هو مصدر العنبر. راتنج تدخل أيضا في مواد طلاء الأظافر.

Extremely viscous resin extruding from the trunk of a mature Araucaria columnaris at Hooghly بالقرب من باندل في غرب البنغال، الهند.
الحشرات حـُبست في الراتنج.

ويستخدم هذا المصطلح أيضا للمواد المركبة من خصائص مماثلة. والراتنجات لها تاريخ طويل جدا، وقد ذكرها كل من ثيوفراستوس وبپليني الأكبر الروماني واليوناني القدماء، خاصة الأشكال المعروفة باسم اللبان والمر. حيث كانت تحظى بتقدير كبير من المواد المستخدمة لأغراض كثيرة، وخاصة العطور والبخور في الشعائر الدينية.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الكيمياء

 
راتنج من Sun scald (flora) على Sitka spruce
 
من راتنج الصنوبر

والراتنجات هي مركّبات عضوية لزجة أو سائلة تتصلب عادة عند تعرضها للهواء لتصبح صلبة هشة القوام وغير متبلورة. يراوح لونها ما بين الأصفر إلى البني، وتشتعل بلهب مدخن ذي رائحة عطرية.

الراتنج التي تنتجها معظم النباتات هي السائل اللزج، تتكون أساسا من terpene سوائل متفجرة ثانية، مع مكونات أقل من المواد الصلبة الذائبة غير المتفجرة التي تجعل الراتنج سميكة ولزجة. والتربين الأكثر شيوعا في الراتنج هي تربين bicyclic [[ألفا Pinene|pinene، الفا وبيتا، [[carène|دلتا 3 ,و التربين وحيد الحلقة الليمونين وterpinolene، وكميات صغيرة من sesquiterpene ثلاثية الحلقات ثانية، longifolene، caryophyllene ودلتا cadinene. بعض الراتنجات تحتوي أيضا على نسبة عالية من حامض راتنج s. ويمكن فصل العناصر الفردية لراتنج عن طريق التقطير التجزيئي

تفرز الراتنجات الطبيعية في كثير من النباتات كالصنوبريات والتنوبيات إلى السطح الخارجي نتيجة تضرر اللحاء من الرياح أو النار أو الضوء أو الصدمات الميكانيكية المسببة للخدوش والجروح، حيث تشكل غطاءً واقياً يمنع دخول الأحياء الدقيقة الضارة إلى النسج، ويخفف من الفقدان المفرط للنسغ النباتي عبر الخدوش.

عدد قليل من النباتات تنتج راتنجات مع تركيبات مختلفة أهمها جيفري باين ورمادي باين، والمكونات المضطربة التي هي إلى حد كبير نقية «n - هيبتان مع قليلا من التربين أو لا تربين. النقاء الاستثنائي للن-هيبتان المقطر من راتينج جيفري باين، غير المخلوط مع ايزومير وغيرها من النباتات هيبتان، أدت إلى كونها تستخدم في تحديد نقطة الصفر على أوكتان مقياس نوعية البنزين. لأن هيبتان شديدة الاشتعال، والتقطير والتي تحتوي على راتنجات فانها تعتبر خطيرة جدا. وحدة تقطير بعض الاجزاء في كاليفورنيا انفجرت لأنهم ظنوا جيفري باين لمماثل ولكن terpene تنتج بونديروزا باين. في الوقت الذي كانا الصنوبر التي تعتبر من الأنواع نفسها من الصنوبر، وكانت فقط تصنف كأنواع منفصلة في عام 1853.

بعض الراتنجات الناعمة تكون معروفة باسم 'راتنجات óleo ء'، وعندما تحتوي على حمض البنزويك أو حمض cinnamic تسمى البلسم. راتينجات غيرها من المنتجات في حالتها الطبيعية هي مزيج من صمغ أو مواد صمغية، والمعروفة باسم راتنج العلكة s. العديد من راتنجات المتميزة الخصائص والروائح، نتيجة إختلاطها s. بالنفط

راتنجات معينة يتم الحصول عليها في حالة متحجرة، فالعنبر على سبيل المثال الأبرز من هذه الفئة ؛ الكوبال من افريقيا والصمغ kauri من نيوزيلندا كما تم شراؤها في حالة شبه احفورية.

يتباين التركيب الكيميائي للراتنجات في تفصيلاته من نوع لآخر، ولكنها جميعها تحوي عناصر الكربون والهدروجين والأكسجين، وهي عديمة الانحلال في الماء (وهو ما يميزها من الصموغ اللاراتنجية المنحلة في الماء)، وتنحل في الغول والإتير وغيرهما من المُحِلاّت العضوية ويدخل في تركيبها:

الزيوت النباتية (التربنات): وهي مكونة من هيدروكربونات أحادية أو أحادية ونصف التربنات.

الحموض: وهي على أنواع منها الألفاوية مثل حمض السوكسنيك وحمض الأليراتيك]] aleuritic acid، أو حموض عطرية حرة أو مرتبطة، وحموض راتنجية تشكل البنية الرئيسة للراتنج، ويتوافر منها على نحو رئيسي ثنائيات وثلاثيات التربن، والكولوفان colophane الذي يحوي بصورة رئيسية حمض أبيتيك abietic.

الأغوال: وهي ألفاوية بشكل عام، تنتمي إلى مجموعة الريزونتانولات التي تعطي التفاعلات المميزة لكل من التانين والريزونول أو الأغوال ثلاثية التربن.

الفينولات: وهي هياكل فنيل البروبلين سواء كانت متكاثفة أو غير متكاثفة.

الروسينات resenes: وهي تربنات، مكوناتها متباينة منها ما هو صلب عديم الشكل أو سائل ليس فيه زمر وظيفية فعالة كيميائياً.

تصنف الراتنجات بحسب قساوتها وتركيبها الكيميائي إلى ثلاث زمر رئيسة:

الصلبة hard resins، والزيتية oleo resins، والصمغية gum resins.

من الراتنجات الصلبة الروسين rosin والكهرمان amber والكوبال copals والماستيك mastic والساندروس sandarac. وهي مركبات هشة لا رائحة عطرية لها، وشكلها زجاجي، بعضها أحفوري وبعضها الآخر نواتج تكاثف الراتنجات الزيتية.


المشتقات

 
أقماع صنوبر أرز لبنان تـُظهـِر قشوراً من الراتنج كانت تستخدم في تحنيط فراعنة مصر.

الراتنج التي تكونت من مكونات terpene تكون متقلبة ويتم أزالتها عن طريق التقطير كما هو معروف باسم روزبن.و الروزبن النموذجي هو كتلة شفافة، مع وجود كسر الزجاجي واللون الأصفر أو البني بشكل ضعيف، ويكون غير معطر أو ليس لها سوى رائحة طفيفة من زيت التربنتين والذوق.

وهى غير قابلة للذوبان في الماء، ومعظمها قابل للذوبان في الكحول والزيوت العطرية، والأثير والزيوت الدهنية الساخنة، وتخفف وتذوب تحت تأثير الحرارة، وغير قادر على التسامي، وتحترق بلهب كبير ولكن دخاني.

هذا يتألف من خليط معقد من المواد المختلفة بما في ذلك الأحماض العضوية ويدعى راتنج حمض s. هذه ترتبط ارتباطا وثيقا مع التربين، وتستمد منها عن طريق الأكسدة الجزئية. أحماض الراتنج يمكن حلها في القلويات لتشكل صابون الراتنج، من أحماض الراتنج التي يعاد تنشيطها وتنقيتها من العلاج بالأحماض. أمثلة للأحماض الراتنج هي حمض abietic (حمض sylvic) ،C20H35O2، حامض plicatic الموجودة في الأرز، وحامض pimaric، ج 20 ح 35 س 2، والمكونة من راتنج galipot. ويمكن أيضا أن يكون حامض Abietic المستخرج من روزبن بواسطة الكحول الساخن، بل يبلور في المناشير، وعلى غلة أكسدة حمض trimellitic أو، isophthalicوحمض terebic. Pimaric حمض يشبه حمض abietic حيث أنه عندما يمر المقطر في فراغ، كان من المفترض أن تتألف من ثلاثة ايزومرات.

الراتنجات التركيبية

الراتنجات التركيبية هي مواد ذات خصائص مماثلة للراتنجات الطبيعية حيث السوائل اللزجة قادرة على التصلب. أنها عادة ما تكون مصنوعة من الأسترة أو الصابون المكون من المركبات العضوية. التنوع الكلاسيكي هو راتنجات الايبوكسي، يتم تصنيعها من خلال البلمرة - polyaddition أو ردود فعل polycondensation، تستخدم البوليمر ثرموست لاصقة وs. مركب راتنجات الايبوكسي أقوى من الخرسانة مرتين، ومقاومة للماء. تبعا لذلك، فقد كان أساسيا استخدامها لأغراض الأرضيات الصناعية منذ 1960s. ومنذ عام 2000، فان الايبوكسي وراتنجات البولي يوريثان المستخدمة في التصميم الداخلي كذلك، لا سيما في أوروبا الغربية.

فئة أخرى، والتي تشكل 75 ٪ من الراتنجات المستخدمة، وراتنج البوليستر غير المشبع. وراتنج الأيونات المتبادلة هو فئة أخرى هامة في تنقية المياه والحفز للتفاعلات العضوية وانظر أيضا في راتنج- 10،و راتنجات الميلامين. آخر البوليمرات الاصطناعية كما سمى لاحقا من قبل نفسه، راتنج الاسيتال. على النقيض من ذلك مع غيرها من المواد التركيبية، ومع ذلك، فقد كانت سلسلة تركيبية بسيطة مع وحدة تكرار للشكل -- [يا الميثان 2] -.

أهم الراتنجات الطبيعية

الروسين rosin

أكثر هذه الراتنجات أهمية اقتصادية، له بنية نصف شفافة وهشة ولونه لون الكهرمان، ويتشكل نتيجة تكثيف الراتنج الزيتي - التربنتين, ويسمى بالروسين الصمغي، وزنه النوعي 1.08 وينحل بالمُحِلاّت العضوية ولا ينحل في الماء. يصبح طرياً عند التسخين للدرجة 80 ْس وينصهر في الدرجة 135 ْس ويستخدم في صناعة الورنيش والدهانات والمشمعات الأرضية وتغرية الورق وكمجفف للزيوت.

الكهرمان amber

راتنج شجري أحفوري، اكتسب حالة ثابتة بعد فقدانه المكونات الطيارة في بنيته نتيجة بقائه في الأرض. عثر عليه عبر العالم وتتركز الكميات الكبيرة منه في رمال بحر البلطيق بعمر يراوح ما بين 40-60 مليون سنة. وقد يتواجد بشكل عقد غير منتظمة أو قضبان أو قطرات، ولونه أصفر مشوب بالبرتقالي أو البني ونادراً بالأحمر. يسمى النوع الحليبي الأبيض الكامد منه بالكهرمان العظمي. وقد عثر على أنواع من النباتات والحشرات الأحفورية متضمنات ضمن بعض القطع منه.

يصنف الكهرمان الشفاف ونصف الشفاف والملوّن بشدة مع الأحجار الكريمة. ويصنع على شكل منحوتات مزخرفة، أو عقود أو سبحات ومباسم للسجائر أو غلايين جميلة الشكل. يتشكل الكهرمان المضغوط amberoid عند دمج القطع الصغيرة منه بعضها مع بعض.

البلسم balsam

راتنج عطري زيتي تفرزه النباتات إما تلقائياً أو عبر الشقوق وجروح الساق. وهو يتشتت في إستيرات حمض البنزويك أو حمض السيناميك ويستخدم بشكل رئيس للأغراض الطبية. تصنف بعض أنواعه الأكثر عطرية مع البخور. أهم أنواعه بلسم بيرو balsam of perou الذي تفرزه شجرة myroxylon perirae ذات الارتفاع الشامخ. وقد أشير إلى هذا البلسم في دليل العقاقير ولكنه لا يملك قيمة طبية. كما يفرز بلسم التولو tolu balsam من قبل شجرة بهذا الاسم تنمو ما بين البيرو والمكسيك. وكلا البلسمان السابقان سائل لزج قاتم اللون وعطري الرائحة، ويستخدمان في صناعة الحلويات والعطور، وفي صنع أدوية السعال وكمقشعات وفي الأشربة المقوية.

الكوبايبا copaiba

اسم شائع لعدة أنواع شجرية من الفصيلة الفولية Fabaceae تنمو في إفريقيا المدارية وأمريكا، وهي تعطي راتنجاً بالاسم نفسه لمعالجة التهابات الأغشية المخاطية المزمنة.

الدامار dammar

أشكال مختلفة من الراتنجات الورنيشية تفرزها صنوبريات تنمو في شرقي آسيا وجنوبيها ومنها أنواع Shorea ويفرز نوع S.wiesneri الدامارا على شكل مستحلب لزج طري ذي رائحة عطرية شديدة، يتصلب عند تعرضه للهواء فاقداً رائحته ومشكلاً طبقة رقيقة شفافة وهشة صفراء بلون القش. ينحل الدامار بالغول وهو يثمّن عالياً في آسيا لأنه يستخدم كبخور وفي صناعة اللواصق والورنيش وغيرها.

الكوبال copal

يشمل هذا التعبير مجموعة من الراتنجات الورنيشية تتشابه في خواصها الفيزيائية والكيميائية. تفرزها بعض الأشجار المدارية مثل Nahuatlcopalli. عندما يجف الكوبال يصبح صقيلاً لماعاً ويراوح لونه ما بين عديم اللون تقريباً إلى الأصفر البني البراق. وهو ينحل عند التسخين بالغول والمُحِلاّت العضوية، ويستخدم في صناعة الورنيش وأحبار الطباعة.

يمكن الحصول على الكوبال من المصادر الحية أو كأحفوريات. يطلق تعبير الكوبال المغفل jackuss copal على الكوبال الخام المستحصل حديثاً من الأشجار، أو الملتقط من جذورها أو من الأرض بقربها. تستخدم أنواع من كوبال مانيلا الطرية في صناعة الورنيش. أما الكميات التجارية من الكوبال فهو كوبال زنجيبار Zanzibar، وقد عثر عليه مطموراً في الأرض في أفريقيا الشرقية على الشاطئ الغربي لزنجبار وهي مناطق عديمة الأشجار حالياً. يطلق اسم الكوبال أحياناً على الدامار وورنيش الصنوبر الهندي.

اللك lac

يشمل مجموعة كبيرة من المركبات تفرزها الحشرات القشرية الصغيرة على أغصان وغصينات بعض الأشجار في جنوب آسيا وخاصة في الهند، حيث استخدم هذا المنتج هناك منذ 1200 سنة قبل الميلاد في التزيين.

تعني كلمة اللك باللغة الفارسية والهندية «مائة ألف»، وهي تشير إلى عدد الحشرات الكبير الذي يتطلبه إنتاج اللك (من 17-90 ألف حشرة لإعطاء 500غ من الشيلاك).

تحتشد الأعداد الهائلة من حشرة اللك Laccifer lacca على الأشجار، وتقوم بغرس خرطومها في لحاء الغصينات لتتغذى على النسغ، وبالتالي تتحلب إفرازات تتراكم وتلتحم مشكّلة طبقة راتنجية صلبة تغطي جسمها بالكامل بغطاء قرمزي اللون يسمى صمغ اللك. أما اللك الخام فهو لزج القوام، يتكون من الراتنج وحشرات اللك وصمغ اللك والغصينات، وعندما يسحق ويغسل منه الصبغ والغصينات والحشرات فإنه يصبح حبيبياً ويسمى اللك البذري أو الحبيبي، وعند زيادة التنقية فإن اللك الراتنجي الناتج يتصلب على شكل طبقات رقيقة هي الشيلاك التجاري.

إضافة إلى ما ذكر هناك الكثير من الراتنجات الأخرى مثل: كاوي الصنوبر kauri pine والحشيش hasheesh والفرنكينسينس frankincense والعلك chewing gum والشيلاك shellac.[1]

الاستعمالات

 
كتل من راتنج المجففة اللبان

والراتنجات الثابتة الشفافة، مثل الكوبال،و dammar، المصطكي وsandarac، هي أساسا تستخدم في الورنيش والاسمنت، في حين أن óleo ذو رائحة - وراتنجات (اللبان، elemi، تربنتين، copaiba) وراتنجات العلكة التي تحتوي على الزيوت الأساسية (ammoniacum، asafoetida، المراهنة ،و المر، محمودة) ويستخدم إلى حد كبير لأغراض علاجية, والبخور.

و الراتنج الذي في شكل روزبن يتم استخدامها للصكوك الوترية (مثل الكمان، الربابة، erhu، sarangi، الخ)، وبسبب جودته لإضافة الاحتكاك إلى الشعر. وراقصات الباليه قد تستخدم روزبن لأحذيتهم لزيادة ثباته على ألارض الزلقة. كما استخدم راتنج كوسيلة للنحت لفنانين مثل إيفا هس، وأنواع أخرى من الأعمال الفنية. أيضا، يستخدم الراتنج على بعض الأرضيات و الواح التزلج. فهو يجعل لوح التزلج أكثر دواما، مما يجعلها أقل احتمالا للتعرض لشقوق الناتجة عن الضغط، التقطيع، أو الكسر.

وكانت راتنج تستخدم أيضا في المومياوات المصرية القديمة. وفي الصيانة تستخدم الراتنجات لتعزيز العناصر الهشة مثل العظام التي وجدت في المواقع الأثرية. وأيضا لأعمال ربط المواد الهشة داخل بنيتها الجزيئية. في بومبي، راتنج يستخدم الآن بدلا من الجص لإعادة جثث الضحايا من بركان فيزوف '، لأنها أكثر دواما.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أحمد مالو. "الراتنج". الموسوعة العربية.