Miks liimid liimivad? (0)

Miks liimid liimivad?
Vanasti kasutati liimimiseks orgaanilise päritoluga aineid, näiteks munavalget, tärklist või siis tselluloosi, mis koosneb peamiselt taimsetest rakukestadest. Esimesed liimid tehti looduslikust vaigust või teiste taimede vaigust. Arvati, et esimesena kasutasid sumeri rahvad liimi, kuni avastati, et madalmaades tehti liimi juba 50 000 aastat kasetohust.
Liimid valmistatakse spetsiaalsete lahustena fenoolformaldehüüd-, räniorgaanilistest, epoksü- ja teistest sünteetilistest vaikudest ning ühenditest .
Miks liimid liimivad?
Lihtsamalt seletades, liimid liimivad, sest molekulide vahel tekivad liimidel kokkupuutes teiste ainetega paremini tõmbejõud. Teatavasti molekulidel on tõmbe ja tõukejõud. Tegu ei ole mitte rohkem keemiaga vaid kvantfüüsikaga. On olemas tugevad ja nõrgad vastastikmõjud, kui aatomid on omavahel kaugel, siis nad ei püüa, ei ole võimelised püüdma end üksteise haardesse. Osad aatomid aga suudavad pugeda teise keha aatomitele nii ligi, et nad haaravad need enda külge/kõrvale ja ei lase nii lihtsalt enam lahti.
Keemia seisukohalt pole liimimine midagi muud kui sidemete loomine aatomite vahel. Õigupoolest on koguni molekuli moodustamine kahest aatomist teatavas mõttes liimimisprotsess. Maailma omaette liikuvad aatomid, olgu nendeks kas või kaks vesinikuaatomit (H) ja üks hapnikuaatom (O), liimuvad teatavatel tingimustel kokku ning moodustavad veemolekuli (H2O). Sellise ühinemise, niisiis kokkuliikumise eest hoolitsevad aatomite väliselektronid.
Kui piserdada aknaklaasile vett, jäävad tilgakesed sellele püsima. Siingi on tegemist elektronide toimega. Nimelt ei jaotu need veemolekulis täiesti ühtlaselt, vaid eelistavad hapnikuaatomi lähedust, tekitades seal negatiivse elektrilaengu pisikese ülejäägi. Samas jääb mõlema vesinikuaatomi juures ülekaalu positiivne laeng. Selle kohta öeldakse: H2O on polaarne molekul. Et ka aknaklaasi pind avaldab laengupolaarsust, kleepuvadki veepiisad sellele. Nimelt paigutuvad veemolekulid klaasi pinnal niimoodi , et nende negatiivsed poolused jäävad alati klaasi positiivselt laetud pinna poole. Põhjus on selles, et vastasmärgilised laengud tõmbuvad. Veepiisk püsib klaasil ainult siis, kui ta on küllalt väike. Suuremad piisad langevad raskusjõu mõjul ala, sest viimane on veepiisast ja klaasi vahelisest tõmbejõust suurem.
Põhimõtteliselt võiks ju vett kasutada ka liimainena. Pisikesi paberitükke õnnestub ajutiselt mingile pinnale kinnitada ka veega. Ometi pole vesi hea liim . Paber kukub seinalt niipea, kui vesi on aurunud ja “liim” otsekui õhku haihtunud.
Veest veidi paremini liimib sülg. Kuigi ka see koosneb peaasjalikult vees (99%), on selles süljenäärmete eritatud aineid, ka baktereid, surnud rakke, limaaineid, mitmesuguseid valke ja nende seas üks ensüüm , mis hakkab süsivesikuid seedima juba suus, neid glükogeenideks ehk loomseks tärkliseks lagundada. Just sellepärast maitseb leib pärast kestvamat mälumist magusamana. Süljes leidub ka soolasid.
Tänu nimetatud ainetele jääb sülje abil kinnitatud paberitükike aluspinnale kinni ka pärast kuivamist, niisiis vee aurumist. Seoseid , mis niiske sülje puhul tekkisid peamiselt vee tõttu, jäävad just tänu kuivamisprotsessile püsima. Pindade liibumist nimetatakse adhesiooniks ja kuivamisel tekkivat liimumist kohesiooniks.
Liimimiseks ei kasutata muidugi sülge, vaid selleks sobivad tehislikult valmistatud liimaineid. Loomulikult soovitakse liimides teha niimoodi, et see ei vallanduks juba pisikese jõu rakendamisel.
Praeguste liimide enamik koosneb tehismaterjalide molekulidest, niisiis anorgaanilistest ainetest. Ometi toimivad need põhimõtte poolest samalaadselt sülje kui ka “liimainega”. Selleks kasutatakse tehisainete molekulid, niinimetatud polümeerid on äärmiselt pikad ahelad, mis ei seostu mitte ainult omavahel, vaid liituvad kindlalt peaaegu igasuguse pinnaga. Seda nähtust võib võrrelda ka keedetud makaronidega, mis jahtumisel tihti üksteise ja keedupoti külge kleepuvad.
Enamik liimidest on mingi polümeeri lahused. Liimimise järel lahusti aurub ja siis pääseb mõjule “makaroniefekt”. See on ka põhjuseks, miks niisugust tüüpi liimid oma anumas tasapisi kõvenevad- eriti juhul kui kaas või tuubikork kauemaks lahti jäetakse. Teisiti käituvad niinimetatud sekundliimid, enamjaolt tsüanoakkülaadid. Nendes tekivad liimivad polümeerimolekulid alles hetkel, kui mass tuubist välja surutakse. Esialgu koosneb see suhteliselt lihtsatest molekulidest, mis aga reastuvad niiskuse toimel mõne sekundiga hiigelpikkadeks polümeerimolekulideks. Vedelast tehisainest tekib otsekohe kõva akrüülplast. Kuna tegelikult kõiki olmepindu katab imeõhuke niiskusekiht, kõvenevad sekundliimid praktiliselt silmapilkselt.
Füüsika annab selgituse polümeerimolekulide nakkeomadusele, see põhineb polaarsusel. Nendel, nagu vee molekulidelgi, on positiivse ja negatiivse laenguga osad. See kehtib üldiselt ka pindade kohta, millega tuleb liimimisel tegemist teha. Polümeeri molekulid ristuvad liimitavas kohas selliselt , et negatiivsed poolused jäävad pinna positiivsete laengute kohale ja vastupidi. Nii toimub siingi nakkumine polaarse liimaine ja polaarse pinna elektromagnetilise vastikmõju tulemusel.
KASUTATUD KIRJANDUS
http://en.wikipedia.org/wiki/Adhesive
http://et.wikipedia.org/wiki/Liimliide
G. Staguhn. „Mis? Miks? Kuidas?“ , koolibri 2006