Губка

Губка морская

ГУБКА, особый вид дисперсной системы, состоящий из взаимопроникающих друг друга трехмерных сеток с поверхностями весьма высокого порядка связности, причем одна сетка представляет собой фазу твердую и весьма упругую, а другая - газообразную или жидкую. Губки бывают как естественные, например, морские, пресноводные, люфа, так и искусственные (резиновые, целлюлозные). Техническая функция губки вытекает из ее пористости и сжимаемости и выражается в применении губки для всасывания жидкостей для чистки, мытья и тепло- и электроизоляции.

Морская губка. Морская естественная губка представляет собою специально обработанный скелет некоторых видов морских животных из класса губок (Porifera или Spongiae). Состав их скелета не вполне устойчив, и между известковыми, кремневыми, роговыми и бесскелетными (слизистыми) губками даже в пределах одного и того же вида наблюдаются промежуточные звенья. Скелет губки развивается в студенистом промежуточном слое губки (мезодерма) деятельностью особых клеток (склеробластов) за счет протоплазмы этих клеток. Он состоит либо из углекислого кальция (известковые губки - Calcispongiae), либо из кремнекислоты (кремневые губки - Silicispongiae), либо из кремнекислоты и особого белкового вещества - спонгина (Наlichondriae). Количество последнего может возрастать за счет кремнекислоты, даже до полного ее вытеснения; в последнем случае губки носят название роговых (Ceratospongiae). Последняя группа имеет особенно большое техническое применение.

По химическому составу спонгин весьма близок к шелку. Он относится к числу коллагенов, т. е. имеет большое содержание азота, не содержит ароматических ядер и при гидролитическом распадении не дает тирозина. Однако он гораздо устойчивее по отношению к едкому натру и баритовой воде, чем настоящие коллагены. При полном гидролизе кипячением с разведенной серной кислотой образуется лейцин и гликоколь. Эмпирическая формула спонгина C36H46N9О13. Волокна сетки роговой губки представляют собой очень тонкие нити с мягкой сердцевиной, охватываемые трубкой из концентрических слоев спонгина. Эти нити ветвятся, анастомозируя между собой, или переплетаются, и таким образом образуется прочный упругий остов. В исключительных случаях спонгин откладывается в виде игл или отдельных нитей.

Морские губки встречаются во всех морях и на всех глубинах, от береговой зоны приливов и отливов и до наибольших глубин океана; но настоящие роговые губки - почти исключительно обитатели мелководных побережий и не найдены глубже 800 м. Они поселяются на различных подводных предметах, в иле, песке, на камнях, на водорослях, раковинах и т. д. У берегов Далмации и Африки ловцы губок добывают их с глубины 10—15 м особыми черпалками или непосредственно ныряя в воду; у западных берегов Малой Азии ловля губок производится драгой с глубины 150—200 м. При ловле губок гарпуном применяется масло, успокаивающее морскую поверхность, так что делается видимой поверхность дна; во Флориде применяется особый прибор, состоящий из погружаемой в воду деревянной трубки со стеклянным окном; в некоторых случаях, наконец, применяют водолазное снаряжение (скафандр). Ныряние для ловли губок ведет к профессиональному заболеванию губколовов. Добыча губок ведется главным образом по берегам Средиземного моря, особенно в восточной части его, а также в Красном море, в Торресовом проливе и у южных берегов Австралии.

Из видов, имеющих промышленное значение, особенно важны: греческая (Euspongia officinalis), цимокка (Е. zimocca) и конская (Hippospongia), вылавливаемая главным образом в восточной части Средиземного моря. Торговые названия сортов губок имеют в виду не только зоологический вид, но и географическое место добычи, т. к. технические качества одного и того же вида меняются в зависимости от месторождения. Наиболее легко отличима конская губка; она имеет значительный размер, обычно не менее 30 см в поперечнике (иногда даже 50 см); ее роговые волокна образуют плотную ткань, но вследствие тонкой волокнистости она легко разрывается и может сжиматься до весьма малого объема. Окраска ее - обыкновенно соломенно-желтая, но нередко красноватая или темно-коричневая. В отличие от конской губки, цимокка и греческая губка имеют меньший размер - около 15 см; волокнистая ткань их гораздо более однородна и пронизана узкими каналами круглого сечения, разветвляющимися древовидно. Внешняя форма цимокки и греческой губки изменчива; у цимокки часто встречаются плоские, тарелкообразные особи, а у греческой губки - массивные закругленные и бокалообразные. Более устойчиво различие этих губок по характеру их волокнистой ткани: у греческой губки она нежнее и более сжимаема; у цимокки же ткань крепче и плотнее.

Наилучшим качеством обладают левантинские губки, добываемые у берегов Сирии; к хорошим сортам относятся также далматские. Те и другие принадлежат к виду Euspongia officinalis. Т. н. островные губки отличаются нежностью ткани и правильной формой; они относятся к видам греческих и конских. У устья Нила добывается коротковолокнистый сорт барбари; близ Триполи - длинноволокнистый темный сорт бенгази; от Триполи до Цеуты встречаются лишь конские губки. Вест-Индские губки поступают на рынок под названием багамских; они напоминают средиземноморские виды: перчаточная губка походит на греческую; шерстяная губка - на конскую, твердая головная - на цимокку. Багамские губки относятся к невысоким сортам; еще хуже, в частности вследствие своей хрупкости, австралийские и бермудские губки. Главный центр экспорта губок - Триесте, со средним ежегодным вывозом (в 90-х годах 19 в.) 336 тонн; другие значительные рынки - Смирна, Триполи, Венеция, Ливорно, а для американских - Лондон.

Систематическое истребление губок и техническая ценность итого материала побудили в 1863—72 годах известного спонгиолога Г. О. Шмидта предпринять опыты искусственного разведения губок. Пойманные губки разрезали на куски и прикрепляли ко дну продырявленных деревянных ящиков, к камням, или надевали на покрытую каучуком медную проволоку и опускали на глубину 5—7 м. Губки скоро прирастали и развивались. Опыты Шмидта доказали возможность культуры губок, но при этом выяснилась также необходимость вложения значительного капитала, т. к. губки растут медленно и достигают промышленных размеров не ранее как через 7 лет.

Выловленные губки должны быть подвергнуты обработке с целью удаления известковых включений и корки, извлечения слизистого тела животного (саркады) и придания роговому скелету светлой окраски. Предварительно губка выколачивается. Известковые образования удаляют погружением губки в слабый подогретый раствор соды, а затем - в 10%-ную соляную кислоту, пока не прекратится выделение углекислоты. Отбелка производится различными способами: сернистым газом, марганцевокислым калием, перекисью водорода, серноватистокислым натрием (см. Беление). Бурые пятна на губке удаляют длительным выдерживанием губки в 2%-ном растворе щавелевой кислоты.

Отличительное свойство губки - неразбухаемость ее волокон в воде и других жидкостях, так что всасывание воды происходит в ней только в силу капиллярности и атмосферного давления. Тонкая губка поглощает до 3245% воды, а грубая - до 630%, тогда как хлопковая ткань способна впитать лишь до 495%, а льняная - до 561%. Спонгин отличается значительною стойкостью и нерастворимостью в воде, спирте, скипидаре и т. д.; кратковременное воздействие щелочей не влияет на него. Напротив, длительное действие щелочей, мыльной воды и даже чистой воды сообщает спонгиновым волокнам мягкость и слизистость, особенно при нагревании. Можно восстановить первоначальные свойства губки промывкой и сильным разминанием в 90%-ном растворе соды с последующей промывкой водой. Другой способ заключается в посыпании влажной губки хлористым кальцием, разминании ее и промывке. Пропитанные жирными веществами губки отмываются в соответственных растворителях: бензине или четыреххлористом углероде, а затем в растворе соды или щелочи с немедленной после того промывкой в воде. Сильное нагревание губки ведет к слипанию волокон и уменьшению ее пористости. Сравнительно с другими материалами той же технической функции губка весьма долговечна и механически прочна. Ее упругость и мягкость делают ее незаменимой при необходимости обмыть поверхность, на которой имеются впадины и выпуклости, причем губка находит применение не только в домашнем обиходе, но и в промышленности. Более широкому применению губки, несмотря на чрезвычайно ценные технические качества, препятствует ее сравнительно высокая цена. Губка применяется также в виде обрезков и отбросов в качестве прекрасного теплового изолятора и входит в состав некоторых электроизоляционных масс. Обрезки губки применяются также в производстве таких изделий, как рукавицы, полотенца и т. п. предметы для мытья: обрезки губки вываривают в растворе соды и после просушки обрабатывают разбавленной кислотой, отчего они размягчаются и могут быть соединяемы в одно целое с растительными или животными волокнами.

Пресноводная губка, бодяга, или бадяга, применяется в народной медицине, в виде рыхлого зелено-бурого порошка из кремневых игл скелета, для натирания кожи при ревматизме, а также в народной косметике как румяна. Сюда относятся: речная бодяга (Spongia fluviatilis, Spongia Epliydatia fluviatilis) и озерная бодяга (S. lacustris). Оба вида принадлежат к классу кремневых, к отряду губок с четырехосными иглами (Tetraxoniae), семейства Spongillidae. В их скелете, наряду с кремнекислотой, имеется некоторое количество спонгина.

Суррогаты морских губок. Целлюлозные губки. Целлюлоза в естественном виде применяется для губки гл. обр. в виде люфы (плодовые волокна Luffa aegyptica, Luffa petola). Такая губка извлекается из подгнившего плода, выколачивается, вымывается, окисляется слабым раствором перманганата и отбеляется сульфитом натрия и соляной кислотой. Отбелка может производиться также серной кислотой или хлорной известью, особенно в присутствии уксусной или соляной кислот. Однако рекомендуется применять слабые растворы, чтобы не сделать губки ломкими. Ткани, подобные люфе, м. б. получены из соломы, ситника (Juncus) или древесных волокон. Для той же цели предлагается также торфяной мох, особенно Sphagnum cimbifolium, обработанный известковым молоком, с последующей нейтрализацией слабой уксусной кислотой. Целлюлоза предлагалась для губки также в переработанном виде: таковы губки из бумажного теста, обработанного концентрированным раствором хлористого цинка или хлористого алюминия, после чего массу смешивают с поваренной солью и тщательно отмывают спиртом; получается пористая бумажная губка.

Для изготовления губки был также предложен казеин. Обработанная раствором щелочи и прогретая пластическая казеиновая масса или другое белковое вещество размешивается с волокнами и легко растворимыми веществами. После обработки такой смеси формальдегидом или другим реактивом, переводящим казеин в нерастворимое состояние, прибавленное растворимое вещество выщелачивается, оставляя пористую массу.

Резиновая губка получается из резиновой смеси, в которой тщательно распределены легко летучие вещества, как то: спирт, анилин, амилацетат и др. Пример смеси для изготовления красных резиновых губок: каучука 460 ч., красной сернистой сурьмы 60 ч., серы 30 ч., углекислой магнезии 20 ч., литопона 150 ч., отмученного мела 90 ч., жженой извести 1ч., окиси цинка 79 ч., сернокислого барита 40 ч., пшеничной муки 40 ч., оливкового масла 15 ч. и касторового масла 15 ч. Летучая примесь: 90%-ного спирта 100 ч., анилина 1 ч., амилацетата 2 ч. и воды 20 ч. Требуется тщательное многократное перемешивание на вальцах. Пластины из этой смеси опускают в вулканизационный котел, где в первой стадии вулканизации происходит образование пор (испарение жидкой примеси), во второй стадии - окончательная вулканизация пористой резины. Поверхность полученных кусков мало пориста и д. б. в дальнейшем срезана. Применяя органические красители, получают губки любых цветов. Кроме применения при купании, эти губки, обладающие преимуществом удобного мытья и стерилизации, служат для изготовления мягких ковриков и подкладок, эластичных автомобильных подушек и т. п. Резиновая губка применяется также в качестве теплоизоляционного материала, вдвое превосходя пробку по теплоизолирующей способности и обладая вдвое меньшим, чем пробка, удельным весом.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.