Вторая половина XIX в. считается началом эры производства различных пластмасс и других синтетических материалов.
Триумфальное шествие пластмасс началось с робких шагов в направлении использования природных пластических материалов, например, жевательной резинки и шеллака[71]. Прообразы современной жевательной резинки можно найти в любой части света. Известно, что еще древние греки использовали смолу мастичного дерева или пчелиный воск для освежения дыхания и очистки зубов от остатков пищи{620}. Племена майя применяли в качестве жевательной резинки застывший сок гевеи — каучук. На севере Америки индейцы жевали смолу хвойных деревьев, которую выпаривали на костре. В Сибири была весьма популярна засохшая смола лиственницы, которой не только чистили зубы, но и укрепляли десны, а также лечили некоторые болезни.
В середине XIX в. американские предприниматели попытались наладить промышленное производство жевательной резинки, основываясь на использовании смолы хвойных деревьев, но это не дало желаемых результатов. В 1869 г. известный в те времена нью-йоркский фотограф Томас Адамс закупил большую партию сока гевеи, которую израсходовал на производство в кустарных условиях жевательной резинки наподобие мексиканской «чикле». Через два года он получил патент на оборудование для промышленного производства жевательной резинки. Продукция Адамса продавалась по 5 центов за штуку (доллар за коробку). Многим аптекарям Адамс раздавал первые партии товара бесплатно при условии, что они выставят образцы в своих витринах. Все рекламные ухищрения предприимчивого экс-фотографа увенчались успехом: продажи резинки постоянно увеличивались. В 1888 г. на его фабрике был изобретен новый сорт жевательной резинки с фруктовым вкусом «Тутти-Фрутти», которая приобрела необычайную популярность в Америке. Компания Адамса установила первые в истории автоматы по продаже жевательной резинки на железнодорожных станциях США.
Через два года на рынке появился новый игрок — компания Wrigley, которая в короткое время смогла потеснить фабрику Адамса. В 1893 г. эта компания предложила потребителю мятную жевательную резинку Spearmint и фруктовую Juicy Fruit, которые не исчезли с прилавков до настоящего времени. C этого момента история жевательной резинки стала развиваться со стремительной скоростью. Благодаря конвейерному производству жевательная резинка превратилась в массовый товар, а мода на жевание резинки распространилась из Америки по всему миру.
Шеллак с давних времен используется для изготовления лаков. В XIX столетии его стали применять в качестве изоляционного материала и в фотографии. До изобретения винила шеллак служил основным материалов для производства грампластинок (в СССР — вплоть до 1970 г.). В пиротехнике и военных технологиях шеллак используют как горючее вещество. Например, он входит в состав сигнальных огней (зеленый огонь: 85% — хлорат бария, 15% шеллак) и трассирующих пуль (55% — нитрат бария, 35% — магний, 10% — шеллак). Это вещество нетоксично для человека, поэтому до настоящего времени его применяют в качестве глазури для покрытия таблеток, карамельных конфет и других кондитерских изделий (обозначается как пищевая добавка Е–904).
Следующим этапом в истории пластмасс стало их получение в результате химической модификации природных материалов (таких, как нитроцеллюлоза, коллаген, галалит и каучук). В 60-х гг. XIX столетия начались опыты по созданию пластмассы на основе нитроцеллюлозы, растворимой в этаноле (см. т. 2, глава 8, п. 8.3.1). Первым модифицированным природным материалом считают паркезин, полученный английским ученым А. Парксом. Американский изобретатель Дж. У. Хайятт растворил в камфаре при высокой температуре и под большим давлением одну из форм нитрованной целлюлозы, которую называли коллодием. В результате проведенных операций получился целлулоид, который при нагревании становился пластичным, а при охлаждении приобретал такую же твердость, как у слоновой кости. Этот материал оказался пригодным для «пластичного стекла», фотографической пленки, расчесок и жестких воротничков мужских сорочек.
В 1897 г. педагоги Ганновера обратились к фабриканту Вильгельму Крайшу и предложили создать классные доски из негорючего материала белого цвета, по которому было бы можно писать графитовым грифелем и легко стирать написанное. Немецкие преподаватели не хотели больше писать мелом на классных досках, поскольку при этом пачкалась одежда. В сотрудничестве с австрийским химиком Ф.А. Спайттелером В. Крайш создал твердый рогоподобный материал на основе молочного белка — казеина. Необходимо признать, что задачу, поставленную перед В. Крайшем немецкими учителями, в то время решить не удалось. Полученный материал хотя и был белого цвета, но достаточно хорошо растворялся в воде. На модификацию его свойств, необходимых для практического применения, потребовалось несколько лет. В начале следующего столетия французские химики смогли получить нерастворимую пластмассу на основе казеина. Добиться этого они смогли в результате взаимодействия молочного белка с формальдегидом.
Новый материал, названный галалитом[72], был представлен в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже. Поскольку галалит было нельзя отлить в заранее заготовленную форму, его получали прессованием в виде листов. При этом себестоимость производства нового материала оказалась сравнительно невысокой. Галалит без особого труда подвергали целому ряду механических операций: его резали, сверлили, наносили всевозможные рельефные узоры на поверхности и окрашивали в другие цвета.
Никакая другая пластмасса в то время не могла конкурировать с галалитом по цене и функциональным свойствам. Новая пластмасса по своим качествам была вполне сопоставима с такими природными материалами, как слоновая и моржовая кость, черепаховые панцири, рога копытных животных и древесина ценных пород.
Изделия из галалита были намного дешевле своих аналогов, выполненных из натурального сырья. Поэтому новую пластмассу стали широко использовать в легкой промышленности для изготовления различной фурнитуры и аксессуаров. В 1913 г. только в одной Германии на изготовление галалита в виде плит, труб и стержней потребовалось около тридцати миллионов литров молока.
На основе галалита изготавливали разнообразные имитации драгоценных камней, которые имели поразительное сходство с оригиналом. В 1926 г. Габриэлла «Коко» Шанель представила в журнале «Вог» короткое элегантное черное платье, украшенное только несколькими диагональными линиями. Мир моды назвал это платье «Фордом Шанель», ассоциируя его с всемирно известной автомобильной моделью «Т». Черное платье французского дизайнера оказалось вполне доступным для женщин многих социальных групп. Шанель обновляла свои проекты, дополняя их различными аксессуарами. Большую популярность пробрела бижутерия, выполненная в стиле «арт-деко». Галалит оказался превосходным материалом для изготовления такой высокохудожественной бижутерии. В 30-х гг. XX столетия новый материал также использовали для производства перьевых ручек, рукоятей тростей и зонтов, белых фортепьянных клавиш (полностью вытеснив натуральную слоновую кость), а также изоляторов для электротехнических товаров. К 1940 г. мировое производство галалита достигло 10000 тонн в год.
Во время Второй мировой войны химическая промышленность ощутила дефицит основного компонента — казеина, необходимого для получения галалита. Широкомасштабные боевые действия повлекли за собой сокращение объемов сельскохозяйственной продукции: молоко стало важным стратегическим товаром. Все его запасы шли на изготовление пищевых продуктов для снабжения армии и населения воющих держав. Поэтому производство галалита стало неуклонно сокращаться. Этому способствовало и еще одно обстоятельство. За годы войны значительно укрепился тот сектор химической промышленности, который был связан с производством полностью синтетических пластмасс.
Начало экспериментов по созданию синтетических пластмасс было положено еще в 70-х годах XIX в. В 1872 г. А. Байер установил, что при взаимодействии альдегидов с фенолами образуются смолоподобные вещества{621}. Определить научное значение начатых исследований и довести их до широкого промышленного использования смог американский химик Л. X. Бакеланд.
Изначально Бакеланд стремился создать материал, способный заменить шеллак — природную смолу, вырабатываемую тропическими насекомыми. Повторив реакцию поликонденсации фенола и формальдегида, американский химик сначала синтезировал термопластичную фенолоформальдегидную смолу, получить которую в твердом состоянии можно было только в присутствии некоторых других реагентов. Данный полимер Л. Бакеланд назвал «Novolak», однако успеха на рынке он не имел. Продолжая исследовать взаимодействие между фенолом и формальдегидом, подбирая различные наполнители (асбестовый порошок и др.), американский химик получил полимер, для которого не смог подобрать растворителя. Это навело его на мысль о том, что такой практически нерастворимый и не проводящий электричества материал может оказаться весьма полезным для развивающейся электротехнической промышленности. В 1909 г. Лео Бакеланд сообщил о синтезированном им полимере, который он назвал бакелитом, и получил патент на его производство{622}. Данный материал был первым синтетическим реактопластом — пластиком, который не размягчался при высокой температуре. Бакелит обладал уникальной комбинацией функциональных свойств: он поддавался формовке, имел высокую механическую прочность, не растворялся в агрессивных жидкостях, не проводил электричества и не размягчался при нагревании.
Новый материал сразу нашел применение практически во всех областях машиностроения, и особенно, в электротехнической промышленности. Из бакелита стали изготавливать корпуса электродвигателей, телефонов, радиоприемников, электросчетчиков, реле и магнитных пускателей, детали оружия и военной техники, мебельную фурнитуру, а также многое другое. По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы (фенопласты) и сейчас остаются непревзойденными материалами. В частности, из бакелита делают гетинакс — материал, необходимый для изготовления печатных плат в электронной аппаратуре.

В России работы по созданию пластмасс на основе фенола и формальдегида вели в лаборатории на шелкоткацкой фабрике в поселке Дубровка, который расположен в окрестностях Орехово-Зуево. В 1914 г. группа русских химиков: В.И. Лисев, Г.С. Петров и К.И. Тарасов — синтезировала карболит, российский аналог бакелита. Свое название карболит получил от слов «карболовая кислота», альтернативного названия фенола. 26 октября 1916 г. Московское Губернское правление выдало торговому дому «Васильев и К°» свидетельство о том, что ему разрешается содержание завода для выработки диэлектрического материала под названием «карболит». Новый завод, получивший название «Карболит», был построен в Московской губернии в селе Крестовоздвиженском. В 1919 г. завод национализировало государство, а в 1931 г. его включили в объединение «Союзхимпластмасс». В настоящее время фенолоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе выпускаются на многих отечественных химических заводах.
Еще одной разновидностью синтетических пластмасс являются эпоксидные смолы[73]. Первые попытки получить эпоксидные смолы на основе эпихлоргидрина с целью их дальнейшего практического применения предприняли американские технологи в 1927 г. Однако наиболее успешными в этом отношении оказались работы швейцарского химика П. Кастана и ученого из США С.О. Гринли. В 1936 г. практически одновременно они разработали методы синтеза, пригодные для промышленного производства этих материалов.
В настоящее время эпоксидные смолы (ЭС) представляют собой наиболее востребованную группу т. н. «конструкционных», или «технических» клеев, в которую входят полиуретан, акрилопласт и другие вещества. Эти высокоэффективные клеи используются в авиационной промышленности, судо- и автомобилестроении, а также в производстве спортивного инвентаря. Состав ЭС можно модифицировать, что позволяет решать многие технические задачи. ЭС используют для склеивания древесины, металла, стекла и некоторых пластмасс. В зависимости от состава ЭС после отверждения могут быть гибкими или твердыми, бесцветными или окрашенными. По сравнению с другими клеями ЭС обладают лучшей устойчивостью к действию высоких температур или химически агрессивных сред. Некоторые разновидности ЭС затвердевают только под действием УФ-излучения. Их обычно применяют в оптике, волоконной оптике и стоматологии.
В настоящее время одними из наиболее распространенных синтетических пластмасс являются поливинилхлорид (ПВХ) и полиэтилен (ПЭ). Первый из этих полимеров случайным образом дважды был синтезирован еще в XIX столетии: в 1835 г. это вещество получил французский химик А.В. Реньо{623}, а спустя 37 лет эксперимент повторил немецкий химик О. Бауман. В обоих случаях ученые получили твердое вещество на дне содержащих винилхлорид стеклянных колб, которые на длительное время были выставлены на прямой солнечный свет. В XIX в. технологи так и не смогли найти практическое применение синтезированным продуктам.
Только в начале XX столетия русский химик И.И. Остромысленский, занимаясь изучением полимеризации диеновых углеводородов, разработал промышленную технологию синтеза ПВХ, которую запатентовал в США спустя практически 15 лет{624}. Примерно в то же время немецкий химик и технолог Фриц Клатте пытался создать промышленную технологию синтеза ПВХ. Однако образцы, синтезированные немецким технологом, были слишком хрупкими, поэтому материал оказался непригодным для серийного производства. Используя различные добавки, в 1926 г. американский изобретатель У.Л. Семой сумел пластифицировать ПВХ. В результате получился достаточно гибкий и эластичный материал, который нашел широкое применение в различных областях промышленного производства.
В настоящее время ПВХ используют для изготовления электроизоляции проводов и кабелей, листов, труб, пленок, искусственной кожи, волокна и линолеума. ПВХ применяют также в обувной и мебельной промышленности, в производстве виниловых грампластинок, профилей для окон и дверей, а также в качестве уплотнителей, заменивших сложные механические затворы.


Изобретателем полиэтилена (ПЭ) считают немецкого инженера-химика Ганса фон Пехманна. В 1898 г. при нагревании диазометана он случайно получил новый продукт. Его коллеги О. Бамбергер и Ф. Штирнер изучили состав этого белого воскообразного вещества и установили, что оно состоит из бесконечных цепочек, элементарным фрагментом которых является группа –CH2–. Поэтому новое вещество стали называть полиэтиленом. Однако на рубеже веков для синтезированного материала не удалось найти области практического применения. Второе рождение ПЭ состоялось в 1933 г. благодаря британским инженерам Э. Фосету и Р. Гибсону, которые, выдерживая смесь этилена и бензальдегида при давлении ~5 МПа, вновь получили белое воскообразное вещество. Поскольку на первых этапах исследований реакцию полимеризации инициировало небольшое количество кислорода, присутствующего в аппаратуре, добиться хорошей воспроизводимости процесса не удавалось. Так продолжалось вплоть до 1935 г., когда еще один британский инженер Майкл Перрин превратил экспериментальную методику в надежный технологический процесс получения полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Физики установили, что ПЭНП, являясь практически идеальным изолятором при обычных температурах, обладает низкими значениями тангенса угла потерь при ультравысоких частотах. В связи с началом Второй мировой войны технология производства ПЭНП была засекречена, а его коммерческое использование приостановлено. Весь получаемый материал использовали для изготовления изоляции коаксиальных кабелей в УВЧи СВЧ-радарных установках.
В послевоенные годы основные усилия технологов были направлены на поиск катализаторов, которые позволяли бы осуществлять синтез ПЭ в менее жестких условиях. В 1951 г. сотрудники фирмы «Филипс» предложили катализатор на основе оксида хрома (VI), что позволило снизить температуру и давление в реакционной камере. Через два года немецкий химик Карл Циглер разработал многокомпонентный катализатор на основе галогенидов титана и алюминийорганических соединений. Долгие годы полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) получали в мягких условиях с использованием катализаторов двух типов.
Третий тип каталитических систем для синтеза ПЭ на основе металлоценов был открыт в Германии У. Камински и X. Синном. C 1976 г. немецкие химики доказали высокую эффективность этих катализаторов при получении различных сополимеров с другими олефинами. На основе этих активаторов были разработаны технологии синтеза ПЭ низкого давления, а также ПЭ линейного строения и малой плотности. Поскольку ПЭ является нетоксичным материалом, его широко применяют в качестве упаковочного материала в пищевой промышленности и медицине{625}. В настоящее время ПЭ различных марок является самым распространенным видом синтетических пластмасс. Изделия из этого материала используются практически во всех сферах человеческой деятельности.
Когда в конце XV в. испанские и португальские конкистадоры попали в Америку, они познакомились с еще одним новым веществом. Это был натуральный каучук[74]. Изготовленный из этого материала мяч был упругим и отскакивал от твердой поверхности. Индейцы делали такие мячи из млечного сока некоторых растений, в основном бразильской гевеи. На языке племени тупи-гуарани «каучук» означал «слезы дерева»{626}.
Долгое время каучук оставался забавной игрушкой. Некоторый интерес к новому веществу у химиков наметился лишь во второй половине XVIII столетия. В 1761 г. первыми химическими исследованиями каучука занялся П.Ж. Макер (см. т. 1, глава 6, п. 6.5). C 1768 г. из каучука стали изготавливать пробки и шланги для соединения стеклянных трубок{627}. В 1770 г. английский химик Дж. Пристли (см. т. 1, глава 6, п. 6.6) обнаружил, что с помощью нового материала с поверхности бумаги можно стереть надпись, сделанную графитовым карандашом. Так появился ластик.
В 1820 г. Томас Хэнкок получил патент на эластичную ткань, изготовленную на основе натурального каучука. Наиболее удобный способ изготовления непромокаемой ткани в 1823 г. придумал шотландский изобретатель Чарльз Макинтош. Он предложил два слоя материи проклеивать раствором каучука в минеральном масле. Из такой ткани, которую назвали «макинтошем», стали шить плащи для защиты от дождя.
Однако со временем выяснилось, что новая одежда не так уж и хороша: в жару ткань прилипала в другой одежде, а в холод теряла эластичность и трескалась. Значительного успеха в усовершенствовании изделий на основе каучука в 1839 г. достиг американский изобретатель Чарльз Гудьир{628}.
Пятилетние эксперименты с различными веществами не давали желаемых результатов. Наконец, Гудьиру пришла идея нагреть сырой каучук с оксидом свинца и серой. В итоге получилась эластичная масса, которую назвали резиной. Сам процесс превращения каучука в резину стали именовать вулканизацией[75]. Резина обладала рядом неоспоримых достоинств: она не трескалась в морозную погоду и не размягчалась даже в сильную жару. Новый материал оказался более эластичным, чем исходный каучук[76]. Кроме того, резина оказалась устойчивой по отношению к тем веществам, в которых растворялся каучук.


Механизм преобразования каучука в резину в то время не был распознан, но это не помешало широкому практическому использованию нового материала. В 1846 г. Т. Хэнкок разработал способ получения резиновых изделий путем формования. Вслед за ним А. Паркер изобрел метод холодной вулканизации резины. В 1852 г. было налажено производство эбонита, а через 36 лет Дж. Б. Данлоп изобрел резиновую пневматическую шину для велосипеда, которая позднее стала использоваться и в автомобилестроении.
В 1890 г. мировое потребление каучука составляло 26975 т, двадцать лет спустя — 96500 т, а к 1920 г. оно достигло уже 342500 т.{629} В 1903 г. в США Генри Форд наладил массовое производство автомобилей, поэтому основным потребителем каучука и резины явилась американская промышленность. Стратегически важным материалом каучук стал после того, как из него в огромных масштабах стали изготавливать шины не только для автомобилей, но и для самолетов. Продукция всех плантаций гевеи уже не могла удовлетворить постоянно увеличивающийся спрос на каучук.
Химики предприняли попытки разгадать состав этого материала. Было известно, что при нагревании каучук разлагается, и из него выделяется легкокипящая жидкость. Изучение этой жидкости привело к открытию первого соединения ряда диеновых углеводородов — CH2=C(CH3)CH=CH2, которому в 1860 г. английский химик Ч. Уильямс дал название «изопрен». В 1879 г. французский ученый Г. Бушар да сделал чрезвычайно важное открытие: он показал, что под действием соляной кислоты изопрен затвердевает, образуя нечто похожее на исходный каучук. Интерес к диеновому углеводороду заметно вырос после того, как в 1882 г. У. Тильден получил изопрен из терпенов и установил строение его молекулы. Еще один способ синтеза изопрена из ацетилена и ацетона предложил русский химик-органик В.Н. Ипатьев (см. т. 2, глава 3, п. 3.7).
Не зная, какую структуру имеет вещество, химики пытались синтезировать новые материалы эмпирическим путем, перебирая различные варианты. Иногда такой длительный и трудоемкий подход может принести неожиданную удачу. Но чаще всего, шансы получить искусственный материал, идентичный по своим свойствам натуральному, оказывались совсем мизерными.
Еще в 1899 г. ученик А.М. Бутлерова И.Л. Кондаков осуществил каталитическую полимеризацию диметилбутадиена и получил каучукоподобное вещество. Аналогичный способ предложил немецкий химик Ф. Гофман. В 1913 г. им был получен диметилбутадиеновый каучук, который по своим свойствам отличался от натурального{630}. Продолжая исследования, Гофман нашел органические вещества, ускоряющие процесс полимеризации. На основе результатов его исследований в 1936 г. было создано крупное промышленное производство синтетического каучука на заводе Буна в Шкопау. Этот материал по некоторым свойствам не уступал натуральному каучуку.
Альтернативный способ получения синтетического каучука был разработан русским химиком С.В. Лебедевым. В 1908 г. ученый занялся проблемой полимеризации диеновых углеводородов. Он начал свои исследования с более простого по строению дивинила (бутадиена–1,3 — CH2=CH-CH=CH2). С.В. Лебедев открыл оригинальный способ синтеза дивинила из этилового спирта, который стали называть его именем:
В 1927 г. русский ученый смог получить синтетический каучук полимеризацией бутадиена с использованием металлического натрия в качестве катализатора. Уже в 1932 г. в Ярославле и Воронеже впервые в мире было налажено производство бутадиенового каучука. Основным потребителем синтетического каучука (CK) стали шинные заводы.
Еще одна разновидность CK была получена в 1930 г. в лаборатории американского химического концерна «Дюпон» под руководством У. X. Карозерса (см. т. 2, глава 8, п. 8.3.5). Мономером при синтезе нового CK оказался 2-хлор-бутадиен–1,3 (хлоропрен CH2=CCl–CH=CH2). Процесс полимеризации хлоропрена осуществлялся с большой скоростью, давая продукт, выгодно отличающийся по своим качествам от других марок С.К. Новый материал, получивший торговое название неопрен, превосходил натуральный каучук по устойчивости к маслам, агрессивным средам и УФ-излучению.

И все же промышленность нуждалась в синтетическом материале, который был бы полностью идентичен натуральному каучуку. Поэтому одновременно с эмпирическим поиском оптимальных методов промышленного получения CK предпринимались попытки разгадать секрет строения природного материала.
Прежде всего, главную задачу органики видели в выяснении того, чем природный каучук отличается от синтетического, имея одинаковый качественный и количественный состав. В 1924 г. один из создателей химии полимеров немецкий профессор Герман Штаудингер установил, что натуральный каучук представляет собой полимер.

Немецкий ученый применил к изучению строения каучука созданное им ранее учение о высокомолекулярных соединениях. Г. Штаудингер доказал, что полимеры представляют собой соединения, состоящие из больших молекул, атомы которых связаны между собой ковалентными связями. Для описания таких молекул он ввел в науку понятие макромолекула. Выдвинутую им теорию цепного строения макромолекул, немецкий химик в дальнейшем дополнил понятиями разветвленной макромолекулы и трехмерной полимерной сетки. Г. Штаудингер установил связь между молекулярной массой полимера и вязкостью его раствора. Полученные им результаты позволили создать вискозиметрический метод определения молекулярной массы полимеров.
Наконец, стало ясно, что натуральный каучук представляет собой полимер, в котором отдельные изопреновые звенья соединены в длинные беспорядочно перепутанные цепочки. Полученные знания позволили выяснить механизмы процессов полимеризации изопрена и вулканизации каучука. При полимеризации одна из двойных связей в молекуле изопрена утрачивается, но вторая — остается. В процессе вулканизации атомы серы присоединяются по месту оставшихся двойных связей, «сшивая» друг с другом соседние полимерные цепи мостиками. В результате формируется сетка, состоящая из линейных цепочек.
Проведенные в дальнейшем рентгенографические исследования пролили свет на уникальные свойства природного каучука{631}. Оказалось, что он относится к так называемым стереорегулярным полимерам: все мономерные звенья в нем соединены определенным образом — так, что они располагаются по одну сторону относительно оставшихся двойных связей.
При лабораторном или промышленном синтезе изопрена его звенья соединялись друг с другом произвольным способом, образуя каучук с нерегулярным строением. Таким образом, перед химиками возникла новая задача: научиться управлять ходом полимеризации исходного соединения (бутадиена или изопрена), чтобы получать определенную пространственную структуру.
Разработать метод синтеза цис-полимера удалось лишь тогда, когда были найдены особые катализаторы, управляющие порядком пространственного расположения молекул мономера в ходе их соединения в бесконечные цепочки. Такие катализаторы на основе металлоценов Ti, Al и Zr были открыты итальянскими химиками под руководством Джулио Натты, а также коллективом немецких ученых, который возглавлял Карл Циглер.


В настоящее время химическая промышленность производит множество различных CK — изопреновых, бутадиен-стирольных, кремнийорганических, уретановых, акрилатных и др., каждый из которых имеет свою область применения.