химический каталог




Основы общей химии. Том 2

Автор Б.В.Некрасов

ых органических кислот.

19) Легкость растворения алюминия в сильных щелочах обусловлена снятием с него защитной окиспой пленки по схеме: AI2O3 + 20Н' + ЗН20 = 2А1(ОН)^. Так как в ряду напряжений А1 стоит значительно левее водорода, обнажение чистой поверхности металла тотчас сопровождается реакциями по схемам: 2А1 + 6Н* (из воды) = 2А1-" + ЗН2 и 2А1" -f 80Н' = 2А1(ОН)4\ Равновесие первой из инх все время .смещается вправо за счет второй. Аналогично протекает растворение в щелочах и

других активных металлов, гидроокнА которых амфотериы (Sn, Zn и т. п.). Переходу А1+3 + Зе = А1 отвечают нормальные потенциалы —1,66 в (кислая среда) и —2,31 в (щелочная среда).

20) Теплота образования А12Оз из элементов составляет 400 ккал/моль. Сжиганием порошка алюминия в тбке кислорода может быть получено пламя с температурой до 3500 °С.

На этой основе был сконструирован «огненный и о ж», образуемый пламенем взвешенной в кислороде смеси алюминиевого порошка с железным, вылетающей (под давлением) из длинной стальной трубы. При помощи такого «ножа» удавалось, в частности, разрезать-бетонные блоки толщиной более трех метров.

21) Лабораторное получение свободных элементов методом алюминотермии

проводят обычно в шамотовом тигле, который ставят на слой песка (рис. XI-13).

Внутрь тигля закладывается смесь тонких порошков металлического алюминия и соответствующего окисла (Л), а над ией горка смеси Al + BaOj (Б), поджигаемая прн

помощи воткнутой в нее ленты металлического магния. Сверху все засыпается

порошкообразным CaF2 (В), который в процессе реакции плавится и образует слой, изолирующий реакционную смесь от внешнего пространства.

22) Алюминотермией иногда пользуются также для сварки отдельных стальных частей, в частности стыков трамвайных рельсов. Применяемая смесь («термит») состоит обычно из тонких порошков алюминия и закнсь-окиси железа (Ге3Оч). Поджигается она при помощи запала из смеси А1 и ВаОа. Основная реакция идет по уравнению 8А1 + 3Fe30« = 4А1203 + 9Fe -j- 800 ккал, причем развивается температура около 2500 °С. Помимо сварки, термит используется для переплавки стальных стружек (отходов металлообрабатывающей промышленности).

23) Чистая окись алюминия (т. пл. 2050, т. кнп. 3500°С) непосредственно используется в производстве зубных цементов. Так, порошок одного из видов высококачественного зубного цемента получают сплавлением при 700—800 °С и последующим измельчением тщательно приготовленной смеси следующего состава: 28,4%, А1203. 20,9 — Si02, 19,7 ~ Na2SiF6, 19,0 — CaSiFe, 3,9 —CaCOj, 4,1—H3PO4, 4,0 —H3AsO<. Рис. xi 13. Ла- Жидкость для замешивания такого цемента представляет собой крепбораторная кии раствор A1(H2P04)S.

установка для г г '

алюмитермии. 24) Изделии из плавленой окиси алюминия имеют плотность

4.0 г/см3, обладают очень высокой механической прочностью и сохраняют ее до 1800°С. Исключительно велика и их химическая стойкость. Вместе с тем OHFI хорошо проводят тепло и переносят температурные колебания. Напылением расплавленной окиси алюминия может быть создано эффективное защитное покрытие на металлах.

25) Сплавлением равных по массе количеств А1203 и Si02 с последующим выдуванием из расплава было получено стекловолокно («файберфракс»), характеризующееся высокой термической стойкостью и большой устойчивостью к химическим воздействиям. Оно не изменяет своих свойств до 1250 °С, плавятся лишь выше 1600 °С и особенно пригодно для изготовления теплоизоляционных материалов.

26) На основе корунда был сконструирован сверхпрочный искусственный камень— «микролит». Он состоит из очень мелких (порядка микронов) зерен корунда с небольшой добавкой связующего стеклообразного материала. Микролитовые резцы сохраняют свою чрезвычайную твердость до 1200 "С и допускают поэтому очень большую скорость металлообработки.

27) Прозрачные кристаллы корунда, красиво окрашенные незначительными примесями других веществ, известны в качестве драгоценных камней:- красного рубина (окраска от примеси хрома), синего сапфира (следы Ti и Fe) и др. В настоящее время драгоценные камни на основе окиси алюминия (рубины, сапфиры и др.) делают искусственно путем сплавления и последующей кристаллизации А12Оэ в присутствии соответствующих примесей. Подобные искусственные камни по своим качествам лучше природных. , *

28) На кристалле рубина была впервые (1960 г.) реализована идея оптического квантового генератора («лазера»)—устройства, создающего направленный пучок монохроматического (т. е. имеющего одну определенную длину волны) излучения в видимой области спектра или вблизи нее. Действие лазера (как и родственного ему «мазера», генерирующего аналогичный пучок, коротких радиоволн) основано на выделении энергии за счет одновременно происходящего определенного снижения энергетического уровня множества одинаковых частиц.

Такими частицами в кристалле рубина являются примесные (порядка 0,05 вес.% Сг203) атомы трехвалентного хрома. При действия на иих света с длинами волн 6100—3800 А происходит возбуждение этих атомов от основного до высоких энергетических уровней (переход 1-»-3 на схеме рис. Х1-14), с которых электроны тотчас же — за время порядка стомиллионных долен секунды — самопроизвольно переходят иа промежуточный уровень 2. Важной особенностью последнего является то, что на нем электроны способны удерживаться уже сравнительно долго — в течение тысячных

долей секунды. Так как Ю-5 сек < 10"* сек, накопление электронов на уровне 2 может оказаться очень значительным. Создающееся таким путем мета стабильное состояние системы нарушается появлением введенного извне или возникшего в ней самой фотона с Я. = 6943 А, который индуцирует рабочий переход накопленных на уровне 2 электронов, завершающийся за миллионные доли секунды.

Освещая специально подготовленный кристалл рубина достаточно мощными импульсами зеленого света, удается получить остро направленные пучки характерного для рубинового лазера красного света с длиной волны 6943 А. Схема устройства такого лазера показана иа рнс. XI-15 (ИП — источник питания, С — конденсатор,

ULIU

I

I

нтдтиц-тпмтпишмшп

I

Самопроизвольный переход

!

I

CO

tl

•4

Рис. XI-14. Схема работы рубинового лазера.

К — осветительный яожух, ИЛ — импульсная ксеноновая лампа с рабочим периодом в тысячные доли секунды, Р — выточенный из искусственного рубина цилиндр, передний торец которого слегка посеребрен, а задний покрыт плотным зеркальным слоем). Рубиновый цилиндр первого лазера имел диаметр 0,5 см и длину 4 см.

Квантовые генераторы импульсного (как первый рубиновый) нлн непрерывного действия могут быть построены на основе рабочего вещества ие только твердого, но и жидкого или газообразного. Например, весьма эффективен лазер, работающий на смеси Не + Ne и генерирующий красное излучение с К = 6328 А. Им широко пользуются, в частности, для снятия спектров комбинационного рассеяния (III § 6 доп. 12).

грань

Полупроводник р-типа

29) Несколько особняком стоит углекнслотный лазер, работающий иа смеси С02

с N2 и Не. Генерируя отвечающее одному из атмосферных «окон» (рис. 111-20) Излучение с Я. ==. 10,6 мк, ои превосходит" все другие лазеры по абсолютной выходной мощности

в непрерывном режиме (60 кет и более).

Сообщалось, что строятся лазеры мощностью

1 Мет.

—©

Ркс. ХМвл Принципиальная схема лазера на полупроводниках.

Что касается создаваемых лазерами импульсных мощностей (на ничтожные доли секунды), то онн способны превышать миллионы кет. Важно, что эта энергия концентрируется не только во времени, но и в пространстве: плотность^ ее может достигать миллиардов квт/см?, что уже сопоставимо с плотностями энергии, характерными для атомных ядер.

30) Очень перспективны лазеры на полупроводниках (III § 8 доп. 9), так как они

допускают непосредственное преобразование электрической энергии в световую и могут иметь очень высокий коэффициент полезного действия. Принципиальная схема такого лазера показана иа рнс. X1-16. Для возможности его работы важно, чтобы число электроно

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Основы общей химии. Том 2" (12.92Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Cisco HWIC-2FE
сколько стоит самому собрать игровой компьютер
скамья чугунная
обучение и получение лицензии на установку газового котла

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.10.2017)