Verbum

КВА́НТАВЫЯ СТАНДА́РТЫ ЧАСТАТЫ́,

устройствы для атрымання эл.-магн. ваганняў з вельмі стабільнай у часе частатой або для дакладнага вымярэння частаты ваганняў. З’яўляюцца асновай эталонаў часу і даўжыні, шырока выкарыстоўваюцца ў вымяральнай тэхніцы, навігацыі, метралагічнай службе.

Заснаваны на выкарыстанні найб. стабільных квантавых пераходаў (у звышвысокачастотным і аптычным спектрах) атамаў, іонаў або малекул з аднаго энергет. ўзроўню на другі. Аснову К.с.ч. складае квантавы рэпер частаты — прыстасаванне, якое дазваляе назіраць выбраную спектральную лінію, а таксама электронная схема пераўтварэння частаты рэпера ў іншыя частотныя дыяпазоны. У актыўных К.с.ч. выкарыстоўваецца індуцыраванае выпрамяненне эл.-магн. хваль, частата якіх служыць стандартам або апорнай частатой. Па сутнасці гэта квантавыя генератары, разнавіднасцямі якіх з’яўляюцца: вадародны генератар (актыўным асяроддзем служыць атамарны вадарод, што выпраменьвае на даўжыні хвалі λ=21 см з надзвычай малой шырынёй спектральнай лініі); малекулярны генератар (на пучку малекул аміяку); лазер на вуглякіслым газе. У пасіўных К.с.ч. частата ваганняў, якая вымяраецца, параўноўваецца з частатой ваганняў, адпаведных пэўнай спектральнай лініі. Да іх належыць К.с.ч. на пучку атамаў цэзію (цэзіевая атамна-прамянёвая трубка), які працуе ў рэжыме квантавага гадзінніка (хібнасць 10​⁻¹⁴). Ёсць таксама актыўныя і пасіўныя К.с.ч. з аптычнай напампоўкай пары цэзію або рубідыю.

Літ.:

Григорьянц В.В., Жаботинский М.Е., Золин В.Ф. Квантовые стандарты частоты. М., 1968;

Время и частота: Пер. с англ. М., 1973.

Г.​С.​Круглік.

т. 8, с. 210

КІСЛО́ТЫ,

клас хім. злучэнняў, якія змяшчаюць вадарод, здольны пры электралітычнай дысацыяцыі ў водных растворах адшчапляцца ў выглядзе іона Н​⁺ (дакладней — іона гідраксонію H₃O​⁺). Пры замяшчэнні вадароду на іон металу ўтвараюцца солі.

У залежнасці ад колькасці іонаў вадароду, што адшчапляюцца ад малекулы, К. падзяляюць на аднаасноўныя (напр., азотная кіслата HNO₃, саляная кіслата HCl), двухасноўныя (напр., серная кіслата H₂SO₄, вугальная кіслата H₂CO₃) і г. д. Паводле ступені дысацыяцыі адрозніваюць К. моцныя, якія ў разбаўленых водных растворах дысацыіруюць амаль цалкам (напр., HNO₃, H₂SO₄), і слабыя, якія дысацыіруюць нязначна (напр., H₂CO₃). Для класіфікацыі К. і асноў у няводных растворах карыстаюцца пераважна 2 тэорыямі, прапанаванымі ў 1923: пратоннай І.​Н.​Бронстэда і электроннай Г.​Н.​Льюіса. Паводле тэорыі Бронстэда, К. наз. злучэнні, здольныя аддаваць пратон, а асновамі — злучэнні, здольныя далучаць яго. Згодна з тэорыяй Льюіса: К. — акцэптары электроннай пары, асновы — донары гэтай пары. Кіслотныя ўласцівасці рэчываў паводле першай тэорыі звязваюцца з наяўнасцю пратона, паводле другой — абумоўлены будовай малекул, якая вызначае іх электронаакцэптарныя ўласцівасці, таму да К., акрамя пратонных К., адносяць таксама электронаакцэптарныя злучэнні (напр., тэтрахларыд волава SnCl₄, трыфтарыд бору BF₃), якія не маюць вадароду.

Літ.:

Усанович М.И. Исследования в области теории растворов и теории кислот и оснований: Избр. тр. Алма-Ата, 1970;

Мискиджьян С.П., Гарновский А.Д. Введение в современную теорию кислот и оснований. Киев, 1979.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 8, с. 293

ЁД (лац. Iodum),

I, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 53, ат. м. 126,9045, адносіцца да галагенаў. У прыродзе 1 стабільны ізатоп ​¹²⁷І. У зямной кары 4∙10​⁻⁵% па масе, уласныя мінералы (напр., ёдаргірыт AgI) сустракаюцца рэдка. Прамысл. колькасць Ё. маюць падземныя воды нафтавых і газавых радовішчаў (0,01—0,1 кг/м³), салетравых адкладаў (да 1%). Мікраэлемент неабходны для жыццядзейнасці жывёл і чалавека. Адкрыты ў 1811 франц. хімікам-тэхнолагам Б.​Куртуа.

Ё. — чорна-фіялетавыя крышталі з метал бляскам, t_пл 113,5 °C, шчыльн. 4940 кг/м³ (20 °C). Лёгка ўтварае фіялетавую пару (адсюль назва — грэч. iōdēs фіялетавы), пры награванні сублімуе. Раствараецца ў бензоле, этаноле, эфіры, серавугляродзе, водных растворах ёдыдаў металаў; дрэнна — у вадзе. З кіслародам, серай, азотам непасрэдна не рэагуе. З фторам, хлорам, бромам утварае міжгалагенныя злучэнні (напр., Ё. пентафтарыд IF₅, цяжкая вадкасць, шчыльн. 3210 кг/м³, Ё. трыхларыд ICl₃, жоўтыя крышталі, раскладаюцца пры 64 °C), з водным растворам аміяку — выбуховы ёдзісты азот NI₃. Вядомы шэраг кіслародзмяшчальных злучэнняў Ё. (напр., пентааксід дыёду I₂O₅, бясколерныя крышталі, раскладаюцца пры 300 °C; ёднаватая кіслата і інш.). Пры награванні ўзаемадзейнічае з вадародам (гл. Ёдзісты вадарод) і многімі металамі. Атрымліваюць з буравых вод акісленнем ёдыдаў хлорам. Выкарыстоўваюць для ёдыднага рафінавання металаў (тытану, цырконію і інш.), як каталізатар у арган. сінтэзе, у медыцыне як антысептык і антытырэоідны сродак, радыеактыўныя ізатопы (​¹²⁵I, ​¹³¹I, ​¹³²I) для дыягностыкі і лячэння захворванняў шчытападобнай залозы. Атрутны, пара раздражняе слізістыя абалонкі, ГДК у паветры 1 мг/м³.

І.​В.​Боднар.

т. 6, с. 407

ІЗАЛЯЦЫ́ЙНЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ электратэхнічныя,

матэрыялы з высокім эл. супраціўленнем, прызначаныя для электраізаляцыі токаправодных частак эл. машын, апаратаў і ўстановак. Належаць да дыэлектрыкаў. Характарызуюцца дыэлектрычнай пранікальнасцю, электраправоднасцю, дыэлектрычнымі тратамі, эл. трываласцю, нагрэва- і марозаўстойлівасцю, мех. трываласцю і інш. Бываюць: газападобныя, вадкія і цвёрдыя; арганічныя, неарганічныя і крэмнійарганічныя і інш.

Газападобныя І.м. (паветра, вадарод, аргон, азот, гелій, элегаз, фрэон і інш.) выкарыстоўваюцца ў трансфарматарах, эл. машынах, газанапоўненых кабелях, электравакуумных прыладах. Вадкія І.м. ўжываюцца для ахаладжэння, узмацнення цвёрдай ізаляцыі эл. апаратаў і кабеляў, для гашэння дугі ў выключальніках. Падзяляюцца на мінеральныя (ізаляцыйныя маслы), раслінныя (рыцына, ільняныя, тунгавыя алеі; ідуць на ўтварэнне электраізаляцыйных плёнак) і сінтэтычныя (савол, саўтол, крэмній- і фторарганічныя злучэнні). Саволам і саўтолам замяняюць трансфарматарнае масла ў пажаранебяспечных устаноўках, крэмній- і фторарганічныя злучэнні ідуць на лакі. З цвёрдых І.м. найб. пашыраны арганічныя: лакі і смолы (прыродныя — шэлак, каніфоль, бітумы; штучныя — гліфталевыя, эпаксідныя, полівінілавыя, полістырол, поліэтылен і інш); матэрыялы на аснове цэлюлозы (папера, кардон, фібра), каўчуку (натуральны і сінт. каўчук, гума, эбаніт, эскапон) і пластмасы (карбаліт, бакеліт, тэксталіт, гетынакс і інш.). Цвёрдыя неарганічныя І.м. (прыродныя — кварц, слюда, азбест; штучныя — кераміка, фарфор, шкло, шкловалакно, шклотканіна і матэрыялы на аснове слюды — міканіт, мікалекс, мікафолій) вызначаюцца высокай цеплаўстойлівасцю і эл. трываласцю, ідуць на выраб ізалятараў электрычных і інш. Крэмнійарганічныя І.м. — смолы, лакі, гумы, кампаўнды, шклотканіна, пластмасы на крэмнійарганічнай аснове. Сінтэзам палімераў атрымліваюць новыя І.м. з высокімі дыэлектрычнымі і мех. ўласцівасцямі (сіталы, шклофарфор і інш.).

А.​М.​Дарафейчык.

т. 7, с. 175

НЕПТУ́Н,

восьмая па парадку ад Сонца планета Сонечнай сістэмы, знак . Адкрыты ў 1846 ням. астраномам І.​Гале паводле тэарэт. прадказанняў У.Ж.Левер’е і Дж.К.Адамса.

Сярэдняя адлегласць ад Сонца 4504,4 млн. км. Перыяд абарачэння вакол Сонца 164,788 года, вакол восі 16 гадз 6 мін. Экватарыяльны дыяметр 49 528 км. Нахіл экватара да плоскасці арбіты 29°. Маса 1,03∙10​²⁶ кг (17,22 масы Зямлі). сярэдняя шчыльн. 1640 кг/м³. Унутраныя ​²/₃ часткі Н. складаюцца з сумесі літага каменю, вады. вадкага аміяку і метану; вонкавая трэць — з сумесі нагрэтых газаў (вадароду, гелію. метану) і пары вады. Састаў атмасферы: метан, вадарод, гелій Нетры Н. вылучаюць вял. колькасць энергіі. Атрымлівае ад Сонца ў 2.5 раза менш энергіі, чым Уран; т-ра атмасферы Н. (каля 214 °C) амаль такая ж, як ва Урана. Адна з гіпотэз існавання ўнутр. крыніц энергіі — эвалюцыйнае сцісканне планеты. Простым вокам Н. не бачны (яго бляск каля 7,8 візуальнай зорнай велічыні). Паглынанне чырвоных прамянёў атмасферным метанам абумоўлівае сіні колер планеты. Мае 8 спадарожнікаў (гл. Спадарожнікі планет). Выяўлена 5 кольцаў на адлегласці ад 41,9 тыс. да 62.9 тыс. км ад цэнтра планеты, якія складаюцца з пылу. Большасць звестак пра Н. атрымана пры дапамозе аўтаматычнай міжпланетнай станцыі «Вояджэр».

Літ.:

Тейфель В.Г. Уран и Нептун — далекие планеты-гиганты. М., 1982;

Гребеников Е.А., Рябов Ю.А. Поиски и открытия планет. 2 изд. М., 1984;

Уипл Ф.Л. Семья Солнца: Пер. с англ. М., 1984.

А.​А.​Шымбалёў.

т. 11, с. 289

ВАЛЕ́НТНАСЦЬ (ад лац. valentia сіла),

здольнасць атама хім. элемента ўтвараць пэўную колькасць хімічных сувязяў з інш. атамамі. Паняцце «валентнасць» увёў англ. хімік Э.Франкленд (1853). Велічыня валентнасці атама хім. элемента вызначаецца колькасцю атамаў вадароду (прынята лічыць аднавалентным), якія ён далучае пры ўтварэнні гідрыдаў (злучэнні з вадародам). Напр., атам хлору далучае 1 атам вадароду (хлорысты вадарод HCl), атам кіслароду — 2 атамы (вада H₂O), таму валентнасць хлору і кіслароду ў гэтых злучэннях адпаведна 1 і 2. Паняцце «валентнасць» атрымала развіццё ў квантава-хім. тэорыі хім. сувязі. Паводле гэтай тэорыі велічыня валентнеасці атама (спін-валентнасць) вызначаецца колькасцю электронных пар, якія фарміруюцца пры ўтварэнні хім. сувязяў паміж дадзеным і інш. атамамі за кошт абагульнення іх электронаў з няспаранымі спінамі. Электроны атама, якія могуць удзельнічаць у фарміраванні агульных электронных пар, наз. валентнымі (электроны вонкавых электронных слаёў). У атамах элементаў з недабудаваным перадапошнім слоем (напр., у атамаў жалеза Fe, марганцу Mn, вальфраму W) валентнымі могуць быць і некаторыя электроны гэтага слоя. Многія элементы маюць пераменную валентнасць (напр., у серавадародзе H₂S, аксідах SO₂ і SO₃ валентнасць серы адпаведна 2, 4, 6).

Валентнасць вызначаецца толькі колькасцю кавалентных сувязяў. Для злучэнняў з іоннай сувяззю выкарыстоўваецца паняцце акіслення ступень, якая колькасна роўная валентнасці, але дадаткова характарызуецца дадатным ці адмоўным знакам. У комплексных злучэннях і іонных крышталях каардынацыйны лік атамаў (іонаў) перавышае велічыню спін-валентнасці, таму карыстаюцца паняццем каардынацыйнай валентнасці, якая колькасна роўная суме спін-валентнасці і колькасці атамаў (іонаў), дадаткова звязаных з валентнанасычаным атамам. Напр., у комплексным злучэнні гексафтораалюмінат (III) натрыю Na₃[AlF₆] спін-валентнасць атама алюмінію 3, ступень акіслення +3, але пры ўтварэнні злучэння з AlF₃ і NaF атам валентнанасычанага Al дадаткова хімічна звязваецца з 3 іонамі F​⁻, таму каардынацыйная валентнасць алюмінію ў гэтым злучэнні 6. Гл. таксама Комплексныя злучэнні, Малекула, Крышталі.

Літ.:

Чаркин О.П. Проблемы теории валентности, химической связи, молекулярной структуры. М., 1987.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 3, с. 479

МЕТА́ЛЫ (лац. metallum ад грэч. metallon шахта, руднік),

простыя рэчывы, якія ў звычайных умовах маюць характэрныя, метал., уласцівасці — высокую эл. праводнасць і цеплаправоднасць, адмоўны тэмпературны каэф. эл. праводнасці, здольнасць добра адбіваць эл.-магн. хвалі (бляск, непразрыстасць), пластычнасць. У цвёрдым стане М. — крышт. рэчывы з металічнай сувяззю. У тэхніцы да М. адносяць таксама сплавы на іх аснове (гл. Металазнаўства).

Да М. адносяць 86 са 109 элементаў перыяд. сістэмы. Паводле становішча ў перыяд. сістэме адрозніваюць М. галоўных (a) і пабочных (b) падгруп, ці непераходныя і пераходныя. У непераходных М. адбываецца запаўненне знешніх s- і p-электронных абалонак (напр., шчолачныя металы), у пераходных — запаўненне размешчаных бліжэй да ядра d- і f-абалонак (гл. Пераходныя элементы). Паводле тэхн. класіфікацыі адрозніваюць чорныя (жалеза і яго сплавы) і каляровыя М., якія ўмоўна падзяляюць на некалькі груп: лёгкія металы, цяжкія (свінец, цынк і інш.), тугаплаўкія металы, высакародныя металы, рэдказямельныя М. (гл. Рэдказямельныя элементы), радыеактыўныя М. (гл. Радыеактыўныя элементы) і інш. Хім. ўласцівасці М. абумоўлены электроннай будовай атамаў, якія лёгка аддаюць знешнія (валентныя) электроны, таму ў хім. рэакцыях яны звычайна з’яўляюцца аднаўляльнікамі. М. ўтвараюць асн. аксіды і гідраксіды, многія замяшчаюць вадарод у к-тах. У прыродзе ў свабодным стане трапляюцца рэдка, звычайна ў выглядзе злучэнняў (аксідаў, сульфідаў і інш.). Здабычай М. з руд займаецца металургія. Ступень выкарыстання М. абумоўлена практычнай каштоўнасцю яго ўласцівасцей, а таксама прыроднымі запасамі (распаўсюджанасцю ў зямной кары) і цяжкасцямі атрымання. Здольнасць М. да ўзаемнага растварэння з утварэннем пры крышталізацыі цвёрдых раствораў і інтэрметалідаў (гл. Металіды) дазваляе атрымліваць мноства сплаваў з разнастайным спалучэннем уласцівасцей. У тэхніцы М. выкарыстоўваюць выключна ў выглядзе сплаваў як найважнейшыя канстр. матэрыялы.

Літ.:

Венецкий С.И. Рассказы о металлах. 4 изд. М., 1985;

Гелин Ф.Д., Чаус А.С. Металлические материалы. Мн., 1999.

Г.​Г.​Паніч.

т. 10, с. 307