Verbum

КА́ЛЬЦЫЮ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць кальцый. Найб. пашыраны кальцыю аксід, кальцыю гідраксід, кальцыю карбід, солі неарган. кіслот. Солі — бясколерныя крышт. рэчывы, многія добра раствараюцца ў вадзе, амаль усе ўтвараюць крышталегідраты.

Кальцыю гіпахларыт Ca(OCl)₂ пры т-ры >50 °C раскладаецца з вылучэннем актыўнага хлору (гл. Хлорная вапна). Выкарыстоўваюць для адбельвання тканін і паперы, дэзінфекцыі пітных і сцёкавых вод, дэгазацыі атрутных рэчываў. Кальцыю карбанат CaCO₃ у вадзе практычна нерастваральны. У прыродзе ўтварае мінералы кальцыт і араганіт. Мінералы выкарыстоўваюць для атрымання вапны, як буд. матэрыялы (вапняк, мармур), сінт. — як напаўняльнік паперы, гумы. Кальцыю нітрат Ca(NO₃) і тэтрагідрат Ca(NO₃)₂∙4H₂O, ці кальцыевую салетру, выкарыстоўваюць як азотнае ўгнаенне. Кальцыю ортафасфаты — солі артафосфарнай к-ты H₃PO₄ ортафасфат, ці трыкальцыйфасфат Ca₃(PO₄)₂; уваходзіць у склад мінералаў фасфарыту і апатыту; гідраортафасфат CaHPO₄; дыгідраортафасфат Ca(H₂PO₄)₂. Выкарыстоўваюць як фосфарныя ўгнаенні, мінер. падкормку для жывёлы і птушак, кампанент зубных пастаў і парашкоў, керамікі, шкла і інш. Кальцыю сульфат CaSO₄. У прыродзе мінерал ангідрыт. Дыгідрат CaSO₄∙2H₂O — гіпс, алебастр. Прыродны выкарыстоўваюць у вытв-сці вяжучых рэчываў, штучныя легіраваныя крышталі — як тэрмалюмінесцэнтны матэрыял. Кальцыю фтарыд CaF₂ у вадзе практычна нерастваральны. У прыродзе мінерал флюарыт. Выкарыстоўваюць як кампанент металургічных флюсаў, спец. шкла, керамікі, аптычных і лазерных матэрыялаў. Таксічны, ГДК 2 мг/м³. Кальцыю хларыд CaCl₂ вельмі гіграскапічны. Водныя растворы замярзаюць пры нізкіх т-рах, напр. 30%-ны пры -48 °C. Выкарыстоўваюць для высушвання газаў і вадкасцей, водны раствор як холадагент і антыфрыз, лек. сродак пры алергічных захворваннях і інш. Кальцыю цыянамід CaCN₂ выкарыстоўваюць як азотнае ўгнаенне, дэфаліянт, гербіцыд, для атрымання цыянідаў, мачавіны і інш. Таксічны: у арганізме ператвараецца ў цыянамід NH₂CN.

А.​П.​Чарнякова.

т. 7, с. 494

РАДЫКА́ЛЫ СВАБО́ДНЫЯ,

хімічныя часціцы, якія маюць няспараныя электроны на знешніх атамных ці малекулярных арбіталях. Наяўнасцю свабоднай валентнасці абумоўлены парамагнетызм і высокая хім. актыўнасць Р.с., якія лёгка ўступаюць у рэакцыі замяшчэння, далучэння, распаду, ізамерызацыі, рэкамбінацыі і дыспрапарцыянавання. Р.с. пашыраны ў прыродзе: утвараюцца ў жывых арганізмах і ўдзельнічаюць у працэсах дыхання і фотасінтэзу; знойдзены ў космасе.

Р.с. бываюць нейтральнымі (атамы, малекулы) ці зараджанымі часціцамі (іон-радыкалы), могуць мець 1, 2 (бірадыкалы) і больш (полірадыкалы) няспараных электронаў. Большасць Р.с. мае малы (долі секунды) час жыцця, іх называюць нестабільнымі. Гэта актыўныя прамежкавыя прадукты ў многіх хім. рэакцыях арган. рэчываў. Існуюць адносна ўстойлівыя, т.зв. стабільныя радыкалы, якія атрымліваюць у выглядзе індывід. рэчываў (напр., нітраксільныя радыкалы — устойлівыя ў паветры інтэнсіўна афарбаваныя крышт. рэчывы ці вадкасці). Першы стабільны Р.с. — трыфенілметыл (С₆Н₅)₃С’ атрымаў (у растворы) амер. хімік М.​Гомберг у 1900. Утвараюцца Р.с. з малекул пры тэрмічнай дысацыяцыі, акісляльна-аднаўляльных працэсах, апрамяненні некаторых рэчываў ультрафіялетавым святлом, пад уздзеяннем патоку часціц высокай энергіі, пранікальнага выпрамянення (радыёліз) і ультрагуку. Даследуюць Р.с. фіз. метадамі: ультрафіялетавая і інфрачырвоная спектраскапія, каларыметрыя, хемілюмінесцэнцыя, мас-спектраметрыя, спектраметрыя электроннага парамагнітнага рэзанансу. Для ідэнтыфікацыі выкарыстоўваюць таксама хім. метады (напр., метад Шварца, заснаваны на ўзаемадзеянні Р.с. з талуолам). Стабільныя Р.с. выкарыстоўваюць як інгібітары полімерызацыі і акіслення розных арган. матэрыялаў (гл. Антыаксіданты); як лічыльнікі для вызначэння скорасці ініцыіравання ланцуговых хім. рэакцый і біяхім. працэсаў, у дэфектаскапіі цвёрдых цел (напр., алмазаў), пры вырабе фотаматэрыялаў.

Літ.:

Бучаченко АЛ., Вассерман А.М. Стабильные радикалы. М., 1973;

Розанцев Э.Г., Шолле В.Д. Органическая химия свободных радикалов. М., 1979;

Нонхибел Д., Теддер Дж., Уолтон Дж. Радикалы: Пер. с англ. М., 1982.

Дз.​І.​Мяцеліца.

т. 13, с. 239

ВЫМЯРА́ЛЬНЫ ПЕРАЎТВАРА́ЛЬНІК,

прыстасаванне, якое пераўтварае фіз. велічыню, што вымяраецца або рэгулюецца, у сігнал (звычайна электрычны) для далейшай перадачы, апрацоўкі ці рэгістрацыі. Адна з асн. частак сродкаў вымяральнай тэхнікі, сістэм аўтаматыкі і тэлемеханікі. Тэрмін «вымяральны пераўтваральнік» уведзены стандартам замест тэрміна «датчык».

Параметры, якія ўспрымаюцца вымяральным пераўтваральнікам, бываюць механічныя (намаганне, перамяшчэнне, скорасць, вібрацыя), гідраўлічныя і пнеўматычныя (ціск, расход), аптычныя (сіла святла), цеплавыя (т-ра), электрычныя (напружанне і ток), радыеактыўныя. Выходныя сігналы падзяляюцца на электрычныя і пнеўматычныя (часам гідраўлічныя), амплітудныя, часаімпульсныя, частотныя і фазавыя, аналагавыя (неперарыўныя) і лічбавыя (дыскрэтныя). Вымяральны пераўтваральнік складаецца з аднаго (напр., тэрмапара, тэнзометр) або з некалькіх элементарных пераўтваральнікаў, найважнейшы з якіх — адчувальны элемент. Пераўтваральнікі злучаюцца па каскаднай, дыферэнцыяльнай і кампенсацыйнай схемах. Найб. Пашыраны маштабныя і функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі. Маштабныя (напр., дзялільнікі частаты і напружання, трансфарматары вымяральныя) мяняюць маштаб велічыні, якая вымяраецца, без змены яе фіз. прыроды. Гэтыя вымяральныя пераўтваральнікі пашыраюць межы вымярэнняў сродкамі вымяральнай тэхнікі. Функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі (напр., тэрмарэзістары, фотаэлементы) пераўтвараюць велічыню той ці іншай фіз. прыроды ў функцыянальна звязаны з ёй сігнал (звычайна электрычны). Такімі вымяральнымі пераўтваральнікамі можна вымяраць разнастайныя неэл. велічыні. Асобны клас складаюць аперацыйныя вымяральныя пераўтваральнікі, якія выконваюць над велічынямі пэўныя матэм. аперацыі (інтэграванне, дыферэнцыраванне і інш.). Асн. характарыстыкі вымяральных пераўтваральнікаў: від функцыянальнай залежнасці паміж уваходнай і выходнай велічынямі, адчувальнасць і парог адчувальнасці, хібнасць.

У.​М.​Сацута.

т. 4, с. 315

МЕ́ДЗІ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць медзь. Найб. пашыраныя злучэнні адна- і двухвалентнай медзі: медзі аксіды і солі мінер., а таксама некаторых карбонавых кіслот. Солі аднавалентнай медзі бясколерныя рэчывы, не раствараюцца ў вадзе, лёгка акісляюцца; двухвалентнай — раствараюцца ў вадзе, растворы маюць блакітны колер, які абумоўлены ўтварэннем аквакатыёнаў [Cu(H₂O)₄]​²⁺. Солі ўтвараюць устойлівыя комплексныя злучэнні з шэрагам малекул і іонаў (напр., аміякаты).

Медзі (II) ацэтату монагідрат, ці мядзянка (CH₃COO)₂Cu∙H₂O — цёмна-зялёныя крышталі. Выкарыстоўваюць як фунгіцыд, пігмент для керамікі, каталізатар полімерызацыі (напр., стыролу), стабілізатар штучных валокнаў. Медзі (II) карбанаты ўтвараюцца пры абменных рэакцыях у водных растворах паміж солямі Cu (II) і карбанатамі інш. металаў; з раствору ў залежнасці ад т-ры і канцэнтрацыі рэагентаў вылучаюцца нерастваральныя асноўныя, ці гідроксакарбанаты: дыгідроксакарбанат CuCO₃∙Cu(OH)₂ або Cu₂(OH)₂CO₃ (у прыродзе мінерал малахіт) і дыгідроксадыкарбанат 2CuCO₃∙Cu(OH)₂ або Cu₃(OH)₂(CO₃), (мінерал азурыт). Сярэдні карбанат медзі CuCO₃ атрымліваюць апрацоўкай асн. карбанатаў дыаксідам вугляроду пад ціскам пры т-ры 180 °C. Медзі (II) сульфат CuSO₄ — бясколерныя крышталі, t_пл 200 °C, пры награванні (каля 650 °C) раскладаюцца. Утварае шэраг гідратаў, найважнейшы — пентагідрат, ці медны купарвас CuSO₄∙5H₂O — сінія крышталі, абязводжваюцца пры т-ры 250 °C. У прыродзе — мінерал халькантыт. У прам-сці атрымліваюць узаемадзеяннем медзі ці яе аксіду CuO з сернай к-той, абпалам сульфідаў медзі ў прысутнасці кіслароду. Выкарыстоўваюць як пігмент у фарбах, у сельскай гаспадарцы для барацьбы са шкоднікамі і хваробамі раслін і для пратручвання зерня (гл. Медныя ўгнаенні), для вырабу скуры, у гальванатэхніцы і інш. Медзі сульфіды: сульфід медзі (I), ці гемісульфід Cu₂S і сульфід медзі (II), ці монасульфід CuS. Чорныя крышталі, не раствараюцца ў вадзе, раствараюцца ў азотнай кіслаце. У прыродзе трапляюцца ў выглядзе мінералаў хальказіну (Cu₂S) і кавеліну (CuS). Усе М.з. атрутныя: раздражняюць слізістыя абалонкі, пашкоджваюць страўнікава-кішачны тракт, выклікаюць млоснасць, ірвоту, захворванне печані і інш.

А.​П.​Чарнякова.

т. 10, с. 249

КАМЕ́ННЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ І КАНСТРУ́КЦЫІ,

будаўнічыя матэрыялы (вырабы) каменепадобнай будовы і зробленыя з іх канструкцыйныя элементы (будаўнічыя канструкцыі). Шырока выкарыстоўваюцца для ўзвядзення і аддзелкі жылых, грамадскіх і прамысл. будынкаў, пры буд-ве дарог, гідратэхн., інж. і інш. збудаванняў.

Каменныя матэрыялы бываюць прыродныя (атрымліваюць з гранітаў, базальтаў, пясчанікаў і інш. горных парод мех. апрацоўкай або без яе) і штучныя (вырабляюць з мінер. сыравіны). Асн. разнавіднасці прыродных матэрыялаў: пясок і жвір (атрымліваюць прасейваннем і прамыўкай рыхлых парод); друз, каменныя крошка і мука, мінер. парашкі (атрымліваюць драбленнем і размолваннем горных парод); бутавы камень, шашка для брукавання (атрымліваюць выбуховым спосабам і расколваннем вапняку, пясчаніку і інш. асадкавых парод); пілаваныя камяні, блокі (атрымліваюць выпілоўваннем каменярэзнымі машынамі з лёгкіх горных парод); абліцовачныя камяні, пліты, брусчатка, бартавы камень, арх. фасонныя вырабы і дэталі (атрымліваюць распілоўваннем, расколваннем, шліфоўкай скальных парод у працэсе каменеапрацоўкі; гл. таксама Абліцовачныя матэрыялы). Штучныя каменныя матэрыялы атрымліваюць тэхнал. перапрацоўкай горных (пераважна асадкавых) парод ці адходаў прамысл. вытв-сці. Гэта бетон, жалезабетон, цэгла, будаўнічая кераміка, многія вогнетрывалыя матэрыялы, гіпсавыя і гіпсабетонныя вырабы, прадукты каменнага ліцця, шкло і шкляныя вырабы, сіталы і шклосіталы, цеплаізаляцыйныя матэрыялы, будаўнічыя растворы і інш. Каменныя матэрыялы выкарыстоўваюцца як запаўняльнікі пры вытв-сці асфальта- і цэментабетонаў і як сыравіна ў вытв-сці цэменту, вапны, гіпсу. Каменныя канструкцыі бываюць нясучыя і агараджальныя: фундаменты, сцены, аркі, скляпенні, перакрыцці, слупы, перамычкі, дымавыя трубы і інш. Яны даўгавечныя, вогнеўстойлівыя, архітэктурна выразныя, могуць вырабляцца з мясц. буд. матэрыялаў. Вядомыя са старажытнасці (гл. Архітэктура). Для муравання выкарыстоўваюць гліняную і сілікатную цэглу, керамічныя і бетонныя камяні і блокі (суцэльныя і пустацелыя; гл. Бетонныя вырабы і канструкцыі), камяні з вапняку, пясчаніку, туфу, ракушачніку, буйныя блокі са звычайнага (цяжкага), сілікатнага і лёгкага бетону (гл. Буйнаблочныя канструкцыі).Асн. недахопы каменных канструкцый — вял. маса і недастатковая трываласць на расцяжэнне і выгін, значная працаёмістасць каменных работ. Для павышэння трываласці муроўкі і змяншэння яе масы выкарыстоўваюць комплексныя (узмоцненыя жалезабетоннымі элементамі) і армакаменныя канструкцыі.

І.​І.​Леановіч.

т. 7, с. 516

ПАЎПРАВАДНІКІ́,

рэчывы, у якіх канцэнтрацыя рухомых носьбітаў зараду значна меншая за канцэнтрацыю атамаў матрыцы. Адрозніваюцца паводле ўпарадкаванасці размяшчэння атамаў, хім. саставу, уласцівасцей. Атамы П. лёгка іанізуюцца, у выніку чаго ўзнікаюць дэлакалізаваныя электрон і дзірка (электронная вакансія ў хім. сувязі атамаў матрыцы). У ідэальных П. канцэнтрацыі электронаў і дзірак роўныя. У рэальных П., якія маюць атамы дамешкаў і дэфекты структуры, гэта роўнасць можа парушацца і тады электраправоднасць П. у асноўным забяспечваецца адным тыпам носьбітаў зараду (электронамі ці дзіркамі).

П., у якім канцэнтрацыя электронаў праводнасці намнога большая за канцэнтрацыю дзірак, наз. П. n-тыпу, у якім больш дзірак — р-тыпу. Паводзіны носьбітаў зараду ў крышт. П. апісваюцца зоннай тэорыяй. Запоўненыя электронныя станы (узроўні энергіі) валентнай зоны аддзелены ад вакантных станаў зоны праводнасці забароненай зонай (энергетычнай шчылінай). Дамешкавыя атамы і дэфекты крышт. структуры прыводзяць да з’яўлення энергетычных станаў у забароненай зоне (радзей у зоне дазволеных энергій), але паняцце забароненай зоны захоўвае сэнс. Дамешкавыя атамы ў П. могуць набываць зарад (донары — дадатны, акцэптары — адмоўны), які кампенсуецца з’яўленнем электрона ў зоне праводнасці ці дзіркі ў валентнай зоне. Эл. актыўнасць дамешкавага атама абумоўлена тым, што ён мае інш. валентнасць, чым замешчаны ім атам крышт. матрыцы (рашоткі). Калі дамешкавы атам замяшчае ў крышт. рашотцы атам з той жа групы перыяд. сістэмы элементаў (ізавалентнае замяшчэнне), то, часцей за ўсё, ён электрычна неактыўны і не ўтварае лакалізаваны стан. Ізавалентныя дамешкі могуць уваходзіць у крышт. рашотку ў вял. канцэнтрацыях і ўтвараць цвёрдыя растворы. У іх размяшчэнне вузлоў рашоткі мае далёкі парадак, але атамы замяшчэння размяшчаюцца ў гэтых вузлах хаатычна. Бясшчылінныя П. маюць нулявую шырыню забароненай энергет. зоны. Ад тыповых П. (германій, крэмній) іх адрознівае адсутнасць парогавай энергіі, неабходнай для паяўлення электрон-дзірачнай пары, ад металаў — значна меншая канцэнтрацыя электронаў праводнасці.

На Беларусі даследаванні па фізіцы П. вядуцца з пач. 1960-х г. у Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, Ін-це фізікі, Ін-це электронікі Нац. АН, БДУ і інш.

Літ.:

Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. 2 изд. М., 1990;

Вавилов В.С. Алмаз в твердотельной электронике // Успехи физ. наук. 1997. Т. 167, №1;

Yu P.Y., Cardona M. Fundamentals of semiconductors. 2 ed. Berlin, 1999;

Seeger K. Semiconductor Physics. 7 ed. Berlin, 1999.

М.​А.​Паклонскі.

т. 12, с. 230

ВЫСОКАМАЛЕКУЛЯ́РНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ, палімеры,

хімічныя злучэнні з малекулярнай масай ад некалькіх тысяч да дзесяткаў мільёнаў. Малекулы высокамалекулярных злучэнняў (макрамалекулы) складаюцца з тысяч атамаў, звязаных хім. сувязямі. Паводле паходжання падзяляюць на прыродныя, ці біяпалімеры (напр., бялкі, нуклеінавыя кіслоты, поліцукрыды), і сінтэтычныя (напр., поліэтылен, поліаміды), паводле саставу — на неарганічныя палімеры, арганічныя і элементаарганічныя палімеры.

У залежнасці ад размяшчэння ў макрамалекуле атамаў і груп атамаў (манамерных звёнаў) адрозніваюць высокамалекулярныя злучэнні: лінейныя, макрамалекулы якіх утвараюць адкрыты лінейны ланцуг (напр., каўчук натуральны) ці выцягнутую ў ланцуг паслядоўнасць цыклаў (напр., цэлюлоза); разгалінаваныя, макрамалекулы якіх — лінейны ланцуг з адгалінаваннямі (напр., крухмал); сеткавыя — трохвымерная сетка з адрэзкаў высокамалекулярных злучэнняў ланцуговай будовы (напр., ацверджаныя фенола-альдэгідныя смолы). Макрамалекулы аднолькавага хім. саставу могуць быць пабудаваны з манамерных звёнаў рознай прасторавай канфігурацыі (гл. Прасторавая ізамерыя). Палімеры з адвольным чаргаваннем стэрэаізамерных звёнаў наз. атактычнымі. Стэрэарэгулярныя палімеры складаюцца з аднолькавых ці розных, але размешчаных у ланцугу ў пэўнай паслядоўнасці стэрэаізамераў. Паводле тыпу манамерных звёнаў палімеры падзяляюць на гомапалімеры (палімер утвораны адным манамерам, напр. поліэтылен) і супалімеры (палімер утвораны з розных манамерных звёнаў, напр. бутадыен-стырольныя каўчукі). Асн. фіз.-хім. і мех. ўласцівасці высокамалекулярных злучэнняў: здольнасць утвараць высокатрывалыя валокны і плёнкі палімерныя, набракаць перад растварэннем і ўтвараць высокавязкія растворы, здольнасць да вял. абарачальных дэфармацый (высокаэластычнасць). Гэтыя ўласцівасці абумоўлены высокай малекулярнай масай, ланцуговай будовай і гнуткасцю макрамалекул. У лінейных высокамалекулярных злучэннях яны выяўлены найб. поўна. Трохвымерныя высокамалекулярныя злучэнні з вял. частатой сеткі нерастваральныя, няплаўкія і не здольныя да высокаэластычных дэфармацый. Высокамалекулярныя злучэнні могуць існаваць у крышт. і аморфным фазавым стане. Аморфныя высокамалекулярныя злучэнні акрамя высокаэластычнага могуць знаходзіцца ў шклопадобным і вязкацякучым станах. Высокамалекулярныя злучэнні з нізкай (ніжэй за пакаёвую) т-рай пераходу з шклопадобнага ў высокаэластычны стан наз. эластамерамі, з высокай — пластыкамі (гл. Пластычныя масы).

Палімеры маюць малую шчыльнасць (900—2200 кг/м³), нізкі каэф. трэння і малы знос, выдатныя дыэл. і аптычныя ўласцівасці, высокую хім. ўстойлівасць да к-т, шчолачаў і інш. агрэсіўных рэчываў. Прыродныя высокамалекулярныя злучэнні, якія ўтвараюцца ў клетках жывых арганізмаў у выніку біясінтэзу, вылучаюць з расліннай і жывёльнай сыравіны. Сінт. высокамалекулярныя злучэнні атрымліваюць полімерызацыяй і полікандэнсацыяй. Асн. тыпы палімерных матэрыялаў — пластычныя масы, гума, валокны хімічныя, лакі, фарбы, эмалі, клеі, герметыкі, іонаабменныя смолы выкарыстоўваюць у розных галінах нар. гаспадаркі і побыце. Біяпалімеры складаюць аснову жывых арганізмаў і ўдзельнічаюць ва ўсіх працэсах іх жыццядзейнасці.

М.​Р.​Пракапчук.

т. 4, с. 322