Verbum

КАПІ́ЦА (Пётр Леанідавіч) (8.7.1894, г. Кранштат, Расія—8.4.1984),

савецкі фізік, адзін з заснавальнікаў фізікі нізкіх тэмператур і фізікі моцных магнітных палёў. Акад. АН СССР (1939, чл.-кар. 1929) і многіх замежных АН і навук. т-ваў. Двойчы Герой Сац. Працы (1945, 1974). Скончыў політэхн. ін-т у Петраградзе (1918). У 1921—34 у навук. камандзіроўцы ў Вялікабрытаніі, дзе праводзіў даследаванні пад кіраўніцтвам Э.​Рэзерфарда. Арганізатар і першы дырэктар (1935—46 і з 1955) Ін-та фіз. праблем АН СССР. Навук. працы па ядз. фізіцы, фізіцы і тэхніцы звышмоцных магн. палёў, фізіцы і тэхніцы нізкіх т-р, электроніцы вял. магутнасцей, фізіцы высокатэмпературнай плазмы. У 1928 выявіў у моцных магн. палях лінейную залежнасць эл. супраціўлення шэрагу металаў ад напружанасці поля (Капіцы закон). Адкрыў звышцякучасць вадкага гелію (1938). Распрацаваў спосаб звадкавання паветра пры дапамозе турбадэтандэра, новы тып магутнага звышвысокачастотнага генератара. Устанавіў, што пры высокачастотным разрадзе ў шчыльных газах утвараецца стабільны плазменны шнур з т-рай электронаў 10​⁵—10​⁶ К. Дзярж. прэміі СССР 1941, 1943. Нобелеўская прэмія 1978. Залаты медаль імя Ламаносава АН СССР 1959.

Тв.:

Эксперимент. Теория. Практика: Ст. и выступл. 4 изд. М., 1987.

Літ.:

Физики о себе. Л., 1990.

т. 8, с. 27

ЗО́ЛАТА (Aurum),

Au, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 79, ат. м. 196,9665, адносіцца да высакародных металаў. У прыродзе 1 стабільны ізатоп ​¹⁹⁷Au. У зямной кары 4,3∙10​^−7% па масе. Гал. з мінералаў — золата самароднае. Вядома з глыбокай старажытнасці.

Жоўты мяккі і вельмі пластычны метал, t_пл 1064,4 °C, t_кіп 2880 °C, шчыльн. 19320 кг/м³. Хімічна даволі інертнае, устойлівае ў паветры і вадзе; з кіслародам, азотам, вадародам, вугляродам непасрэдна не ўзаемадзейнічае. Узаемадзейнічае з галагенамі пры награванні (напр., з хлорам пры 250 °C утварае хларыд AuCl₃ — рубінава-чырвонае крышт. рэчыва, раскладаецца пры t>254 °C); гарачай селенавай к-той; сумесямі кіслот сернай і азотнай, азотнай і салянай (царская гарэлка); воднымі растворамі цыянідаў у прысутнасці кіслароду (гл. Цыяніраванне). Лёгка ўтварае амальгаму, на гэтым заснаваны адзін з метадаў вылучэння з горных парод (гл. Амальгамацыя). Дае з інш. металамі (медзь, серабро, плаціна) сплавы, больш трывалыя і цвёрдыя за З. чыстае. Выкарыстоўваюць З. і яго сплавы ў электроннай прам-сці (кантакты); у вытв-сці хімічна ўстойлівай апаратуры, прыпояў, каталізатараў, гадзіннікаў; для залачэння, афарбоўкі шкла; для вырабу зубных пратэзаў, ювелірных вырабаў, манет, медалёў (колькасць З. ў іх паказвае проба; гл. Проба высакародных металаў).

Літ.:

Баукова Т.В., Леменовский Д.А. Золото в химии и медицине. М., 1991.

І.​В.​Боднар.

т. 7, с. 104

ЗАГАРТО́ЎКА,

тэрмічная апрацоўка матэрыялаў, якая робіцца іх награваннем і наступным хуткім ахаладжэннем з мэтай фіксацыі (замацавання) высокатэмпературнага стану або прадухілення (падаўлення) непажаданых працэсаў, што адбываюцца пры павольным ахаладжэнні. З. магчыма толькі для рэчываў, раўнаважны стан якіх пры высокай т-ры адрозніваецца ад раўнаважнага стану пры нізкай т-ры (крышт. структурай, канцэнтрацыяй, дэфектнасцю). У выніку З. ствараецца адносна ўстойлівы (метастабільны) стан, які пры награванні пераходзіць у больш стабільны. З. апрацоўваюць металы, іх сплавы, шкло і інш.

Найб. пашырана З. сталі. Награваннем вышэй за крытычную т-ру сталь пераводзіцца ў стан аўстэніту — цвёрдага раствору вугляроду і легіравальных элементаў у гама-жалезе, што дазваляе растварыць у аўстэніце карбіды і рэалізаваць уплыў легіравальных элементаў і вугляроду на ўласцівасці сталі. Пры ахаладжэнні з пэўнай скорасцю падаўляецца распад аўстэніту на ферытна-карбідную сумесь і адбываецца бездыфузійнае (зрухавае) пераўтварэнне аўстэніту ў мартэнсіт. Пры гэтым рэзка павялічваецца цвёрдасць, трываласць, магн. насычэнне і зніжаецца пластычнасць сталі. Пасля З. сталі абавязковы водпуск, які забяспечвае зададзенае спалучэнне цвёрдасці, трываласці, вязкасці і пластычнасці. Загартоўваюць таксама старэючыя сплавы (для атрымання перанасычанага цвёрдага раствору, які распадаецца пры старэнні з умацаваннем), вадкасці (для фіксацыі шклопадобнага стану), шкло (для зніжэння дэфектнасці і паляпшэння мех. уласцівасцей) і інш. Пры З. цвярдзеюць толькі сталі, якія загартоўваюцца на мартэнсіт; З. металічных сплаваў (старэючых, накляпаных і інш.) суправаджаецца зніжэннем цвёрдасці.

Літ.:

Курдюмов Г.В. Явления закалки и отпуска стали. М., 1960.

Г.​Г.​Паніч.

т. 6, с. 496

МЫШ’Я́К (лац. Arsenicum),

арсенік, As, хімічны элемент V групы перыяд. сістэмы, ат. н. 33, ат. м. 74,9216. У прыродзе адзін стабільны ізатоп ​⁷⁵As. У зямной кары 1,7∙10​⁻⁴% па масе. Трапляецца пераважна ў выглядзе мінералаў (гл. Мыш’яковыя руды). Як мікраэлемент ёсць у раслінных і жывёльных арганізмах (у арганізме чалавека 0,08—0,2 мг/кг). Злучэнні М. вядомыя з глыбокай старажытнасці; атрыманне метал. М. прыпісваюць Альберту Вялікаму (каля 1250). Лац. назва паходзіць ад грэч. arsin — моцны, рус. — магчыма, ад «мышь» (злучэнні М. яшчэ ў Стараж. Русі выкарыстоўвалі для знішчэння мышэй і пацукоў).

Вядома некалькі алатропных мадыфікацый М.; найб. устойлівая — метал. ці шэры М. (a = -As). Кампактны шэры М. мае выгляд серабрыстага буйнакрышт. металу, шчыльн. 5740 кг/м³, пры 615 °C узганяецца, плавіцца (t_пл 817 °C) пры ціску пары 3,7 МПа. У вільготным паветры і пры награванні лёгка акісляецца. Узаемадзейнічае з канцэнтраванымі азотнай і сернай к-тамі, з галагенамі (утварае лятучыя трыгалагеніды AsHal₃, а з фторам і пентафтарыд AsF₅). Пры сплаўленні з металамі ўтварае арсеніды, са шчолачамі — арсін AsH₃ і арсенаты (гл. таксама Мыш’яку злучэнні). Метал. М. атрымліваюць аднаўленнем сэсквіаксіду As₂O₃ вугалем, ачышчаюць сублімацыяй. Элементарны М. выкарыстоўваюць як дабаўку да сплаваў на аснове медзі, свінцу і волава, асабліва чысты — для сінтэзу і легіравання паўправадніковых матэрыялаў.

Літ.:

Популярная библиотека химических элементов. 3 изд. М., 1983. Кн. 1. С. 428.

т. 11, с. 55

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

МА́РГАНЕЦ (лац. Manganum),

манган, Mn, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 25, ат. м. 54,938. Прыродны мае 1 стабільны ізатоп ​⁵⁵Mn. У зямной кары 0,1% па масе. У свабодным выглядзе не сустракаецца (гл. Марганцавыя руды). М. неабходны для жыццядзейнасці раслінных (гл. Марганцавыя ўгнаенні) і жывёльных арганізмаў (сутачная доза для чалавека каля 4 мг). Адкрыты швед. хімікам К.​Шэеле, у чыстым выглядзе вылучаны яго суайчыннікам Ю.​Ганам у 1774 з піралюзіту, назва ад ням. Manganerz — марганцавая руда.

Серабрыста-белы метал, t_пл 1244 °C. Вядомы 4 крышт. мадыфікацыі М. Пры t < 710 °C устойлівы цвёрды, але крохкі α-Μn з кубічнай аб’ёмнацэнтраванай рашоткай і шчыльн. 7440 кг/м³. Пры пакаёвай т-ры на паветры не змяняецца, узаемадзейнічае з вадой (вельмі марудна). З разбаўленымі к-тамі ўтварае солі двухвалентнага М., большасць з якіх добра раствараецца ў вадзе (растворы ружовага колеру, што абумоўлена прысутнасцю ў іх гідратаваных іонаў Mn​²⁺). Не ўзаемадзейнічае з растворамі шчолачаў. Пры награванні ўзаемадзейнічае з кіслародам (гл. Марганцу аксіды), галагенамі (утварае дыгалагеніды), азотам, серай, фосфарам і інш. неметаламі. Атрымліваюць карба-, сіліка- ці алюмінатэрмічным аднаўленнем рудных канцэнтратаў; найб. чысты (сумарная канцэнтрацыя прымесей < 0,1%) — электролізам водных раствораў сульфату MnSO₄. Выкарыстоўваюць пераважна ў металургіі ў выглядзе ферамарганцу (гл. Ферасплавы) для раскіслення, дэсульфурацыі і легіравання сталей, а таксама як кампанент сплаваў алюмінію і магнію, для стварэння ахоўных антыкаразійных пакрыццяў на металах. Злучэнні М. таксічныя, пашкоджваюць ц. н. с., ГДК у паветры 0,2 мг/м³ (у пераліку на М.). Гл. таксама Манганаты.

А.​П.​Чарнякова.

т. 10, с. 107

НІО́БІЙ (лац. Niobium),

Nb, хімічны элемент V групы перыяд. сістэмы, ат. н. 41, ат. м. 92,9064. У прыродзе адзін стабільны ізатоп ​⁹³Nb. У зямной кары 210​⁻³% па масе, трапляецца звычайна разам з танталам (гл. Ніобіевыя руды). Адкрыты ў выглядзе аксіду ў 1801 англ. вучоным Ч.​Хатчэтам (названы ім «калумбіем»), незалежна ад яго ў 1844 ням. хімікам Г.​Розе (прапанаваў назву Н.; ад імя Ніобы — дачкі міфалагічнага Тантала); пазней даказана ідэнтычнасць Н. і калумбію. Назва ўзаконена ў 1950 Міжнар. саюзам тэарэт. і прыкладной хіміі.

Светла-шэры пластычны метал, t_пл 2477 °C, t_кіп каля 4760 °C, шчыльн. 8570 кг/м³, т-ра пераходу ў звышправодны стан 9,28 К. У звычайных умовах хімічна ўстойлівы. Раствараецца толькі ў плавікавай кіслаце, яе сумесях з азотнай к-той і расплавах шчолачаў. Кампактны Н. у паветры пачынае акісляцца пры t > 200 °C. Пры награванні ўзаемадзейнічае з хлорам, фторам, вадародам, азотам, вугляродам і інш. Атрымліваюць аднаўленнем аксіду Nb (V) Nb₂O₅, гептафтораніабату (V) калію K₂NbF₇, асабліва чысты Н. і пакрыцці з яго на інш. металах — аднаўленнем пентахларыду NbCl₅ вадародам пры t > 1000 °C. Выкарыстоўваюць пераважна як кампанент нержавейных і гарачаўстойлівых сталей, сплавы Н. з вальфрамам, малібдэнам і цырконіем — як гарачаўстойлівыя канстр. матэрыялы ў ядз. энергетыцы, авіяц. і касм. тэхніцы, каразійнаўстойлівыя сплавы Н. з танталам — для вырабу хім. абсталявання, што працуе ў агрэсіўным асяроддзі, сплавы Н. з тытанам і цырконіем, а таксама звышправаднікі станід Nb₃Sn і германід Nb₃Ge (т-ра пераходу ў звышправодны стан 23,2 К) — у радыёэлектроніды для вырабу звышправодных саленоідаў.

т. 11, с. 349

НА́ТРЫЙ (лац. Natrium),

Na, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 11, ат. м. 22,98977; належыць да шчолачных металаў. У прыродзе адзін стабільны ізатоп ​²³Na. У зямной кары 2,64% па масе (6-ы па распаўсюджанасці элемент), трапляецца толькі ў выглядзе солей (мінералы галіт, мірабіліт, буракс, чылійская салетра і інш.). Найб. пашыраны метал. элемент у Сусв. акіяне (у марской вадзе каля 1,510​¹⁶ т). Уваходзіць у састаў жывых арганізмаў, пераважна ў выглядзе хларыду NaCl (чалавеку штодзённа неабходна ад 2 да 10 г NaCl). Н. метал. атрыманы ў 1807 англ. хімікам Г.​Дэві, назва ад араб. натрун (грэч. nitron — прыродная сода).

Мяккі серабрыста-белы метал, t_пл 97,86 °C, t_пл 883,15 °C, шчыльн. 968,42 кг/м³. Хімічна вельмі актыўны. На паветры імгненна акісляецца (захоўваюць пад слоем абязводжанай газы ці мінер масла). Бурна ўзаемадзейнічае з вадой (утварае натрыю гідраксід), к-тамі (гл. Натрыю злучэнні), кіслародам (утварае аксід Na₂O ці натрыю пераксід), фторам, хлорам. Са спіртамі ўтварае алкагаляты, з вадародам пры 200 °C — гідрыд NaH, з азотам у эл. разрадзе — нітрыд Na₃N. з вугляродам пры 800—900 °C — карбід (ацэтыленід) Na₂C₂, з графітам — клатраты. з многімі металамі — інтэрметал. злучэнні. Атрымліваюць электролізам расплаву NaCl ці NaOH. Выкарыстоўваюць як аднаўляльнік у вытв-сці тытану, цырконію, танталу, каталізатар у арган. сінтэзе, Н. і яго сплавы з каліем — як цепланосьбіт у ядз. рэактарах, пару — для напаўнення газаразрадных лямпаў. сплавы са свінцом — у вытв-сці тэтраэтылсвінцу, штучны ізатоп ​²⁴Na — у медыцыне.

Літ.:

Ситтиг Н. Натрий, его производство, свойства и применение: Пер. с англ. М., 1961.

У.​С.​Камароў.

т. 11, с. 206

РАДЫЕАКТЫ́ЎНЫЯ РАДЫ́, радые актыўныя сем’і,

групы генетычна звязаных радыенуклідаў, у якіх кожны наступны ўзнікае ў выніку альфа-распаду або бэта-распаду папярэдняга. Кожны Р.р. пачынаецца з радыенукліда з найб. для гэтага рада перыядам паўраспаду (роданачальніка) і канчаецца стабільным нуклідам.

У Р.р. масавыя лікі А нуклідаў (членаў рада) адрозніваюцца на лік, кратны 4 (пасля α-распаду масавы лік нукліда памяншаецца на 4). Тэарэтычна магчыма існаванне 4 Р.р. з A = 4n + δ, дзе δ = 0, 1, 2 і 3, роданачальнікамі якіх з’яўляюцца торый-232 (A = 4n; рад торыю), нептуній-237 (A = 4n + 1, рад нептунію), уран-238 (A = 4n + 2, рад урану-238, ці урану-радыю), уран-235 (A = 4n + 3, рад урану-235, ці актынаурану). Рады торыю, урану-радыю і актынаурану, ці натуральныя Р.р., існуюць у прыродзе, бо перыяды паўраспаду ​²³²Th (1,405∙10​¹⁰ гадоў), ​²³⁸U (4,468∙10​⁹ гадоў) і U (7,038∙10​⁸ гадоў) сувымерныя з узростам Зямлі. Канчатковымі стабільнымі прадуктамі распаду натуральных Р.р. з’яўляюцца ізатопы свінцу — ​²⁰⁸Pb, ​²⁰⁶pb, ​²⁰⁷Pb. У прыродзе ёсць усе члены натуральных Р.р. (у т. л. і кароткажывучыя), што тлумачыцца ўстанаўленнем у кожным радзе т. зв. векавой раўнавагі, калі скорасці ўтварэння і распаду прамежкавых членаў Р.р. роўныя. Час устанаўлення векавой раўнавагі ~ 10T_1/2, дзе T_1/2 — перыяд паўраспаду самага доўгажывучага прамежкавага члена рада. Членаў рада нептунію (перыяд паўраспаду 2,14∙10​⁶ гадоў), які завяршае стабільны нуклід вісмут-209, у прыродзе няма, яны атрыманы штучна (гл. Ядзерная рэакцыя). Даследаванні Р.р. садзейнічаюць выяўленню новых радыеактыўных элементаў і іх ізатопаў. Гл. таксама Радыяхімія.

Э.​А.​Рудак.

т. 13, с. 225