Verbum

НІ́КЕЛЬ (лац. Niccolum),

Ni, хімічны элемент VIII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 28, ат. м. 58,69. Прыродны Н. складаецца з 5 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі 58, 60—64; найб. пашыраны ​⁵⁸Ni (67,88%) і ​⁶⁰Ni (26,23%). У зямной кары 8∙10​⁻³% па масе (гл. Нікелевыя руды). Мікраэлемент неабходны млекакормячым (у арганізме чалавека 5—13,5 мг Н.) і раслінам. Адкрыты швед. вучоным А.​Кронстэтам у 1751 пры даследаванні мінералу купфернікелю (знешне падобнага на медзь). Назва ад ням. Nickel — злы горны дух, які быццам бы ўводзіў у зман гарнякоў, што здабывалі медзь.

Серабрыста-белы коўкі метал, t_пл 1455 °C, t_кіп 2900 °C, шчыльн. 8900 кг/м³; ферамагнетык (пункт Кюры 631 К). Хімічна малаактыўны; паводле ўласцівасцей падобны да жалеза і кобальту. Кампактны ў паветры, пакрываецца тонкай ахоўнай плёнкай монааксіду NiO. Бязводныя солі мінер. кіслот звычайна жоўтага колеру, гідраты — зялёнага (гл. Нікелю сульфат). Атрымліваюць электролізам раствораў солей і інш. метадамі; чысты парашкападобны — тэрмічным раскладаннем карбанілу Ni(CO)₄ (гл. Карбанілы металаў). Выкарыстоўваюць пераважна ў металургіі (гл. Нікелевыя сплавы), а таксама для вырабу акумулятарных электродаў, спец. хім. апаратуры, як матэрыял для антыкаразійных пакрыццяў (гл. Нікеліраванне) і каталізатар многіх хім. працэсаў. Аказвае агульнатаксічнае ўздзеянне; выклікае захворванні насаглоткі, лёгкіх, дэрматыты, экзэмы, злаякасныя новаўтварэнні. ГДК у паветры (сярэднясутачная) для метал. Н., яго аксідаў і сульфату 0,001 мг/м³.

У.​С.​Камароў.

т. 11, с. 340

ПЛА́ЦІНА (лац. Platinum),

Pt, хімічны элемент VIII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 78, ат. м. 195, 08, адносіцца да плацінавых металаў. Прыродная П. складаецца з 4 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі 194—196, 198, найб. пашыраны ​¹⁹⁵Pt (33,8%) і ​¹⁹⁴Pt (32,9%) і 2 слаба радыеактыўных — ​¹⁹⁰Pt і ​¹⁹²Pt з перыядамі паўраспаду 6,9∙10​¹¹ і 10​¹⁵ гадоў адпаведна. У зямной кары 5∙10​⁻⁷% па масе. Трапляецца ў самародным выглядзе і ў выглядзе сплаваў і злучэнняў (гл. Плацінавыя руды). Даследаванні П. пачаліся ў сярэдзіне 18 ст., калі ісп. матэматык А. дэ Ульёа прывёз у Еўропу ўзоры металу з залатых радовішчаў Паўд. Амерыкі; назва ад ісп. platina, паменшанае ад plata — серабро.

Серабрыста-белы бліскучы пластычны метал, 1769 °C, каля 3800 °C, шчыльн. 21450 кг/м³. Мае высокую электраправоднасць. Хімічна інертны; раствараецца ў царскай гарэлцы, павольна — у гарачай сернай кіслаце і вадкім броме. Пры награванні ў паветры акісляецца, пры 400—500 °C узаемадзейнічае з галагенамі, халькагенамі, фосфарам, вугляродам, крэмніем. Утварае шматлікія комплексныя злучэнні. Выкарыстоўваюць пераважна ў аўтамабілебудаванні (сплаў П. з паладыем — каталізатар дапальвання выхлапных газаў), электратэхніцы і электроніцы (матэрыял эл. кантактаў), як каталізатар у арган. сінтэзе і каталітычным сінтэзе азотнай і сернай кіслот, а таксама для вырабу хім. апаратуры, лабараторнага посуду, ювелірных вырабаў і інш.

Літ.:

Платина, ее сплавы и композиционные материалы. М., 1980.

т. 12, с. 418

РУТЭ́НІЙ (лац. Ruthenium),

Ru, хімічны элемент VIII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 44, ат. м. 101,07; адносіцца да плацінавых металаў. У прыродзе 7 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі 96, 98—102, 104. У зямной кары 5•10​⁻⁷% па масе. Уласныя мінералы, напр., лаўрыт (дысульфід RuS₂), рутэнарсенід (RuAs) трапляюцца вельмі рэдка; ізаморфная прымесь у плаціне самароднай і медна-нікелевых рудах. Значная колькасць Р. ўтвараецца пры рабоце ядз. рэактараў АЭС. Адкрыты ў 1844 рус. хімікам К.​К.​Клаўсам; назва ад сярэдневяковага лац. Ruthenia — Расія.

Бліскучы серабрысты метал, t_пл 2334 °C, t_кіп 4077 °C, шчыльн. 12 450 кг/м³. Вельмі крохкі (лёгка расціраецца ў парашок). Кампактны Р. устойлівы да ўздзеяння мінер. кіслот, у т. л. царскай гарэлкі, і раствораў шчолачаў, у паветры не акісляецца да 930 °C, дробнадысперсны (чэрнь) — самаадвольна ўзрываецца. Парашкападобны пры награванні ўзаемадзейнічае з галагенамі, халькагенамі, фосфарам. Сплаўляецца з многімі металамі; з пераходнымі металамі ўтварае цвёрдыя растворы. Сплавы Р. вызначаюцца высокай цвёрдасцю, тэрмічна- і зносаўстойлівыя. Выкарыстоўваюць Р. для нанясення ахоўных пакрыццяў на эл. кантакты; сплавы Р. з плацінай і родыем для вырабу фільер у вытв-сці шкловалакна і віскозы, з ірыдыем для высокатэмпературных тэрмапар (да 2000 °C), з плацінай і паладыем для вырабу зносаўстойлівых дэталей вымяральных прыбораў, электракантактаў, ювелірных вырабаў, з паладыем як каталізатары ў арган. сінтэзе; радыеактыўныя ​¹⁰³Ru і ​¹⁰⁶Ru (перыяды паўраспаду 39,8 сут і 1 гадз адпаведна) як ізатопныя індыкатары.

т. 13, с. 474

АСТРАФІ́ЗІКА,

раздзел астраноміі, які вывучае фізічную будову, хімічны састаў і развіццё нябесных целаў. Узнікла ў сярэдзіне 19 ст. ў выніку выкарыстання ў астраноміі спектральнага аналізу, фатаграфіі і фотаметрыі, што дало магчымасць вызначаць т-ру атмасфер Сонца і зорак, іх магнітныя палі, скорасць руху ўздоўж праменя зроку, характар вярчэння зорак і інш. Асн. раздзелы астрафізікі: фізіка Сонца, фізіка зорных атмасфер і газавых туманнасцяў, тэорыя ўнутранай будовы і эвалюцыі зорак, фізіка планет і інш. Тэарэтычная астрафізіка вывучае асобныя нябесныя аб’екты (планеты, зоркі, пульсары, квазары, галактыкі, скопішчы галактык і інш.) і агульныя фіз. прынцыпы астрафіз. працэсаў з мэтай устанаўлення агульных законаў развіцця матэрыі ў Сусвеце. Практычная астрафізіка распрацоўвае інструменты, прылады і метады даследаванняў. Крыніцы атрымання інфармацыі пра нябесныя целы: эл.-магн. выпрамяненне (гама-, рэнтгенаўскае, ультрафіялетавае, бачнае, інфрачырвонае і радыёвыпрамяненне); касм. прамяні, якія дасягаюць атмасферы Зямлі і ўзаемадзейнічаюць з ёю; нейтрына і антынейтрына; гравітацыйныя хвалі, што ўзнікаюць пры выбухах масіўных зорак. Значны ўклад у развіццё Астрафізікі зрабілі А.​А.​Белапольскі, М.​М.​Гусеў, Ф.​А.​Брадзіхін, В.​Я.​Струвэ, Г.​А.​Ціхаў (Расія), Г.​Фогель, К.​Шварцшыльд (Германія), У.​Кэмпбел, Э.​Пікерынг, Э.​Хабл (ЗША), А.​Эдынгтан (Англія), В.​А.​Амбарцумян (СССР) і інш. Найб. значныя дасягненні сучаснай Астрафізікі — адкрыццё нябесных аб’ектаў з незвычайнымі фіз. ўласцівасцямі (нейтронныя зоркі, чорныя дзіркі, квазары).

Літ.:

Мартынов Д.Я. Курс обшей астрофизики. 4 изд. М., 1988;

Шкловский И.С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. 3 изд. М., 1984.

Ю.​М.​Гнедзін.

т. 2, с. 53

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

КРЭ́МНІЙ (лац. Silicium),

Si, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 14, ат. м. 28,0855. Прыродны К. складаецца з 3 стабільных ізатопаў, асн.​²⁸Si (92,27%). Другі (пасля кіслароду) элемент паводле распаўсюджанасці ў зямной кары (27,6% па масе). У прыродзе знаходзіцца ў асн. у выглядзе крэмнію дыаксіду і сілікатаў прыродных, у свабодным стане не сустракаецца. Атрыманы ў 1823 Ё.Я.Берцэліусам; названы ад лац. silex — крэмень (назва К. ад грэч. kremnos уцёс, скала).

Крышт. К. — цёмна-шэрае рэчыва з метал. бляскам, шчыльн. 2330 кг/м³, t_пл 1415 °C. Паўправаднік, электрафіз. ўласцівасці якога залежаць ад прыроды і канцэнтрацыі прымесей (легіруючых дабавак), структурных дэфектаў. Не раствараецца ў вадзе і к-тах. Раствараецца ў сумесі азотнай і плавікавай кіслот, растворах шчолачаў з вылучэннем вадароду. Устойлівы ў паветры, акісляецца кіслародам да SiO₂ пры т-ры вышэй за 400 °C. З фторам (пры пакаёвай т-ры) і астатнімі галагенамі (пры 300—500 °C) утварае тэтрагалагеніды К. (напр., SiCl₄ тэтрахларыд К. — бясколерная вадкасць, дыміць у паветры). Пры награванні ўзаемадзейнічае з азотам, фосфарам, вугляродам (гл. Крэмнію карбід), многімі металамі (гл. Сіліцыды). З вадародам непасрэдна не ўзаемадзейнічае, сіланы атрымліваюць ускосным шляхам. Арган. вытворныя К. — крэмнійарганічныя злучэнні, крэмнійарганічныя палімеры. Тэхн. К. атрымліваюць аднаўленнем расплаву SiO₂, коксам, паўправадніковы — аднаўленнем SiCl₄ вадародам, раскладаннем сілану SiH₄ пры 1000 °C. З расплаву паўправадніковага К. вырошчваюць монакрышталі. Выкарыстоўваюць у электроніцы для вырабу інтэгральных схем, дыёдаў, транзістараў, сонечных батарэй і інш.; як кампанент электратэхн. і інш. сталей, чыгуну, бронзы, сілумінаў.

А.​П.​Чарнякова.

т. 8, с. 539

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

МЕДЗЬ (лац. Cuprum),

Cu, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 29, ат. м. 63,546. Прыродная М. складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁶³Cu (69,09%) і ​⁶⁵Cu. У зямной кары 4,7∙10​⁻³% па масе. Трапляецца пераважна ў выглядзе злучэнняў з серай, а таксама самародная М. (гл. Медныя руды). Іоны М. ўдзельнічаюць у шматлікіх фізіял. працэсах; сярэдняя колькасць М. ў жывых арганізмах 2 10​⁻⁴% па масе, у крыві чалавека 10​⁻³ мг/л. Вядомая чалавецтву з глыбокай старажытнасці; лац. назва паходзіць ад назвы в-ва Кіпр, славянская — ад назвы краіны Мідыя, дзе ў старажытнасці здабывалі медную руду.

Мяккі, пластычны і коўкі метал ружова-чырвонага колеру, 1083,4 °C, шчыльн. 8920 кг/м³. Найб. важныя фіз. ўласцівасці М. — высокая цеплаправоднасць і малое эл. супраціўленне (саступае толькі серабру). Хімічна мала актыўная. У сухім паветры не акісляецца, у вільготным (у прысутнасці дыаксіду вугляроду) пакрываецца зеленаватай плёнкай асноўнага карбанату CuCO₃ Cu(OH)₂. Раствараецца ў азотнай і канцэнтраванай сернай к-тах. Пры награванні на паветры акісляецца з утварэннем медзі аксідаў. Узаемадзейнічае з галагенамі, серай, селенам (гл. Медзі злучэнні). Непасрэдна не ўзаемадзейнічае з вадародам, азотам, вугляродам, крэмніем. Утварае комплексныя злучэнні з аміякам. цыянідамі і інш. Асн. колькасць М. атрымліваюць з сульфідных руд піраметалургічным метадам. Выкарыстоўваюць пераважна для вырабу правадоў, кабеляў, токавядучых частак эл. установак, як кампанент сплаваў (гл. Медныя сплавы).

Літ.:

Онаев И.А., Жакибаев Б.К. Медь в истории цивилизации. Алма-Ата, 1983;

Подчайнова В.Н., Симонова Л.Н. Медь. М., 1990.

Б.​В.​Корзун.

т. 10, с. 249

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

ВАДАРО́Д, гідраген (лац. Hydrogenium),

H, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 1, ат. м. 1,00794. Прыродны вадарод складаецца з 2 ізатопаў ​¹H (протый, 99,98% па масе) і ​²H ці Д (дэйтэрый, 0,02%), атрыманы штучныя радыеактыўныя ​³H ці T (трытый) і вельмі няўстойлівы ​⁴H. У паветры колькасць вадароду 3,5∙10​⁻⁶% па масе, у літасферы і гідрасферы — 1%, у вадзе — 11,19%, у складзе арганічных злучэнняў вадароду маюць усе раслінныя і жывёльныя арганізмы. Самы пашыраны элемент у космасе, складае каля палавіны масы Сонца, большасці зорак. Газ без колеру і паху, t_пл -259,1 °C, t_кіп -252,6 °C, шчыльн. вадкага 70,8 кг/м³ (-235 °C). Вадарод і яго сумесі з паветрам і кіслародам (гл. Грымучы газ) пажара- і выбухованебяспечныя.

Малекула вадароду двухатамная. Пры звычайных умовах узаемадзейнічае толькі з фторам і хлорам (на святле), пры павышаных т-рах у прысутнасці каталізатараў — з кіслародам (гл. Вада), галагенамі (гл. Галагенавадароды), азотам (гл. Аміяк). Са шчолачнымі і шчолачназямельнымі металамі, элементамі III—IV груп перыяд. сістэмы ўтварае гідрыды. Аднаўляе аксіды і галагеніды металаў да металаў, ненасычаныя вуглевадароды (гл. Гідрагенізацыя). Лёгка аддае электрон, у водных растворах пратон H​⁺ існуе ў выглядзе іона гідраксонію, утварае вадародную сувязь. У прам-сці атрымліваюць канверсіяй метану: CH₄ + 2H₂O = 4H₂ + CO₂; пры газіфікацыі вадкага і цвёрдага паліва (гл. Вадзяны газ).

Газападобны вадарод выкарыстоўваюць для сінтэзу аміяку, хлорыстага вадароду, метылавага і вышэйшых спіртоў, вуглевадародаў, для гідрагенізацыі тлушчу, таксама для зваркі і рэзкі металаў вадародна-кіслародным полымем, вадкі — як гаручае ў ракетнай і касм. тэхніцы, ізатопы — у атамнай энергетыцы.

І.​В.​Боднар.

т. 3, с. 434