Verbum

ГА́ФНІЙ (лац. Hafnium),

Hf, хімічны элемент IV групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 72, ат. м. 178,49. Складаецца з 6 ізатопаў з масавымі лікамі 174, 176—180. Належыць да рассеяных элементаў, у зямной кары знаходзіцца (3—4)∙10​⁻⁴% па масе. Адкрыты ў 1923 венг. хімікам Дз.Хевешы і нідэрл. фізікам Дз.​Костэрам, названы па месцы адкрыцця — г. Капенгаген.

Бліскучы серабрыста-шэры пластычны метал, існуе ў 2 крышт. мадыфікацыях: гексаганальнай α-Hf і кубічнай β-Hf (вышэй за 1740 °C). Шчыльн 13 350 кг/м³, t_пл каля 2230 °C. Кампактны гафній устойлівы ў паветры, парашкападобны пірафорны (гл. Пірафорныя рэчывы). Па хім. уласцівасцях падобны да цырконію. Пры т-ры вышэй за 700 °C з кіслародам утварае дыаксід HfO₂, (белыя крышталі, t_пл 2780 °C), пры 200—400 °C з галагенамі — тэтрагалагеніды (напр., тэтрахларыд HfCl₄ — бясколерныя крышталі, т-ра вазгонкі 315 °C), пры высокіх т-рах з азотам, борам, крэмніем, вугляродам — металападобныя тугаплаўкія злучэнні (напр., нітрыд HfN — залаціста-жоўтыя крышталі, t_пл 3310 °C). Злучэнні гафнію атрымліваюць пры вытв-сці цырконію з руднай сыравіны, метал. гафнію — аднаўленнем HfCl₄ магніем ці кальцыем. Выкарыстоўваюць як матэрыял для рэгулюючых стрыжняў і аховы ядз. рэактараў, кампанент гарачатрывалых і тугаплаўкіх сплаваў у авіяцыі і ракетнай тэхніцы.

І.​В.​Боднар.

т. 5, с. 93

КА́ДМІЙ (лац. Cadmium),

Cd, хімічны элемент II групы перыяд. сістэмы, ат. н. 48, ат. м. 112,41. Прыродны складаецца з 8 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі: 106, 108, 110—114, 116. У зямной кары 1,3510​⁻⁵% па масе, знаходзіцца пераважна ў цынкавых рудах. Адкрыты ў 1817 ням. хімікам Ф.​Штромеерам, названы ад грэч. kadmeia — цынкавая руда.

Серабрыста-белы метал, мяккі і коўкі, t 321,1 °C, t_кіп 766,5 °C, шчыльн. 8650 кг/м. У паветры пакрываецца тонкай плёнкай аксіду CdO, якая ахоўвае яго ад далейшага акіслення. Узаемадзейнічае з мінер. к-тамі, пры т-ры, вышэйшай за т-ру плаўлення, — з галагенамі і халькагенамі (сульфід CdS, селенід CdSe і тэлурыд CdTe — паўправадніковыя матэрыялы), пры сплаўленні — з фосфарам, мыш’яком і сурмой. Непасрэдна не ўзаемадзейнічае з вадародам, азотам, вугляродам, борам. крэмніем. Атрымліваюць пры перапрацоўцы цынкавых, свінцова-цынкавых і медна-цынкавых руд. Выкарыстоўваюць для кадміравання, як кампанент спец. прыпояў, сплаваў, на выраб стрыжняў для ядз. рэактараў, электродаў для акумулятараў і нармальных элементаў, для атрымання пігментаў, паўправадніковых матэрыялаў, стабілізатараў пластмас. Пара К. і яго злучэнняў таксічная, удыханне яе выклікае рвоту, сутаргі, ГДК 0,1 мг/м³. К. можа назапашвацца ў арганізме чалавека, хранічнае атручванне прыводзіць да анеміі і разбурэння касцей, ГДК у пітной вадзе 0,01 мг/л.

А.​П.​Чарнякова.

т. 7, с. 406

КАРО́ЗІЯ ў тэхніцы,

1) К. металаў — разбурэнне металаў у выніку хім., эл.-хім. і біяхім. ўзаемадзеяння са знешнім асяроддзем (паветрам, вадой і інш.). К. жалеза і яго сплаваў наз. таксама ржаўленнем.

Хім. К. абумоўлена адначасовым працяканнем акісляльных і аднаўляльных рэакцый (гл. Акісленне-аднаўленне). Назіраецца пры высокай т-ры, у паветры, расплаўленых металах, нафце, бензіне і інш. Найб. пашыраным электрахім. К. ўзнікае пры ўзаемадзеянні металаў з вадкімі электралітамі. Біяхім. К. выклікаюць бактэрыі і інш. мікраарганізмы. Адрозніваюць таксама К.: пад напружаннем, блукальнымі токамі, радыехімічную, кантактную (пры кантакце двух разнародных металаў), пры кавітацыі, фрэтынг-карозію (крохкае разбурэнне пры адначасовым уздзеянні знешняга асяроддзя, трэння і цыклічных нагрузак); суцэльную (раўнамерную, нераўнамерную) і мясцовую (плямамі, язвамі, кропкамі, міжкрышталітную і інш.). Страты ад К. ў развітых краінах складаюць 5—10% ад нац. даходу. Змяншаюць К. ўвядзеннем у металы інгібітараў, легіраваннем, нанясеннем ахоўных пакрыццяў, выкарыстаннем каразійнаўстойлівых матэрыялаў, у т. л. нержавеючых сталей.

2) К. бетону і жалезабетону — разбурэнне іх у выніку хім., фізіка-хім. і біял. ўзаемадзеяння з агрэсіўным знешнім асяроддзем (пры фільтрацыі водных раствораў праз бетон). Яе змяншаюць выбарам устойлівых цэментаў і запаўняльнікаў, выкарыстаннем бетонаў павышанай шчыльнасці, воданепранікальнасці і ўстойлівасці, унясеннем спец. дабавак, нанясеннем лакафарбавых пакрыццяў, абмазкай арматуры ахоўнымі саставамі і інш.

А.​І.​Гараст.

т. 8, с. 88

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

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

ЛА́ЗЕРНАЯ ТЭХНАЛО́ГІЯ,

сукупнасць тэхнал. прыёмаў і спосабаў апрацоўкі, змены ўласцівасцей, стану і формы матэрыялу або паўфабрыкату з дапамогай выпрамянення лазераў. Асн. аперацыі Л.т. звязаны з цеплавым дзеяннем лазернага выпрамянення (пераважна цвердацелых лазераў і газавых лазераў). Эфектыўнасць Л.т. абумоўлена высокай лакальнасцю і кароткачасовасцю ўздзеяння, вял. шчыльнасцю патоку энергіі ў зоне апрацоўкі, магчымасцю вядзення тэхнал. працэсаў у празрыстых асяроддзях (у вакууме, газе, вадкасці, цвёрдым целе). Выкарыстоўваецца ў мікраэлектроніцы і электравакуумнай тэхніцы, паліграфіі, машынабудаванні, у прам-сці буд. матэрыялаў для свідравання адтулін, рэзкі і скрайбіравання (нанясення малюнкаў на паверхню) плёнак і паўправадніковых пласцін, зваркі (гл. Лазерная зварка), загартоўкі, гравіроўкі, нарэзкі рэзістараў, рэтушы фоташаблонаў і інш.

Свідраванне адтулін звычайна робіцца імпульсным лазерам (працягласць імпульсу 0,1—1 мс) у любых матэрыялах (цвёрдых, крохкіх, тугаплаўкіх, радыеактыўных). Лазерам свідруюць алмазныя фільеры для валачэння дроту, стальныя і керамічныя фільеры для вытв-сці штучных валокнаў, рубінавыя камяні для гадзіннікаў, ферытавыя пласціны для запамінальных прыстасаванняў ЭВМ, дыяфрагмы электронна-прамянёвых прылад, керамічныя ізалятары, вырабы са звышцвёрдых сплаваў і інш. Лазерная рэзка вядзецца ў імпульсным і бесперапынным рэжыме, з падачай у зону рэзкі струменю газу (звычайна паветра або кіслароду). Выкарыстоўваецца для раздзялення дыэлектрычных і паўправадніковых падложак (таўшчынёй 0,3—1 мм), скрайбіравання паўправадніковых пласцін, рэзання крохкіх вырабаў са шкла, сіталу і пад. (метадам тэрмічнага расколвання) і інш. Фігурная апрацоўка паверхні — стварэнне мікрарэльефа на матэрыялах выпарэннем, тэрмаапрацоўкай, акісляльна-аднаўляльнымі і інш рэакцыямі, выкліканымі награваннем, тэрмастымуляванымі дыфузійнымі працэсамі. Выкарыстоўваецца ў мікраэлектроніцы, паліграфічнай прам-сці, пры апрацоўцы цвёрдых сплаваў, ювелірных камянёў і інш. У электроннай тэхніцы перспектыўныя кірункі Л.т.: паверхневы адпал паўправадніковых пласцін з мэтай узнаўлення структуры іх крышталічнай рашоткі пры іонным легіраванні, стварэнне актыўных структур на паверхні паўправаднікоў, атрыманне p-n-пераходаў метадам лакальнай дыфузіі з лазерным нагрэвам, нанясенне тонкіх метал. і дыэл. плёнак лазерным выпарэннем і інш. У фоталітаграфіі Л.т. выкарыстоўваюцца для вырабу звышмініяцюрных друкарскіх плат, інтэгральных схем, відарысаў і інш. элементаў мікраэлектроннай тэхнікі; у хім. і мікрабіял. вытв-сці — для селектыўнага стымулявання хім. і біял. актыўнасці малекул; у медыцыне — для лячэння скурных захворванняў, язваў страўніка, кішэчніка і інш. Магутныя (ад 1 кВт і вышэй) лазеры выкарыстоўваюцца для рэзкі і зваркі тоўстых стальных лістоў, паверхневай загартоўкі, наплаўлення і легіравання буйнагабарытных дэталей, ачысткі будынкаў ад паверхневых забруджванняў, рэзкі мармуру, граніту, раскрою тканіны, скуры і інш.

На Беларусі распрацоўкі па Л.т. вядуцца ў ін-тах Нац. АН (фізікі, малекулярнай і атамнай фізікі, фізіка-тэхнічным, прыкладной фізікі, фотабіялогіі і інш.), Ін-це прыкладных фіз. праблем БДУ, Гомельскім ун-це, у шэрагу галіновых НДІ.

Літ.:

Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. М., 1985;

Дьюли У. Лазерная технология и анализ материалов: Пер. с англ. М., 1986;

Промышленное применение лазеров: Пер. с англ. М., 1988.

В.​В.​Валяўка, В.​К.​Паўленка.

т. 9, с. 101

ДУГАВА́Я ЗВА́РКА, электрадугавая зварка,

зварка плаўленнем, пры якой канцы дэталей, што злучаюць, награваюць электрычнай дугой Дугавы разрад запальваецца паміж вырабам і электродам або толькі паміж электродамі. Цяпло дугі плавіць метал вырабу і электрода (пры няплаўкім электродзе — прысадачнага прутка). Ванна вадкага металу, што ўзнікае ў месцы зваркі, пры астыванні моцна злучае вырабы.

Адрозніваюць Д.з.: ручную і аўтаматычную; плаўкім (стальным, алюмініевым, медным і з іх сплаваў) і няплаўкім (вальфрамавым, вугальным, графітавым) электродамі; газаэлектрычную зварку, зварку пад флюсам (які ахоўвае метал ад акіслення і азатавання; робіцца спец. трактарам для Д.з.), пакрытым электродам (з ахоўнай абмазкай), сціснутай дугой (гл. Плазменная зварка). Пры Д.з. выкарыстоўваюць пастаянны ток (ад зварачнага пераўтваральніка) або пераменны (ад зварачнага трансфарматара). Д.з. выкарыстоўваецца пры вытв-сці зварных канструкцый, а таксама для наплаўлення, часам рэзання металаў, злучэння шкла, фарфору, пластмас і інш. Адкрыта ў 1881 М.М.Бенардосам. У 1888 М.​Г.​Славянаў распрацаваў спосаб Д.з. з металічным плаўкім электродам, пабудаваў першы зварачны генератар пастаяннай а току.

Літ.:

Гл. пры арт. Зварка.

М.​М.​Кунцэвіч.

т. 6, с. 250

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