Verbum

ВІ́СМУТ (лац. Bismuthum),

Ві, хімічны элемент V групы перыяд. сістэмы, ат. н. 83, ат. м. 208,9804. Прыродны мае 1 стабільны ізатоп ​²⁰⁹Bi. У зямной кары знаходзіцца 2·10​⁻⁵ % па масе. Трапляецца ў выглядзе мінералаў (гл. Вісмутавыя руды). Крохкі серабрыста-шэры з ружовым адценнем метал, шчыльн. 9800 кг/м³, t_пл 271,4 °C (пры плаўленні памяншаецца ў аб’ёме), t_кіп 1564 °C.

Устойлівы ў сухім паветры, пры t вышэй за 1000 °C гарыць (утварае аксід Bi₂O₃). Раствараецца ў к-тах азотнай і канцэнтраванай сернай (пры награванні). З галагенамі пры 200—250 °C утварае трыгалагеніды (напр., вісмуту хларыд BiCl₃), з большасцю металаў пры сплаўленні — інтэрметал. злучэнні вісмутыды (напр., вісмутыды натрыю Na₃Bi, магнію Mg₃Bi₂). Атрымліваюць пры перапрацоўцы пераважна свінцовых руд. Выкарыстоўваецца як кампанент легкаплаўкіх сплаваў (напр., сплаў Вуда), бабітаў, як цепланосьбіт у ядз. рэактарах (расплаў), для вытв-сці пастаянных магнітаў, у прыладах для вымярэння напружанасці магн. поля. Злучэнні вісмуту выкарыстоўваюць у вытв-сці керамікі, фарфору, спец. шкла, як антысептычныя сродкі.

І.В.Боднар.

т. 4, с. 197

АКТЫВАЦЫ́ЙНЫ АНА́ЛІЗ, радыеактывацыйны аналіз,

метад вызначэння якаснага і колькаснага саставу рэчыва, які грунтуецца на апрамяненні (актывацыі) ат. ядраў і наступным вымярэнні іх радыеактыўнага выпрамянення. Упершыню выкарыстаны венг. хімікамі Дз.Хевешы і Г.Леві (1936).

Актывацыйны аналіз бывае інструментальны (даследаванне другаснага выпрамянення з дапамогай спец. апаратуры без разбурэння пробы) і радыехімічны (хім. раздзяленне радыенуклідаў і вызначэнне актыўнасці кожнага з іх паасобку або ў невял. групе элементаў). Пры актывацыйным аналізе доследны матэрыял пэўны час апрамяняюць ядз. часціцамі, потым вымяраюць энергет. спектр, актыўнасць, перыяд паўраспаду T_1/2 радыеізатопа, які ўтварыўся ў выніку апрамянення. Ведаючы T_1/2, від радыеактыўных пераўтварэнняў, тып і энергію другаснага выпрамянення, якое суправаджае распад узніклага радыеізатопа, ідэнтыфікуюць зыходны ізатоп. Актыўнасць радыеактыўнага ізатопа пасля апрамянення прама прапарцыянальная колькасці ядраў зыходнага (звычайна стабільнага) ізатопа, што дазваляе правесці колькасны аналіз. Адрозніваюць актывацыйны аналіз нейтронны, на зараджаных часціцах і на жорсткіх гама-квантах. Найб. пашыраны нейтронны актывацыйны аналіз: ядры большасці элементаў лягчэй актывуюцца нейтронамі; розніца ў значэннях эфектыўных сячэнняў ядз. рэакцый на нейтронах забяспечвае высокую выбіральнасць метаду адносна элементаў; мае высокую адчувальнасць (10​⁻⁷—10​¹⁰% у залежнасці ад элемента). Актывацыйны аналіз выкарыстоўваецца для аналізу асабліва чыстых рэчываў, кантролю тэхнал. працэсаў, разведкі карысных выкапняў, у крыміналістыцы, археалогіі і інш.

Э.І.Гірэй.

т. 1, с. 211

ВУГЛЯРО́Д (лац. Carboneum),

C, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 6, ат. м. 12,011. Складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​¹²C (98,892%) і ​¹³C (1,108%). Ізатопам ​¹²C карыстаюцца для вызначэння атамнай адзінкі масы. У верхніх слаях атмасферы ўтвараецца радыеактыўны ізатоп ​¹⁴C. У зямной кары ў выглядзе мінералаў і гаручых выкапняў знаходзіцца 2,3·10% вугляроду па масе, у атмасферы ў выглядзе вугляроду дыаксіду — 1,2·10​⁻²%. Вельмі шмат вугляроду ў космасе; на Сонцы па распаўсюджанасці займае 4-е месца пасля вадароду, гелію, кіслароду. Злучэнні вугляроду — асн. састаўная частка тканак раслін і жывёл (гл. Біягены).

Існуюць 2 крышт. мадыфікацыі вугляроду (алмаз, графіт, 3-я — карбін — атрымана штучна) і аморфны (кокс, сажа, драўняны вугаль). Пры звычайных т-рах хімічна інертны, пры высокіх — рэагуе з многімі элементамі: з металамі і некаторымі неметаламі (напр., бор, крэмній) утварае карбіды. Аморфны вуглярод хімічна больш актыўны (моцны аднаўляльнік). Атамы вугляроду здольныя злучацца адзін з адным і ўтвараюць вял. колькасць злучэнняў, якія вывучае арганічная хімія.

Выкарыстоўваюць у вытв-сці алмазных інструментаў (гл. таксама Алмазная прамысловасць), вогнетрывалых матэрыялаў, эл.-тэхн. вырабаў, у ядз. тэхніцы, гумавай, паліграф., лакафарбавай прам-сці, металургіі.

К.Л.Майсяйчук.

т. 4, с. 286

ЗВЫШЦЯКУ́ЧАСЦЬ,

сукупнасць фіз. з’яў, звязаных з працяканнем без трэння вадкага гелію праз капіляры і вузкія шчыліны пры тэмпературах, блізкіх да абсалютнага нуля. Адкрыта эксперыментальна П.Л.Капіцам (1938), тэорыя створана Л.Д.Ландау (1941).

Пры т-ры 2,17 К (λ-пункт) у вадкім геліі (ізатоп ​¹Не) адбываецца фазавы пераход 2-га роду: з нармальнага стану (гелій I) ён пераходзіць у звышцякучы стан (гелій II). З. суправаджаецца вельмі вял. цеплаправоднасцю і наяўнасцю рознасці тэмператур у двух сасудах са звышцякучым геліем, злучаных капілярам, што вядзе да значнай рознасці ціску ў іх (тэрмамех. эфект). У звышцякучым геліі разам са звычайным гукам (ваганні ціску) існуе другі гук (ваганні т-ры). Тэорыя З. заснавана на квантавых уяўленнях аб квазічасціцах — фанонах. У вадкім геліі змена энергіі суправаджаецца вылучэннем або паглынаннем фанона, які мае такую ж залежнасць паміж частатой і энергіяй, як і квант святла, але распаўсюджваецца са скорасцю гуку. Калі гелій II працякае праз капіляр са скорасцю, меншай за скорасць гуку, яго кінетычная энергія не пераходзіць у цеплавую, бо фаноны не могуць узнікнуць (трэнне адсутнічае). Калі скорасць руху перавышае скорасць гуку, узнікае трэнне і З. знікае.

Літ.:

Капица П.Л. Вязкость жидкого гелия при температурах ниже точки λ // Докл. АН СССР. 1938. Т. 18, № 1;

Ландау Л.Д. Собр. тр. Т. 1. М., 1969;

Халатников И.М. Теория сверхтекучести. М., 1971.

Л.І.Камароў.

т. 7, с. 42

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

ЛІ́ТЫЙ (лац. Lithium),

Li, хімічны элемент I гр. перыяд. сістэмы, ат. н. 3, ат. м. 6,941, адносіцца да шчолачных металаў. Прыродны складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁶Li (7,52%) і ​⁷Li (92,48%). У зямной кары 6,510​⁻³ % па масе (гл. Літыевыя руды). Адкрыты ў 1817 швед. хімікам А.Арфведсанам у мінерале петаліце; назва ад грэч. lithos — камень. Л. метал. атрыманы ў 1818 англ. хімікам Г.Дэві.

Мяккі і пластычны серабрыста-беды метал, t_пл 180,54 ​^○С, шчыльн. 533 кг/м³ (самы лёгкі метал). Узаемадзейнічае з вадой, бурна з разбаўленымі мінер. к-тамі (утварае солі; гл. Літыю злучэнні), з галагенамі (з ёдам пры награванні), кіслародам і азотам. У паветры хутка цьмянее з-за ўтварэння Л. нітрыду Li₃N і аксіду Li₂O. Пры награванні ўзаемадзейнічае з вадародам, вугляродам, серай і інш. неметаламі. З металамі ўтварае інтэрметаліды. Важнейшымі злучэннямі Л. з’яўляюцца літыйарганічныя злучэнні. Захоўваюць Л. у герметычных бляшанках пад слоем сумесі парафіну з мінер. маслам. Атрымліваюць электролізам расплаўленай сумесі хларыдаў Л. і калію (ці барыю). Выкарыстоўваюць у вытв-сці анодаў для хім. крыніц току, як кампанент сплаваў магнію і алюмінію, антыфрыкцыйных сплаваў (бабітаў), як каталізатар полімерызацыі; вадкі — у якасці цепланосьбіта ў ядз. рэактарах; ізатоп ​⁶Li — у вытв-сці трытыю. Пры кантакце выклікае апёкі вільготнай скуры і вачэй, пры пападанні ў арганізм — слабасць, санлівасць, галавакружэнне.

І.В.Боднар.

т. 9, с. 318

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