Verbum

ДЫНАМІ́ЧНАЯ СІСТЭ́МА,

у першасным значэнні мех. сістэма з канечным лікам ступеней свабоды (напр., сістэма матэрыяльных пунктаў або цвёрдых цел, якія рухаюцца па законах класічнай механікі). У эўрыстычным сэнсе (гл. Эўрыстыка) — сукупнасць фіз. аб’ектаў, для якіх характэрна адназначная залежнасць працэсаў, што працякаюць у іх, ад знешніх уздзеянняў, узаемных сувязей паміж аб’ектамі і іх пачатковых станаў. У больш шырокім сэнсе — адвольная фіз. сістэма (напр., сістэма аўтам. рэгулявання, радыётэхн. сістэма), якая апісваецца звычайнымі дыферэнцыяльнымі ўраўненнямі, а таксама сістэма такіх ураўненняў (незалежна ад яе паходжання).

У матэм. тэорыі Д.с. разглядаюцца матэм. мадэлі рэчаісных фіз. і мех. сістэм, якія адлюстроўваюць іх асн. ўласцівасці. Для апісання ўсіх тыпаў Д.с. выкарыстоўваюць метад уваходна-выхадных уяўленняў (метад «чорнай скрыні»; выяўленне адпаведнасці паміж уваходнымі і выхаднымі сігналамі) ці метад прасторы станаў (метад фазавай прасторы; выхадны сігнал залежыць ад стану Д.с., уваходнага сігналу і папярэдніх уваходных уздзеянняў). Складаныя Д.с. служаць мадэлямі розных фіз.-хім. асяроддзяў (напр., актыўнае рэчыва лазера, вязкая вадкасць), фізіял. органаў (мышца сэрца, нервовае валакно) і інш. На Беларусі даследаванні Д.с. праводзяцца з 1960-х г. у Ін-це тэхн. кібернетыкі Нац. АН, у Бел. політэхн. акадэміі, Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі і інш.

Літ.:

Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем: Пер. с англ. М., 1971;

Крот А.М. Дискретные модели динамических систем на основе полиномиальной алгебры. Мн., 1990.

А.​М.​Крот.

т. 6, с. 285

МІНЕРА́ЛЬНЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць працэсаў ужывання, усмоктвання, размеркавання і выдзялення неарганічных рэчываў з арганізма жывёл і чалавека. Разам з водным абменам М.а. забяспечвае пастаянства асматычнай канцэнтрацыі, іоннага складу, кіслотна-шчолачнай раўнавагі, аб’ёму вадкасцей унутр. асяроддзя арганізма (гл. Гамеастаз). Характар фіз.-хім. працэсаў у тканках вызначаюць іоны (Na​⁺, K​⁺, Ca​²⁺, Mg​²⁺, Cl​⁻, ${SO}_4^{\mathrm{2-}}$, ${HCO}_3^{\mathrm{-}}$ і інш.) і мікраэлементы. Пазаклетачная вадкасць мае шмат Na​⁺, Ca​²⁺, Cl​⁻, унутрыклетачная — K​⁺, Mg​²⁺, фасфаты. Іонная асіметрыя забяспечваецца дзейнасцю плазматычных мембран, звязваннем некат. іонаў хім. кампанентамі клетак, назапашваннем у органах (напр., у касцявой тканцы дэпаніруецца Ca​²⁺, Mg​²⁺, Sr​²⁺). У млекакормячых жывёл і чалавека солі выводзяцца праз кішэчнік і ныркі (экскрэцыя ўзмацняецца пры іх лішку і памяншаецца пры недахопе). Сутачная патрэба чалавека ў асобных хім. элементах залежыць ад узросту, полу, клімату, роду дзейнасці, рацыёну харчавання. Канцэнтрацыя асобных іонаў падтрымліваецца спец. сістэмамі рэгуляцыі (напр., Na​⁺ і K​⁺ — гармонамі кары наднырачнікаў, Ca​²⁺ — гармонамі шчытападобнай і каляшчытападобнай залоз) і каардынуецца ц. н. с. Парушэнне М.а. прыводзіць да паталаг. з’яў (напр., павышэнне канцэнтрацыі K​⁺ у плазме крыві парушае сардэчную дзейнасць, паніжэнне — выклікае мышачную слабасць, парушэнне функцый нырак і страўнікава-кішачнага тракту).

Літ.:

Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. М.; Л., 1963;

Кравчинский Б.Д. Физиология водно-солевого обмена жидкостей тела. Л., 1963.

С.​С.​Ермакова.

т. 10, с. 383

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

СЕ́РНАЯ КІСЛАТА́,

моцная двухасноўная к-та, H₂SO₄; адзін з асн. прадуктаў хім. прам-сці.

Бязводная (100%-ная) С.к. — бясколерная масляністая вадкасць, шчыльн. 1830,5 кг/м³ (20 °C), t_пл 10,4 °C, t_кіп 296,2 °C (кіпіць з раскладаннем). З вадой і трыаксідам серы SO₃ (гл. Серы аксіды) змешваецца ў любых суадносінах. У водных растворах практычна цалкам дысацыіруе на іоны. Канцэнтраваная С.к. — моцны акісляльнік (асабліва пры награванні); акісляе многія металы (напр., медзь, ртуць), неметалы (вуглярод, серу і інш.), бромісты і ёдзісты вадарод. Разбаўленая ўзаемадзейнічае з актыўнымі, размешчанымі ў электрахім. радзе напружанняў да вадароду, металамі з вылучэннем вадароду. Утварае солі сульфаты і гідрасульфаты, а таксама эфіры (сульфаты арган.). У прам-сці С.к. атрымліваюць кантактным і нітрозным (вежавым) спосабамі. Зыходнае рэчыва для атрымання С.К. — дыаксід серы, які акісляюць да SO₃ кіслародам пры 440 °C у прысутнасці каталізатара (кантактны спосаб) або аксідамі азоту, растворанымі ў С.к. (нітрозны спосаб). Выкарыстоўваюць у вытв-сці мінер. угнаенняў, розных мінер. кіслот і солей, лек. і мыйных сродкаў, фарбавальнікаў, хім. валокнаў, выбуховых рэчываў, а таксама для ачысткі нафтапрадуктаў, у металургіі і гідраметалургіі урану, медзі, нікелю і інш. металаў, як электраліт у свінцовых акумулятарах, асушальнік і інш. С.к. — вельмі агрэсіўнае рэчыва (клас небяспечнасці 2), выклікае цяжкія апёкі скуры, пара пашкоджвае слізістыя абалонкі і лёгкія; ГДК аэразолю С.К. ў атм. паветры 0,1 мг/м³ (сярэднясутачная); смяротная канцэнтрацыя 0,18 мг/л (экспазіцыя 60 мін).

Літ.:

Васильев Б.Т., Отвагина М.И. Технология серной кислоты. М., 1985.

Я.​Г.​Міляшкевіч.

т. 14, с. 351

БЕНЗІ́Н,

прадукт перапрацоўкі нафты — сумесь вуглевадародаў рознай будовы. Бясколерная лятучая вадкасць, мае характэрны пах, t_кіп 30—205 °C, шчыльн. 700—780 кг/м³, вогненебяспечны. Атрымліваюць дыстыляцыяй (прамагонны бензін), каталітычным крэкінгам газа-газойлевых і цяжкіх дыстылятных ці каталітычным рыформінгам бензінавых фракцый нафты. Асн. выкарыстанне — паліва для рухавікоў унутранага згарання. Прадпрыемствы па вытв-сці бензіну на Беларусі ёсць у Мазыры, Наваполацку.

У бензіне прамагонным 3—10% араматычных, 12—30% нафтэнавых, 60—80% нармальных парафінавых, 1—2% ненасычаных вуглевадародаў і да 0,2% серы; у бензіне крэкінгу 12—60% араматычных, 12—30% нафтэнавых, да 50% ненасычаных вуглевадародаў і да 0,2% серы; у бензіне рыформінгу ёсць араматычныя і ізапарафінавыя вуглевадароды, практычна няма ненасычаных і серы. Таварныя прадукты — сумесь бензіну з рознай сыравіны, іх маркі вызначаюцца актанавым лікам, эксплуатацыйныя ўласцівасці паляпшаюцца пры ўвядзенні алкілату, ізаактану, талуолу, некаторых прысадак (гл. таксама Антыдэтанатар). Вырабляюць бензін летні, зімовы, неэтыліраваны і этыліраваны (афарбаваны, мае да 1 мл этылавай вадкасці на 1 кг, ГДК 100 мг/м³). Бензін газавы (нафтавы) — вадкая сумесь насычаных вуглевадародаў. Атрымліваюць са спадарожных газаў, якія вылучаюцца пры здабычы нафты і яе стабілізацыі, ахаладжэннем ці паглынаннем мінер. маслам з наступнай перагонкай. Газавыя бензіны дабаўляюць да інш. бензіну (у т. л. зімовага) для паляпшэння «пускавых» характарыстык. Бензін з малой колькасцю араматычных вуглевадародаў (не больш як 3%) і серы выкарыстоўваюцца як растваральнікі і прамывачныя вадкасці. Уайт-спірыт — растваральнік і экстрагент для тлушчаў, смолаў, каўчукоў; Бензін «галош» выкарыстоўваецца ў вытв-сці гумавых клеяў.

Літ.:

Гуреев А.А., Жоров Ю.М., Смидович Е.В. Производство высокооктановых бензинов. М., 1981.

Л.​М.​Скрыпнічэнка.

т. 3, с. 98

ВА́ДКІЯ КРЫШТАЛІ́,

стан рэчыва, прамежкавы паміж цвёрдым крышталічным і ізатропным вадкім. Характарызуецца цякучасцю і поўнай ці частковай адсутнасцю трансляцыйнага парадку ў структуры пры захаванні арыентацыйнага парадку ў размяшчэнні малекул (гл. Далёкі і блізкі парадак). Вадкія крышталі маюць пэўны тэмпературны інтэрвал існавання.

Пераходы цвёрдага крышталічнага рэчыва ў вадкі крышталь і далей у ізатропную вадкасць і адваротныя працэсы з’яўляюцца фазавымі пераходамі. Паводле спосабу атрымання вадкія крышталі падзяляюцца на ліятропныя (утвараюцца пры растварэнні шэрагу злучэнняў у ізатропных вадкасцях; напр., сістэма мыла — вада) і тэрматропныя (узнікаюць пры плаўленні некаторых рэчываў). Па арганізацыі малекулярнай структуры адрозніваюць вадкія крышталі нематычныя (з вылучаным напрамкам арыентацыі малекул — дырэктарам і адсутнасцю трансляцыйнага парадку), смектычныя (з пэўнай ступенню трансляцыйнага парадку — слаістасцю) і халестэрычныя (нематычныя, у якіх дырэктары сумежных слаёў утвараюць паміж сабою вугал, з-за чаго ўзнікае вінтавая структура). Узаемная арыентаванасць малекул абумоўлівае анізатрапію фіз. уласцівасцей вадкіх крышталёў: пругкасці, электраправоднасці, магн. успрымальнасці, дыэлектрычнай пранікальнасці і інш., што выкарыстоўваецца для выяўлення і рэгістрацыі фіз. уздзеянняў (эл. і магн. палёў, змены т-ры і інш.). Многія арган. рэчывы чалавечага арганізма (эфіры халестэрыну, міэлін, біямембраны) знаходзяцца ў стане вадкіх крышталёў.

Вадкія крышталі выкарыстоўваюцца ў інфарм. дысплеях (калькулятары, электронныя гадзіннікі, вымяральныя прылады і інш.), пераўтваральніках відарысаў, прыладах цеплабачання, мед. тэрмаіндыкатарах і інш. На Беларусі даследаванні вадкіх крышталёў праводзяцца ў БДУ, Мінскім і Віцебскім мед. ін-тах, Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, навук.-вытв. аб’яднанні «Інтэграл» і інш.

Літ.:

Чандрасекар С. Жидкие кристаллы: Пер. с англ. М., 1980;

Текстурообразование и структурная упорядоченность в жидких кристаллах. Мн., 1987.

В.​І.​Навуменка.

т. 3, с. 439

МЫ́ЛЫ,

солі вышэйшых (з 12—22 атамамі вугляроду ў малекуле) тлустых, а таксама нафтэнавых і смаляных кіслот; у вытв-сці і быце — тэхн. сумесі водарастваральных (пераважна натрыевых і каліевых) солей стэарынавай, пальміцінавай, мірысцінавай, лаўрынавай і алеінавай кіслот.

Малекулы М. складаюцца з непалярных (вуглевадародных) і палярных (іонагенных) частак. Пры пэўнай канцэнтрацыі раствору, якая наз. крытычнай канцэнтрацыяй міцэлаўтварэння, малекулы М. ўтвараюць сферычныя часцінкі з некалькіх дзесяткаў малекул (міцэлы), вуглевадародныя радыкалы якіх арыентаваныя ўнутр міцэлы, складаюць яе ядро, а палярныя часткі ўтвараюць паверхневы слой. Міцэлаўтварэннем і высокай паверхневай актыўнасцю М. абумоўлена іх мыйнае дзеянне. М. бываюць цвёрдыя, вадкія, мяккія (пастападобныя) і парашкападобныя. Паводле мэтавага прызначэння падзяляюцца на гасп., туалетныя і тэхнічныя. Атрымліваюць М з тлустых алеяў, жывёльных (цвёрдых і вадкіх) тлушчаў, а таксама сінт. тлустых кіслот. Тэхн. працэс атрымання М. (мылаварэнне) складаецца з варкі і перапрацоўкі ў таварны прадукт. Пры варцы М. зыходныя тлушчы амыляюць (гл. Амыленне) шчолаччу (пераважна гідраксідам натрыю NaOH). Прадукт варкі — мыльны клей (аднародная вязкая вадкасць, гусцее пры ахаладжэнні) перапрацоўваюць у М. гасп. і туалетныя. Цвёрдыя гасп. М. (маюць 40—72% асн. рэчыва) атрымліваюць ахаладжэннем мыльнага клею. Ачысткай мыльнага клею атрымліваюць мыльнае ядро, з якога вырабляюць М. вышэйшых гатункаў — ядровыя. Для вытв-сці цвёрдых туалетных М. выкарыстоўваюць дадаткова ачышчанае ядро, зваранае з лепшай (паводле саставу) тлушчавай сыравіны. Туалетныя М. звычайныя маюць дабаўкі фарбавальнікаў, антыаксідантаў і інш. спец. рэчываў. Выкарыстоўваюць у быце (гасп. і туалетныя М. — асн. мыйны сродак). прам-сці для стабілізацыі эмульсій, як эмульгатары, кампаненты змазачна-ахаладжальных вадкасцей, флотарэагентаў і інш. Прамысл. спосаб вытв-сці М. з выкарыстаннем кальцыніраванай соды вядомы з канца 18 ст.

Ф.​М.​Капуцкі.

т. 11, с. 49

РТУЦЬ (лац. Hydrargyrum),

меркур, Hg, хімічны элемент II групы перыяд. сістэмы, ат. н. 80, ат. м. 200,59. Прыродная Р. складаецца з 7 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі: 196, 198—202, 204. У зямной кары 7∙10​⁻⁶% па масе; трапляецца самародная Р., найважн. рудны мінерал — кінавар. Вядомая са стараж. часоў; лац. назва ад гідра... і грэч. argyros — серабро; сярэдневяковая лац. mercurius — назва Р. ў алхімікаў.

Серабрыстая вадкасць (адзіны валкі метал t_пл -38,87 °C), шчыльн. 13545,7 кг/м³ (цяжэйшая за ўсе вядомыя вадкасці), t_кіп 356,58 °C. Пара Р. бясколерная, пры высокай т-ры і эл. разрадзе выпрамяняе бачнае блакітнавата-зялёнае і ультрафіялетавае святло. Хімічна ўстойлівая. У сухім паветры не акісляецца; акісляецца азонам і пры t > 300 °C кіслародам (утвараецца аксід HgO). Непасрэдна не ўзаемадзейнічае з азотам. фосфарам, вугляродам, крэмніем. Раствараецца ў азотнай і гарачай канцэнтраванай сернай к-тах, царскай гарэлцы. Лёгка ўзаемадзейнічае з галагенамі (гл. Ртуці хларыды) і халькагенамі (гл. Ртуці сульфід). З металамі ўтварае амальгамы. Пашыраны ртуцьарганічныя злучэнні. Атрымліваюць пераважна акісляльным абпалам кінавары. Выкарыстоўваюць для вырабу катодаў пры электрахім. атрыманні едкіх шчолачаў і хлору, а таксама для палярографаў, у вытв-сці ртутных вентыляў, люмінесцэнтных і ртутных лямпаў (гл. Газаразрадныя крыніцы святла), дыфузійных вакуумных помпаў, кантрольна-вымяральных прылад (тэрмометраў, барометраў, манометраў) і інш. Р. высокатаксічная для ўсяго жывога, пара і злучэнні Р. вельмі атрутныя, назапашваюцца ў арганізме і парушаюць абмен рэчываў, пашкоджваюць нервовую сістэму. ГДК у атм. паветры 0,0003 мг/м³, у вадзе 0,0005 мг/л.

Літ.:

Трахтенберг И.М., Коршун М.Н. Ртуть и ее соединения в окружающей среде. Киев, 1990.

т. 13, с. 415

СЕ́РЫ АКСІ́ДЫ,

хімічныя злучэнні серы з кіслародам. Найб. пашыраныя аксіды серы (IV), ці серы дыаксід SO₂, і аксід серы (VI), ці серы трыаксід SO₃.

Серы дыаксід (сярністы ангідрыд, сярністы газ) — бясколерны газ з рэзкім пахам, шчыльн. 2,926 кг/м³, t_пл -75,46 °C, t_кіп -10,6 °C. Добра раствараецца ў вадзе, этаноле, дыэтылавым эфіры. Водны раствор SO₂ — сярністая кіслата H₂SO₃: моцная двухасноўная к-та, якая існуе толькі ў растворы, утварае солі — сульфіты і гідрасульфіты. Уваходзіць у склад вулканічных газаў. У прам-сці атрымліваюць абпальваннем пірыту. Выкарыстоўваюць пераважна ў вытв-сці сернай к-ты, а таксама як аднаўляльнік, антыаксідант, для адбельвання шэрсці, шоўку і інш., кансервавання агародніны, садавіны; вадкі — як холадагент. Серы трыаксід (серны ангідрыд) — бясколерная вадкасць (пры пакаёвай т-ры), t_кіп 44,7 °C; пры т-ры ніжэй за 16,8 °C — празрыстыя крышталі (α=SO₃). У прысутнасці вельмі нязначнай колькасці вільгаці (1 моль вады на 10​⁶ моль SO₃) полімерызуецца і цвярдзее; цвёрды існуе ў β-, γ- і δ-мадыфікацыях (t_пл 32,5, 62,2 і 95 °C адпаведна). Бурна (з вылучэннем вял. колькасці цяпла) узаемадзейнічае з вадой, утварае серную кіслату. У вільготным паветры «дыміць». Раствараецца ў канцэнтраванай сернай кіслаце (раствор наз. алеумам). Моцны акісляльнік. Атрымліваюць каталітычным акісленнем SO₂. Выкарыстоўваюць для вытв-сці сернай к-ты, олеума, сінтэзу шматлікіх арган. рэчываў, для гідратацыі пры вытв-сці азотнай к-ты. С.а. атрутныя; пашкоджваюць слізістыя абалонкі органаў дыхання, серны ангідрыд выклікае цяжкія апёкі скуры. SO₂ — адзін з асн. ядаў, што атручваюць навакольнае асяроддзе, ГДК у атм. паветры 0,5 мг/м³.

А.​Л.​Чарнякова.

т. 14, с. 353