Verbum

ВАНА́ДЫЙ

(лац. Vanadium),

V, хімічны элемент V групы перыяд. сістэмы, ат. н. 23, ат. м. 50,9415. Прыродны складаецца з 2 ізатопаў: ​⁵¹V (99,76%) і слаба радыеактыўнага ​⁵⁰V (0,24%, перыяд паўраспаду 1014 гадоў). Належыць да рассеяных элементаў, трапляецца ў выглядзе мінералаў (гл. Ванадыніт). У зямной кары знаходзіцца 0,019% па масе.

Пластычны серабрыста-шэры метал, шчыльн. 6110 кг/м³, t_пл 1920 °C. Устойлівы да ўздзеяння раствораў неарган. к-т, соляў і шчолачаў. Раствараецца ў канцэнтраваных к-тах, у расплавах шчолачаў, на паветры акісляецца да ванадатаў. Пры 600—800 °C узаемадзейнічае з кіслародам, з азотам утварае нітрыд (VN, t_пл 2360 °C), з вугляродам — карбід (VC, чорныя крышталі, t_пл каля 2830 °C, мае высокую цвёрдасць). Крыніца здабычы — жал. руды, якія маюць злучэнні ванадыю. Атрымліваюць з пентаксіду дыванадыю V₂O₅ металатэрмічным аднаўленнем. Выкарыстоўваюць як легіруючы кампанент сталяў і спец. сплаваў для авіяц. і касм. тэхнікі, суднабудавання; кампанент звышправодных сплаваў. Злучэнні ванадыю таксічныя; ГДК для V₂O₅ 0,1—0,5 мг/м³.

Г.В.Боднар.

т. 3, с. 500

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., вісмута 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 вісмута выкарыстоўваюць у вытв-сці керамікі, фарфору, спец. шкла, як антысептычныя сродкі.

І.В.Боднар.

т. 4, с. 197

АЛЮМІ́НІЙ

(лац. Aluminium),

Al, хімічны элемент III групы перыядычнай сістэмы Мендзялеева, ат. н. 13, ат. м. 26,98. Прыродны алюміній складаецца з аднаго стабільнага ізатопа ​²⁷Al (100%). У літасферы алюміній складае 8,8% па масе (першае месца сярод металаў). Атрыманы ў 1825 дацкім вучоным Х.К.Эрстэдам. Галоўныя носьбіты алюмінію — алюмасілікаты, асн. крыніцы атрымання — баксіты, алуніты, нефелін-апатытавыя руды.

Лёгкі серабрыста-белы метал, добра праводзіць цеплыню і электрычнасць, пластычны, шчыльн. 2,7·10 кг/м³, t_пл 660 °C. Хім. актыўны: на паверхні стварае ахоўную аксідную плёнку, аднаўляе металы і неметалы з іх аксідаў, узаемадзейнічае з галагенамі, пры высокіх т-рах з азотам, вугляродам і серай. На алюміній не дзейнічаюць разбаўленыя і моцныя азотная, саляная і серная к-ты. Алюміній з шчолачамі ўтварае алюмінаты. Прамысловы спосаб атрымання заснаваны на электролізе раствору гліназёму (Al₂O₃) у расплаўленым крыяліце (Na₃AlF₆) пры t 950 °C. Выкарыстоўваецца ў авіяцыі, буд-ве (канструкцыйны матэрыял), электратэхніцы, металургіі (гл. Алюмінатэрмія), хім. і харч. прам-сці (тара, упакоўкі), вытв-сці выбуховых рэчываў (аманал, алюматол). Як мікраэлемент уваходзіць у склад тканак жывых арганізмаў і раслін; лішак алюмінію шкодны, акумулюецца ў печані, падстраўнікавай і шчытападобнай залозах.

т. 1, с. 292

БРОМ

(лац. Bromum),

Br, хімічны элемент VII групы перыяд. сістэмы. Ат. н. 35, ат. м. 79,904; належыць да галагенаў. Прыродны складаецца са стабільных ізатопаў ​⁷⁹Br (50,56%) і ​⁸¹Br (49,44%). Вядомы штучныя радыеактыўныя ізатопы (​⁸⁰Br, ​⁸²Br). Адкрыты франц. хімікам Ж.Баларам (1826).

Бром — чырвона-бурая вадкасць з непрыемным рэзкім пахам, лёгка выпараецца, t_пл -7,25 °C, t_кіп 59,2 °C, шчыльн. 3105 кг/м³. Слаба раствараецца ў вадзе (насычаны водны раствор наз. бромнай вадой), добра ў арган. растваральніках. Малекула двухатамная. Бром непасрэдна рэагуе з большасцю металаў (акрамя плаціны і танталу) і з некаторымі неметаламі (сера, фосфар) з утварэннем брамідаў. З вадародам пры награванні ўтварае бромісты вадарод. З кіслародам і азотам непасрэдна не рэагуе. Моцны акісляльнік Атрымліваюць з марской вады, азёрных і падземных расолаў, шчолаку калійнай вытв-сці акісленнем брамідаў хлорам. Бром і яго злучэнні выкарыстоўваюць у вытв-сці антыдэтанатараў (для бензіну), фота- і кінаматэрыялаў, медыкаментаў, інсектыцыдаў, фарбавальнікаў. Ядавіты; ГДК у паветры 0,5 мг/м³.

Літ.:

Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, иода и их соединений. М., 1979.

т. 3, с. 259

ГАРЭ́ННЕ,

фізіка-хімічны працэс пераўтварэння рэчыва, які суправаджаецца інтэнсіўным вылучэннем энергіі, цепла- і масаабменам з навакольным асяроддзем і звычайна яркім свячэннем (полымем). Гарэнне ў адрозненне ад выбуху і дэтанацыі адбываецца з меншай скорасцю і без утварэння ўдарнай хвалі.

Аснова гарэння — экзатэрмічныя хім. рэакцыі, здольныя да самапаскарэння з-за назапашвання вылучанай цеплыні (цеплавое гарэнне) ці актыўных прамежкавых прадуктаў рэакцыі (ланцуговае гарэнне). Найб. шырокі клас рэакцый гарэння — акісленне вуглевадародаў (напр., пры гарэнні прыроднага паліва), вадароду, металаў і інш. Акісляльнікі — кісларод, галагены, нітразлучэнні, перхлараты. Асн. асаблівасць гарэння — здольнасць распаўсюджвання ў прасторы з-за нагрэву ці дыфузіі актыўных цэнтраў. Гарэнне можа пачацца самаадвольна (самазагаранне) ці ў выніку запальвання (полымем, эл. іскрай). Паводле агрэгатнага стану гаручага рэчыва і акісляльніку адрозніваюць гамагеннае (гарэнне газаў і газападобных рэчываў у асяроддзі газападобнага акісляльніку), гетэрагеннае (гарэнне вадкага ці цвёрдага паліва ў газападобным акісляльніку) і гарэнне выбуховых рэчываў і порахаў. Выкарыстоўваюць для вылучэння энергіі паліва ў тэхніцы (маторабудаванне, ракетная тэхніка) і цеплаэнергетыцы, атрымання мэтавых прадуктаў у тэхнал. працэсах (доменны працэс, металатэрмія і інш.). В.Л.Ганжа.

т. 5, с. 80

ВО́ЛАВА,

цына (лац. Stannum), Sn, хімічны элемент IV групы перыяд. сістэмы, ат. н. 50, ат. м. 118,710. Прыроднае волава складаецца з 10 стабільных ізатопаў: ​¹¹²Sn, ​¹¹⁴Sn – ​¹²⁰Sn, ​¹²²Sn, ​¹²⁴Sn; найб. пашыраныя — ​¹²⁰Sn (32,59%) і ​¹¹⁸Sn (24,22%). У зямной кары змяшчаецца 8·10​^-3 % па масе. Трапляецца ў мінералах (гл. Алавяныя руды). Вядома з глыбокай старажытнасці (2-е тыс. да н.э.). Серабрыста-белы метал, мяккі і пластычны, t_пл 231,91 °C, t_кіп 2620 °C, паліморфны (гл. Полімарфізм); пры т-ры вышэй за 13,2 °C існуе белае волава (β-Sn, шчыльн. 7295 кг/м³), якое пры т-ры ніжэй за 13,12 °C пераходзіць у шэрае волава (α-Sn, шчыльн. 5846 кг/м³), пры гэтым метал ператвараецца ў шэры парашок. У звычайных умовах устойлівае да ўздзеяння вады і кіслароду, узаемадзейнічае з галагенамі, неарган. к-тамі, пры награванні — з дыаксідам вугляроду, неметаламі (серай, селенам, фосфарам і інш.), з растворамі шчолачаў, з металамі (кальцыем, магніем, тытанам і інш.) утварае інтэрметал. злучэнні (гл. Волава злучэнні). Атрымліваюць з алавяных руд і рэгенерацыяй адходаў. Выкарыстоўваюць як кампанент сплаваў бронза, латунь, бабіт (гл. Волава сплавы), для аховы металаў ад карозіі (луджэнне).

І.В.Боднар.

т. 4, с. 259

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

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

ГЕРМА́НІЙ

(лац. Germanium),

Ge, хімічны элемент IV групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 32, ат. м. 72,59. Прыродны складаецца з 5 стабільных ізатопаў, найб. колькасць ​⁷⁴Ge (36,54%). У зямной кары 1,5·10​^-4% па масе. Належыць да рассеяных элементаў. Адкрыты ў 1886 К.А.Вінклерам, названы ім у гонар яго радзімы (Германія).

Цвёрдае крохкае рэчыва серабрыстага колеру з метал. бляскам, t_пл 938,25 °C, шчыльн. 5323 кг/м³ (25 °C), шчыльн. вадкага 5557 кг/м³ (1000 °C). Паўправаднік, шырыня забароненай зоны 0,66 эВ. Пры звычайных умовах устойлівы да ўздзеяння вады, кіслароду, разбаўленых к-т. Узаемадзейнічае з азотнай к-той, царскай гарэлкай, растворамі шчолачаў у прысутнасці акісляльніку (утварае солі германаты, пры награванні — з большасцю неметалаў. У паветры пры 700 °C акісляецца да германію дыаксіду. Пры сплаўленні з металамі ўтварае германіды — крохкія цвёрдыя рэчывы з метал. бляскам (напр., германід цырконію Zi₅Ge₃, t_пл 2330 °C). Атрымліваюць з пабочных прадуктаў пры перапрацоўцы руд каляровых металаў, з попелу некаторых відаў вугалю, адходаў коксахім. вытв-сці. Выкарыстоўваюць у паўправадніковай тэхніцы для вырабу дыёдаў, транзістараў, тэрма- і фотарэзістараў; як кампанент сплаваў, матэрыял для лінзаў у прыладах інфрачырвонай тэхнікі і дэтэктараў іанізавальнага выпрамянення.

І.В.Боднар.

т. 5, с. 177

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