Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 37 (всего у книги 56 страниц)
Синтетические кристаллы
Синтети'ческие криста'ллы, кристаллы, выращенные искусственно в лабораторных или заводских условиях. Из общего числа С. к. около 104 относятся к неорганическим веществам. Некоторые из них не встречаются в природе. Однако первое место занимают органические С. к., насчитывающие сотни тысяч разнообразных составов и вообще не встречающиеся в природе. С другой стороны, из 3000 кристаллов, составляющих многообразие природных минералов, искусственно удаётся выращивать только несколько сотен, из которых для практического применения существенное значение имеют только 20—30 (см. табл.). Объясняется это сложностью процессов кристаллизации и техническими трудностями, связанными с необходимостью точного соблюдения режима выращивания монокристаллов.
Первые попытки синтеза кристаллов, относящиеся к 16—17 вв., состояли в перекристаллизации воднорастворимых кристаллических веществ, встречающихся в виде кристаллов в природе (сульфаты, галогениды). После расшифровки состава природных минералов появились попытки синтеза минералов из порошков с использованием техники обжига. Этим методом были получены мелкие С. к. В начале 20 в. синтезом кристаллов занимались Е. С. Федоров и Г. В. Вульф, которые исследовали условия кристаллизации воднорастворимых соединений и усовершенствовали аппаратуру. В дальнейшем А. В. Шубников разработал общие принципы образования кристаллов из водных растворов [сегнетова соль, дигидрофосфат калия и др., см. рис. 1, 3, 4] и из расплавов (однокомпонентных и многокомпонентных систем), под его руководством была создана первая фабрика С. к.
С. к. кварца получают в гидротермальных условиях. Маленькие «затравочные» кристаллы различных кристаллографических направлений вырезаются из природных кристаллов кварца. Хотя кварцшироко распространён в природе, однако его природные запасы не покрывают нужд техники, кроме того, природный кварц содержит много примесей. С. к. кварца массой до 15 кг выращивают в автоклавах в течение многих месяцев, а особо чистые кристаллы (оптический кварц) растут несколько лет (рис. 5, 6).
Наиболее распространённые синтетические кристаллы
| Название | Химическая формула | Методы выращивания | Средняя величина кристаллов | Области применения |
| Кварц | SiO2' | Гидротермаль– ный | От 1 до 15 кг, 300´200´150 мм | Пьезоэлектрические преобразователи, ювелирные изделия, оптические приборы |
| Корунд | Al2O3 | Методы Вернейля и Чохральского, зонная плавка | Стержни диаметром 20—40 мм, длиной до 2 м, пластинки 200´300´30 мм | Приборостроение, часовая промышленность, ювелирные изделия |
| Германий | Ge | Метод Чохральского | От 100 г до 10 кг, цилиндры 200 мм ´ 500 мм | Полупроводниковые приборы |
| Кремний | Si | То же | То же | То же |
| Галогениды | KCl, NaCl | То же | От 1 до 25 кг, 100´100´600 | Сцинтилляторы |
| Сегнетова соль | KNaC4H4O6´4H2O | Кристаллизация из растворов | От 1 до 40 кг, 500´500´300 мм | Пьезоэлементы |
| Дигидрофосфат калия | KH2PO4 | То же | От 1 до 40 кг, 500´500´300 мм | То же |
| Алюмоиттрие– вый гранат | Y3Al5O12 | Метод Чохральского, зонная плавка | 40´40´150 мм 30´200´150 мм | Лазеры, ювелирные изделия |
| Иттриево-же– лезистый гранат | Y3Fe5O12 | Кристаллизация из растворов-расплавов | 30´30´30 мм | Радиоакустическая промышленность, электроника |
| Гадолиний-галлиевый гранат | Gd3Ga5O12 | Метод Чохральского | 20´30´100 мм | Подложки для магнитных плёнок |
| Алмаз | C | Кристаллизация при сверхвысоких давлениях | От 0,1 до 3 мм | Абразивная промышленность |
| Ниобат лития | LiNbO3 | Метод Чохральского | 10´10´100 мм | Пьезо– и сегнетоэлементы |
| Нафталин | C10H8 | Метод Киропулоса | Блоки в несколько кг | Сцинтилляционные приборы |
| Бифталат калия | C8H5O4K | Кристаллизация из водных растворов | 40´100´100 мм | Рентгеновские анализаторы, нелинейная оптика |
| Кальцит | CaCO3 | Гидротермальный | 10´30´30 мм | Оптические приборы |
| Сульфид кадмия | CdS | Рост из газовой фазы | Стержни 20´20´100 мм | Полупроводниковые приборы |
| Сульфид цинка | ZnS | То же | Стержни 20´20´100 мм | |
| Арсенид галлия | GaAs | Газотранспорт– ные реакции | Стержни 20´20´100 мм | |
| Фосфид галлия | GaP | То же | То же | То же |
| Молибдаты редкоземельных элементов | Y2(MoO4)3 | Комбинирован– ный метод Чохральского | 10´10´100 мм | Лазеры |
| Двуокись циркония | ZrO2 | Высокочастот– ный нагрев в холодном контейнере | Блоки около 2 кг, столбчатые кристаллы 100´10´50 мм | Ювелирные изделия |
| Двуокись гафния | HfO2 | То же | То же | То же |
| Вольфрамат кальция | CaWO4 | То же | 10´10´100 мм | Лазеры |
| Алюминат иттрия | IAlO3 | Метод Чохральского | 10´10´100 мм | То же |
| Алюминий (трубы разных сечений) | Al | Метод Степанова | Длина 103мм, диаметр 3—200 мм | Металлургия |
Мир геометрически правильных кристаллов связан в сознании людей с миром драгоценных и поделочных камней. Поэтому усилия многих учёных были направлены на синтез алмаза, рубина, аквамарина, сапфира и др. В начале века были получены С. к. рубина из растворов в расплавах поташа и соды в виде кристалликов темно-малинового цвета. Позже (в конце 19 в.) французский учёный Вернейль изобрёл специальный аппарат для получения С. к. рубина, который в дальнейшем был усовершенствован. Порошок Al2O3 с добавкой нескольких % Cr2O3 непрерывно поступает в зону печи, где происходит горение водорода в кислороде. Капли расплавленной массы попадают затем на более холодный участок затравки и тотчас же кристаллизуются. В СССР работают аппараты системы С. К. Попова, которые позволяют получать С. к. рубина в виде стержней диаметром от 20 до 40 мм и Длина до 2 м – для лазеров, нитеводителей, а также для стекол космических приборов. Большую долю С. к. рубина потребляет часовая промышленность, но основным потребителем синтетического рубина является ювелирная промышленность. Добавка к Al2O3 примесей солей Ti, Со, Ni и других позволяет получить С. к. различной окраски, имитирующие окраску сапфиров, топазов, аквамаринов (рис. 7, 8) и других природных драгоценных камней.
С. к. алмаза были получены в 50-х гг. из порошка графита, смешанного с Ni. Смесь прессуется в виде небольших (2—3 см) дисков, которые затем нагреваются до температуры 2000—3000 °С при давлении в 100—200 тыс. am. В этих условиях графит превращается в алмаз. Величина С. к. алмаза порядка десятых долей мм. В особых условиях удаётся получить С. к. алмаза до 2—3 мм. В СССР создана алмазная промышленность для нужд главным образом буровой техники. С. к. алмазов, конкурирующие с природными ювелирными образцами, пока получены в небольших количествах.
Начиная с 50-х гг. развивается промышленность органических С. к. – нафталина, стильбена, толана, антрацена и др., применяющихся в сцинтилляционных устройствах (см., например, Сцинтилляционный счётчик). Синтез этих кристаллов осуществляется в основном методом Чохральского. По размерам эти С. к. соперничают с крупными неорганическими (воднорастворимыми) кристаллами. Наиболее применяемые полупроводниковые кристаллы (Ge, Si, Ga, As и др.) в природе не встречаются. Все они выращиваются из расплавов в виде цилиндров диаметром от 10 до 20 см и Длина 30—50 см.
В лабораторных условиях из растворов расплавов выращивают С. к. феррогранатов и изумрудов. Однако промышленного развития эти методы ещё не получили. Развиваются исследования, связанные с промышленным выпуском синтетических драгоценных камней на основе алюмоиттриевых гранатов (гранатиты) (рис. 2а, 2б) и двуокисей циркония и гафния (фианиты). Это – С. к. с окраски, имитирующие изумруды, топазы и алмазы за счёт большого широкой гаммой преломления света.
Лит.: Федоров Е. С., Процесс кристаллизации, «Природа», 1915, декабрь; Вульф Г. В., Кристаллы, их образование, вид и строение, М., 1917; Шубников А. В., Как растут кристаллы, М. – Л., 1935; Аншелес О. М., Татарский В. Б., Штернберг А. А., Скоростное выращивание однородных кристаллов из растворов, [Л.], 1945; Попов С. К., Новый производственный метод выращивания кристаллов корунда, «Изв. АН СССР. Серия физическая», 1946, т. 10,№5—6; Штернберг А. А., Кристаллы в природе и технике, М., 1961; Условия роста и реальная структура кварца, в кн.: IV Всесоюзное совещание по росту кристаллов, Ер., 1972, ч. 2, с. 186; Мильвидский М. Г., Освенский В. Б., Получение совершенных монокристаллов полупроводников при кристаллизации из расплава, там же, ч. 2, с. 50; Багдасаров Х. С., Проблемы синтеза крупных тугоплавких оптических монокристаллов, там же, ч. 2, с. 6; Тимофеева В. А., Дохновский И. Б., Выращивание иттриево-железистых гранатов из растворов – расплавов на точечных затравках в динамическом режиме, «Кристаллография», 1971, т. 16, в. 3, с. 616; Яковлев Ю. М., Генделев С. Ш., Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике, М., 1975.
В. А. Тимофеева.
Рис. 2б. Изделия из алюмогранатов.
Рис. 3. Синтетические кристаллы. Дигидрофосфат калия.
Рис. 7. Синтетические кристаллы. Аквамарин (на основе кварца).
Рис. 2а. Синтетические кристаллы феррогранатов.
Рис. 1. Синтетические водорастворимые кристаллы.
Рис. 4. Синтетические кристаллы. Сегнетова соль.
Синтетические кристаллы. Кварц.
Рис. 6. Синтетические кристаллы. Рубин.
Рис. 5. Синтетические кристаллы. Кварц.
Синтетические масла
Синтети'ческиемасла', жидкости, применяемые главным образом в качестве смазочных материалов, теплоносителей, гидравлических жидкостей. На основе С. м. готовят некоторые пластичные смазки. В качестве С. м. используют синтетические углеводороды, эфиры (в частности, эфиры фосфорной кислоты), полиорганосилоксаны (см. Кремнийорганические полимеры), галогениды углерода (см. Углерода галогениды), полиалкиленгликоли и др.
Синтетические углеводороды получают полимеризацией олефинов (этилена, пропилена и др.) или алкилированием ароматических углеводородов (бензола, ксилола и др.). Область применения в основном та же, что и масел нефтяных.
Эфиры получают главным образом взаимодействием одно– и двухосновных кислот с одно– и многоатомными спиртами. Наиболее часто используют эфиры сложныетипа диоктилсебацината или пентаэритритовые эфиры одноосновных кислот. Они имеют хорошие вязкостно-температурные характеристики, низкую испаряемость, повышенную, по сравнению с маслами нефтяными, термическая и химическая стабильность. Применяются в авиационных двигателях, в качестве трансмиссионных масел и гидравлических жидкостей. Особо устойчивы к высоким температурам (до 300—400 °С) и радиации полифениловые эфиры и эфиры a-дигидроперфторспиртов. В качестве негорючих гидравлических жидкостей используют эфиры фосфорной кислоты. Все эфиры имеют хорошие противоизносные свойства.
Полиорганосилоксаны – разновидность кремнийорганических полимеров – отличаются малой испаряемостью и достаточно высокой термической стабильностью. По вязкостно-температурной характеристике они превосходят все другие С. м., но уступают им по смазочному действию. Наиболее термически стабильные полифенилсилоксаны выдерживают нагревание выше 250 °С. Полиметилсилоксаны не застывают при температурах до —100 °С и ниже. Полиорганосилоксаны применяют для смазки малонагруженных узлов трения механизмов и приборов, работающих в широком диапазоне температур. Они используются также в амортизаторах, тормозных и демпферных устройствах, чему способствует высокая сжимаемость полиорганосилоксанов.
Галогениды углерода – углеводороды, в молекулах которых атомы водорода замещены на. фтор или фтор и хлор. Отличаются особой стойкостью к O2, HNO3, Н2О2 и др. химически активным соединениям. Имеют плохую вязкостно-температурную характеристику, высокую испаряемость. Наиболее ценные характеристики имеют перфторалкилполиэфиры (стабилизированные полимеры окиси перфторпропилена). Используют такие С. м. в ядерной и ракетной технике, в химической промышленности, при эксплуатации в условиях высоких температур или в контакте с агрессивными средами.
Полиалкиленгликоли – продукты взаимодействия окиси этилена или окиси пропилена (и их смесей) с водой, спиртом, этиленгликолем. Отличаются хорошими вязкостно-температурными свойствами; не дают отложений на деталях после разложения при нагревании. Используют в качестве высокотемпературных смазочных материалов и теплоносителей в бумажной, керамической, стекольной и других отраслях промышленности. В связи с довольно высокой стоимостью, дефицитностью и особенностями свойств потребление С. м. составляет лишь доли процента от масел нефтяных. С развитием техники и усложнением условий смазки применение С. м. расширяется.
Лит.: Синтетические смазочные материалы и жидкости, под ред. Р.-С. Гундерсона и А.-В. Харта, пер. с англ., М. – Л., 1965; Технология органических веществ, 1967, М., 1968; Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М., 1971.
В. В. Панов.
Синтетические формы
Синтети'ческие фо'рмы, формы словоизменения (и словообразования), в которых грамматические значения выражаются морфологически с помощью флексий и аффиксов в составе одной словоформы (в противоположность аналитическим формам), например «домами», «домик». С. ф. свойственны флективным языками агглютинативным языкам, особый тип С. ф. – в инкорпорирующих языках, где в них выражаются не только морфологические, но и синтаксические категории. В одном и том же языке С. ф. сосуществуют с аналитическими («напишу – буду писать»); то, что в одном языке выражается в С. ф., в других может быть выражено аналитически. В истории языка С. ф. могут заменяться аналитическими, как это наблюдается в английском языке. В русском языке преобладают С. ф. Количественное соотношение С. ф. и аналитических форм в языке используется как один из параметров при типологической классификации языков.
Синтетические языки
Синтети'ческие языки', типологический класс языков, в которых преобладают синтетические формы выражения грамматических значений. С. я. противопоставляются аналитическим языкам, в которых грамматические значения выражаются при помощи служебных слов, и полисинтетическим языкам, в которых в пределах цельнооформленного комплекса (внешне напоминающего слово) объединено несколько именных и глагольных лексических значений. Основание для деления языков на синтетические, аналитические и полисинтетические по сути является синтаксическим, поэтому это деление пересекается с морфологической классификацией языков, но не совпадает с ней. Деление языков на синтетические и аналитические предложил А. Шлегель (только для флективных языков), А. Шлейхер распространил его на языки агглютинативные. Морфемы, входящие в слово в С. я., могут объединяться по принципу агглютинации, фузии, претерпевать позиционные чередования (например, тюркский сингармонизм). Синтетические формы встречаются в значительной части языков мира. Поскольку язык в принципе не бывает типологически однородным, термин «С. я.» применяется на практике к языкам с достаточно высокой степенью синтеза, например тюркским, финно-угорским, большинству семито-хамитских, индоевропейским (древним), монгольским, тунгусо-маньчжурским, некоторым африканским (банту), кавказским, палеоазиатским, языкам американских индейцев.
Лит.: Кузнецов П. С., Морфологическая классификация языков, М., 1954; Успенский Б. А., Структурная типология языков, М., 1965; Рождественский Ю. В., Типология слова, М., 1969; Лингвистическая типология, в кн.: Общее языкознание, т. 2, М., 1972; Home К. М., Language typology 19th and 20th century views, Wash., 1966; Pettier B., La typologie, в кн.: Le langage, Encyclopedie de la Pleiade, v. 25, P., 1968.
М. А. Журинская.
Синтетический учёт
Синтети'ческий учёт, обобщённое отражение в денежном измерении экономически однородных хозяйственных средств, их источников и хозяйственных процессов. Ведётся в разрезе синтетических счетов бухгалтерского учёта, единый план которых утверждается в централизованном порядке. С. у. служит для получения суммарных сведений о хозяйственно-финансовой деятельности предприятий, учреждений, организаций. Он имеет важное значение: даёт возможность проверять взаимосвязь всех хозяйственных операций и путём сверки синтетического и аналитического учёта контролировать полноту и правильность их отражения в учёте. Материалы С. у. как сводного учёта используются для составления и проверки отчётности. На предприятии (в объединении) с помощью С. у. определяются общее наличие основных средств, сырья и материалов, затраты на производство, состояние расчётов с поставщиками и т. п. В финансово-кредитных учреждениях С. у. используется для учёта и контроля за исполнением бюджета и кредитными операциями.
Перед составлением баланса в целях сверки правильности записей на бухгалтерских счетах и получения обобщённых данных о движении хозяйственных средств, их источниках и хозяйственных процессах по аналитическим и синтетическим счетам составляются оборотные ведомости.
Синтетических красителей промышленность
Синтети'ческих краси'телей промы'шленность, см. в ст. Химическая промышленность.
Синтетического каучука промышленность
Синтети'ческого каучу'ка промы'шленность, см. в ст. Нефтехимическая промышленность.
Синтетическое жидкое топливо
Синтети'ческое жи'дкое то'пливо, горючие жидкости, получаемые синтетическим путём и применяемые в двигателях внутреннего сгорания. С. ж. т. синтезируют из смеси CO и 2, вырабатываемой из природных газов и угля (см. Конверсия газов. Газификация топлив), процесс проводят при повышенных температуре и давлении и в присутствии катализаторов – Ni, Со, Fe и др. (метод Фишера и Тропша). В зависимости от условий процесса получаемое С. ж. т. содержит различные количества парафиновых и олефиновых углеводородов в основном нормального строения.
Впервые С. ж. т. в значительных количествах производили в Германии во время 2-й мировой войны 1939—45, что было связано с недостатком нефти. Синтез проводили при 170—200 °С, давлении 0,1—1 Мн/м2 (1—10 am) с катализатором на основе Со; в результате получали бензин (когазин 1, или синтин) с октановым числом 40—55, высококачественное дизельное топливо (когазин II) с цетановым числом 80—100 и твёрдый парафин. Добавление 0,8 мл тетраэтилсвинца на 1 л бензина повышало его октановое число с 55 до 74. Синтез с использованием катализатора на основе Fe проводился при 220 °С и выше, под давлением 1—3 Мн/м2(10—30 am). Бензин, получаемый при этих условиях, содержал 60—70% олефиновых углеводородов нормального и разветвленного строения; его октановое число 75—78. В дальнейшем производство С. ж. т. из CO и Н2 не получило широкого развития ввиду его высокой стоимости и малой эффективности используемых катализаторов. Кроме С. ж. т., синтетическим путём вырабатывают высокооктановые компоненты топлив, добавляемые к ним для повышения антидетонационных свойств. К ним относятся: изооктан, получаемый каталитическим алкилированием изобутана бутиленами; полимербензин – продукт каталитической полимеризации пропан-пропиленовой фракции и др.
Лит.: Рапопорт И. Б., Искусственное жидкое топливо, 2 изд., М., 1955; Петров А. Д., Химия моторных топлив, М., 1953; Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М., 1971.
Синтин
Синти'н, жидкая горючая смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов; см. Синтетическое жидкое топливо.
Синт-Никлас
Синт-Ни'клас (Sint-NikIaas), город на С. Бельгии, в провинции Восточная Фландрия. 49 тыс. человек (1974). Важный транспортный узел. Текстильная (главным образом хлопчато-бумажная) промышленность, машиностроительные, металлообрабатывающие, пищевые предприятия.
Синтоизм
Синтои'зм [от япон. синто, буквально – путь (учение) богов], религия, сложившаяся в Японии, одна из наиболее распространённых в стране (наряду с буддизмом) религий. С. возник из древнего культа одухотворения природы и обожествления умерших предков. Согласно С., человек ведёт своё происхождение от одного из бесчисленных духов, влиятельных богов (ками), среди которых особое место занимала богиня Солнца – Аматэрасу. Душа умершего при определённых обстоятельствах способна стать ками. В свою очередь, ками обладает способностью воплотиться в ритуальные предметы (меч, зеркало, фигурку бога, дощечку с именем божества) и такой предмет (синтай) превращается в объект поклонения. Синтоистская служба состоит из 4 элементов – очищения (хараи), жертвоприношения (синсэй), краткой молитвы (норито) и возлияния (наораи).
С 5—6 вв. императорский двор стал руководить деятельностью главных синтоистских храмов; наиболее важные обряды стал совершать император, объявленный в 7 в. верховным жрецом С. Отсутствие единой канонической литературы С. было возмещено созданием в 7—8 вв. сборников древних исторических мифов, легенд и сказаний – «Кодзики» («Запись о делах древности») и «Нихон секи» («Анналы Японии»). Проникновение из Кореи и Китая в Японию буддизма (с 6 в.) постепенно ликвидировало монопольное положение С. В период расцвета японского феодализма (10—16 вв.) буддизм играл преобладающую роль в религиозной жизни страны, многие японцы стали исповедовать две религии (например, браки, рождение ребёнка, местные праздники обычно отмечались в синтоистском храме, а поминально-заупокойный культ совершался преимущественно по правилам буддизма).
В 17—18 вв. развернула свою деятельность т. н. «историческая школа» (М. Камо, Н. Мотоори и др.), которая поставила своей целью укрепить С., возродить культ и полноту власти императора. После революции 1867—68 и до конца 1945 С. пользовался наряду с буддизмом покровительством императора и правительства. Регулярное посещение синтоистских и буддийских храмов было вменено в обязанность школьникам и служащим государственных учреждений. В период 2-й мировой войны 1939—45 японская военщина широко использовала С. для разжигания шовинистических и милитаристских настроений, беспрекословного подчинения императору и всем, кто выступает от его имени. Поражение империалистической Японии подорвало престиж С.; в декабре 1945 синтоистские учреждения были отделены от государства, часть синтоистской литературы была запрещена, священники потеряли свой прежний официальный статут. 1 января 1946 японский император публично отказался от своего «божественного» происхождения. Однако в последующие годы С. постепенно стал восстанавливать своё влияние и несколько модернизировал своё учение. В декабре 1966 решением правительства был восстановлен в качестве национального праздника прежний «день основания империи» – кигэнсэцу (11 февраля) – день, когда по синтоистским мифам Дзимму в 660 до н. э. вступил на престол. Демократические силы страны дают отпор попыткам правящих кругов снова использовать С. для разжигания шовинизма.
Лит.: Латышев И. А., О роли религии в политической жизни Японии, в сборнике: Современная Япония, М., 1964; Светлов Г. Е., Религия и политика. О социально-религиозных движениях в современной Японии, «Проблемы Дальнего Востока», 1974, № 2; Gundert W., Japanische Religionsge-schichte, Tokyo, 1935.
А. Н. Романов.
