Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (МЕ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 82 (всего у книги 105 страниц)
Метаморфоз товаров
Метаморфо'з това'ров , см. в ст. Товар .
Метаморфоза
Метаморфо'за (от греч. metamórphosis),
1) превращение, преобразование чего-либо.
2) В биологии – см. Метаморфоз .
Метан
Мета'н , болотный, или рудничный, газ, CH4 , первый член гомологического ряда насыщенных углеводородов; бесцветный газ без запаха; tkип – 164,5 °С; tпл – 182,5 °С; плотность по отношению к воздуху 0,554 (20 °С); горит почти бесцветным пламенем, теплота сгорания 50,08 Мдж/кг (11954 ккал/кг ). М. – основной компонент природных (77—99% по объёму), попутных нефтяных (31—90%) и рудничного газов (34—40%); встречается в вулканических газах; непрерывно образуется при гниении органического веществ под действием метанобразующих бактерий в условиях ограниченного доступа воздуха (болотный газ, газы полей орошения). главным образом из М. состоит атмосфера Сатурна и Юпитера. М. образуется при термической переработке нефти и нефтепродуктов (10—57% по объёму), коксовании и гидрировании каменного угля (24—34%). Лабораторные способы получения: сплавление ацетата натрия со щелочью, действие воды на метилмагнийиодид или на карбид алюминия.
С воздухом М. образует взрывоопасные смеси. Особую опасность представляет М., выделяющийся при подземной разработке месторождений полезных ископаемых в горные выработки, а также на угольных обогатительных и брикетных фабриках, на сортировочных установках. Так, при содержании в воздухе до 5—6% М. горит около источника тепла (температура воспламенения 650—750 °С), от 5—6% до 14—16% взрывается, свыше ~ 16% может гореть при притоке кислорода извне; снижение при этом концентрации М. может привести к взрыву. Кроме того, значительное увеличение концентрации М. в воздухе бывает причиной удушья (например, концентрации М. 43% соответствует 12% O2 ).
Взрывное горение распространяется со скоростью 500—700 м/сек; давление газа при взрыве в замкнутом объёме 1 Мн/м2 .
После контакта с источником тепла воспламенение М. происходит с некоторым запаздыванием. На этом свойстве основано создание предохранительных взрывчатых веществ и взрывобезопасного электрооборудования. На объектах, опасных из-за присутствия М. (главным образом угольные шахты), вводится газовый режим .
М. – наиболее термически устойчивый насыщенный углеводород. Его широко используют как бытовое и промышленное топливо и как сырьё для промышленности. Так, хлорированием М. производят метилхлорид , метиленхлорид , хлороформ , четырёххлористый углерод . При неполном сгорании М. получают сажу, при каталитическом окислении – формальдегид , при взаимодействии с серой – сероуглерод . Термоокислительный крекинг и электрокрекинг М. – важные промышленные методы получения ацетилена . Каталитическое окисление смеси М. с аммиаком лежит в основе промышленного производства синильной кислоты . М. используют как источник водорода в производстве аммиака, а также для получения водяного газа (т. н. синтез-газа): CH4 + H2 O ® CO + 3H2 , применяемого для промышленного синтеза углеводородов, спиртов, альдегидов и др. Важное производное М. – нитрометан .
Метанауплиус
Метана'уплиус (от мета... и науплиус ), личиночная стадия ракообразных, следующая за науплиусом. У раков на стадии М. 3 первые пары конечностей, осуществлявшие ранее функцию передвижения, превращаются в антеннулы и антенны , выполняющие осязательную функцию, и мандибулы (жвалы ), выполняющие функцию перетирания пищи. М. передвигается с помощью вновь появляющихся конечностей. У ракушковых на стадии М. появляется зачаток раковины.
Метанефридии
Метанефри'дии (от мета... и греч. nephrídios – почечный), органы выделения у беспозвоночных животных, главным образом у кольчатых червей; парные метамерпо (см. Метамерия ) расположенные трубочки эктодермального происхождения, открывающиеся одним концом – ресничной воронкой – в целомические мешки (вторичная полость тела), другим – наружу. М. развились в процессе эволюции из протонефридиев . См. также Выделительная система .
Метанефрос
Метанефро'с (от мета... и греч. nephrós – почка), вторичная, или тазовая, почка, парный орган выделения у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих и человека. Сменяет в процессе зародышевого развития первичную почку, или мезонефрос . Мочевые канальцы М. образуются из несегментированного заднего участка нефротома и, в отличие от мочевых канальцев мезонефроса, начинаются мальпигиевыми тельцами . Наружные концы канальцев М. открываются не в вольфов канал , как в мезонефросе, а в его вырост – мочеточник.
Метаниловая кислота
Метани'ловая кислота',м -аминобензолсульфокислота, бесцветные кристаллы, разлагающиеся при нагревании не плавясь. М. к. плохо растворяется в холодной воде, не растворяется в спирте. Важное свойство М. к. – превращение в м -аминофенол при сплавлении её с NaOH при 280 °С (см. Аминофенолы ).
В промышленности М. к. получают из нитробензола (сульфированием с последующим восстановлением). М. к. применяют в производстве синтетических красителей, например азокрасителей .
Метания
Мета'ния легкоатлетические, упражнения в метании диска, копья, молота и других спортивных снарядов, а также в толкании ядра на дальность. М. включены в многоборья спортивные и в нормативы всесоюзного физкультурного комплекса «Готов к труду и обороне». М. способствуют развитию силы, ловкости, быстроты и координации движений, формированию навыков прикладного характера.
Диск состоит из деревянной основы и металлического обода, имеет чечевицеобразную форму, диаметр 21,9—22,1 см (для мужчин), 18,0—18,2 см (для женщин), вес соответственно 2 и 1 кг. М. диска производится из круга с бетонным основанием, диаметром 2,5 м. Копье состоит из деревянного древка, острого металлического наконечника и верёвочной обмотки (применяются и металлические копья), длиной 2,6—2,7 м (для мужчин) и 2,2—2,3 м (для женщин), вес соответственно 0,8 и 0,6 кг. Длина дорожки для М. не менее 30 и ширина 4 м. Молот – металлический шар, соединённый стальной проволокой с металлической ручкой, вес 7,257 кг, общая длина 1,18—1,20 м, диаметр шара 10,2—12,0 см. Ядро – цельнометаллический шар, вес 7,257 кг для мужчин и 4 кг для женщин. Круг для М. молота и толкания ядра с бетонным основанием, диаметром в 2,135 м. Граната – цельнометаллическая или деревянная с металлическим чехлом, вес 700 г, длина 236 мм, диаметр тела 50 мм, ручки 30 мм. М. гранаты включено в нормативы комплекса ГТО и военное многоборье.
Спортивные состязания в М. диска и копья входили в программу древнегреческих Олимпийских игр (с 708 до н. э. в программе игр был пентатлон – пятиборье, состоявшее из бега, прыжков, М. диска и копья, борьбы). М. включены в программу современных Олимпийских игр (с 1896 – М. диска и толкание ядра, с 1900 – М. молота и с 1906, внеочередные игры, – копья), чемпионатов Европы по лёгкой атлетике и др. крупнейших легкоатлетических соревнований.
Наибольших успехов в М. добивались легкоатлеты Венгрии, ГДР, СССР, США, Финляндии, ФРГ и др. Рекорды мира у мужчин (на 1 января 1974): копье – 94,08 м (К. Вольферман, ФРГ), Диск – 68,40 м (Д. Силвестр, США), молот – 76,40 м (В. Шмидт, ФРГ), ядро – 21,82 м (Э. Фейербах, США); у женщин: копье – 66,10 м (Р. Фукс, ГДР), диск – 69,48 м (Ф. Г. Мельник, СССР), ядро – 21,45 м (Н. В. Чижова, СССР). Среди олимпийских чемпионов в отдельных видах М. советские легкоатлеты Я. В. Лусис, В. С. Цыбуленко, Э. А. Озолина, И. В. Яунзем (копье), А. П. Бондарчук, Р. И. Клим, В. В. Руденков (молот), Г. И. Зыбина, Т. Н. Пресс, Т. А. Тышкевич, Н. В. Чижова (ядро), Ф. Г. Мельник, Н. А. Пономарева, Т. Н. Пресс (диск). Выдающегося успеха среди зарубежных легкоатлетов-метателей (диск) добился спортсмен из США А. Ортэр – 4-кратный чемпион Олимпийских игр (1956—68).
Н. И. Самойлов.
Метанобразующие бактерии
Метанобразу'ющие бакте'рии , бактерии, способные получать энергию за счёт восстановления CO2 до метана (CO2 + 4H2 ® CH4 + 2H2 O). Некоторые М. б. способны сбраживать метиловый спирт или уксусную кислоту (CH3 COOH ® CH4 + CO2 ), причём метан образуется из углерода метильной группы. Др. вещества М. б. непосредственно не используют. Все М. б. строгие анаэробы , не образуют спор, трудно выделяемы в чистой культуре. Представители Methanobacterium – палочки, иногда образующие короткие цепочки; бактерии, относящиеся к роду Methanococcus, имеют клетки шаровидной формы, располагающиеся отдельно; шаровидные клетки Methanosarcina образуют пакеты кубической формы. М. б. обитают в почве, илах прудов, озёр, а также в болотах (поднимающиеся на поверхность воды пузыри – «болотный газ» – состоят из метана). М. б. в значительном количестве содержатся в метантенках , с помощью которых осуществляется анаэробная минерализация органических веществ сточных вод. М. б. интенсивно размножаются в рубце жвачных животных, где в результате разложения растительных кормов микрофлорой образуются органические кислоты, CO2 , H2 , CH4 . М. б. способны синтезировать витамин B12 , получаемый культивированием М. б. на барде бродильных производств.
А. А. Имшенецкий.
Метанокисляющие бактерии
Метанокисля'ющие бакте'рии , бактерии, способные усваивать метан , а также метиловый спирт (в низких концентрациях) в качестве единственных источников энергии и углерода. Характеризуются развитым мембранным аппаратом и не растут на обычных средах. Типичный представитель М. б. – Methanomonas methanica – неспороносная, грамотрицательная палочка со жгутиком на конце. Усвоение углерода метана осуществляется либо через синтез аллюлозофосфата, либо через образование аминокислоты серина . Выращивая М. б. на природном газе, состоящем в основном из метана, можно получать дешёвый кормовой белок. М. б. обитают в воде водоёмов и окисляют метан, образующийся в илах. Обнаруживаются также в почвах над залежами газа или нефти. Делались попытки бороться с помощью М. б. со скоплением метана в шахтах.
Метанол
Метано'л , то же, что метиловый спирт .
Метантенк
Метанте'нк, метантанк (от метан и англ. tank – бак, цистерна), железобетонный резервуар значительной ёмкости (до нескольких тыс. м3 ) для биологической переработки (сбраживания) с помощью бактерий и др. микроорганизмов в анаэробных условиях (без доступа воздуха) органической части осадка сточных вод . Распад органических веществ протекает в 2 фазы. В первой фазе из углеводов, жиров и белков образуются жирные кислоты, водород, аминокислоты и пр. Во второй – происходит разрушение кислот с образованием преимущественно метана и углекислого газа. В М. подаётся обычно смесь сырого (свежего) осадка из первичных отстойников и избыточный активный ил из вторичных отстойников после аэротенков . В М. производят подогрев сбраживаемой массы (чаще всего «острым» паром) и её перемешивание.
Различают мезофильное (при температуре 30—35 °С) и термофильное (при температуре 50—55 °С) сбраживание. При термофильном сбраживании процесс распада проходит быстрее, но сброженный осадок хуже отдаёт воду. Смесь газов, выделяющихся при сбраживании, состоит преимущественно из метана (до 70%) и углекислого газа (до 30%). Метан (сжигаемый в котельной) используется для получения пара, которым подогревают осадок.
Лит.: Карпинский А. А., Новые достижения в технологии сбраживания осадков сточных вод, М., 1959; Канализация, 4 изд., М., 1969.
Ю. М. Ласков.
Метаплазия
Метаплази'я (от греч. metaplásso – преобразую, превращаю), 1) стойкое превращение одной разновидности ткани в другую, отличную от первой морфологически и функционально при сохранении её основной видовой принадлежности. У животных и человека наблюдается М. только эпителиальной и соединительной тканей, например преобразование цилиндрического эпителия слизистых оболочек (дыхательных, пищеварительных путей, матки и др.) в многослойный плоский ороговевающий эпителий, подобный эпидермису кожи, а также волокнистой соединительной ткани – в жировую, хрящевую или костную; окостеневают соединительнотканные рубцовые спайки, капсулы вокруг творожистых туберкулёзных очагов в лёгком и т.д.
Различают М. прямую, при которой одна ткань преобразуется в другую путём изменения её структурных элементов (например, превращение фиброцитов в остеоциты), и непрямую, при которой развитие новой ткани осуществляется путём размножения недифференцированных клеток с последующей их дифференцировкой. Непрямая М. чаще происходит при регенерации. Причины М. – изменения окружающей среды и состояния тканей организма (длительные воспалительные процессы, инфекционные заболевания, авитаминоз А, болезни кроветворных органов, гормональные сдвиги). М. нарушает нормальную функцию ткани и делает возможным дальнейшее её преобразование в опухолевый зачаток. Ср. Анаплазия . Некоторые гистологи резко ограничивают круг явлений, охватываемых понятием М.; они относят к М. лишь изменение дифференцировки на клеточном уровне: трансформацию клеток радужной оболочки глаза в линзу, а также превращение клеток пигментного эпителия сетчатки в нейральную сетчатку при регенерации глаза у взрослых тритонов.
Лит.: Елисеев В. Г., Соединительная ткань. Гистофизиологические очерки, М., 1961; Метаплазия тканей. [Сб. ст.], М., 1970; Струков А. И., Патологическая анатомия, 2 изд., М., 1971.
2) М., или метаплазис, – период расцвета как в индивидуальном развитии особи (её половозрелое состояние), так и в истории группы организмов, что выражается в сильной изменчивости и обилии особей.
Метасоматизм
Метасомати'зм , метасоматоз (от мета... и греч. soma, родительный падеж somatos – тело), замещение одних минералов другими с существенным изменением химического состава породы и обычно с сохранением её объёма и твёрдого состояния при воздействии растворов высокой химической агрессивности. Различают М. магматической стадии, сопровождающий внедрение магматических горных пород (например, в связи с гранитизацией), и постмагматический М. периода охлаждения горных пород. С постмагматическим М. связано рудообразование. Химизм растворов, вызывающих М., изменяется в ходе их охлаждения. При этом намечаются следующие стадии: высокотемпературная щелочная (скарнирование, щелочной М.), кислотная (грейзенизация, окварцевание), низкотемпературная щелочная (карбонатизация, лиственитизация, березитизация, гумбеитизация, щелочной М.).
Инфильтрационный М. обусловлен переносом химических компонентов потоком растворов, фильтрующихся через горные породы; диффузионный М. связан с диффузией компонентов в относительно неподвижном растворе, пропитывающем горные породы. На границе двух резко различных по химизму сред (известняки и кварциты, граниты и ультраосновные породы и т.п.) происходит встречная диффузия различных компонентов (т. н. биметасоматоз).
В процессах М. характерно образование метасоматической зональности (с резкими границами между зонами), обусловленной дифференциальной подвижностью компонентов, переносимых растворами. С возрастанием интенсивности М. всё большее число компонентов переходит в подвижное состояние, и число минералов в продуктах М. сокращается вплоть до образования мономинеральных пород.
Лит.: Коржинский Д. С., Теория метасоматической зональности, М., 1969.
Метасоматические горные породы
Метасомати'ческие го'рные поро'ды, горные породы, образующиеся в результате метасоматизма . По условиям залегания, температуре образования и принадлежности к стадиям гидротермального процесса выделяются различные группы М. г. п. К высокотемпературным продуктам ранней щелочной стадии относятся магнезиальные и известковые скарны , образующиеся обычно на контактах гранитов и сиенитов с карбонатными породами. К ним приурочены руды – магнетитовые, боратовые, боросиликатные, флогопитовые. К кислотной стадии относится образование грейзенов (с оловянным, вольфрамовым, бериллиевым оруденением) и кварцитов вторичных (с оруденением меди, молибдена). К поздней щелочной стадии и переходной к ней относятся продукты метасоматизма, развивающегося около рудных жил, – березит , лиственит , хлорит-карбонатные породы. В вулканических областях распространены пропилиты (см. Пропилитизация ). В контактах с интрузиями щелочных пород образуются фениты , в связи с пегматитами развиваются альбитит , альбит-сподуменовые породы с редкоземельной минерализацией. В эвгеосинклинальных офиолитовых поясах в результате натриевого метасоматоза образуются спилиты , хлорит-альбитовые, глаукофановые, эгириновые, жадеитовые породы. Серпентиниты , тальковые, антифиллитовые, кварц-магнезитовые породы развиваются путём замещения дунитов и перидотитов.
Лит.: Основные проблемы в учении о магматогенных рудных месторождениях, 2 изд., М., 1955.
Метасоматические месторождения
Метасомати'ческие месторожде'ния, залежи полезных ископаемых, возникшие при метасоматизме . М. м. образуются под воздействием циркулирующих на глубине горячих минеральных водных растворов при полном растворении горных пород с одновременным отложением новых минералов или при взаимодействии растворов и вещества горных пород с образованием минеральных агрегатов вследствие обменных химических реакций. В обоих случаях растворы выносят в места образования М. м. элементы горных пород (щелочные, щёлочноземельные металлы, алюминий, кальций, магний) и привносят ценные рудные металлы (медь, цинк, свинец, олово и др.). Наиболее благоприятны для образования М. м. карбонатные породы (известняки и доломиты), наименее благоприятны – силикатные породы.
М. м. образуют залежи сложной формы, часто зонального строения. По температуре формирования М. м. разделяются на высоко-, средне– и низкотемпературные. К высокотемпературным принадлежат скарновые и грейзеновые месторождения руд чёрных, цветных и редких металлов. К среднетемпературным относятся гидротермальные месторождения замещения, преимущественно руд меди, свинца и цинка. К низкотемпературным принадлежат инфильтрационные месторождения урана и меди.
Лит.: Смирнов В. И., Геология полезных ископаемых, 2 изд., М., 1969.
В. И. Смирнов.
Метасоматоз
Метасомато'з (геологический), то же, что метасоматизм .
Метастабильное состояние (в термодинамике)
Метастаби'льное состоя'ние (от мета... и лат. stabilis – устойчивый) в термодинамике, состояние неустойчивого равновесия физической макроскопической системы, в котором система может находиться длительное время. Примерами М. с. могут служить перегретая или переохлажденная жидкость и переохлажденный (пересыщенный) пар (см. Перегрев и Переохлаждение ). Жидкость, например воду, тщательно очищенную от посторонних твёрдых частичек и пузырьков газа (центров парообразования), можно нагреть до температуры, превышающей температуру кипения при данном давлении. Если в перегретой жидкости возникнут центры парообразования (или их введут искусственно), то жидкость взрывообразно перейдёт в пар – устойчивое при данной температуре состояние. В свою очередь пар, в котором отсутствуют центры конденсации (твёрдые частицы, ионы), можно охладить до температур, при которых устойчиво жидкое состояние, и получить переохлажденный (пересыщенный) пар. В природе пересыщенный водяной пар образуется, например, при подъёме нагретых у поверхности земли воздушных масс и последующем их охлаждении, вызванном адиабатическим расширением.
Возникновение М. с. объясняется теорией термодинамического равновесия (см. Равновесие термодинамическое ). Состоянию равновесия замкнутой системы соответствует максимум энтропии S . При постоянном объёме V и температуре Т равновесию отвечает минимум свободной энергии F (гельмгольцевой энергии ), а при постоянном давлении р и температуре Т – минимум термодинамического потенциала G (гиббсовой энергии ). Однако определённым значениям внешних параметров (р, V, Т и др.) может соответствовать несколько экстремумов (максимумов или минимумов) одной из перечисленных выше функций (рис. ). Каждому из относительных минимумов функции F или G соответствует устойчивое по отношению к малым воздействиям или флуктуациям состояние. Такие состояния называют метастабильными. При небольшом отклонении от М. с. система возвращается в это же состояние, однако по отношению к большим отклонениям от равновесия она неустойчива и переходит в состояние с абсолютным минимумом термодинамического потенциала, которое устойчиво по отношению к конечным отклонениям значений физических параметров от равновесных. Т. о., хотя М. с. в известных пределах устойчиво, рано или поздно система всё же переходит в абсолютно устойчивое, стабильное состояние.
Возможность реализации М. с. связана с особенностями перехода системы из одного устойчивого состояния в другое (с кинетикой фазовых переходов ). Фазовый переход начинается с возникновения зародышей новой фазы: пузырьков пара в случае перехода жидкости в пар, микрокристалликов при переходе жидкости в кристаллическое состояние и т.п. Для образования зародышей требуется совершение работы по созданию поверхностей раздела двух фаз. Росту образовавшихся зародышей мешает значительная кривизна их поверхности (см. Капиллярные явления ), приводящая при кристаллизации к повышенной растворимости зародышей твёрдой фазы, при конденсации жидкости – к испарению мельчайших капелек, при парообразовании – к повышенной упругости пара внутри маленьких пузырьков. Указанные факторы могут сделать энергетически невыгодным возникновение и рост зародышей новой фазы и задержать переход системы из М. с. в абсолютно устойчивое состояние при данных условиях.
М. с. широко встречаются в природе и используются в науке и технике. С существованием М. с. связаны, например, явления магнитного, электрического и упругого гистерезиса , образование пересыщенных растворов, закалка стали, производство стекла и т.д.
Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, М., 1964; Штрауф Е. А., Молекулярная физика, М. – Л., 1949; Самойлович А. Г., Термодинамика и статистическая физика, 2 изд., М., 1955; Скрипов В. П., Метастабильная жидкость, М., 1972.
Г. Я. Мякишев.
Ф1 (х1 ) – абсолютный минимум функции Ф (ею могут быть потенциалы F или G), Ф2 (х2 ) – относительный минимум функции; х – переменный физический параметр (например, объём V), другие параметры постоянны.
