Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ДИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 32 (всего у книги 50 страниц)
Диспепсия
Диспепси'я (греч. dyspepsía, от dys... приставка, обозначающая расстройство, нарушение, и pépsis – пищеварение), различные по происхождению нарушения пищеварения. По мере выделения отдельных нозологических форм желудочно-кишечных заболеваний термин «Д.» сохранился преимущественно для обозначения синдромов нарушения функции кишечника – гнилостной Д. и бродильной Д. Термин «диспепсические явления» продолжают применять по отношению к различным симптомам нарушений функции желудка – отрыжке, изжоге, тошноте, тяжести в области желудка.
В основе бродильной Д. лежит повышенная моторика тонкого кишечника, в связи с чем часть углеводов пищи не успевает перевариться и всосаться. Имеет значение чрезмерная перегрузка органов пищеварения углеводами и растительной клетчаткой (алиментарная Д.). Выражается вздутием и распиранием живота, громким урчанием и переливанием, коликообразными болями, обилием газов, жидким или кашицеобразным стулом.
Гнилостная Д. – результат усиления процессов гниения в толстом и отчасти в тонком кишечнике. При нарушении секреции желудочно-кишечного пищеварения и снижении бактерицидного действия желудочного сока (недостаточность или отсутствие кислотности в желудочном содержимом) происходит заселение верхнего отдела тонкого кишечника из нижнего его отдела обильной микрофлорой. Решающее значение играет повышенное отделение богатого белками кишечного сока, являющегося основным субстратом для процессов гниения. Кишечная гиперсекреция вызывается чаще воспалительными поражениями кишечника. Может протекать как острое заболевание и хронически. Проявляется упорными поносами – испражнения жидкие, тёмного цвета, обладающие, как и газы, неприятным запахом.
Лечение: диета, введение повышенного количества витаминов С, РР, B1 и В2, адсорбирующие и противовоспалительные средства.
И. С. Савощенко.
Д. детская – острое расстройство пищеварения у детей преимущественно грудного возраста. Анатомо-физиологические особенности желудочно-кишечного тракта детей первого года жизни (недостаточная ферментативная активность желудка, кишечника, поджелудочной железы) обусловливают легко возникающие нарушения пищеварения. Чаще болеют ослабленные дети. Протекает в основном в простой и токсической формах.
Простая Д. детская обусловлена главным образом алиментарным фактором (перекорм, быстрый перевод на искусственное вскармливание, кормление не подходящей по составу пищей и др.). В результате нерационального питания извращается процесс пищеварения, происходит неполное расщепление пищи, усиление процессов брожения, заселение желудка и двенадцатиперстной кишки кишечной палочкой, что ведёт к замене ферментативного пищеварения бактериальным. У ребёнка появляются срыгивания и понос. Стул до 10 раз в сутки, водянистый, зеленоватый, с белыми комочками. Общее состояние нарушается мало. Увеличение газов в кишечнике вызывает вздутие живота и коликообразные боли в нём. При затяжном течении возможны осложнения: отит, пиелит, воспаление лёгких. Лечение: пищевая разгрузка – замена 1—2 кормлений равным по объёму количеством жидкости и ограничение объёма пищи на 40—50%; ферменты и витамины.
Токсическая Д. детская – тяжёлая форма заболевания, характеризующаяся глубоким нарушением всех видов обмена веществ и функций многих органов и систем. Возникает вследствие нарушения режима питания и бактериальной инвазии. Проявляется упорной рвотой и водянистым стулом до 15 раз в сутки. В результате большой потери воды с рвотой и стулом резко уменьшается масса тела, развивается эксикоз (обезвоживание), накапливаются токсичные продукты обмена, обусловливающие поражение центральной нервной, вегетативной и сердечно-сосудистой систем, нарушение кровообращения, дыхания, функций печени и почек. Часты осложнения (стоматиты, отиты, мастоидиты, воспаление лёгких и др.). Лечение: водно-чайная диета на 10—15 часов с последующим дозированным кормлением; для детей первых месяцев жизни – грудное молоко; внутривенное и подкожное капельное введение солевых растворов глюкозы, плазмы крови; антибиотики.
Профилактика: строгое соблюдение рационального вскармливания, режима питания и ухода.
Лит.: Маслов М. С., Лекции по факультетской педиатрии, ч. 1, Л., 1963, с. 18—43.
Р. Н. Рылеева, М. Я. Студеникин.
Диспергирование
Дисперги'рование (от лат. dispergo – рассеиваю, рассыпаю), тонкое измельчение твёрдых тел и жидкостей в окружающей среде, приводящее к образованию дисперсных систем; порошков, суспензий, эмульсий. Д. жидкостей в газах (воздухе) обычно называется распылением, а в жидкостях – эмульгированием. Д. требует затраты работы тем большей, чем выше требуемая степень измельчения и поверхностная энергия на границе измельчаемого тела с окружающей средой. В промышленности Д. твёрдых тел производят с помощью мельниц различной конструкции (шаровых, вибрационных, коллоидных, струйных и др.), звуковых и ультразвуковых вибраторов. При Д. жидкостей применяют также турбулентное (вихревое) перемешивание, различного рода гомогенизаторы – аппараты для получения однородных эмульсий. В лабораториях и аптеках для Д. широко используют ступы.
Механическим Д. получают дисперсии с размером частиц до 10—1 мкм. Высокоэффективное измельчение возможно лишь в присутствии диспергаторов и эмульгаторов – поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностную энергию диспергируемых твёрдых тел или жидкостей и работу Д. (см. также Ребиндера эффект). Кроме того, они препятствуют агрегации, т. е. слипанию мелких частиц и слиянию капель (коагуляции и коалесценции). В случае очень сильного понижения поверхностной энергии может иметь место самопроизвольное Д. без затраты внешней работы – под влиянием теплового движения (см. Лиофильные и лиофобные коллоиды).
Д. применяют при получении цементов, пигментов, наполнителей, муки, многих пищевых продуктов и кормовых концентратов, при использовании с.-х. ядохимикатов (пестицидов), при сжигании жидкого и твёрдого топлива и во многих других технологических процессах.
Лит.: Ходаков Г. С., Физика измельчения, М., [в печати]; его же, Тонкое измельчение строительных материалов, М., [в печати]; Гийо Р., Проблема измельчения и её развитие, пер. с франц., М., 1964.
Дисперсионная среда
Дисперсио'нная среда', непрерывная фаза (тело), в объёме которой распределена другая (дисперсная) фаза в виде мелких твёрдых частиц, капелек жидкости или пузырьков газа. Д. с. может быть твёрдой, жидкой или газовой; в совокупности с дисперсной фазой она образует дисперсные системы. См. также Коллоидные системы.
Дисперсионно-твердеющие сплавы
Дисперсио'нно-тверде'ющие спла'вы, материалы, упрочнённые дисперсными частицами избыточной фазы, выделяющимися в процессе старения. См. Дисперсно-упрочненные материалы, Старение металлов.
Дисперсионные призмы
Дисперсио'нные при'змы, призмы для пространственного разделения излучений различных длин волн; применяются главным образом в спектральных приборах. Разделение излучений в Д. п. является результатом зависимости угла отклонения d луча, прошедшего через призму (см. рис.), от показателя преломления n, различного для лучей разных длин волн l (см. Дисперсия света). Качество Д. п. характеризуется угловой дисперсией Dd/Dl, которая зависит от материала призмы (величин n и Dn/Dl), преломляющего угла a и угла падения i1:
В зависимости от исследуемой области спектра применяются Д. п. из различных материалов: стекла (флинта) – для видимой области; кристаллического кварца, флюорита и др. – для ультрафиолетовой; фтористого лития, каменной соли и др. – для инфракрасной.
Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., М. – Л., 1957 (Общий курс физики, т. 3).
Рис. к ст. Дисперсионные призмы.
Дисперсионный анализ (в математике)
Дисперсио'нный ана'лиз в математике, статистический метод выявления влияния отдельных факторов на результат эксперимента. Первоначально Д. а. был предложен английским статистиком Р. Фишером (1925) для обработки результатов агрономических опытов по выявлению условий, при которых испытываемый сорт с.-х. культуры даёт максимальный урожай. Современные приложения Д. а. охватывают широкий круг задач экономики, биологии и техники и трактуются обычно в терминах статистической теории выявления систематических различий между результатами непосредственных измерений, выполненных при тех или иных меняющихся условиях. Если значения неизвестных постоянных a1,...., an могут быть измерены с помощью различных методов или измерительных средств M1,..., Мm и в каждом случае систематическая ошибка может зависеть как от выбранного метода, так и от неизвестного измеряемого значения ai, то результаты измерений xij представляют собой суммы вида
xij = ai, + bij + dij,
i = 1, 2,..., n; j = 1, 2,..., m,
где bij – систематическая ошибка, возникающая при измерении ai по методу Mj, dij – случайная ошибка. Такая модель называется двухфакторной схемой Д. а. (первый фактор – измеряемая величина, второй – метод измерения). Дисперсии эмпирических распределений, соответствующих множествам случайных величин
xij, xij – xi *– x *j + x **, xi * и x *j, где
выражаются формулами:
Эти дисперсии удовлетворяют тождеству
s2 = s2 + s21 + s22,
которое и объясняет происхождение названия Д. а.
Если величины систематических ошибок не зависят от метода измерений (т. е. между методами измерений нет систематических расхождений), то отношение s22/s2 близко к единице. Это свойство лежит в основе критерия для статистического выявления систематических расхождений: если s22ls2 значимо отличается от единицы, то гипотеза об отсутствии систематических расхождений отвергается. Значимость отличия определяется в согласии с законом распределения вероятностей случайных ошибок измерений. В частности, если все измерения равноточны и случайные ошибки подчиняются нормальному распределению, то критические значения для отношения s22/s2 определяются с помощью таблиц так называемого F-распределения (распределения дисперсионного отношения).
Изложенная схема позволяет лишь обнаружить наличие систематических расхождений и, вообще говоря, непригодна для их численной оценки с последующим исключением из результатов наблюдений. Эта цель может быть достигнута только при многократных измерениях (при повторных реализациях указанной схемы).
Лит.: Шеффе Г., Дисперсионный анализ, пер. с англ., М., 1963; Смирнов Н. В., Дунин-Барковский И. В., Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений, 2 изд., М., 1965.
Л. Н. Большев.
Дисперсионный анализ (в химии)
Дисперсио'нный ана'лиз в химии, совокупность методов определения дисперсности, т. е. характеристики размеров частиц в дисперсных системах. Д. а. включает различные способы определения размеров свободных частиц в жидких и газовых средах, размеров каналов-пор в тонкопористых телах (в этом случае вместо понятия дисперсности используют равнозначное понятие пористости), а также удельной поверхности. Одни из методов Д. а. позволяют получать полную картину распределения частиц (пор) по размерам (объёмам), а другие дают лишь усреднённую характеристику дисперсности (пористости).
К первой группе относятся, например, методы определения размеров отдельных частиц непосредственным измерением (ситовой анализ, оптическая и электронная микроскопия) или по косвенным данным: скорости оседания частиц в вязкой среде (седиментационный анализ в гравитационном поле и в центрифугах), величине импульсов электрического тока, возникающих при прохождении частиц через отверстие в непроводящей перегородке (кондуктометрический метод, см. Коултера прибор), или др. показателям.
Вторая группа методов объединяет оценку средних размеров свободных частиц и определение удельной поверхности порошков и пористых тел. Средний размер частиц находят по интенсивности рассеянного света (нефелометрия), с помощью ультрамикроскопа, методами диффузии и т.д.; удельную поверхность – по адсорбции газов (паров) или растворённых веществ, по газопроницаемости, скорости растворения и др. способами. Ниже приведены границы применимости различных методов Д. а. (размеры частиц в м):
Ситовой анализ..................................................10-2—10-4
Седиментационный анализ
в гравитационном поле.....................................10-4—10-6
Кондуктометрический метод............................10-4—10-6
Микроскопия........................................…..........10-4—10-7
Метод фильтрации.............................…............10-5—10-7
Центрифугирование....................…...................10-6—10-8
Ультрацентрифугирование...........….................10-7—10-9
Ультрамикроскопия...........................................10-7—10-9
Нефелометрия....................................…............10-7—10-9
Электронная микроскопия................................10-7—10-9
Метод диффузии................................................10-7—10-10
Д. а. широко используют в различных областях науки и промышленного производства для оценки дисперсности систем (суспензий, эмульсий, золей, порошков, адсорбентов и т.д.) с величиной частиц от нескольких миллиметров (10-3м) до нескольких нанометров (10-9м).
Лит.: Фигуровский Н. А., Седиментометрический анализ, М. – Л., 1948; Ходаков Г. С., Основные методы дисперсионного анализа порошков, М., 1968; Коузов П. А., Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов, Л., 1971; Рабинович Ф. М., Кондуктометрический метод дисперсионного анализа, Л., 1970; Irani R. R., Callis C. F., Particle size, Measurement, interpretation and application, N. Y. – L., 1963.
Дисперсия
Диспе'рсия (от лат. dispersio – рассеяние), в математической статистике и теории вероятностей, наиболее употребительная мера рассеивания, т. е. отклонения от среднего. В статистическом понимании Д.
есть среднее арифметическое из квадратов отклонений величин xi от их среднего арифметического
В теории вероятностей Д. случайной величины Х называется математическое ожидание Е (Х – mх)2 квадрата отклонения Х от её математического ожидания mх= Е (Х). Д. случайной величины Х обозначается через D (X) или через s2X. Квадратный корень из Д. (т. е. s, если Д. есть s2) называется средним квадратичным отклонением (см. Квадратичное отклонение).
Для случайной величины Х с непрерывным распределением вероятностей, характеризуемым плотностью вероятностир (х), Д. вычисляется по формуле
где
Об оценке Д. по результатам наблюдения см. Статистические оценки.
В теории вероятностей большое значение имеет теорема: Д. суммы независимых слагаемых равна сумме их Д. Не менее существенно Чебышева неравенство, позволяющее оценивать вероятность больших отклонений случайной величины Х от её математического ожидания.
Лит.: Гнеденко Б. В., Курс теории вероятностей, 5 изд., М., 1969.
Дисперсия волн
Диспе'рсия волн, зависимость фазовой скорости гармонических волн от их частоты. Д. определяется физическими свойствами той среды, в которой распространяются волны. Например, в вакууме электромагнитные волны распространяются без дисперсии, в вещественной же среде, даже в такой разреженной, как ионосфера Земли, возникает Д. волн. Ультразвуковые волны также обнаруживают дисперсию (см. Дисперсия звука).
Наличие Д. волн приводит к искажению формы сигналов при распространении их в среде. Это объясняется тем, что гармонические волны разных частот, на которые может быть разложен сигнал, распространяются с различной скоростью (подробнее см. Волны, Групповая скорость). Д. света при его распространении в прозрачной призме приводит к разложению белого света в спектр (см. Дисперсия света).
Дисперсия звука
Диспе'рсия зву'ка, зависимость фазовой скорости монохроматических звуковых волн от частоты. Д. з. является причиной изменения формы звуковой волны (звукового импульса) при распространении его в среде. Различают Д. з., обусловленную физическими свойствами среды, и Д. з., обусловленную наличием границ тела, в котором звуковая волна распространяется, и от свойств тела не зависящую.
Д. з. первого типа может вызываться различными причинами. Наиболее важны случаи Д. з., связанной с релаксационными процессами (см. ниже), происходящими в среде при прохождении звуковой волны. Механизм возникновения релаксационной Д. з. можно выяснить на примере многоатомного газа. При распространении звука в газе молекулы газа совершают поступательное движение. Если газ одноатомный, то никаких других движений, кроме поступательных, атомы газа совершать не могут. Если же газ многоатомный, то при столкновениях молекул между собой могут возникать вращательные движения молекул, а также колебательные движения атомов, составляющих молекулу. При этом часть энергии звуковой волны тратится на возбуждение этих колебательных и вращательных движений. Переход энергии от звуковой волны (т. е. от поступательного движения) к внутренним степеням свободы (т. е. к колебательным и вращательным движениям) происходит не мгновенно, а за некоторое время, которое называется временем релаксации t. Это время определяется числом соударений, которое должно произойти между молекулами для перераспределения энергии между всеми степенями свободы. Если период звуковой волны мал по сравнению с t (высокие частоты), то за период волны внутренние степени свободы не успеют возбудиться и перераспределение энергии не успеет произойти. В этом случае газ будет вести себя так, как будто никаких внутренних степеней свободы вовсе нет. Если же период звуковой волны много больше, чем t (низкие частоты), то за период волны энергия поступательного движения успеет перераспределиться на внутренние степени свободы. При этом энергия поступательного движения будет меньше, чем в случае, когда внутренних степеней свободы не было бы. Поскольку упругость газа определяется энергией, приходящейся на поступательные движения молекул, то, следовательно, упругость газа, а значит и скорость звука, также будет меньше, чем в случае высоких частот. Иными словами, в некоторой области частот, близких к частоте релаксации, равной wр = 1/t, скорость звука увеличивается с ростом частоты, т. е. имеет место так называемая положительная дисперсия. Если c – скорость звука при малых частотах (wt « 1), а c¥– при очень больших частотах (wt » 1), то скорость звука для произвольной частоты описывается формулой
Вследствие необратимости процессов перераспределения энергии в той области частот, где имеет место Д. з., наблюдается повышенное поглощение звука.
Релаксационная Д. з. может быть не только в газах, но и в жидкостях, где она связана с различными межмолекулярными процессами, в растворах электролитов, в смесях, в которых под действием звука возможны химические реакции между компонентами, в эмульсиях, а также в некоторых твёрдых телах.
Величина Д. з. может быть весьма различной в разных веществах. Так, например, в углекислом газе величина дисперсии порядка 4%, в бензоле ~ 10%, в морской воде меньше чем 0,01%, а в сильно вязких жидкостях и в высокополимерных соединениях скорость звука может измениться на 50%. Однако в большинстве веществ Д. з. весьма малая величина и измерения её довольно сложны. Частотный диапазон, в котором имеет место Д. з., также различен для разных веществ. Так, в углекислом газе при нормальном давлении и температуре 18°С частота релаксации равна 28 кгц, в морской воде 120 кгц. В таких соединениях, как четырёххлористый углерод, бензол, хлороформ и др., область релаксации попадает в область частот порядка 109—1010гц, где обычные ультразвуковые методы измерений не применимы и Д. з. можно измерить, только используя оптические методы.
К Д. з. 1-го же типа, но не носящей релаксационного характера, приводят теплопроводность и вязкость среды. Эти виды Д. з. обусловлены обменом энергией между областями сжатий и разрежений в звуковой волне и особенно существенны для микронеоднородных сред. Д. з. может проявляться также в среде с вкрапленными неоднородностями (резонаторами), например в воде, содержащей пузырьки газа. В этом случае при частоте звука, близкой к резонансной частоте пузырьков, часть энергии звуковой волны идёт на возбуждение колебаний пузырьков, что приводит к Д. з. и к возрастанию поглощения звука.
Вторым типом Д. з. является «геометрическая» дисперсия, обусловленная наличием границ тела или среды распространения. Она появляется при распространении волн в стержнях, пластинах, в любых волноводах акустических. Дисперсия скорости наблюдается для изгибных волн в тонких пластинах и стержнях (толщина пластины или стержня должна быть много меньше, чем длина волны). При изгибании тонкого стержня упругость на изгиб тем больше, чем меньше изгибаемый участок. При распространении изгибной волны длина изгибаемого участка определяется длиной волны. Поэтому с уменьшением длины волны (с повышением частоты) увеличивается упругость, а следовательно, и скорость распространения волны. Фазовая скорость такой волны пропорциональна корню квадратному из частоты, т. е. имеет место положительная дисперсия.
При распространении звука в волноводах звуковое поле можно представить как суперпозицию нормальных волн, фазовые скорости которых для прямоугольного волновода с жёсткими стенками имеют вид
где n – номер нормальной волны (n = 1, 2, 3,...), с – скорость звука в свободном пространстве, d – ширина волновода. Фазовая скорость нормальной волны всегда больше скорости звука в свободной среде и уменьшается с ростом частоты («отрицательная» дисперсия).
Д. з. обоих типов приводит к расплыванию формы импульса при его распространении. Это особенно важно для гидроакустики, атмосферной акустики и геоакустики, где имеют дело с распространением звука на большие расстояния.
Лит.: Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Михайлов И. Г., Соловьёв В. А. и Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, М., 1968; Фабелинский И. Л., Молекулярное рассеяние света, М., 1965.
А. Л. Полякова.
