Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СТ)"

Стереохимия

Стереохи'мия, область химии, изучающая пространственное строение молекул и влияние этого строения на физические свойства (статическая С.), на направление и скорость реакций (динамическая С.). Объектами изучения С. служат главным образом органические вещества, а из неорганических – комплексные и внутри комплексные (хелатные) соединения (см. Комплексные соединения ).

  Основы С. заложены в работах Л. Пастера (1848), изучавшего изомерию винных кислот , а также Я. Вант-Гоффа и Ж. Ле Беля , которые в 1874 одновременно и независимо друг от друга выдвинули фундаментальную стереохимическую идею о том, что четыре валентности насыщенного атома углерода направлены к вершинам правильного тетраэдра. В дальнейшем тетраэдрическая модель получила прямое подтверждение при исследовании молекул физическими методами (см. Рентгеновский структурный анализ ).

  Важная область современной С. – конформационный анализ , рассматривающий пространственную форму молекул (конформацию). С. изучает также пространственную изомерию (стереоизомерию): изомеры, имеющие одинаковый состав молекул и одинаковое химическое строение, но отличающиеся друг от друга расположением атомов в пространстве. Стереоизомерию подразделяют на оптическую (зеркальную), проявляющуюся в существовании оптических антиподов (см. Оптически-активные вещества ), и диастереомерию, при которой обнаруживаются пространственные изомеры, не имеющие характера оптических антиподов (см. Диастереомеры ). Частный случай диастереомерии – геометрическая изомерия (цис-транс - изомерия), наблюдаемая у соединений этиленового ряда и в неароматических циклах (см. Изомерия ). Специфическая задача С. – получение индивидуальных изомеров, определение их конфигурации и изучение свойств.

  В современной С. очень широко используют физические и физико-химические методы. Так, рентгено– и электронографическими методами определяют межатомные расстояния, валентные углы и тем самым находят картину расположения атомов в молекуле. Стереохимическую информацию можно получить также из измерений дипольных моментов (см. Диполь ), из спектров ядерного магнитного резонанса и данных инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии, из измерений оптической активности . Пространственное строение молекул может быть предсказано также расчётными квантово-химическими методами.

  Классическая С. была лишь отвлечённой теоретической областью науки. Современная С. приобрела и большое практическое значение. Так, установлено, что свойства полимеров сильно зависят от их пространственного строения. Это относится как к синтетическим полимерам (например, полистирол, полипропилен, бутадиеновый и изопреновый каучуки), так и к природным высокомолекулярным соединениям – полисахаридам, белкам, нуклеиновым кислотам, натуральному каучуку. Пространственное строение существенно влияет и на физиологические свойства веществ; от него, в частности, зависит активность многих лекарственных препаратов. Поэтому С. имеет большое значение для химии и технологии полимеров, биохимии и молекулярной биологии, медицины и фармакологии.

  С. помогает также решению проблем теоретической неорганической и органической химии (например, при изучении механизмов органических реакций). Так, исчезновение оптического вращения (рацемизация) при замещении у асимметричного атома служит признаком мономолекулярного нуклеофильного замещения (механизм S_N 1); явление вальденовского обращения – признаком бимолекулярного нуклеофильного замещения (механизм S_N 2) (см. Замещения реакции ).

  Измерение оптической активности – важный метод количественного определения оптически-активных веществ в сахарной промышленности (см. Сахариметрия ), в производстве лекарственных препаратов, душистых веществ.

  Лит.: Илиел Э., Основы стереохимии, пер. с англ., М., 1971; Потапов В. М., Стереохимия, М., 1975.

  В. М. Потапов.

Стереоэффект

Стереоэффе'кт (от стерео... и лат. effectus – действие, результат), пространственное восприятие объекта при рассматривании двух его плоских перспективных изображений (см. Стереомодель ). С. возникает при соблюдении следующих основных условий: каждый глаз воспринимает только одно изображение; изображения размещены относительно глаз, чтобы соответственные (от одноимённых точек) зрительные лучи пересекались; разномасштабность изображений не превышает 16%. Различают прямой, обратный и нулевой С. Прямой С. соответствует действительному пространственному положению точек объекта и возникает, если левое и правое изображения рассматриваются соответственно левым и правым глазом. Перемена изображений местами приводит к обратному С., а поворот их на 90^о — к нулевому С. (плоскому восприятию). Получение С. облегчается при использовании стереоскопа .

Стерженский крест

Сте'рженский крест, каменный крест высотой 167 см, поставленный новгородским боярином Иваном Павловичем в истоках р. Волги, при её впадении в озеро Стерж. На С. к. имеется надпись: «В лето 6641 (1133 н. э.) месяца июля 14 день почах рыти реку ею аз Иванко Павловиц и крест се поставих»

  Лит.: Рыбаков Б. А., Русские датированные надписи XI—XIV вв., М., 1964, с. 27—28.

Стержень (в сопротивлении материалов)

Сте'ржень в сопротивлении материалов, конструктивный элемент, один из размеров которого (длина) намного превосходит два другие. Прямолинейные или криволинейные С., соединённые между собой, образуют стержневые системы . Иногда подобный элемент называют брусом .

Стержень (в теории колебании)

Сте'ржень в теории колебании, упругое твёрдое тело, длина которого значительно превышает его поперечные размеры. При возбуждении С., например ударом, в нём возникают т. н. свободные колебания. Колебательные смещения частиц С. могут быть направлены как вдоль его оси – продольные колебания, так и перпендикулярно оси – крутильные и изгибные колебания. При крутильных колебаниях любое сечение С. закручивается по отношению к близлежащему, при изгибных – точки оси С. смещаются в поперечном направлении, а волокна, параллельные оси и расположенные по разные стороны от неё, испытывают деформации растяжения и сжатия. Любое колебание С. можно представить как сумму простейших синусоидальных его собственных колебаний того или иного вида, частоты которых f зависят от длины С. /, плотности материала р, формы и площади S его сечения, от упругого сопротивления его по отношению к данному типу деформаций, а также от условий закрепления его концов. Например, для продольных колебаний свободного С. , где Е – модуль Юнга, n — целое число, соответствующее номеру гармонической составляющей. Для крутильных колебаний круглого свободного стержня , где G – модуль сдвига. В случае изгибных колебаний собственные частоты не образуют гармонического ряда, т.к. скорость распространения изгибных волн зависит от частоты; для закрепленного на концах стержня , где I – момент инерции сечения относительно нейтральной оси С., а коэффициент а_п принимают соответственно значения a₁ = 4,73; a₂ = 7,85.... Форма свободных колебаний С. зависит от того, какие из его собственных колебаний войдут в спектр, что в свою очередь определяется способом возбуждения.

  Вынужденные колебания С. под действием синусоидальной вынуждающей силы совершаются с частотой силы f , при совпадении которой с одной из собственных частот С. наблюдается явление резонанса .

  Практическое значение колебаний С. разнообразно. Всякую балку в строительной конструкции можно рассматривать как С., от собственных частот которого зависит прочность сооружения. Опасные колебания по длине, возникающие в кораблях из-за неуравновешенности двигателей, рассчитываются как колебания стержней. С. применяются в некоторых музыкальных инструментах, например ксилофонах и др.; изогнутым С. с двумя свободными концами является камертон.

  Лит.: Морз Ф., Колебания и звук, пер. с англ., М. – Л., 1949; Стрэтт Д ж. В. (Рэлей), Теория звука, пер. с англ., т. 1, 2 изд., М., 1955.

Стержневая лампа

Стержнева'я ла'мпа, сверхминиатюрная приёмно-усилительная лампа с катодом прямого подогрева, в которой электроды, управляющие электронным потоком (сетки), выполнены в виде стержней (обычно круглого или прямоугольного сечения). Конструкция С. л. разработана в 50-х гг. 20 в. В. Н. Авдеевым . Стержневые электроды (рис.) формируют электростатические линзы, фокусирующие электронный поток и улучшающие токораспределение в лампе, что позволяет работать при сравнительно небольших напряжениях на аноде и экранирующей сетке (6—60 в; у наиболее мощных С. л. до 120 в), получая такие же параметры и характеристики, как у электронных ламп с навитыми сетками и прямым подогревом, но при более экономичном потреблении энергии. С. л. предназначены для использования в малошумящих усилителях высокой (до 200 Мгц ) и промежуточной частот, в смесителях, гетеродинах и выходных усилителях мощности радиостанций с электропитанием от батарей и аккумуляторов. С развитием полупроводниковой электроники С. л. во многих областях применения вытеснены транзисторами ,

  Н. В. Пароль.

Схема расположения электродов в стрежневой лампе – пентоде: А – анод; К – катод; С₁ – управляющая; С₂ – экранирующая и С₃ – защитная (антидинатронная) сетки. Пунктиром показаны траектории электронов.

Стержневая система

Стержнева'я систе'ма в строительной механике, несущая конструкция, состоящая из прямолинейных или криволинейных стержней, соединённых между собой в узлах. В инженерных сооружениях применяются, как правило, геометрически неизменяемые С. с. Характерные примеры С. с. – рама и ферма . По геометрической схеме С. с. разделяют на плоские и пространственные (см. Плоская система , Пространственная система ). По типу соединений стержней различают С. с. с жёсткими и шарнирными узлами, а также смешанного типа. Жёсткие узлы препятствуют взаимному повороту концевых сечений стержней, шарнирные – допускают такой поворот. Для рам характерны жёсткие узлы, для ферм – шарнирные.

  При расчёте статически определимых С. с. для определения опорных реакций, внутренних усилий и деформаций достаточно использования уравнений статики. Статически неопределимые системы рассчитываются как точными методами строительной механики (методы сил, перемещений, смешанный), так и приближёнными. Создание эффективных и экономичных С. с. связано с совершенствованием методов их расчёта на устойчивость (особенно систем, состоящих из тонкостенных стержней ), а также методов, позволяющих учитывать работу материала за пределами упругости; последние требуют применения сложного математического аппарата и использования ЭВМ.

  Лит.: Расчет сооружений с применением вычислительных машин, М., 1964; Киселев В. А., Строительная механика, 2 изд., М., 1967; Тимошенко С. П., Устойчивость стержней, пластин и оболочек, М., 1971.

  Г. Ш. Подольский.

Стержневое оборудование

Стержнево'е обору'дование, устройства для механизированного изготовления литейных стержней путём заполнения стержневого ящика стержневой смесью и её уплотнения. По способу уплотнения смеси в ящике С. о. делится на мундштучное, прессовое, встряхивающее, пескодувное, центробежное и пескомётное. Мундштучное С. о. применяют при изготовлении стержней однородного сечения. Выходящий из мундштука стержень разрезают на куски требуемой длины. Этот способ применяют в серийном и массовом производстве. На прессовом С. о. смесь в ящике уплотняют механизмом с пневмо– или гидроприводом. Этот способ уплотнения применяют для приготовления мелких или средних стержней в открытых и разъёмных ящиках при индивидуальном и серийном производстве. Встряхивающее С. о. уплотняет смесь. при встряхивании ящика на столе вручную или пневмоцилиндром. Поворот ящика после уплотнения смеси и извлечение стержня из ящика осуществляют также вручную или пневмомеханизмом. На встряхивающем С. о. изготовляют средние и крупные стержни в открытых ящиках в серийном и массовом производстве. Пескодувное С. о. (см. Пескодувная машина , Пескострельная машина ) использует кинетическую энергию песчано-воздушной струи для заполнения ящика смесью и уплотнения её. Пескодувное С. о. позволяет получать стержни любой формы и резко ускорять формирование стержней. В центробежном С. о. формообразование стержня, уплотнение смеси и последующее её отвердение протекают в нагретом до 220—250 °С ящике под действием центробежных сил, возникающих при его вращении. Центробежное С. о. используют для изготовления простых по конфигурации оболочковых стержней в условиях серийного и массового производства. Пескомётное С. о. (см. Пескомёт ) используют для изготовления средних и крупных стержней в серийном и массовом производстве. Наиболее распространено в промышленности пескодувное С. о., позволяющее максимально механизировать и автоматизировать изготовление стержней в серийном и массовом производстве.

  Лит.: Аксенов П. Н., Оборудование-литейных цехов, М., 1968.

  Г. В. Просяник.

Стержневой ящик

Стержнево'й я'щик, ящик, в котором изготовляются литейные стержни , образующие отверстия и полости в отливке. По конструкции С. я. делятся на неразъёмные (вытряхные) и разъёмные. Выбор типа С. я. зависит от формы и размеров стержня, метода его изготовления (ручная или машинная формовка) и вида производства. С. я. делают из древесины, стали, чугуна, алюминиевых сплавов, пластмассы и иногда из гипса. Наиболее высокой точностью и стойкостью характеризуются металлический С. я. (см. также Стержневое оборудование ).

  Лит.: Гиммельман Н. Р., Кочуров А. С., Модельное производство, 3 изд., М. – Свердловск, 1961.

Стержневые смеси

Стержневы'е сме'си, составы из кварцевого песка или др. огнеупорных наполнителей, связующих и катализаторов, предназначенные для изготовления литейных стержней и некоторых элементов форм (литниковых чаш, фильтровальных сеток и др.). В состав С. с. вводят высокоогнеупорные добавки: хромит, хромомагнезит, циркон, графит и др. С. с. бывают увлажнёнными, сухими и жидкими. Затвердевание С. с. в процессе изготовления стержней происходит в стержневых сушильных печах, нагреваемых или холодных стержневых ящиках .

  Лит.: Степанов Ю. А., Семенов В. И., формовочные материалы, М., 1969.

Стеригмы

Стери'гмы (от греч. sterigma – подпора), выросты спороносных органов – базидий у базидиальных грибов . На С. развиваются базидиоспоры.

Стериды

Стери'ды, сложные эфиры высших жирных кислот со стеринами , иногда – групповое название стероидов .

Стерилизаторы почвы

Стерилиза'торы по'чвы, химические вещества, применяемые для обеззараживания почвы. Уничтожают почвенных вредителей (проволочников, ложнопроволочников, личинок майского жука и др.), возбудителей болезней (патогенных бактерий, грибы, нематод), семена сорняков. Особенно эффективны в борьбе с нематодами. В СССР в качестве С. п. используют препараты: нематоциды (хлорпикрин, карбатион, препарат ДД и др.), милон (тиазон) и др. Применяют их в открытом и защищенном грунте. Доза препарата 100—200 г на 1 м² . Токсичными химическими веществами почву обрабатывают за 10—40 сут до посева или посадки. Продукты разложения С. п. не оказывают отрицательного влияния на полезную микрофлору почвы. При работе со С. п. необходимо соблюдать правила по технике безопасности.

  Лит.: Мельников Н. Н., Химия и технология пестицидов, М., 1974.

Стерилизация

Стерилиза'ция (от лат. sterilis – бесплодный), 1) полное освобождение различных веществ, предметов, пищевых продуктов от живых микроорганизмов. Наиболее распространённые методы С. – действие высоких температур, а для жидкостей – фильтрация, в результате которой клетки микроорганизмов задерживаются на фильтрах. Вегетативные клетки большинства бактерий, дрожжей и микроскопических грибов погибают при 50—70 °С в течение 30 мин, тогда как споры ряда бактерий выдерживают продолжительное кипячение. Этим объясняется применение высоких температур при С. Простейший способ С. – обжигание металлических и стеклянных предметов в пламени горелки. С. сухим жаром производится в сушильных шкафах при 160—165 °С в течение 2 ч. Таким методом стерилизуют лабораторную посуду, металлические предметы, некоторые порошкообразные, не портящиеся при нагревании вещества и т.п. С. водяным паром под давлением производят в автоклавах . Питательные среды для микроорганизмов стерилизуют при 4 am и 121 °С 20—30 мин или при 0,5 am и 112 °С – 20 мин. Хирургические инструменты, перевязочные и шовные материалы, различные консервы в пищевой промышленности (см. Консервирование ) стерилизуют обычно при 1 am 30 мин. С. почвы возможна только при 2 am и 134 °С в течение 2 ч. Некоторые жидкости и растворы нельзя стерилизовать при высоких температурах, так как при этом происходит их испарение или инактивация витаминов и других биологически активных соединений, разложение лекарственных веществ, карамелизация сахаров, денатурация белков и т.п. В этих случаях осуществляют «холодную» С., при которой жидкости фильтруют через мелкопористые бактериальные фильтры. С. твёрдых предметов, портящихся при нагревании (некоторые пластмассы, электронная аппаратура и др.), может быть осуществлена обработкой газами (например, окисью этилена в смеси с СО₂ или бромистым метилом), спиртом, растворами сулемы и др. химических веществ. В этих же случаях может быть применена т. н. лучевая С. (обычно используют ионизирующее излучение в дозах 3—10 млн. рад ). Значительное уменьшение количества микроорганизмов, содержащихся в воздухе помещений (операционных, цехов фасовки антибиотиков и т.п.), достигается с помощью ультрафиолетового излучения, обладающего бактерицидным действием. С. широко применяется в микробиологических и др. научных исследованиях, медицине и пищевой промышленности. С. подвергаются также космические корабли, чтобы исключить возможность загрязнения других планет земными микроорганизмами. Стерильность объектов доказывается полным отсутствием в них живых микроорганизмов. Для этого производят посевы в жидкие или на плотные богатые питательными веществами среды, чтобы обеспечить прорастание поврежденных, но не убитых клеток. См. также Асептика , Дезинфекция , Обеззараживание питьевой воды , Пастеризация .

  А. А. Имшенецкий.

  2) С. половая – лишение человека способности к деторождению путём хирургической операции при одновременном сохранении гормональной регуляции половой функции (что принципиально отличает её от кастрации ).

Стерильность

Стери'льность (от лат. sterilis – бесплодный), неспособность половозрелой особи к половому размножению. В широком смысле С. – то же, что бесплодие , однако в ботанике и растениеводстве обычно употребляют термин «С.», а в отношении человека и животных – термин «бесплодие».

  С. может возникнуть вследствие нарушений мейоза и формирования половых клеток (гамет ), в результате подавления полового процесса или гибели оплодотворённых яйцеклеток (зигот ), а также из-за неправильного развития половых органов. С. может вызываться как наследственными (генетическими), так и внешними факторами, а также искусственно – путём половой стерилизации.

  У растений при цитоплазматической мужской С. действие определённых цитоплазматических генов вызывает недоразвитие пыльцы. Использование таких растений в специальных скрещиваниях позволяет повышать продуктивность гибридов у с.-х. культур (например, кукурузы; см. Гетерозис ). У однодомных покрытосеменных растений известны случаи само– или автостерильности , используя которую предотвращают самоопыление, приводящее к вырождению с.-х. культур.

  У межвидовых и отдалённых гибридов встречается т. н. гибридная С. У них вследствие несовместимости геномов или ядра и цитоплазмы родительских гамет может произойти гибель зиготы. Иногда у жизнеспособных гибридов из-за различий в числе и строении родительских хромосом нарушается мейоз и возникают половые клетки с измененным числом хромосом, дающие нежизнеспособные зиготы. Для получения ценных гибридов растений и животных разрабатываются методы, позволяющие преодолеть этот вид С. Как форма репродуктивной изоляции в природе гибридная С. имеет большое эволюционное значение.

  В медицине и микробиологии С. называется также отсутствие в среде, организме или каком-либо материале живых микроорганизмов или их спор (см. Стерилизация , Стерильные животные ).

  И. И. Толсторуков.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (СТ)"