Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (СТ)"

Структуры кристаллов

Структу'ры криста'ллов неорганических соединений, закономерное пространственное расположение атомов, ионов (иногда молекул), составляющих кристаллические вещества. Расшифровка С. к. – одна из основных задач кристаллографии .

  В большинстве неорганических соединений молекул нет и имеет место взаимное проникновение бесконечных укладок из катионов и анионов (см. Кристаллическая решётка ). Наиболее прост случай структуры, в которой примитивная кубическая решётка (см. Браве решётка ) из анионов Cl проложена аналогичной решёткой из катионов Cs; они вставлены одна в другую так, что катион Cs оказывается в центре куба из 8 анионов Cl (и наоборот), т. е. координационное число (КЧ) равно 8 (рис. 1, a). Зачастую разные вещества имеют структуры одинаковые с точностью до подобия (см. Кристаллохимия ), так, структурой CsCI обладают CsBr, CsI, а также галогениды таллия и аммония, и все эти структуры объединяются в единый структурный тип CsCI. Понятие структурный тип – один из критериев сходства или различия строения кристаллов; именуют его обычно по названию одного из веществ, кристаллизующихся в нём. Ниже даётся краткое описание некоторых важнейших структурных типов.

  В структурном типе галита NaCI и катионы, и анионы расположены по закону кубической плотнейшей упаковки (см. Упаковки плотнейшие ). Каждый катион окружен 6 анионами, и наоборот, т. е. КЧ=6. координационный многогранник – октаэдр (рис. 1,б). В структуре галита кристаллизируются почти все галогениды щелочных (LiF, LiCI,..., NaF, NaCI,..., RbF, RbCI,...) и окислы щёлочноземельных элементов (MgO, CaO и др.), важнейший сульфид PbS и др.

  В структурном типе сфалерита ZnS, построенном также на основе закона кубической плотнейшей упаковки, атомы Zn с КЧ = 4 находятся в S-тетраэдрах и наоборот. Этот тип характерен для соединений с существенно ковалентными связями; в нём кристаллизируются CuCI, Cul, HgS и др., а также ряд важнейших полупроводниковых соединений (CdS, GaAs и др.) (рис. 1,в).

  Более наглядным является «полиэдрический» способ изображения С. к., при котором анионы представлены точками – вершинами координационных многогранников (полиэдров) (рис. 1, а, б, в). Основой этого способа послужило то, что анионы, обладающие большим, нежели катионы, ионным радиусом , предпочтительно располагаются по стандартному узору плотнейшей упаковки. Кроме того, и самих анионов не так уж много (О, S, F и др.), поэтому при описании С. к. достаточно указать только тип укладки анионов. Положение катионов и их КЧ, определяющие специфику С. к., становятся при этом особенно наглядными. Так, на рис. 2, а ясно виден цепочечный характер структуры рутила. TiO₂ , в котором Ti – октаэдры, связанные друг с другом вершинами, образуют колонки, параллельные ребру элементарной ячейки с. Этот тип структуры распространён среди бинарных соединений (MnO₂ , SnO₂ , PbO₂ , MgF₂ и др.). Слоистый характер структурного типа брус и та Mg (OH)₂ , в котором октаэдры соединены общими ребрами в сплошные слои, иллюстрирует рис. 2, б. В этом типе, помимо ионных, кристаллизируются также многие ковалентные соединения (сульфиды, теллуриды и др.). Структурный тип флюорита CaF₂ (рис. 2, в) характерен для соединений с крупными катионами, например CeO₂ , ThO₂ и др. На рис. 2, г показан способ выделения ²/₃ заселённых октаэдров в структурном типе корунда Al₂ O₃ – гематита Fe₂ O₃ . В структурном типе перовскита CaTiO₃ кристаллизуется важнейший сегнетоэлектрик BaTiO₃ (рис. 2, д). Крупные катионы Ba, расположенные в полостях каркаса из Ti – октаэдров в координации 12, деформируют кубическую ячейку в псевдокубическую.

  Полиэдрический способ позволяет описывать также сложные структурные мотивы, которые отражают пространственное распределение прочнейших связей между атомами (ионами) в структуре. К одному структурному мотиву принадлежат все структурные типы, обладающие одинаковым способом связи атомов или атомных полиэдров в пространстве. Выделяют 6 основных структурных мотивов: координационный, островной, кольцевой, цепочечный, слоистый, каркасный.

  Координационный мотив характеризуется равномерным распределением межатомных связей в 3 измерениях (рис. 1, а). К островному относятся структурные типы, заключающие конечные радикалы (острова), прочность связи внутри которых значительно выше, чем с окружающими атомами. Эти радикалы могут быть простыми и иметь линейную (S₂ , As₂ , Cl₂ , S и др.), треугольную (BO₃ , СО₃ и др.), тетраэдрическую (SiO₄ , PO₄ , BF₄ и др.) формы или сложными, состоящими из двух полиэдров, например B2O₅ , Si₂ O₇ , Tl₂ Cl₉ и т.п., и более сложных ассоциаций. Кольцевой мотив характеризуется наличием в структуре атомов (например, S) или атомных полиэдров (SO₄ , PO₄ и др.), прочно связанных между собой в кольца различной конфигурации (трёх-, четырёх-, шести-, девятичленные и др.). Цепочечный мотив в отличается ярко выраженной линейной направленностью прочнейших связей в структуре, т. е. ассоциацией атомов (Se, Te и др.) или атомных полиэдров (SiO₄ , BO₄ , РО₄ ; BO₄ ; TiO₆ , ZrO₆ и др.) в одном измерении. Цепочки могут быть как простыми, так и сдвоенными (ленты), например [Si₄ O₁₁ ] _n^6n- .[Sb₄ S₆ ] _n ^{, или более сложной формы. Слоистый мотив характеризуется бесконечной в двух измерениях ассоциацией атомов или атомных полиэдров, образующих т. н. сетки. Этот мотив свойствен слюдам и им подобным слоистым силикатам. Встречаются также в графите, молибдените MoS₂ , ковеллине Cu₂ CuS₂ S и др. Каркасный мотив, также как и координационный, имеет равномерное распределение связей в пространстве, но общими элементами атомных полиэдров являются в основном вершины. Это обусловливает большую рыхлость структурных типов, полости в которых могут заполняться крупными катионами. Обычная форма полиэдров – тетраэдр (SiO₄ , PO₄ , BO₄ , AlO₄ и др.) или октаэдр (MoO₆ , WO₆ и др.).}

  Пять последних мотивов особенно характерны для силикатов и алюмосиликатов, у которых важнейшая роль принадлежит не простейшим одноатомным анионам, а тетраэдрической группе SiO₄ . Этот элементарный силикатный «кирпич» в большинстве силикатов конденсируется либо в кольца, либо в бесконечные радикалы в одном, двух или трёх измерениях. См. рис. в ст. Силикаты природные.

  Лит.: Белов Н. В., Структура ионных кристаллов и металлических фаз. М., 1947; его же, Очерки по структурной минералогии, в кн.: Минералогический сборник, Львов, 1950—75.

  Н. В. Белов.

Рис. 2. Структурные типы рутила TiO₂ (a), брусита Mg(OH)₂ (б), флюорита CaF₂ (в), корунда Al₂ O₃ (г), перовскита CaTiO₃ (д) в полиэдрическом изображении.

Рис. 1. Структуры: а – CsCl; б – NaCl; в – ZnS. Вверху – общий вид; внизу – полиэдрическое изображение.

Струма

Стру'ма, Стримон (греч. Strymon), река в Болгарии и Греции. Длина 415 км (в т. ч. в Болгарии 290 км ), площадь бассейна около 17 тыс. км² . Берёт начало на юго-западных склонах массива Витоша. В Болгарии течение преимущественно горное, узкие ущелья чередуются с межгорными котловинами; на территории Греции С. протекает главным образом в широкой долине. Впадает в залив Стримоникос Эгейского моря. Повышенная водность в феврале – июне, межень в августе – сентябре. Средний расход воды вблизи болгаро-греческой границы 80 м³ /сек, максимальный – около 500 м³ /сек. Воды С. используются главным образом на орошение. В Болгарии на С. – водохранилище Студена, на притоках С. – ГЭС. В долине С. – гг. Кюстендил, Благоевград (Болгария), Сере (Греция).

Струмилин Станислав Густавович

Струми'лин, Струмилло Петрашкевич Станислав Густавович [17(29).1.1877, с. Дашковцы, ныне Литинского района Винницкой обл., – 25.1.1974, Москва], советский экономист и статистик, академик АН СССР (1931), Герой Социалистического Труда (1967). Член КПСС с 1923. С 1897 активно участвовал в революционном рабочем движении, подвергался репрессиям, дважды бежал из царской ссылки. Делегат 4-го (Стокгольмского) (1906) и 5-го (Лондонского) (1907) съездов РСДРП. Впоследствии примыкал к меньшевикам. Научно-публицистическую деятельность С. начал в 1897. В 1921—37 и 1943—51 работал в Госплане СССР (заместитель председателя, член Президиума, заместитель начальника ЦУНХУ, член Совета научно-технической экспертизы и т.д.). Одновременно вёл научную и педагогическую работу в МГУ (1921—23), институте народного хозяйства им. Г. В. Плеханова (1929—30), Московском государственном экономическом институте (1931—50). Заместитель председателя Совета филиалов и баз АН СССР (1942—46). В 1948—52 заведующий сектором истории народного хозяйства института экономики АН СССР. В 1948—74 на научно-педагогической работе в Академии общественных наук при ЦК КПСС.

  Основные труды по экономике, статистике, управлению народным хозяйством, планированию, демографическому прогнозированию, политэкономии социализма, экономической истории, научному коммунизму, социологии, философии. С. принадлежит один из методов построения индекса производительности труда – «Индекс Струмилина». Под руководством С. разработана первая в мире система материальных балансов. С. написал свыше 700 научных трудов. Наиболее крупные из них: «Богатство и труд» (1905), «Проблемы экономики труда» (1925), «Очерки советской экономики» (1928), «Промышленный переворот в России» (1944). Был членом Польской АН и Румынской АН, почётным доктором Варшавского университета, почётным членом Демографического общества при АН ЧССР.

  Государственная премия СССР (1942), Ленинская премия (1958). Награжден 3 орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

  Соч.: Избр. произв., т. 1—5, М., 1963—65: Избр. произв., [т. 6]. Очерки экономической истории России и СССР, М., 1966; Избр. произв., [т. 7]. История черной металлургии в СССР, М., 1967; Избр. произв., [т. 8]. Воспоминания и публицистика, М., 1968; Общественный прогресс в СССР за 50 лет, «Вопросы экономики», 1969, № 11.

  Лит.: Ленин В. И., Полн. собр. соч., 5 изд. (см. Справочный том, ч. 2, с. 475); С. Г. Струмилин, М., 1968 (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Серия экономики, в. 4); Проблемы экономической науки и практики. Сб. ст., посвященный 95-летию С. Г. Струмилина, М., 1972.

  Э. Е. Писаренко.

С. Г. Струмилин.

Струминский Владимир Васильевич

Струми'нский Владимир Васильевич [р. 16(29).4.1914, Оренбург], советский учёный в области аэродинамики, летательных аппаратов и теоретических основ самолётостроения, академик АН СССР (1966; член-корреспондент 1958). Окончил МГУ (1938). В 1941—66 работал в Центральном аэрогидродинамическом институте им. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ). Директор института теоретической и прикладной механики Сибирского отделения АН СССР (1966—71). С 1971 заведующий отделом физической аэромеханики института проблем механики АН СССР.

  Разработал теорию трёхмерного пограничного слоя и вихревую теорию крыла, с помощью которой были выявлены основные законы обтекания стреловидных и треугольных крыльев. Эти и др. исследования сыграли существенную роль в преодолении звукового барьера и достижении сверхзвуковых скоростей полёта. Исследования: по нелинейной теории устойчивости, по динамической теории турбулентности, по кинетической теории газов, по улучшению лётных данных самолётов путём ламинаризации пограничного слоя и др. Государственная премия СССР (1947, 1948), 1-я премия и Золотая медаль им. Н. Е. Жуковского (1947), Ленинская премия (1961). Награжден орденом Ленина и 2 др. орденами.

  Соч.: Скольжение крыла в вязкой жидкости, «Докл. АН СССР», 1946, т. 54, № 7; Об одном методе решения кинетического уравнения Больцмана, там же, 1964, т. 158, № 2; Влияние диффузионной скорости на течение газовых смесей, «Прикладная математика и механика», 1974, т. 38, № 2.

В. В. Струминский.

Струна

Струна' ,

  1) в теории колебаний тонкая, гибкая, сильно натянутая нить с равномерно распределённой по длине плотностью. При возбуждении С., например ударом или щипком, она начинает совершать колебательные движения, при которых все её участки смещаются в поперечном направлении. Любое колебание С. можно представить в виде суммы её гармонических собственных колебаний , частоты которых f зависят от её длины l , площади сечения S , натяжения Q , плотности материала р , а также от условий закрепления концов. Для С., закрепленной на жёстких опорах,

где n — целое число, соответствующее номеру гармонической составляющей. Заданное в начальный момент распределение смещений, т. е. способ возбуждения С., определяет спектр возбуждённых собственных колебаний. С. – простейшая колебательная система с распределёнными постоянными, которой часто пользуются для иллюстрации колебаний более сложных механических, акустических и электрических систем.

  2) В музыке С. является источником звуковых колебаний у ряда музыкальных инструментов. При этом тембр звука С. определяется формой колебаний струны, т. е. спектром возбуждённых собственных колебаний. В древности С. делались из коры деревьев, растительных волокон и волос животных (преимущественно конских). В современных музыкальных инструментах употребляют главным образом металлические С. (стальные), реже – жильные, шёлковые и из синтетических волокон (капрона, нейлона). Для получения низких тонов при ограниченной длине С. пользуются т. н. обвитыми С. Они состоят из тонкой нити, обвитой в один или два слоя мягкой металлической проволокой, т. н. канителью. С. применяются также в некоторых электро-акустических приборах.

Струнино

Стру'нино, город (с 1938) во Владимирской области РСФСР, подчинён Александровскому горсовету. Ж.-д. станция на линии Москва – Александров. 20,3 тыс. жителей (1975). Хлопчатобумажный комбинат.

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