Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ХР)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 12 страниц)
Хроматографы
Хромато'графы, приборы или установки для хроматографического разделения и анализа смесей веществ (см. Хроматография ). Основными частями Х. являются: система для ввода исследуемой смеси веществ (пробы); хроматографическая колонка; детектирующее устройство (детектор); системы регистрации и термостатирования; для препаративных (в т. ч. производственных) Х., кроме того, отборные приспособления и приёмники для разделённых компонентов.
В соответствии с агрегатным состоянием используемой подвижной фазы существуют газовые и жидкостные Х. В подавляющем числе Х. реализуется проявительный вариант хроматографии. В газовом Х. (см. рис. ) газ-носитель из баллона через регуляторы расхода и давления непрерывно с постоянной или переменной скоростью подаётся в хроматографическую колонку-трубку (диаметром 2—5 мм и длина 1—10 м ), заполненную сорбентом и помещенную в термостат, позволяющий поддерживать заданную температуру (вплоть до 500 °С).
Ввод газообразной пробы (1—50 см3 ) и жидкой (несколько мкл ) осуществляется либо вручную (газовым шприцем или микрошприцем), либо автоматически – при помощи микродозаторов. В хроматографической колонке происходит разделение исходной многокомпонентной смеси на ряд бинарных смесей, состоящих из газа-носителя и одного из анализируемых компонентов. Бинарные смеси в определённой последовательности, зависящей от сорбируемости компонентов, поступают в детектор. В результате происходящих в детекторе процессов (изменения теплопроводности, ионизационного тока и др.) фиксируется изменение концентрации выходящих компонентов; преобразованные в электрический сигнал, эти процессы записываются в виде выходной кривой.
Наиболее распространённые детекторы газовых Х. – термокондуктометрические и ионизационные. Типичным примером первых является детектор по теплопроводности (катарометр), в мостовую цепь которого включены две ячейки для измерения теплопроводности; через них протекают потоки чистого газа-носителя и бинарная смесь. Теплопроводность последней отличается от теплопроводности чистого газа-носителя; поэтому при прохождении бинарной смеси через чувствительный элемент детектора – нагретую спираль с сопротивлением 10—80 ом – меняются температура и сопротивление спирали в зависимости от концентрации компонента. Такой детектор позволяет определять концентрации веществ в пределах 10-1 —10-2 %.
Главной частью ионизационных детекторов является ионизационная камера, где происходит ионизация молекул, попадающих в неё с потоком газа-носителя из хроматографической колонки. Ионизацию исследуемых веществ осуществляют в пламени водорода, метастабильными атомами аргона или гелия, медленными электронами и т.д. Ионы под воздействием приложенного напряжения перемещаются в ионизационной камере, что приводит к образованию электрического тока. Ионизационные детекторы позволяют определять концентрации веществ в пределах 10-4 —10-7 %.
Термокондуктометрические и ионизационные детекторы характеризуются чувствительностью (минимально определяемая концентрация вещества), селективностью (способность избирательно определять в смеси отдельные компоненты), прямой зависимостью сигнала от концентрации.
В жидкостном Х. в качестве детектирующего устройства используют проточный рефрактометр, включаемый по дифференциальной схеме, или детектор поглощения в ультрафиолетовой области. Подачу подвижной фазы – растворителя осуществляют при помощи беспульсационных систем (давление до 50 Мн/м2 , или 500 кгс/см2 ), а ввод пробы – микрошприцем или переключающимся краном. Длина хроматографической колонки в жидкостном Х. не превышает 1 м. В целом детекторы жидкостных Х. обладают существенно меньшей чувствительностью (примерно на 2 порядка), чем детекторы газовых Х. Для точного измерения концентраций веществ детекторы калибруют по смесям известного состава.
Достигаемые скорость и точность анализа в Х. во многом определяются правильным выбором рабочего режима детектора и условий эксперимента (тип сорбента, температура, скорость газа-носителя, длина хроматографической колонки и др.). Для ускорения анализа применяют программированное во времени изменение температуры хроматографической колонки или расхода газа-носителя.
Лит.: Приборы для хроматографии, М., 1973; Бражников В. В., Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии, М., 1974.
К. И. Сакодынский.
Принципиальная схема газового хроматографа: 1 – баллон с инертным газом; 2 – устройство для ввода пробы в хромотографическую колонку; 3 – хромотографическая колонка; 4 – термостат; 5 – детектор; 6 – преобразователь сигналов; 7 – регистратор.
Хроматофоры
Хроматофо'ры (от греч. chroma, родительный падеж chromatos – цвет, краска и phorós – несущий), 1) у животных и человека – то же, что пигментные клетки . 2) У растений – органеллы бурых и зелёных водорослей, имеющие ленточную (например, у Spirogira) и звездчатую форму. Отделены, подобно хлоропластам высших растений, от цитоплазмы клетки двуслойной белково-липидной мембраной. Содержат хлорофиллы, каротиноиды и др. компоненты; в них осуществляется фотосинтез . 3) У микроорганизмов – органеллы фотосинтезирующих бактерий, не отделённые, как правило, от цитоплазмы оболочкой. Содержат бактерио-хлорофиллы, каротиноиды и ряд переносчиков электронов, а также ферменты, участвующие в синтезе пигментов; в них осуществляется фотосинтез.
Хроматы
Хрома'ты, соли хромовой кислоты и изополихромовых кислот. Ниже рассматриваются соли хромовой (H2 CrO4 ) кислоты – монохроматы, или просто Х.
Х. устойчивы только в щелочной среде; при подкислении переходят в дихроматы . Наиболее важны Х. калия и натрия.
Хромат калия, K2 CrO4 , жёлтые кристаллы; плотность 2,732 г/см3 ; tпл 968,3 °С. Хорошо растворим в воде: 62,9 г (20 °С) и 79,2 г (100 °С) в 100 г воды. Получают действием КОН на дихромат калия K2 CrO7 .
Хромат натрия, Na2 CrO4 , жёлтые кристаллы; плотность 2,72 г/см3 ; tпл 790 °С. Гигроскопичен, растворим в воде: 80,2 г в 100 г воды (19,5 °С). Получается обжигом природного хромита FeCr2 O4 с доломитом и содой при 1150—1200 °С, выщелачиванием Na2 CrO4 из образовавшегося спёка, упариванием и кристаллизацией раствора.
Х. натрия и калия применяются как химические реактивы, протрава при крашении текстильных материалов, составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности, для протравливания семян, как консерванты древесины.
Лит.: Позин М. Е., Технология минеральных солей, 4 изд., ч. 1—2, Л., 1974. см. также лит. при ст. Хром .
А. Б. Сучков.
Хроматы природные
Хрома'ты приро'дные, немногочисленный класс минералов, солей хромовых кислот и некоторых крупных катионов (Pb2+ , К+ , реже Са2+ ). Х. п. объединяют около 10 минералов. Главный минерал класса – крокоит , менее распространены иранит PbCrO4 ×H2 O, тарапакит K2 CrO4 , феникохроит Pb3 [CrO4 ]3 O, хроматит CaCrO4 и др. К Х. п. относится и дихромат калия лопесит K2 Cr2 O7 . Известны также Х. п., в которых наряду с [CrO4 ]3- могут присутствовать др. анионы (например, [РО4]3- , [AsO4 ]3- , [SiO4 ]4- и др.). Большинство Х. п. кристаллизуется в системах низшего порядка. Образуют мелкие призматические, игольчатые или таблитчатые кристаллы и их сростки, а также волокнистые, тонкозернистые и натёчные агрегаты, кристаллические корки и др. Для Х. п. характерны яркие жёлтые, оранжевые и красные цвета, вызванные присутствием Cr6+. Твердость по минералогической шкале 2,5—3,5; плотность 2700—3600 кг/м3 (у Pb-содержащих Х. п. – 5800—6600 кг/м3 . Хроматы калия легко растворимы в воде.
Х. п. образуются преимущественно в зоне гипергенеза в средах с высоким кислородным потенциалом. Хроматы свинца – характерные минералы зоны окисления рудных месторождений, залегающих среди серпентинитов. Хроматы калия встречаются главным образом в месторождениях натриевой селитры в Чили. Кристаллы хроматита обнаружены в трещинах известняков в засушливых районах Ближнего Востока.
Л. Г. Фельдман.
Хромаффинная система
Хромаффи'нная систе'ма, то же, что адреналовая система .
Хромаффинные клетки
Хромаффи'нные кле'тки (от хромо... и лат. affinis – родственный), адреналовые клетки, внутрисекреторные клетки в теле человека и позвоночных животных, вырабатывающие и выделяющие в кровь адреналин , норадреналин и, вероятно, ряд других катехоламинов , содержащихся в цитоплазматических гранулах. Происходят из нейроэктодермы. После фиксации солями хрома приобретают тёмно-коричневую окраску (отсюда название). Совокупность Х. к. организма составляет адреналовую систему . У человека и высших позвоночных Х. к. имеют полигональную или неправильную форму, иногда с еле заметными отростками, оплетены капиллярами и образуют скопления – параганглии – в разных участках тела (вблизи нервных ганглиев и волокон, в области шейно-грудных сосудов, в паренхиме органов). Самое крупное скопление Х. к. – мозговое вещество надпочечников . Выработка нейрогормонов, сопровождающаяся их выделением из цитоплазматических гранул в кровь, регулируется нервными механизмами. У низших позвоночных Х. к. имеют многоотростчатую форму и диффузно распределены в стенках крупных магистральных сосудов туловища и в толще сердечной мышцы; выделение гормонов из цитоплазматических гранул происходит непрерывно. Х. к. обнаружены и у беспозвоночных, например в ганглиях брюшной нервной цепочки у кольчатых червей.
Лит. см. при ст. Параганглии .
Н. А. Смиттен.
Хромель
Хроме'ль [от хром и (ник)ель ], сплав никеля с хромом, обладающий благоприятным сочетанием термоэлектрических свойств и жаростойкости. Содержит около 10% Cr, около 1% Со, а также примеси (до 0,2% С и до 0,3% Fe). Х. характеризуется достаточно большим и почти прямолинейным изменением термоэдс (ТЭДС) в широком интервале температур. ТЭДС термопары хромель – платина при температурах спаев 1000 и 0 °С – около 33 мв. Х. имеет постоянное значение ТЭДС при длительной работе на воздухе в интервале температур 20—1000 °С; при более высокой температуре эксплуатационная надёжность сплава снижается. Х. изготовляется в виде проволоки и применяется в паре с алюмелем в качестве положительного термоэлектрода термопары хромель – алюмель, которая используется при измерении температуры. Х. применяется также в качестве компенсационных проводов. В СССР выпускают Х. марок НХ9,5 и НХ9.
Хромирование
Хроми'рование, нанесение хрома или его сплава на металлическое изделие для придания поверхности комплекса физико-химических свойств: высокого сопротивления коррозии, износостойкости, жаростойкости, высоких механических и электромагнитных свойств. В зависимости от характера взаимодействия поверхности изделия с хромом процесс Х. осуществляется различными способами (см. Металлизация ), среди которых наиболее распространены электролитический и диффузионный.
Электролитическое Х. – наиболее распространённый гальванический процесс, вошедший в промышленную практику в 20-х гг. 20 в. Х. подвергают преимущественно изделия из стали и чугуна, а также из сплавов на основе меди, цинка, никеля и алюминия. Хромовое покрытие характеризуется высокой химической стойкостью, обусловленной способностью хрома пассивироваться. Из-за трудностей получения тонкого беспористого покрытия надёжная защита от коррозии может быть достигнута при нанесении более экономичного трёхслойного защитно-декоративного покрытия медь-никель-хром (толщина слоя хрома 1 мкм ). Осажденный на предварительно отполированную поверхность хром имеет зеркальный блеск и серебристый с синеватым отливом цвет. Для предотвращения коррозии и придания декоративного вида хромируют многие детали автомобилей, велосипедов, трамвайных и ж.-д. вагонов, измерительных приборов, счетных и пишущих машин, часов, паро– и водопроводной арматуры, медицинские инструменты и т.д. Другое ценное свойство хромового покрытия – высокое сопротивление механическому износу – достигается при осаждении хрома по специальному режиму т. н. «молочных» осадков. Для повышения поверхностной твёрдости и износостойкости хромируют трущиеся детали, например цилиндры двигателей внутреннего сгорания, поршневые кольца, калибры. В этих случаях наносят покрытия толщиной более 1 мм. Разработан способ т. н. пористого Х., заключающийся в анодной обработке хромированных деталей, при котором в покрытии формируются поры, удерживающие смазку. Иногда стальные изделия подвергают комбинированному Х., обеспечивающему как защиту металла от коррозии, так и высокое сопротивление износу.
Главный компонент электролита при электролитическом Х. – хромовая кислота. Электролиты для Х. можно условно разделить на 3 группы: кислые (хромовая и серная кислоты), нейтральные (хромовая кислота и сульфат хрома) и основные (хромовая кислота, сульфат хрома и хромат хрома).
Диффузионное Х. осуществляется 4 методами: из твёрдой, паровой, газовой и жидкой фаз (см. Диффузионная металлизация ). Диффузионным Х. подвергают различные детали машин и полуфабрикаты из стали, сплавов на основе никеля, молибдена, ниобия, меди и др. элементов. Диффузионное Х. придаёт изделиям жаростойкость в воздушной среде или в среде газов, содержащих серу и ванадий (до 1000 °С), износостойкость, жаропрочность, сопротивление эрозии, усталости, коррозии в агрессивных средах (H2 O2 , HNO3 , NaCI), высокие электромагнитные свойства. Применение диффузионного Х. (вместо гальванического) не только повышает качество изделий, но и удешевляет их производство, а также способствует охране окружающей среды (отсутствие сливов вредных электролитов). В зависимости от требуемых свойств диффузионное Х. проводят при 900—1250 °С. Толщина диффузионного слоя от 40 мкм до 3 мм.
Лит.: Дубинин Г. Н., Диффузионное хромирование сплавов, М., 1964; Лайнер В. И., Защитные покрытия металлов, М., 1974.
Г. Н. Дубинин, В. И. Лайнер.
Хромит
Хроми'т, минерал; см. в ст. Хромшпинелиды .
Хромка
Хро'мка, один из видов рус. гармони . Двухрядный диатонический инструмент. При сжиме и разжиме мехов издаёт звуки одной и той же высоты (т. е., как хроматическая гармоника – отсюда её название). Х. создана в 1890-х гг. в Вологодской губернии (до 1900 называлась северянкой). Имела 21 клавишу для правой руки и 12 – для левой; позднее получила распространение Х. с 25 клавишами для каждой руки. Диапазон клавиатуры правой руки: до первой – до четвёртой октавы, в верхнем ряду добавлены ре-диез, фа-диез и соль-диез; диапазон левой: фа-диез большой – фа первой октавы. Каждый бас звучит одновременно в нескольких октавах. С середины 20 в. постепенно выходит из обихода.
Хромо...
Хромо..., хром... (от греч. chroma – цвет, краска), часть сложных слов, указывающая: на отношение к цвету, окраске (например, хромоскоп ); на отношение к хрому (например, хромометрия ).
Хромоалитирование
Хромоалити'рование (от хромо... и алитирование ), разновидность химико-термической обработки , заключающаяся в комплексном диффузном насыщении поверхности металлов и сплавов хромом и алюминием. В зависимости от требуемых свойств хром и алюминий вводят в обрабатываемый поверхностный слой совместно (чаще) или раздельно (главным образом из газовой фазы). Х. производится при 950—1200 °С в течение 6—10 ч. Толщина (обычно 20—500 мкм ), состав и свойства диффузионного слоя зависят от природы обрабатываемого сплава, метода и режима насыщения. При раздельном насыщении свойства поверхностного слоя существенно зависят от последовательности введения элементов.
Х. подвергаются изделия из стали, сплавов на основе никеля, молибдена, ниобия, тантала, кобальта, меди. Х. придаёт изделиям высокую жаростойкость, сопротивление ползучести, эрозионную и коррозионную стойкость в среде азотной кислоты. Процесс применяется для повышения качества и надёжности рабочих лопаток турбин авиационных двигателей, деталей выхлопных систем, жаровых труб, камер сгорания, плазмообразующих сопел и т.д.
Лит.: Дубинин Г. Н., Диффузионное хромирование сплавов, М., 1964.
Г. Н. Дубинин.
Хромов Сергей Петрович
Хро'мов Сергей Петрович [22.8(4.9).1904, Бронницы, ныне Московская область, – 29.4.1977, Москва], советский метеоролог и климатолог, профессор (1938), доктор географических наук (1943), заслуженный деятель науки РСФСР (1975). Окончил МГУ в 1928. Один из организаторов Бюро погоды СССР (ныне Гидрометцентр СССР). заведующий кафедрами метеорологии и климатологии ЛГУ (1946—53) и МГУ (1958—73). Основные труды по синоптической климатологии и метеорологии, прогнозам погоды, общей циркуляции атмосферы, тропической метеорологии. Составил (в 1955) первый советский метеорологический словарь (совместно с Л. И. Мамонтовой). Награжден орденом Трудового Красного Знамени и медалями.
Соч.: Введение в синоптический анализ, 2 изд., М., 1937; Основы синоптической метеорологии, Л., 1948; Метеорология и климатология для географических факультетов, 2 изд., Л., 1968; Метеорологический словарь, 3 изд., Л., 1974 (совместно с Л. И. Мамонтовой).
Хромовая смесь
Хро'мовая смесь, смесь равных объёмов насыщенного на холоду водного раствора дихромата калия K2 Cr2 O7 и концентрированной серной кислоты H2 SO4 . См. также Дихроматы .
Хромовокислые соли
Хро'мовокислые со'ли, соли хромовых кислот . См. Хроматы и Дихроматы .
Хромовые квасцы
Хро'мовые квасцы', кристаллогидраты двойных сернокислых солей Cr (III) и щелочных металлов или аммония. В воде хорошо растворимы; растворимость увеличивается в ряду Cs, Rb, К, Na.
Наиболее важны хромокалиевые квасцы, которые образуются при взаимодействии горячих растворов K2 SO4 и Cr2 (SO4 )3 ; выделяются при охлаждении в виде тёмно-фиолетовых кристаллов KCr (SO4 )2 ×12H2 O; плотность 1,83 г/см3 , tпл 89 °С. Растворимость в воде при 20 °С 18,3%. Растворы хромокалиевых квасцов применяют для дубления кож, в производстве киноплёнки, в фотографии, как протраву при крашении и для пропитывания тканей.
Лит. см. при статьях Хром и Хроматы .
Хромовые кислоты
Хро'мовые кисло'ты, кислоты, соответствующие Cr (VI): хромовая кислота H2 CrO4 и изополихромовые кислоты – двухромовая H2 Cr2 O7 , трихромовая H2 Cr3 O10 и тетрахромовая H2 Cr4 O13 . Образуются при растворении трёхокиси CrO3 (см. Хрома окислы ) в воде. Хромовая кислота – кристаллическое вещество красного цвета; выделена в свободном состоянии при охлаждении насыщенных водных растворов CrO3 ; хромовая кислота – электролит средней силы. Изополихромовые кислоты существуют в водных растворах, окрашенных в красный цвет. Х. к. – сильные окислители. Хромовой кислоте соответствуют соли – хроматы , изополихромовым кислотам – изополихроматы (см. Дихроматы , Изополисоединения ). Растворы хромовой кислоты используют при электролитическом хромировании и получении хрома электролизом. Х. к. ядовиты. О правилах техники безопасности см. ст. Хром .
Лит. см. при статьях Хром и Хрома окислы .
Хромовые руды
Хро'мовые ру'ды, хромиты, природные минеральные образования, содержащие хром в таких соединениях и концентрациях, при которых их промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. Среди хромсодержащих минералов только хромшпинелиды служат промышленным источником получения хрома. Главные минералы Х. р.: хромшпинелиды и силикаты – серпентин, хлорит, иногда оливин, пироксен, плагиоклаз, уваровит, хромактинолит, тальк, брусит, карбонаты, сульфиды и др. Различают сплошные и вкрапленные Х. р.; среди последних выделяют густовкрапленные (50—80% хромшпинелидов), вкрапленные (30—50%) и редковкрапленные (10—30%). Наблюдается различное сочетание текстур массивных с полосчатовкрапленными, пятнистыми, нодулярными и др. Содержание важнейших компонентов в Х. р. колеблется (весовые %): 10,5—62,0 Cr2 O3 ; 4,0—34,0 Al2 O3 ; 1,0—18,0 Fe2 O3 ; 7,0—24,0 FeO; 10,5—33,0 MgO; 0,4—27,0 SiO2 . В некоторых Х. р. содержится 0,1—0,2 г/т элементов группы платины и до 0,2 г/т Au. Вредные примеси – S, Р и Са (> 1,0%).
Форма рудных тел различна. В стратиформных массивах платформенных областей они имеют форму пластов, протягивающихся на многие десятки км, при малой мощности – от нескольких десятков см до первых м. В массивах складчатых областей рудные тела представлены резко удлинёнными линзами протяжённостью от сотен м до 1,5—2,0 км при мощности в раздувах от нескольких м до 150—180 м, жилообразными телами длиной от нескольких десятков м до 1000—1500 м при мощности от 2 до 15—20 м, штоками и неправильными обособлениями различного размера. Месторождения Х. р. относятся к собственно магматическим образованиям, формирующимся при кристаллизации магм базальтоидного и ультраосновного составов.
Выделяются 3 хромитоносные формации: перидотит-ортопироксенит-норитовая на платформах, перидотитовая и габбро-норит-перидотитовая в геосинклинальных областях. Х. р. известны также в делювиальных, элювиальных и прибрежно-морских россыпях. По промышленному использованию выделяются металлургические, огнеупорные и химические типы руд. Добыча Х. р. ведётся открытым и подземным способами примерно в равных соотношениях. Некондиционные Х. р. подвергаются обогащению гравитационно-флотационным методом. Извлечение составляет 80—95%.
Главные месторождения в СССР известны на Урале (Донские и Сарановское); за рубежом – в ЮАР (Бушвелдский комплекс), Южной Родезии (Великая Дайка, Селукве), Турции (Гулеман и др.), на Филиппинах, главным образом на о. Лусон (Масинлок и др.), в Индии (Сукинда и др.), Финляндии (Кеми), на Мадагаскаре (Андриамена). На начало 1975 запасы Х. р. капиталистических и развивающихся стран составляли 1674 млн. т; из них в ЮАР (в млн. т ) – 1050, Южной Родезии – 550, Финляндии – 30, Турции – 10, Индии – 7, на Филиппинах – 7. Добыча Х. р. (в тыс. т, 1974): ЮАР – 1800, Южная Родезия – 400, Турция – 682, Филиппины – 530, Индия – 398.
Лит.: Требования промышленности к качеству минерального сырья, 2 изд., в. 15 – Горланов С. С., Хромит, М., 1963; Рудные месторождения СССР, т. 1, М., 1974.
Н. В. Павлов.
