Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Классификация и краткая характеристика витаминов 22 страница






Рис. 4. Нория для подъёма жидкости.

Лит.: Грибанов И. П., Простейшие водоподъемники для орошения небольших площадей, М., 1943; Флоринский М. М., Рычагов В. В., Насосы и насосные станции, 3 изд., М., 1967.

Ю. В. Квитковский.

ВОДОПОЙНЫЙ ПУНКТ, площадка с оборудованием для поения животных. В. п. устраивают на пастбищах и скотопрогонных трассах, выбирая для этого ровное место. Чтобы вода не застаивалась на В. п., площадку планируют с уклоном 0, 05 от водоисточника (колодца, пруда, реки, озера, водохранилища, канала) и укрепляют гравийно-песчаной засыпкой или мостят камнем. Для животных делают удобные подходы шириной не менее 3 м. В. п. оборудуют водоподъёмником (если вода не поступает на площадку самотёком), резервуаром для запаса воды (в размере не менее суточной потребности) и водопойными корытами. Применяют также передвижные В. п., состоящие из цистерны на автоприцепе и автопоилок. Расстояние между В. п. на пастбищах зависит от кормовой ёмкости пастбищ, системы пастьбы, вида животного, рельефа местности и не должно превышать допустимой дальности отгона от В. п. (2-8 км), а на скотопрогонах - от скорости передвижения животных (напр., для овец не более 15 км/сут).

Лит.: Оводов В. С., Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, 2 изд., М., 1960; БабенкоИ. И., Водоснабжение животноводческих ферм, М., 1964.

В. В. Дацыков.

ВОДОПОЛЬЗОВАНИЕ (юридич.), пользование водами (водными объектами), состоящими в исключительной собственности гос-ва.

В советском законодательстве виды В. определяются: целями использования вод (В. хоз.-питьевое, пром., с.-х., транспортное, энергетич. и пр.); способом пользования (путём добычи - забора воды источника, пользование водными объектами в качестве водного пути, источника гидроэнергии и т. п., а также для сброса в водоёмы сточных вод); технич. условиями (В.общее, без применения гидротехнич. сооружений или устройств, влияющих на состояние вод, и специальное, с применением таких сооружений или устройств); условиями предоставления водных объектов в пользование (совместное - если водный объект не закреплён за конкретной орг-цией или лицом, и обособленное - если водный объект предоставлен определённой орг-ции или лицу), а также основаниями возникновения права пользования водами (первичное - если водный объект предоставлен в пользование непосредственно гос-вом, и вторичное - если он предоставлен первичным водопользователем). С учётом приведённой классификации определяется правовой режим различных водных объектов, а также права и обязанности водопользователей. Напр., общее В. (купание, водопой скота и т. п.) осуществляется бесплатно и без разрешений гос. органов на всех водоёмах, за исключением изъятых из хоз. пользования, состоящих в обособленном пользовании. Для спец. В. во всех случаях требуется предварительное разрешение государственных органов, в ряде случаев оно может быть возмездным.

Все водопользователи вправе пользоваться водами в пределах, предусмотренных законодательством, и в соответствующих случаях - разрешениями гос. органов; они обязаны выполнять требования рационального использования и охраны вод и др. Наиболее жёсткие требования предъявляются в отношении охраны вод от загрязнения производств, и бытовыми отходами. Правовыми актами установлено, что при проектировании и строительстве предприятий, зданий, сооружений и др. хоз. объектов должны быть приняты все меры к тому, чтобы исключить сброс в водоёмы загрязнённых сточных вод и др. отходов. В этих целях предписано внедрять в произ-во безводные технология, процессы, повторное использование воды на предприятиях, а также эффективные системы очистки сточных вод. Гос. приёмочным комиссиям запрещено принимать в эксплуатацию новые и реконструированные предприятия, цехи и агрегаты, деятельность которых не удовлетворяет требованиям охраны водоёмов от загрязнения.

Водопойный пункт на пастбище: - водоподъёмник в шахтном колодце, 2 - резервуар для запаса воды, 3 - водопойное корыто.

Пользование водными объектам" для сброса пром. коммунально-бытовых, дренажных и др. сточных вод может производиться только с разрешения органов по регулированию использования и охране вод после согласования с органами гос. сан. надзора, охраны рыбных запасов и др. Сброс сточных вод допускается только, если он не приведёт к увеличению содержания в водном объекте загрязняющих веществ свыше установленных норм, и при условии очистки водопользователем сточных вод до установленных спец. органами пределов. Если указанные требования нарушаются, сброс сточных вод должен быть ограничен, приостановлен или запрещён - вплоть до прекращения деятельности отд. пром. установок, цехов, предприятий, организаций, учреждений. В случаях, угрожающих здоровью населения, органы гос. сан. надзора вправе приостанавливать сброс сточных вод вплоть до прекращения эксплуатации производств, и др. объектов с уведомлением об этом органов по регулированию использования и охране вод. Сброс в водные объекты производств., бытовых и др. отходов и отбросов запрещается. Установлена система требований по В., касающаяся охраны вод от загрязнения отходами водного транспорта, лесосплава, с. х-ва и др. За несоблюдение указанных требований виновные привлекаются к дисциплинарной, уголовной или адм. ответственности. См. также Водный фонд государственный. о. С. Колбасов.

ВОДОПОНИЖЕНИЕ, временное понижение уровней или напоров подземных вод при сооружении котлованов, проходке горных выработок на месторождениях полезных ископаемых, туннелей, строительстве метрополитенов и т. п. В зависимости от глубин осушаемых выработок и фильтрационных свойств горных пород В. осуществляется различными средствами. В. с использованием буровых скважин, оборудованных штанговыми или центробежными глубинными насосами, позволяет вести понижение уровня воды на глуб. до 300 м. Лёгкими иглофильтровыми установками обеспечивается В. на глуб. 4-5 м при длине рабочего органа иглофильтра до 8м. При В. на глуб. св. 5 м иглофильтры устанавливают в неск. ярусов. Наилучшие результаты применения лёгких иглофильтров достигаются в водоносных песках, однородных по составу, с коэффициентами фильтрации от 1 до 5 м/сут. В. эжекторными установками осуществляется на глуб. до 22 м. Установка состоит из эжскторных иглофильтров, центробежных насосов, распределит, и сборного трубопроводов. Каждый иглофильтр оборудован водоструйным подъёмником - эжектором, расположенным внизу устройства. Эжекторные иглофильтры рекомендуется применять в однородных по составу и строению водоносных песках с коэффициентом фильтрации до 0, 1 м/сут. Для сложных условий осушения водоносных пород, переслаивающихся с водоупорными, в 1967 в СССР разработано водопонижающее устройство - вакуум-концентрическая скважина, представляющая собой эжекторный иглофильтр с фильтровой оболочкой на всю высоту водоносного горизонта. С помощью этого устройства осушаются все вскрытые скважиной водоносные прослойки и успешно производится вакуумирование с помощью эжектора, что ускоряет процесс осушения. Насосные установки открытого водоотлива применяются для откачки подземной воды, поступающей в строит, котлован.

При полном пересечении водоносного пласта горной выработкой дополнительно к В. необходим водоотлив.

Лит.: Водопонижение в строительстве, М., 1971. В. А. Полуянов.

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ, расходование воды, подаваемой для удовлетворения различных нужд населения, пром-сти и т. д. Различают две осн. категории В.:

1) хозяйственно-питьевое и коммунальное В.- потребление воды, связанное с бытовыми нуждами населения (питьё, приготовление пищи, содержание в чистоте жилищ и т. п.) и обеспечением благоустройства населённых мест (поливка улиц, зелёных насаждений и т. п.);

2) производственное или техническое В.- потребление воды для технологич. целей пром-сти, энергетики, транспорта (парообразование, охлаждение, промывка продукции, гидравлич. транспорт и т. п.), на противопожарные нужды и пр. Количество воды, расходуемое для нужд населения, зависит в основном от степени сан.-технич. оборудования жилищ (наличия канализации, ванн, душей, систем газоснабжения и горячего водоснабжения). Показателем размеров В. по этой категории служит удельный расход воды, т. е. количество воды, расходуемое в среднем в сутки на одного жителя. Измерения и анализ фактических удельных расходов в населённых местах дают основания для установления норм водопотребления - величин удельных расходов, к-рые рекомендуется принимать при проектировании новых или реконструкции существующих водопроводов.

Лит.: Абрамов Н. Н., Водоснабжение, М., 1967; Строительные нормы и правила, ч. 2, раздел Г, гл. 3. Водоснабжение. Нормы проектирования, М., 1963.

ВОДОПРИЁМНИК, водоток, водоём или лощина, принимающие и отводящие воду, собираемую осушительной системой с прилегающей территории (см. Осушение). В. должен пропускать расчётные расходы воды, не вызывая подпора почвенных вод и подтопления осушаемой площади. Для соблюдения этого условия на реках увеличивают их пропускную способность, осуществляя регулирование русла и проводя выправителъные работы, в нек-рых случаях (сравнительно редко) применяют механич. водоподъём (перекачку). Термин " В." употребляют также для обозначения гидротехнич. водозаборных сооружений.

ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ, совокупность водопроводных линий (трубопроводов) для подачи воды к местам потребления; один из осн. элементов системы водоснабжения. К линиям В. с. (обычно прокладываемым вдоль улиц и проездов) присоединяются т. н. домовые ответвления (трубы), по к-рым вода подаётся в отд. здания. Внутри зданий устраиваются внутренние (внутридомовые) В. с., подводящие воду к водоразборным кранам. В отличие от них, осн. В. с. (прокладываемая вне зданий) называется наружной (уличной, дворовой). Для устройства В. с. применяют водопроводные трубы. Выбор типа труб зависит от величины требуемого напора в В. с., характера грунтов, способа прокладки, а также от экономич. факторов. При подземных прокладках наиболее распространены чугунные, асбестоцементные и стальные трубы, используются также железобетонные и пластмассовыс. Глубина заложения труб зависит от уровня промерзания почвы, темп-ры подаваемой по трубам воды и режима работы В. с. (для средней полосы СССР глубина заложения ок. 2, 5 м). Минимальная глубина заложения обусловлена необходимостью предохранения труб от разрушения динамич. (транспортными) нагрузками.

В. с. оборудуются запорной арматурой-задвижками и вентилями (для выключения отд. участков сети) и водоразборными устройствами - пожарными гидрантами, иногда - уличными водоразборными колонками (в районах, ещё не полностью обеспеченных домовыми вводами). Гидранты и задвижки обычно устанавливаются в спец. колодцах (сборных железобетонных или кирпичных), перекрываемых металлич. съёмными люками.

По технич. условиям давление воды в В. с. населённых мест не должно превышать 6 am. Для подачи воды в отд. многоэтажные здания устраивают местные насосные станции подкачки. В. с. должны обеспечивать надёжное и бесперебойное снабжение водой потребителей. Этому условию отвечает устройство кольцевых B.C., состоящих из смежных замкнутых контуров-колец (рис. 1), расположение к-рых зависит от планировки города. При аварии повреждённый участок водовода может быть выключен (задвижками а и б) без прекращения подачи воды ко всем остальным линиям В. с. В разветвлённых (тупиковых) В. с. (рис. 2) при аварии на любом участке (напр., в точке х) прекращается подача воды во все участки сети, лежащие за повреждённым; поэтому разветвлённые сети могут устраиваться лишь в тех случаях, когда допустимы перерывы в снабжении водой. Все В. с., в к-рых предусматривается подача воды для тушения пожаров, как правило, устраивают кольцевыми. В В. с. различают магистральные линии, транспортирующие воду транзитом в удалённые р-ны снабжаемой территории, и распределительную сеть, подающую воду к отдельным домовым ответвлениям.

Рис. 1. Схема кольцевой водопроводной сети.

Рис. 2. Схема разветвлённой (тупиковой) водопроводной сети.

Расчёт В. с. (особенно кольцевых и получающих воду от неск. насосных станций) - весьма сложная и трудоёмкая работа. Для её проведения целесообразно использовать вычислительные машины.

Лит.: М о ш н и н Л. Ф., Методы технико-экономического расчёта водопроводных сетей, М., 1950; Абрамов Н. Н.. Поспелова М. М., Расчет водопроводных сетей, 2 изд., М., 1962; Андрняшев М. М., Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных сетей, М., 1964; Абрамов Н. Н., Водоснабжение, М., 1967.



ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД, способность горных пород пропускать воду. Степень водопроницаемости зависит от размера и количества сообщающихся между собой пор и трещин, а также от отсортированности зёрен горных пород. К хорошо проницаемым горным породам относятся галечники, гравий, крупнозернистые пески, интенсивно закарстованные и трещиноватые породы. Практически непроницаемыми (водоупорными) породами являются глины, плотные суглинки, нетрещиноватые кристаллич., метаморфич. и плотные осадочные породы.

В. г. п. может определяться по скорости фильтрации, равной количеству воды, протекающей через единицу площади поперечного сечения фильтрующей породы. Эта зависимость выражается формулой Дарси: v = kl, где v - скорость фильтрации, k - коэффициент фильтрации, I - напорный градиент, равный отношению падения напора h к длине пути фильтрации L (I = h/L). Коэффициент фильтрации имеет размерность скорости (см/сек, м/сут). Т. о., скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице, тождественна коэффициенту фильтрации.

В связи с тем, что вода в породах может передвигаться под влиянием различных причин (гидравлич. напора, силы тяжести, капиллярных, адсорбционных, капиллярно-осмотич. сил, температурного градиента и др.), количеств, характеристика В. г. п. может выражаться, помимо коэффициента фильтрации, также коэффициентами водопроводимости и пьезопроводности. При гидрогеологич. исследованиях и расчётах коэфф. водопроводимости (произведение коэффициента фильтрации на мощность водоносного горизонта) является показателем фильтрационной способности горной породы.

В зависимости от геологич. строения водоносные породы в фильтрационном отношении могут быть изотропными, когда водопроводимость одинакова в любом направлении, и анизотропными, характеризующимися закономерным изменением водопроницаемости в разных направлениях.

Изучение В. г. п. необходимо при поисках и разведке подземных вод для целей водоснабжения, при устройстве гидротехнич. сооружений, эксплуатации различных типов подземных вод, при расчётах допустимых понижений уровня вод и радиусов влияния водозаборных скважин, при проектировании и осуществлении осушительных и оросительных мероприятий. А. М. Овчинников.

ВОДОПЬЯНОВ Михаил Васильевич [р. 6(18).11.1899, с. Студёнка, ныне часть г. Липецка], советский лётчик, один из первых Героев Сов. Союза (20.4.1934), ген.-майор авиации (1943). Чл. КПСС с 1934. Род. в семье крестьянина. В февр. 1918 добровольно вступил в Красную Армию, служил шофёром-мотористом, затем бортмехаником и пилотом в авиации. После Гражд. войны летал на самолётах по трассам Москва - Иркутск, Москва - Ленинград, первым открыл возд. линию на о. Сахалин.Окончил воен.-авиац. школу лётчиков (1929). В марте - апр. 1934 участвовал в спасении экипажа ледокола " Челюскин", за что был удостоен звания Героя Советского Союза. В 1937 участвовал в возд. экспедиции на Сев. полюс. Во время Великой Отечеств, войны командовал авиадивизией. С 1946 в отставке. Автор романа " Киреевы" (1956), повестей, рассказов, автобиографич. кн. " Полярный лётчик" (1952) и кн. " Валерий Чкалов" (1954). Награждён 4 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, орденом Отечеств, войны 1-й степени и медалями.

ВОДОРАЗДЕЛ, линия, разделяющая сток атм. вод по двум склонам, направленным в разные стороны. На равнинах В. нередко превращается в плоское водораздельное пространство, на к-ром направление стока может иметь переменный характер. Линию, разграничивающую басc, тихоокеанского (рек, впадающих в Тихий и Индийский ок.) и атлантического (рек, впадающих в Атлантич. и Сев. Ледовитый ок.) склонов, наз. главным В. Земли.

ВОДОРЕЗЫ (Rhynchopidae), семейство птиц отр. ржанкообразных. Один род (Rhynchops), включающий три вида. Дл. тела до 45 см. Окраска чёрная с белым. Крылья очень длинные и острые, хвост с выемкой. Клюв большой, сжатый с боков, нижняя челюсть (подклювье) длиннее верхней, снабжена осязательными тельцами. Кормятся В. мелкими рыбами и водными насекомыми, летая в сумерках или ночью низко над водой и погрузив конец подклювья в воду (отсюда назв.). Обитают на морских побережьях, в устьях крупных рек субтропич. и тропич. зон Африки, Азии и Америки. Гнездятся небольшими группами на песчаных отмелях и островах после наступления сухого сезона и спада воды в реках. Яйца (2-4) откладывают в ямку в песке. Птенцы сразу после вылупления могут бегать и плавать, но их ещё долго кормят родители.

Водорез Rhynchops albicollis.

ВОДОРОД (лат. Hydrogenium), H, химический элемент, первый по порядковому номеру в периодич. системе Менделеева; ат. м. 1, 00797. При обычных условиях В.- газ; не имеет цвета, запаха и вкуса.

Историческая справка. В трудах химиков 16 и 17 вв. неоднократно упоминалось о выделении горючего газа при действии кислот на металлы. В 1766 Г. Кавендиш собрал и исследовал выделяющийся газ, назвав его " горючий воздух". Будучи сторонником теории флогистона, Кавендиш полагал, что этот газ и есть чистый флогистон. В 1783 А. Лавуазье путём анализа и синтеза воды доказал сложность её состава, а в 1787 определил " горючий воздух" как новый хим. элемент (В.) и дал ему совр. название hydrogene (от греч. hydor - вода и gennao - рождаю), что означает " рождающий воду"; этот корень употребляется в названиях соединений В. и процессов с его участием (напр., гидриды, гидрогенизация). Совр. рус. наименование " В." было предложено М. Ф. Соловьёвым в 1824.

Распространённость в природе. В- широко распространён в природе, его содержание в земной коре (литосфера и гидросфера) составляет по массе 1%, а по числу атомов 16%. В. входит в состав самого распространённого вещества на Земле-воды (11, 19% В. по массе), в состав соединений, слагающих угли, нефть, природные газы, глины, а также организмы животных и растений (т. е. в состав белков, нуклеиновых кислот, жиров, углеводов и др.). В свободном состоянии В. встречается крайне редко, в небольших количествах он содержится в вулканич. и др. природных газах. Ничтожные количества свободного В. (0, 0001% по числу атомов) присутствуют в атмосфере. В околоземном пространстве В. в виде потока протонов образует внутренний (" протонный") радиационный пояс Земли. В космосе В. является самым распространённым элементом. В виде плазмы он составляет около половины массы Солнца и большинства звёзд, осн. часть газов межзвёздной среды и газовых туманностей. В. присутствует в атмосфере ряда планет и в кометах в виде свободного Нг, метана СН4, аммиака NH3, воды НзО, радикалов типа СН, NH, ОН, SiH, PH и т. д. В виде потока протонов В. входит в состав корпускулярного излучения Солнца и космич. лучей.

Изотопы, атом и молекул а. Обыкновенный В. состоит из смеси 2 устойчивых изотопов: лёгкого В., или протия ОН), и тяжёлого В., или дейтерия (2Н, или D). В природных соединениях В. на 1 атом 2Н приходится в среднем 6800 атомов 'Н. Искусственно получен радиоактивный изотоп - сверхтяжёлый В., или тритий (3Н, или Т), с мягким (3-излучением и периодом полураспада T1/2 = 12, 262 года. В природе тритий образуется, напр., из атм. азота под действием нейтронов космических лучей; в атмосфере его ничтожно мало (4*10-15 % от общего числа атомов В.). Получен крайне неустойчивый изотоп 4Н. Массовые числа изотопов 1Н, 2Н, 3Н и 4Н, соответственно 1, 2, 3 и 4, указывают на то, что ядро атома протия содержит только 1 протон, дейтерия - 1 протон и 1 нейтрон, трития - 1 протон и 2 нейтрона, 4Н - 1 протон и 3 нейтрона. Большое различие масс изотопов В. обусловливает более заметное различие их физических и химических свойств, чем в случае изотопов др. элементов.

М. В. Водопьянов.

Атом В. имеет наиболее простое строение среди атомов всех др. элементов: он состоит из ядра и одного электрона. Энергия связи электрона с ядром (потенциал ионизации) составляет 13, 595 эв. Нейтральный атом В. может присоединять и второй электрон, образуя отрицательный ион Н- при этом энергия связи второго электрона с нейтральным атомом (сродство к электрону) составляет 0, 78 эв. Квантовая механика позволяет рассчитать все возможные энергетич. уровни атома В., а следовательно, дать полную интерпретацию его атомного спектра. Атом В. используется как модельный в квантовомеханич. расчётах энергетич. уровней других, более сложных атомов. Молекула В. Н2 состоит из двух атомов, соединённых ковалентной химической связью. Энергия диссоциации (т. е. распада на атомы) составляет 4, 776 эв (1эв= 1, 60210* Ю-19 дж). Межатомное расстояние при равновесном положении ядер равно 0, 7414 А. При высоких темп-pax молекулярный В. диссоциирует на атомы (степень диссоциации при 2000°С 0, 0013, при 5000°С 0, 95). Атомарный В. образуется также в различных хим. реакциях (напр., действием Zn на соляную к-ту). Однако существование В. в атомарном состоянии длится лишь короткое время, атомы рекомбинируют в молекулы Н2., Фи з. ихим. свойства. В.- легчайшее из всех известных веществ (в 14, 4 раза легче воздуха), плотность 0, 0899 г/л при 0°С и 1 атм. В. кипит (сжижается) и плавится (затвердевает) соответственно при - 252, 6°С и - 259, 1°С (только гелий имеет более низкие темп-ры плавления и кипения). Критич. темп-pa В. очень низка (-240°С), поэтому его сжижение сопряжено с большими трудностями; критич. давление 12, 8 кгс/см2 (12, 8 атм), критич. плотность 0, 0312 г/см3. Из всех газов В. обладает наибольшей теплопроводностью, равной при 0°С и 1 атм 0, 174 вт/(м-К), т. е. 4, 16*10-4 кал/(с-см-°С). Уд. теплоёмкость В. при 0°С и 1 атм СР 14, 208*103 дж/(кг-К), т. е. 3, 394 кдл/(г-°С). В. мало растворим в воде (0, 0182 мл/г при 20°С и 1 атм), но хорошо - во многих металлах (Ni, Pt, Pa и др.), особенно в палладии (850 объёмов на 1 объём Pd). С растворимостью В. в металлах связана его способность диффундировать через них; диффузия через углеродистый сплав (напр., сталь) иногда сопровождается разрушением сплава вследствие взаимодействия В. с углеродом (т. н. декарбонизация). Жидкий В. очень лёгок (плотность при -253°С 0, 0708 г/см3) и текуч (вязкость при -253°С 13, 8 спуаз).

В большинстве соединений В. проявляет валентность (точнее, степень окисления) + 1, подобно натрию и др. щелочным металлам; обычно он и рассматривается как аналог этих металлов, возглавляющий I гр. системы Менделеева. Однако в гидридах металлов ион В. заряжен отрицательно (степень окисления -1), т. е. гидрид Na+H- построен подобно хлориду Na+Cl-. Этот и нек-рые др. факты (близость физ. свойств В. и галогенов, способность галогенов замещать В. в оргацич. соединениях) дают основание относить В. также и к VII гр. периодич. системы (подробнее см. Периодическая система элементов). При обычных условиях молекулярный В. сравнительно мало активен, непосредственно соединяясь лишь с наиболее активными из неметаллов (с фтором, а на свету и с хлором). Однако при нагревании он вступает в реакции со многими элементами. Атомарный В. обладает повышенной хим. активностью по сравнению с молекулярным. С кислородом В. образует воду: Н2 -f 1/2О2 = Н2О с выделением 285, 937* * 103дж/моль, т. е. 68, 3174 ккал/моль тепла (при 25°С и 1 атм). При обычных темп-pax реакция протекает крайне медленно, выше 550°С - со взрывом. Пределы взрывоопасности водородо-кислородной смеси составляют (по объёму) от 4 до 94% Нз, а водородо-воздушной смеси - от 4 до 74% Н2 (смесь 2 объёмов Н2 и 1 объёма Оз наз. гремучим газом). В. используется для восстановления многих металлов, т. к. отнимает кислород у их окислов:

CuO + H2 = Cu + H2O, Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4Н2О, и т. д.

С галогенами В. образует галогеноводороды, напр.:

Н2 + С12 = 2НС1.

При этом с фтором В. взрывается (даже в темноте и при - 252°С), с хлором и бромом реагирует лишь при освещении или нагревании, а с иодом только при нагревании. С азотом В. взаимодействует с образованием аммиака: ЗН2 + N2 = = 2NНз лишь на катализаторе и при повышенных темп-pax и давлениях. При нагревании В. энергично реагирует с серой: Н2 + S = H2S (сероводород), значительно труднее с селеном и теллуром. С чистым углеродом В. может реагировать без катализатора только при высоких темп-pax: 2Н2 + С (аморфный) = = СН4 (метан). В. непосредственно реагирует с нек-рыми металлами (щелочными, щёлочноземельными и др.), образуя гидриды: Н2 + 2Li = 2LiH. Важное практич. значение имеют реакции В. с окисью углерода, при к-рых образуются в зависимости от темп-ры, давления и катализатора различные органич. соединения, напр. НСНО, СНзОН и др. (см. Углерода окись). Ненасыщенные углеводороды реагируют с В., переходя в насыщенные, напр.: СnН2n + Н2 = СnН2n+2 (см. Гидрогенизация).

Роль В. и его соединений в химии исключительно велика. В. обусловливает кислотные свойства т. н. протонных кислот (см. Кислоты и основания). В. склонен образовывать с нек-рыми элементами т. н. водородную связь, оказывающую определяющее влияние на свойства многих органич. и неорганич. соединений.

Получение. Осн. виды сырья для пром. получения В. - газы природные горючие, коксовый газ (см. Коксохимия) и газы нефтепереработки, а также продукты газификации твёрдых и жидких топлив (гл. обр. угля). В. получают также из воды электролизом (в местах с дешёвой электроэнергией). Важнейшими способами произ-ва В. из природного газа являются каталитич. взаимодействие углеводородов, гл. обр. метана, с водяным паром (конверсия): СН4 + H2О = СО + ЗН2, и неполное окисление углеводородов кислородом: СН4 + 1/2О2 = = СО + 2Н2- Образующаяся окись углерода также подвергается конверсии: СО + Н2О = СО2 + Н2. В., добываемый из природного газа, самый дешёвый. Очень распространён способ произ-ва В. из водяного и паровоздушного газов, получаемых газификацией угля. Процесс основан на конверсии окиси углерода. Водяной газ содержит до 50% Н2 и 40% СО; в паровоздушном газе, кроме Н2 з СО, имеется значительное количество N2, к-рый используется вместе с получаемым В. для синтеза NH3. Из коксового газа и газов нефтепереработки В. выделяют путём удаления остальных компонентов газовой смеси, сжижаемых более легко, чем В., при глубоком охлаждении. Электролиз воды ведут постоянным током, пропуская его через раствор КОН или NaOH (кислоты не используются во избежание коррозии стальной аппаратуры). В лабораториях В. получают электролизом воды, а также по реакции между цинком и соляной к-той. Однако чаще используют готовый заводской В. в баллонах.

Применение. В пром. масштабе В. стали получать в конце 18 в. для наполнения возд. шаров. В настоящее время В. широко применяют в хим. пром-сти, гл. обр. для произ-ва аммиака. Крупным потребителем В. является также произ-во метилового и др. спиртов, синтетич. бензина (синтина) и др. продуктов, получаемых синтезом из В. и окиси углерода. В. применяют для гидрогенизации твёрдого и тяжёлого жидкого топлив, жиров и др., для синтеза НС1, для гидроочистки нефтепродуктов, в сварке и резке металлов кислородо-водородным пламенем (темп-pa до 2800°С) и в атомно-водородной сварке (до 4000°С). Очень важное применение в атомной энергетике нашли изотопы В.- дейтерий и тритий.

Лит.: Некрасо в Б. В., Курс общей химии, 14 изд., М., 1962; Ре ми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, М., 1963; Егоров А. П., Шерешевский Д. И., Шманенков И. В., Общая химическая технология неорганических веществ, 4 изд., М., 1964; Общая химическая технология. Под ред. С. И. Вольфковича, т. 1, М., 1952; Лебедев В. В., Водород, его получение и использование, М., 1958; Налбандян А. Б., Воеводский В. В., Механизм окисления и горения водорода, М.- Л., 1949; Краткая химическая энциклопедия, т. 1, М., 1961, с. 619 - 24. С. Э. Вайсберг.

ВОДОРОДА ПЕРЕКИСЬ, см. Перекись водорода.

ВОДОРОДНАЯ БОМБА, бомба взрывного действия большой разрушительной силы. Действие В. б. основано на термоядерной реакции. См. Ядерное оружие.

ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ, вид хим. взаимодействия атомов в молекулах, отличающийся тем, что существенное участие в нём принимает атом водорода (Н), уже связанный ковалентной связью с др. атомом (А). Группа А-Н выступает донором протона (акцептором электрона), а другая группа (или атом) В - донором электрона (акцептором протона). Иначе говоря, группа А-Н проявляет функцию кислоты, а группа В - основания. Для обозначения В. с. употребляют, в отличие от обычной валентной чёрточки, пунктир, т. е. А-Н... В [в предельном случае симметричной В. с., напр, в бифториде калия, K+(F...Н...F)-, различие двух связей исчезает].


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.012 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал