Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

ствие высокой Г диссоциации MgO и AI2O3 можно получить t° порядка 5 ООО . Большинство веществ окисляется при нагревании в атмосфере, содержащей свободный К. При обычной t° в воздухе легко окисляются К, Na, Li, Pb, Al, P и другие простые вещества, но в совершенно сухом К. окисление обычно не происходит (напр. абсо.тютно сухие К. и водород не соединяются даже при 1 000°); следы воды здесь играют роль катализатора (см. Катализ). Горение, дыхание и гниение (аэробное) являются различными формами процесса окисления и сопровождаются выделением тепла (см. Окисление).

Способы получения К. I. Лабораторные. 1) Разложение бертолетово!! соли ирр! нагревании:

2 КС10а=КС104+КС1 + 02 (при 400 ); КС104=КС1 + 202 (при 450-500°).

в присутстви!! 1сатализатора (MnOg, Co-Og, V2O5, FczOg и др.), к-рый берется в количестве 1 ч. на 10 ч. КСЮз, реакция идет достаточно быстро уже при 150°. Из 1 кг KCIO3 получается 275 л кислорода. 2) Разложение перекиси натрия водой. Обычно NagOg берется в виде кубиков, и реакция ведется в аппарате Книпа:

2 NasOs-l-2 ri20=4 NaOH + Oj;

к воде прибавляется ничтожное количество C0SO4 ИЛ1! NiSOi. Разлоление NagOg идет легко при действи!! не то.т!ько жидкой воды, но и водяных паров (влажного воздуха).Способ этот 1!меет и некоторое технич. значение: его используют в спасательных приборах, изолирующих противогазах (см.), подводных .лодках ИТ. п., как источник небсль-1ИИХ количеств К. для дыхания. 3) Раз.ложе-ние oiaicH ртути: 2 HgO=2 Hg +О2 при 400- 500°. 4) Разлолсение белильной извести при слабом нагревании (до 70°) с водой в присутствии небо.льшого ко.личества oiirCH кобальта:

2 CaOCl2=2 CaClj+Os. 5) Действие воды на смесь перекиси бария и лселезосинеродистого калия (красной кровяной соли):

BaOs-f2K3re(CN).= K4re(CN),+ KjBaFe(CN)e+02; реакция идет при обыкновенной Г(Касснер).

II. Промышленные: 1) Способ Тессье-дю-Мотай:

2 Na2MnOi+2 HjO (пар) =2 МпО,+4 NaOII + Oa (при 450°),

затем пропускают воздух при повышенной Г (~500°), и манганит регенерируется. Оба процесса периодически повторяют. Активная масса (манганит натрия) приготовляется смешиванием измельченного пиролюзита (МпО 2) с твердым едким натром (1:1 повесу) и прокаливанием при доступе воздуха до t° тёмнокрасного каления. 2) Способ Касснера:

2СаСОз+РЬО + 0 (воздух)=2 COaTbCajPbOi (при умеренном нагревании);

при белее высокой темп-ре (700°) и пропускании СО 2-и.люмбат ка.льцпя раз.лагается по уравнению:

2 Са2РЬ04+4 С02=02-Ь2 (2 СаСОз+РЬО). 3) Способ Касснера, комбинированный со способом Тессье-дю-Мотай:

(а) NaPbO, + Nas>In04 = Na4Pb04 + МПО2+ О ;

(б) Na4PbO,-l-Mn0j + BO3Ayx(O +4 N) = Na2Pb03 +

Na2ЛInO + 4 N.

Первая реакция идет при продувке массы водяным паром при t° 500°; вторая (регенерация массы)-npi! той же t° в токе воздуха, свободного от СО2. Масса-т. н. и л ю м б о кс а н-представляет тесную смесь метаплюм-бата и манганита натрия, взятых в Э1вимо-.лекулярных и:оличествах; 1 кг такой массы дает до 3 л К. при каждой операции. Способ этот пригоден для получения как чистого К., так и чистого азота. 4) С!ЮСоб бр. Брин- разложение перекиси бария:

2 ВаОз=2 ВаО + Оз (при 800°) или действием водяного пара при 600°; затем ВаО + воздух (О +4 N) = ВаОз + 2 N2 + избыток воздуха (при 500-600°). Окись бария пслучается первонача.льно про1сал1!ва-нием азотнобариевой соли. При регенерации перекиси бария пропускаемый воздух д. б. предварительно освоболоден от примес!! СО 2 и влаги (во избелхание образования ВаСОз и гидроокиси бария, которая не переходит в перекись). Для получения 1 вес. ч. К. требуется 10,6 вес. ч. ВаОг или 9,6 ч. ВаО. До 1910 г. этот способ 11ракти1ювался в заводском масштабе. Процесс велся в вертикальных стальных цилиндрах; при двух cepirnx таких аппаратов К. получался непрерывно. Смещен1!е равновесия в системе 2 ВаО г 2 ВаО Н-Ог в нужную сторону достигалось обычно изменением иарциального давления О2 при сохранении постоянной t° (ок. 700°); поглощение К. велось под давлением 3 atm, а выделение К.-в вакууме около 50 мм Hg.

Были попытки разделять воздух физическ. методами а) растворяя воздух в воде под дав.лением; при понилшнии давления получают из раствора смесь, содержащую 35% О2 !! 65% N2; обработав таким же образом эту смесь еще раз, получают газ с содержанием от 65 до 75% О2; б) при поглощении К. из воздуха увлажненной древеснох! корой (Г. П. 193410) остается азот чистоты 98%, а в вакууме выделяется поглощенный К. в чистом виде; в) аналогичн1>1й способ пред.лол-ген с активированным углем в качестве поглотителя; г) при диффузии атмосферного воздуха через каучуковые пленки получается смесь 40% О2 и 60% N2; повторяя этот процесс, получают смесь 60% Og и 40% Ng.

В настоящее время К. получается в технике почти исключительно либо электролизом воды либо способом слсижения воздуха и последующего фракционхгрованного испарения. 1) Э л е к т р о л и 3 воды применяется сравнительно в небольших размерах. При действии электрич. тока вода раз.лагается на К. и водород. Чтобы создать необходимую элщстроироводность, электрализу подвергают не чистую воду, а слабые растворы едких или углекислых щелочей и.ли растворы кис-.лот. Минимальное напряжение раз.лолшния д.ля воды равно 1,67 V; практически требуется 1,8-3,0 V; 1 Ah выделяет 208,8 сн К. и 417,6 см водорода. Теоретически э.лек-тролиз ВОДЬ! может происходить при давле-Н1!ях до 1 805 atm почти при том же расходе энергии. В электролизерах Шукерта применяется 20%-ный раствор КОН или NaOH и 1!а 1 м К. +2 м водорода расходуется 12- 14 kWh !!ри 2,4 V; К. получается 96%-ной чистоты,водород-98 %-ной.После пропуска-н!!Я через нагретые трубк!! с ката.лизатором



получают К. п водород чистоты 99,9%. Все построенные электролизеры Шукерта в сумме могут дать 12 млн. мК.ъ год. В Высшей техн. шкстев Бер.шне проведены опыты по получению водорода и К. непосредственно из электролизера иод давлением 150-200 atm. При 150-200 atm для разложения воды необходимо 2,35 V. На 1 jh К. и 2 водорода (измеренных при 20° и 1 atm), сжатых до 200 atm, при э.1ектро.тпзе под дав.лепием расходуется 6-7 kWh. 2) Применяемые теперь физич. методы технич. получения К. основаны на частичном слсижении и рек т и ф и-кации атмосферного воздуха (см. Со/сг(,же-пие газов). Наиболее распространены аппараты: а) Линде, основанные на расширении воздуха без совершения внешней работы, б) Клода, исно.тьзующие работу расширения скатого воздуха, и в) сист. Хейланда, применяющие оба эти принципа. Теоретически разделение газообразного воздуха на К. и азот требует 0,1 силочас/ж К. В аппаратах Ли1ще производите.льностью 1 ООО К. в час на 1 К. расходуется 0,95 снлочаса; в аппаратах, дающих 50 мгч К., расходуется 1,3 сшючас/ж К.; начальное давление-ок. 200 atm,. Клод считает, что в его аппаратах молено достигнуть производительности 1,5 К. насилочас; в аппаратуре Клода начальное давление равно 20-25 atyn.

Транспорт газообразного К., сжатого до 150-165 atm, производится в стальных ба.тлонах емкостью 40 л и весом но 80 кг для 8,4 %г Pi. (6 газа нрн 0° и 760 мм Hg). Жидкий К. раньше транспортировался в стеклянных сосудах Дьюара небольшой емкости. В настоящее время для этой целииз-ГОТОВ.ЛЯЮТСЯ металлич. цистерны емкостью до 5 м, изслированные магнезией. Потеря хранимого в них К.-около 3% в сутки. Из цистерн лсидк-,ий К. перекачивается насосом в испаритель для превращения в газ или д.ля наполнения баллонов. При осуществлении этой конструкщп! возникают затруднения, вследствие чрезвычайной хрупкости метал-.лов при Г лсидкого воздуха.

Применение К.: главнейшее-для автогенной сварки (см.) и резки металлов. Дл51 подрывных работ лсидкий кислород применяется в виде о к с и л и к в и т а-взрывчатого вещества, представляющего собою салсу, уголь, Х.ЛОПОК в смеси с пафталипом и другие материа.лы, пропитанные лсидким К. Для получения уксусной к-ты из ацета.льдегида и К. работает в Германии установка Линде, производительностью в несколько млн. м К. Для получения азотной кислоты из воздуха по Бнрке.ланду и Эйде работает самая бо.пь-шая в мире устаповка Линде в Норвегии на 18 млн. К. в год. Жидкий и газообразный кислород применяется в медипинских аппаратах для поддерл-санпя дыхания больных, в спасательных аппаратах для рудников, для полсарпых и в аппаратах для авиаторов при полетах на больших высотах (см. также Противогазы изо .л и р у ю щ и е). По патенту общества Казале (Италия), вводя смесь К. и водяного пара в генератор, пслучают непрерывным путем водяной газ. Вбудущем молено ожидать развития применения К. или воздуха Линде (воздуха, обогащенного до содерлсання 40-50% К.) в доменных и ме-

тал.лургич. печах с целью получения высоких t° и отходящих газов высокой калорийности. Мировое потребление К. (в виде чистого К. и обогащенного воздуха) в 1929 г. составля.ло приб.лизите.льно 1,6-10 м.

Лит.: М е IT д е л е е в Д., Основы химии, т. 1- 2, 9 изд.. М.-Л., 1927-28; Ч у г а е в Л., Открытие кислорода и теория горения, П., 1919; Ijllm. Enz., 1 Aufl., в. 10; G m е 1 i n-K r a u ts Handb. d. anorgan. Chemie, 7 Aufl., B. I, Abt. 1, Heidelberg, 1906; К a s s-ner H., Archiv d. Pharmazie, Hannover-Lpz., 1920, B. -lX, p. .596; KassnerH., Dingl. , 1912, B. 327; Z. ang. Ch. . Leipzig, 1928, p. 139; Chemical a. Meta-lurgical Engineering*. New York, 1928, p. -419; P a bs t R.. riiissiger Sauer.stoff und seine Verwendung als Sprcngstoff im Bcrgbau, Miinchen-Berlin, 1917; Zeit-schrift fiir Sauerstoff- und Stickstoff-Industrie , Leipzig, ab 1908. E. Богоявленский.

КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО, кислотный коэфициент, одна из величин, характеризующих лшры и смолы. К. ч. показывает содержание свободных к-т в смоле и.ли лсире и выражается числом. г едкого ка.ли (КОН), которое требуется для нейтрализации свободных кислот (жирных или смоляных) в 1 г л-сира и.ли смелы.

Для определения К. ч. лепра или масла испытуемую навеску (5-10 г) растворяют в смеси равных обл.емов эфира и спирта, прибавляют 2-3 кап.лп раствора фенолфталеина и при слабом нагревании титруют / А или V2 раствором КОН. К. ч. вычисляется по формуле:

1000 -г-ь а

где Т-титр раствора КОН, Ь-число см употребленного КОН и а - навеска жира.

К. ч.-величина непостоянная; для одного и того же жнра оно варьирует в зависимости от чистоты л-спра и его возраста. Свежие жиры почти не содержат свободных кислот. Животные жиры при сохранении обнару-лсивают гораздо более заметное возрастание К. ч., чем лгиры растительные. К. ч. жиров, .лишенных белковых веществ, более постоянно. Из растительных масел наибольшим К. ч. обладает пальмовое масло: оно содержит от 20 до 50% свободных жирных к-т. Обычно масла при ве.личине К. ч. >8 считаются прогорьклыми.

Определение К. ч. смол сложнее, чем К. ч. жиров, вследствие бо.лее сложного состава их (кроме одноосновных жргрных к-т. свойственных жирам, в смо.лах находятся еще двуосновные к-ты ангидриды и лакто-пы) и более трудной растворимости смол. В качестве растворителей для смол употребляют смесь спирта и эфира, хлороформ, бензол и др. Кроме метода, описанного выше, для смол применяют еще определение т. н. непрямого К. ч. (по Дитерихсу): навеску смолы в 1 г ОМЫ.ЛЯЮТ избытком / N раствора КОН и после продолжительногс стояния (12-24 ч., в зависимости от природы смолы) титруют кислотой.

Лит.: к и с с л е в В., О.лифа и лаки, Москва- Ленинград, 1926. Н. Ельцина.

КИСЛОТНЫЕ КРАСИТЕЛИ, красящие вещества, представляющие собою по химическ. строению либо свободные к-ты, .либо фенолы, либо, чаще, натриевые или аммониевые соли органических су.льфокис.лот или карбоновых кислот. Все К. к. об.ладают способностью окрашивать животное волокно (шерсть, шелк) без протравы из кислой ванны. Нек-рые из



них способны, кроме того, образовывать с протравными металлами комплексные соли (лаки), придающие окраскам большую прочность, а иногда и углубляющие цвет окраски. Если эти лаки нерастворимы в воде (что бывает в тех случаях, когда красители не содержат сульфогрупп), то соответствующие К. к. называются протравными. С протравами они способны окрашивать как растительное, так и животное волокно. Примерами протравных К. к. могут служить ализарин и другие оксиантра-хинонные красители, азокрасители, заключающие остаток салициловой к-ты, и др. Все эти красители содержат в качестве ауксо-хромов либо два гидроксила в орто-поло-жении друг к другу, либо гидроксил и карбоксил в таком же положении, либо но крайней мере один гидроксил в орто-по.яо-жении к хромофору. Если краситель с таким расположением ауксохромов имеет кроме того сульфогрунпу, то лак его б. или м. растворим и непригоден для окрашивания растительного волокна, животное же волокно он окрашивает прочно. Так как образование лака происходит б. ч. на волокне при обработке раствором хромпика, то такие К. к. носят название хромировочных. Примеры: сульфированные антрахи-нонные, хромотроповые красители и др. Все остальные, неспособные к лакообразованию К. к., называются собственно кислотными; к ним принадлежат все сульфированные красители, не имеющие протравного расположения ауксохромов, а также красители чисто фенольного характера (нитрокрасите.яи,

рОЗОПОВаЯ кислота). а. Порай-Ношиц.

КИСЛОТОУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, сосуды, аппараты и другие изделия, применяемые в химических производствах и обладающие свойством противостоять действию различных химических реагентов: кислот, щелочей, газов; кроме того эти изделия доллшы обладать достаточной прочностью.

Керамические К. и. относятся к классу так называемого каменного товара и характеризуются плотным, спекшимся черепом. Изготовляются они из соответствующих сортов глины или из специально составленных керамических масс.

Классификация по назначению и свойствам. Керамические К. и. могут быть разделены на две основные группы: тонко- и грубокерамическую. В состав первой группы входит заводская аппаратура для химич. промышленности, в виде частей конденсацион. устройств, баллонов, разного рода ванн для электролитич. и других целей, насосов и сосудов монжю с соответствующими приспособлениями, кранов и трубопроводов для отвода и перекачки к-т. Сюда же относятся вентиляционные трубопроводы (до 500 мм в диам.), снабженные керамич. эксгаустерами и вентиляторами, служащими для удаления газов и пыли. В состав грубокерамич. группы входят: кислотоупорный кирпич типа клинкерного, кольца Рашига и другие изделия, служащие для наполнения башен при производстве кислот; облицовочные плиты и плитки всякого рода, которые применяются для выкладки стенок реакционных котлов, баков, смеси-

телей и других сосудов, работающих иногда с нагреванием и под давлением, для выкладки полов в мастерских и т. д.; канализационные трубы для отвода сточных, кислых и щелочных вод.

Испытание к е р а м ич е с к и х К. и. Кислотостойкость изделий испытывается по методу берлинской лаборатории Зегера и Крамера. Черепок испытуемого материала измельчается и просеивается через два сита с 60 и 120 отверстиями на 1 см для отделения тончайших частиц. Павеска в 100 г материала, задержавшегося на втором сите, для удаления пыли промывается водой, просушивается и затем кипятится в платиновой чашке со смесью, состоящей из 25 вес. ч. концентр. H2SO4, 10 вес.ч. HNO3(удельн. в. 1,4) и 65 вес. ч. воды, до начала выделения дыма SO3. После охлаждения добавляется разбавленная HNO3, и смесь снова нагревается до кипения. Остаток собирается на фильтре, промывается, сушится и взвешивается. Потеря в весе для доброкачественных К. и. не доллна превышать 1-2%. Пористость керамических изделий средн. качества не доллша превышать 1-1,5% по весу (поглощение горячей воды). В изломе череп К. и. должен быть однородным, плотным и спекшимся, без наличия пустот и посторонних включений, неостеклованным и неблестящим. Для лучшего предохранения от действия кислот и уменьшения пористости черепа, керамические К. и. обычно покрываются глиняной или соляной глазурью (см.).

Сырье, керамические массы. В качестве основного сырья, идущего для изготовления массовых гру бокерамических кислотоупорных изделий, применяются низко-спекающиеся, среднепластичные, огнеупорные или тугоплавкие глины (см.) с умеренной воздушной и огневой усадкой, к которым с целью отощения и уменьшения усадки прибав.яяется тонко измельченный шамот, приготовленный из брака и боя тех же изделий. Для обеспечения большего уплотнения черепа к глине добавляется тонко измельченный полевой шпат. В наименее ответственных сортах керамических К. и. в качестве отощителя применяется также тонко измельченный кварцевый песок, а в качестве уплотнителей-разнообразные со-дерлщие щелочь породы и легкоплавкие глины. Содержание в глине окиси кальция, которая способствует раннему и резкому размягчению черепа при обжиге керамических К. п., не доллшо превышать 1--2%. С целью получения термически стойких керамических масс за границей в последнее время вводится в качестве добавки тонко измельченный естественный или искусственный корунд. Искусственно подобранные сложного состава керамич.массы требуют весьма тонкого измельчения и тщательного перемешивания; они применяются лишь для выделки особо ответственных К. и., как то: кранов, клапанов и изделий, работающих в условиях очень резких колебаний температуры. Приготовление этой массы производится мокрым путем в шаровых мельницах с последующим отделением большей части воды на фильтрпрессах и с более или менее длительным вылелшванием массы.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152