аппаратостроении. Реагенты: щелочи, соли и другие соединения.

строенные из металлич. и неметаллич. материалов (футерованные котлы, баки, трубчатые аппараты с керамиковыми трубками), имеют существенные недостатки: трудно достижимая плотность присоединяемых разнородных частей; не всегда надежные замазки, заливки и т. д.; недостаточная механическ. прочность; разность коэфициентов теплово--го расширения керамики, стекла и металлов.

При комбинировании в одном К. и. различных металлическ. материалов необходимо учитывать явления контактной коррозии и принимать следующие меры. 1) Избегать соединения металлов, сильно различающихся по химич. устойчивости,-например железа и нержавеющей стали. Во всяком случае поверхность более устойчивого металла в конструкции д. б. значительно меньше, чем поверхность менее устойчивого (допустимы краны, трубки из специальных сплавов в обычных железных или чугунных конструкциях, но не наоборот). 2) Наиболее ответственные части конструкции д. б. приготовлены из материалов несколько более устойчивых, чем остальные части конструкции. Тк для заклепок в железных конструкциях ШкЖно применять железо более чистое или с небольшими ко.тичествами специальных добавок, повышающих химич. устойчивость металла (напр. Ni). Краны, вентили, тонкостенные трубки из стали V2A м. б. присоединяемы к аппаратам из обычной нержавеющей стали или никеля. 3) Наименее устойчивые части аппаратов, которые страдают от действия реагентов больше других, следует делать отъемными, легко заменяемыми. 4) В тех случаях, где загрязнение жидкости разрушаемым металлом не имеет значения (охладительные растворы, отходящие загрязненные воды и т. п.), полезно применять металлические протекторы (цинк для железных и медных конструкций в нейтральных и слабокислых растворах, цинк для алюминия и цинк и кадмий для дуралю-мина в нейтральных растворах).

Из К. и., изготовленных с применением металлических материалов, покрытых другими металлами, наибо.тьшее значение имеют освинцованные аппараты. Хромированные изделия применяются пока при работе с сульфатными щелоками и в камерах для крекингования. Оцинкованные и кадмиро-ванные части аппаратов допустимы только для работы на открытом воздухе и в пресной воде. Кадмирование значительно надежнее оцинкования.

В табл. 2, 3 представлены данные относительно металлических материалов, применяемых при изготовлении главнейших типов аппаратов. Таблицы составлены на основании главным образом американских и германских данных. Обозначения материалов в таблицах те же, что и в табл. 1.

В применении материалов для кислотоупорных изделий за последнее время намечаются след. тенденции: 1) замена обычных сортов железа и чугуна специальными железными сплавами, 2) замена меди и медных сплавов специальн. железными сплавами,

3) в группе медн. сплавов переход от меди и обычных медных сплавов к специальным,

4) широкое применение освинцованного же-

леза, 5) широкое применение штамповки, выпрессовки, а также сварки (где это возможно), 6) отыскание правильных комбинаций материалов в конструкциях. Весьма важным является также согласование вопроса об изготовлении К. и. с естественными производительными ресурсами страны, в частности например вопрос о суррогати-ровании никеля в сплавах.

В СССР изготовление металлическ. К. и. лишь начинает налаживаться. Главные трудности-в неподготовленности металлургических баз в этом отношении, новизне дела и отсутствии заводов химич. машиностроения со специальным оборудованием.

Лит.: Акимов Г. В., Металлы и сплавы для химического аппаратостроения, М.-Л., 1929; Металлы химич. аппаратуры, Америк, техника и промышленность , Ныо Иорк, 1929, т. 6, 8; Т и п g а у S., Acid-Resisting Metals, London, 1925; Hamlin М. and Turner F., Chemical Resistance of Engineering Materials, N. Y., 1923; С a 1 с о 11 W. S., W li e t-z e 1 J. C. and W ii i 11 a к e r H. F., Monograph on Corrosion Tests a. Materials of Construction for Chemical Engineering Apparatus, New York, 1923; S p e 11 er F., Corrosion Causes a. Prevention. An Engineering Problem, New York, 1926; Symposium in Corrosion-Resistant. Heat-Resistant and Electrical-Resistant Alloys, Proc. Am. Soc. of Testing Materials*, Philadelphia, Pa., 1924; Materials of Construction Issue, Cliemical and Metallurgical Engineering*, N. Y., 1929, V. 36, 0; I. Eng. Chem. ; Chemical and Metallurgical Engineering*, New York; Korrosion u. Metallschutz*, Berlin, ab 1927; Chemische Apparatur*, Leipzig, ab 1914. Г. Акимов.

КИСЛОТЫ, ХИМИЧ. соединения, водород которых способен замещаться металлами. В зависимости от числа атомов водорода, способных обмениваться на металл, различают одноосновные, двуосновные и мпогооснов-ные К. Общим свойством всех К. является их способность распадаться в водных растворах на положительно заряженный ион водорода (Н*) и соответствующий анион. Величина этого распада-степень диссоциации, определенная в некоторых ностоян-ных условиях, характеризует собою силу данной К. Экспериментально степень диссоциации м. б. определена следующими способами: 1) измерением электроироводности;

2) измерением эдс концентрационных цепей;

3) измерением скорости реакций, протекающих под влиянием Н*-ионов (например омы-.тения сложных эфиров, разлоления диазо-уксусного эфира, инверсии тростникового сахара); 4) измерением распределения основания меладу двумя К.

По степени диссоциации в Vi- растворах К. разделяются на сильные (диссоциированные более, чем на 50%), средние (диссоциированные более, чем на 1%) и слабые (диссоциация которых не достигает 1%). Ниже приведены степеыи диссоциации некоторых наиболее важных К.

Кислоты %

Иодистоводородная, HJ ......... 90,0

Бромистоводородная, НВг........ 90,0

Азотная, HNO,.............. 88,9

Хлористоводородная, HCI........ 87,5

Марганцовая, НМпО,........... 80,5

Серная, HjSO,............... 51,0

Фосфорная, HsPOi............. 16,0

Фтористоводородная, HF......... 7,0

Угольная, НаСОз.............. 0,17

Сероводород, HjS............. 0,07

Синильная, HCN............. 0,01

Борная, Н,ВО,............... 0,01

При возрастании концентрации К. в растворе степень диссоциации падает. Концен-

Угольная . . 3,0-10- Сероводород

(при 18°) . . 5,7-10- Борная .... 6,5-10-

трированные К., выпускаемые в продажу, диссоциированы весьма слабо; так, 98%-ная H2SO4 диссоциирована только на 0,7%, 63%-наяНКОз-на 9,6%и 36%-ная НС1- на 13,3 %. В виду того, что степень диссоциации К. является функцией их концентрации, в качестве меры силы К. пользуются независимой от концентрации величиной-к о н-стантой диссоциации (см. Диссоциация элект.ролитическая). Напр. перечисленные ниже слабые К. имеют следующие константы диссоциации К (при 25°):

Кислоты к Кислоты К

Муравьиная . 2 -10-*

Сернистая . . 1,7 -ю-

Мышьяковая . 5,0 -Ю-

Уксусная . . . 1,86-10-

Азотистая . . 4,5 -10-*

Константа диссоциации К. зависит то-тько от t°, причем это в.71ияние для различных К. выражается различным образом. Так, при 0° кремневая к-та, HgSiOs, является более сильной К., чем вода, а при 300° вода сильнее кремневой К. Для качественного открытия К. пользуются индикаторами (см. Индикаторы в х и м и и)-красителями, обладающими способностью менять свою окраску при достилгении определенной концентрации ионов водорода в растворе. Напр. водные растворы лакмуса в присутствии свободных К. окраихиваются в красный цвет, красные (щелочные) растворы фенолфталеина и желтые п-нитрофенола становятся бесцветными, желтые растворы метилрота и ме-тилоранла окрашиваются соответственно в красный и розовый цвета, а красный конго (от си.льных К.)-в синий.

Другим свойством, общим для всех К., яв.ляется их способность образовывать соли (см.) при взаимодействии с основаниями:

Ас 11 + в он = Ас - в + HjO

(Ас-кислотный радикал, В ОН-основание).

в чистом безводном состоянии многие К. не яв-.дяются электролитами и обладают иными свойствами, чем их водные растворы. Особенно резкие различия между безводными и водными К. наблюдаются в их оптических свойствах. В то время как спектры поглощения ультрафиолетовых лучей нек-рых сильных К. (aaoTHOit, галоидоводородных, трихлоруксусной и других) в водных растворах аналогичргы спектрам их солей,-безводные К. дают кривые поглощения ультрафиолетового света, сходные с кривыми, которые характерны для сложных эфиров этих К. Так как исследование спектров поглощения является одним из надежнейших методов определения строения видеств, то вполне вероятно, что строение безводных К. ана-.логично эфирам, а строение водных К. тождественно с их солями. Fa основании отих наб,чюдений Гантчем была предложена теория строения К., которая в основных чертах сводится к следуюнЕему. В безводном состоянии К. не имеют р,томов водорода, связанных ионогенпо (т. е. способных отщепляться в виде иона), и строение их отвечает ф-лам:

CCI3C

N-ОН;

О-N-ОН.

трихлоруксусная К. азотная К. азотистая К. В них водород соединен с кислородом (или с другим отрицатепьным атомом) нормальной валентностью и не способен отщепляться в виде иона. Этому же строению отвечают сложные эфиры, не являющиеся Электр олитами:

ССЬС

N-0-С,Н..

0 - с,Н5 о-

Далее Гаитч принимает, что кислоты с водой образуют солеобразные соединения - гидроксониевые соли, аналогично тому, как с аммиаком образуются аммониевые соли:

HG1+NH3=NH4C1 NUi + Cl, НС1 + Н20 = НзОС1 НзО* + С1.

Эти соли распадаются на ион гидроксония (Н,0) и соответствующий анион; поэтому водные растворы К. обладают теми же оптическими свойствами, что и настоящие соли. К. же в безводном состоянии не имеют ионогенных связей, не диссоциированы и становятся электролитами только после соединения с водой; например:

О : X-ОН; О : X-ОС,Н.; (Н,0]*[ХО.].

безводная К. сложный эфир гидроксониевая соль (неэлектролит) (неэлектролит) (электролит)

Эти представления были подтверждены рентгеногра-фическ. исследованиями, обнаружившими, что в узлах кристаллич. решетки, например гидрата хлорной К., HC10 HjO, находятся группы HjO и СЮ,. По Гантчу К.-это соединения водорода с отрицательными атомами или атомными комплексами, обнаруживающие склонность замещать водород более положительными атомами или группами. Мерой измерепия силы данной К. должна служить эта тенденция к образованию солей. Сильные К. в водных растворах полностью переходят в гидроксониевые со.пи и потому нацело диссоциированы. Солеобразование у слабых К. протекает только частично; К. и гидроксониевая соль одновременно присутствуют в растворе,-диссоциация слабая. Дальнейшее исследование показало, что нек-рые К. и в чистом безводном состоянии не состоят из идентичных молекул, но представляют собой смеси К. с ацилиевыми солями; под последними Гантч понимает соединения из двух молекул К., распадающиеся на разноименно заряженные ионы. Например, безводная азотная К., кроме соединения

НО-N/ (неэлектролита), содерн1ит нитрат нитрония

[NO(OH).]-[N0,].

Минеральные К. Бескислородные К. получаются либо восстановлением определенных элементов соответствующими восстановителями либо непосредственным синтезом из элементов:

J,+ H,S = 2HJ + S; J2 + H2 = 2HJ.

Кислородные К. представ.ляют собой гидраты окисей металлоидов и по.лучаются присоединением воды к этим окисям:

S0,+ Hj0 = HjS0.; СОг + НгО = Н,СО,.

Высшие окислы многовалентных металлов, по свойствам близко подходящие к металлоидным окислам, присоединяя воду, таклсе образуют К.:

CrO,+ HjO = IT2CrO,; МнО, + Н,0 = 2НМп О4.

Многие кислородные К. являются энергичными окислителями (например марганцовая, азотная, хромовая). При замещении гидро-ксильных групп в К. хлором образуются x л о р а н г и д р и д ы кислот, из которых многие имеют применеппе в технике,-напр. хлорсульфоновая кислота (см.), хлористый сульфури.л, хлористый тионил (см. Серы соединения), фосген (см.), хлорокись фосфора (см. Фосфора соединения). О свойствах отдельных технически важных К. см. соответствующие статьи.

Органические К. составляют обширный класс органическ. соединений. Они м.б. подразделены на две основных группы: 1) кар-боновые К. и 2) все остальные (не карбоно-вые) К. К последним принадлежат многие соединения, водород которых способен обмениваться на металлы. Сюда относится ряд гидроксильных соединений, в которых гидр-оксил, находясь под влиянием отрицательн. атомов или атомных комплексов, приобретает кислотные свойства (напр. мочевая кислота, пикриновая кислота). Аналогом галоидоводородных кислот в органическ. химии является цианистый водород (см. Синильная кислота). Особо важное значение в технике имеют сульфокислоупы (см.).