Литература -->  Водородные ионы в производстве 

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 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

5°Е = Ш Сейболт - Универсаль =140 Ред-вуд - Торговый = 15,8 Редвуд - Адмиралтейский = 20,6 Сейболт - Фурол =137° Барбье. Таблицы вязкости смазочных масел (в градусах Энглера), согласно техническим нормам нефтепродуктов Нефтесиндиката для изготовляемых в настоящее время в СССР смазочных масел, приводятся здесь целиком, как имеющие большой практический инте- рес и значение. Табл. 1.-Вязкость машинныхмасел.

Название масел

Веретенные масла:

Велосит Л...........

Т...........

Веретенное 2 .........

3.........

Машинные масла:

Машинное Л.........

2.........

Т.........

Сепараторное Л........

.> Т........

Швейное............

Вольта Л ...........

Т...........

Турбинное Л .........

М.........

Т.........

Фуга..............

Судовое Л ..........

Т ..........

Пределы вязко-стей при 50°

1,3-1,4 1,5-1,7 2,0-2,2 2,8-3,2

4,0-4.5 5,5-6,5 7,0-8,2 1,5-1,8 2,2-2,6 1,5-1,8 3,0-3,3 4,0-4,3 2.9-3,2 4,0-4,5 6,0-6,5 13

8,0-8,5 9.5-10,5

Табл. 2.-Вязкость масел для двигателей внутреннего сгорания.

Название масел

Моторные масла:

Моторное Л.........

М.........

Т.........

Автол Л ...........

М...........

Т...........

Компрессорные:

Компрессорное Л......

М......

Т......

Фригус ...........

Цилиндровые масла для паровых машин:

а) при насыщенном паре: Вискозин 2.........

3.........

5.........

Вапор ............

Нигрол...........

б) при перегретом паре: Вапор до t° перегрева 250° Вапор М при перегреве до

R10°.............

Вапор Т при перегреве выше. 310°..........

ВапорЭкстра........

Вискозин Т при перегреве

до 300° ...........

Вискозин 10 при перегреве

до 310°...........

Пределы вязкостей

3,3-3,8 (при 50°) 6,0-6,5 8,2-8,7 6,0-6,5 1,8-3,2 (при 100°) 2,4-2,7

6,0-6,5 (при 50°) 1,7-2,0 (при 100) 2,2-2,5 2,0-2,3 (при 50°)

1,8-2,2 (при 100°) 3,0-4,0 5,0-3,0 2,8-3,2 5,0-7,0

3,5-4,0

4,5-5,7

5,5-6,7 6,0-7,0

7,0-5,0

Лит.: см. Вязкость, а также Справочник физ., хим. и технолог, величин Т. Э., т. I, стр. 34. А. Зайцев.

ВЯЗКОСТЬ МЕТАЛЛОВ (и металлич. сплавов) характеризует внутреннее трение между частицами металлов и металлич. сплавов в жидком состоянии и пластические их свойства в твердом состоянии. Кроме того, пла-стич. свойства металлов отчасти характеризуются относительным удлинением и поперечным сжатием, определяемыми при испытании на растяжение (см. Деформация). При обыкновенной t° В. м. может характеризоваться двумя величинами; 1) скоростью установившегося истечения металла в единицу времени при постоянном давлении и прочих равных условиях (Треска); 2) величиною давления, соответствующей установившемуся истечению, при постоянной скорости деформации (истечения). Н. С. Кур паковым и С. Ф. Жемчужным получены (1913 г.) следуюпще величины для давления истечения (при постоянной скорости истечения твердой струи в 0,00037 см/ск разных металлов в кг/мм поверхности поршня при температуре 15- 20°, диаметре поршня в давящем приборе В=8,66 мм и диаметре выпускного отверстия й=2,86 мм): калий 0,22, натрий 0,28, литий 1,7, таллий 5,8, свинец 8,8, олово 10,5, висмут 21,0, кадмий 31, цинк 75. Величина давления истечения колеблется в широких пределах в зависимости от размеров В VL d, а. также от способа кристаллизации и предварительной термической и механической обработки вещества. Этими же учеными для разных металлов установлено соотношение между давлением истечения и твердостью по Бринелю: оно колеблется между 2,05 и 2,57 и лишь для свинца может доходить до 3,2. Определением вязкости металлов при высоких t° впервые занялся Шевнар (Chevenard, 1919 г.). Он предложил характеризовать В. м. скоростью удлинения

в единицу времени: = у- где 1 и I-первоначальная и конечная длина, t-температура, V-скорость удлинения. За предел В. м. при этом принимается та предельн. нагрузка в mJMM, при которой еще не получается удлинения по причине одной только В. м. (не считая удлинения под влиянием t° и быстрого удлинения в момент приложения усилия). Для определения В. м. при высоких телш-рах предложено два типа приборов (вискозиметров): Курно-Сазагава и Обер-гоффера-Виммера; оба прибора предложены в 1925 году; испытание в них производится в струе азота. В приборе Курно-Сазагава определенный груз, покоящийся на водяной подушке (противодавлением воды компенсируются увеличения усилия на единицу площади поперечного сечения испытуемой проволоки вследствие уменьшения сечения проволоки при ее растяжении), растягивает испытуемую проволоку при разных Г, при чем определяется предел В. м. проволоки при каждой данной t°. Упомянутые авторы и Мацедо Саарес Сильва получили сведенные в табл. 1 значения для предела В. м., выраженные в mJMM (работы 1925 и 1928 гг.).

Курно и Мацедо Саарес Сильва в 1928 году подвергли испытанию проволоки из алюминия, дуралюминия и альпаки со следующими результатами (см. табл. 2).



Прибор Обергоффера-Виммера служит для определения В. м. в жидком состоянии.

Табл. 1.- Пределы вязкости металлов при высоких температурах в хз/лии.

Материал

350°

400°

450°

500°

550°

600°

700°

800°

850°

Мягк. сталь*

Сталь средн.

тверд.*. . .

Бысхрореш. сталь* . . .

-

Хромо-ник. .

сплавы* . .

Кремн.-хром.

сталь* . .

Никель** . .

16,7

* Данные 1925 г. (Курно и Сазагава). ** Данные 1928 г. (Курно и Мацедо Саарес Сильва).

Главная часть прибора-маятник (из огнеупорного материала, длиною в 50 мм и диаметром в 10 мм), опущенный на 20 мм в жидкий металл или сплав, приводится в колебательное движение; по убыванию его

Табл. 2.-П редел ы вязкости алюминия, дуралюминия и альпаки при нормальной и высоких t в K3/.W.Vl .

Диам.

Материал

сечения в мм

15°

300°

350°

Алюминий (провол.).

. .

Дурапюм. (провол.) .

16,7

10,5

Альпака (провол.) .

колебаний судят о В. м. при t° испытания. Измерение отклонений маятника производится посредством зеркальца, подвешенного, как и маятник, на тонких платиновых проволоках. Подсчет абсолютного значения В. м. производится по ф-ле: 1~Х=Ст6г1-\-сг1-\[-+Сз<5 г, где Д-о и Я-логарифм, декременты колебательного движения в воздухе и испытуемом жидком металле или сплаве, 6-уд. в. испытуемого жидкого металла или сплава, Tj-вязкость, с Cg, Сз-константы прибора, определяемые путем производства холостых опытов с жидкостью, обладающей известной вязкостью. Обергоффер и Виммер установили влияние разных элементов, на вязкость железо-углеродных сплавов, влияние на вязкость чистых железо-углеродных сплавов и исследовали вязкость ряда применяемых на практике бессемеровских и томасовских чугунов; им удалось установить, что фосфор увеличивает вязкость чугуна, но снижает критическ. точки начала образования твердых растворов; одновременное возрастание содержагая серы и марганца увеличивает вязкость сплавов; кремний, невидимому, повьппает вязкость и начала затвердевания сплавов. Далее этими авторами вычислены, по экспериментальным данным, изменения логарифмического декремента с возрастанием содержания разных примесей для чугунов, при содержании углерода в 2,8% (логарифмический декремент 0,0135):

0,1% углерода изменяет логар. декремент на +1,5 % 0,1% фосфора -1,0 %

0,1% кремния +0,75%

0,1% марганца +0,4 %

0,1% серы +3,0 %

Лит.: Курнаков Н. С и Жемчужный С. Ф., Давление истечения и твердость пластич. тел, Изв. СПВ Политехнического ин-та , СПБ, 1913, отдел техники, т. 19, вып. 2; С о и г п о t J. et S а-p a g aw a K., Contribution к Ietude de la viscoslt6 des alliages к temperature 61evee, RM , 1925, t. 22, p. 753-763; OberhofferP. u. WimmerA., Einlluss d. Temperatur und chemischen Zusammensetz-ung auf die Viskositat des Eisens, Stalil und Eisen , 1925,p. 969-979. Л. Длугач.

ВЯЗКОСТЬ СТЕКЛА, внутреннее трение стекла. Стекло при обыкновенной темп-ре по теории Г. А. Таммана представляет собою жидкость, молекулы которой, благодаря огромному внутреннему трению, являются практически неподвижными для коротких промежутков времени. Подогревание стекла до 400-500° вызывает увеличение подвижности молекул, и стекло делается пластическим телом, при воздействии на него силы тяжести медленно принимающим форму сосуда, в котором стекло находится, и изменяющим форму, если оно находится в виде бруска. Дальнейшее подогревание стекла до 900° делает его сиропообразным, но еще весьма вязким, а при t° около 1 500° и выше стекло превращается в жидкость с довольно большой подвижностью частиц. Т. о. внутреннее трение стекла ту, или вязкость его, изменяется в интервале от 500 до 1 500° в очень широких пределах, в миллиарды раз. Исследования, произведенные в лаборатории Г. А. Таммана, показали, что Ъ.с.г} зависит от удельного объема и что при равных удельных объемах В. с. постоянна.

Для практики особенное значение получает изменение В. с. с t, т. к. для технич. обработки его важно, чтобы с изменениями t° В. с. изменялась по возможности меньше. Исследования А. Ле-Шателье показали, что В. с. может быть представлена, как функция t°, следующей эмпирической формулой: lg\gri=A-Bt (1)

или с изменением, введенным работами П. Лазарева,

\g\gl = A-Bt, (2)

где А, В VI-постоянные. Для хороших стекол, с которыми удобно производить различные манипуляции, выгодно, чтобы В было по возможности невелико.

Как показано А. Ле-Шателье и затем П. Лазаревым, форму.лы (1) и, в особенности, (2) превосходно подтверждаются на опыте, и отступления не превосходят ошибок наблюдений. Ниже приведены данные, полученные Стоттом (Stott) для стекла, и вычисленные по формуле Ле-Шателье значения:

Igif) (набл.) . Igl) (вычисл.)

526°

575°

625°

675°

746°

900°

1120°

1312°

1 390°

11,54

10,16

8,65

7,51

6,28

4,29

2,85

1,96

1,80

11,52

10,06

8,77

7,69

6,37

4,37

2,75

2,01

1,81

Исследования П. Лазарева и его сотрудников показали, что не только стекло, но и всякие вязкие жидкости (растворы желатина в воде, растворы сахара в глицерине, патока и т. д.) показьшают при изменении t° зависимость, выражаемую формулой Ле-Шателье. Теоретическая формула Филлипса,



найденная ранее эмпирически А. И. Бачин-ским, в извести, интервале t° совпадает с данными опыта и с ф-лой Ле-Шателье, однако при более высоких t° наступает расхождение опытн. данных и ф-лы. Пока лишь одна ф-ла Ле-Шателье охватывает все изменения В. с. при различи, t° и является единствен, ф-лой, которой можно пользоваться на практике Если в стекле происходят от повышения Г внутренние молекулярные перегруппировки и химич. реакции и если при определенной темп-ре 0 стекло приобретает иную аллотропическую модификацию, то получаются следующие соотношения:

ниже температуры IglgT) = А - Bt; выше t, Ig Ig 7) = Al - Bit;

при t = to A - Bte = Al - Bito-

Эти соотношения также указаны Ле-Шателье. Как при темп-рах ниже to, так и выше 0 между температурой и Iglg j] существует прямолинейная зависимость, и точка пересечения прямьгх даст температуру t.

Как на пример зависимости А я В от состава и в то же..вр.д как на пример аллотропии, укажем на изменение В. с, по наблюдениям Ле-Шателье, в отношении стекла, имеющего состав 3 SiOj, ж СаО, (1-ir)NajO, где X-число, лежащее между О и 1. Как показал Ле-Шателье, это стекло, в зависимости от Г, дает две аллотропические модификации и значения А я В для той и другой выражаются такими числами:

i А = 1 78 - О 1х модификация а-; д = о;оо135 - 0,0005 :

Модификация ?\Z ООвб-Йо04х Это обстоятельство важно для промышленности, т. к. позволяет заранее предвидеть, в каком направлении нужно изменить состав стекла, чтобы получить желаемую В. с.

В настоящее время имеется целый ряд методов определения В. с. Особенно удобными являются два, к-рые получили широкое распространение и в наших русских лабораториях (Ин-т силикатов и Ин-т физики и биофизики). Первый из этих методов состоит в определении скорости v движения шарика определенных размеров в вязкой среде, при чем, при установившихся равномерных движениях в безграничной среде, вязкость в зависимости от радиуса шара г, его уд. в. J, уд. в. жидкости д я ускорения силы тяжести д, выражается формулой:

2 г(А-8) Т--V--

Если наблюдается движение шарика в цилиндрич. сосуде конечных размеров, то требуется, как показал Ладенбург, поправка, пользуясь которой мы можем получить точное значение внутреннего трения жидкости. Для определения В. с. его помещают в не-глазурованный фарфоровый цилиндрик, диаметром 3 сж и высотой около 10-15 см, и в электрич. печи производят расплавление стекла, поддерживая постоянную темп-ру. Платиновый шарик падает внутри расплавленного стекла по оси цилиндра. Определяя при помощи рентгеновских лучей фотографически или визуально положение шарика в разные моменты внутри цилиндра, можно найти скорость падения шарика и отсюда определить В. с. Второй метод состоит в том, что в платиновый тигель помещают платиновый же цилиндрик, приводимый в движение падающим грузом, подвешенным к нити, намотанной на вал, к-рый связан с цилиндром. Груз дает движущую силу; зная величину его Р я скорость падения или число и об/м. цилиндра, можно определить величину внутреннего трения. Как показывают расчеты,

V = Jc--, где к-величина, определяемая из

опытов с веществами, для к-рых t] известна. Этот второй метод является очень пригодным при t° около 800-1 200°. При более высоких температурах, когда стешю делается очень подвижн. и маловязким, является более удобным метод падения шарика, к-рый в этом случае дает более точнью результаты. Эти два метода имеют много модификаций, которые и применяются на практике. Так, были предложены способы, которые позволяют непосредственно на заводе определять величину вязкости стекла в разных местах горшка, в котором производится плавка стекла.

Лит.: Менделеев Д., Техническая Энциклопедия, вып. 4, Стеклянное проиаводство, стр. 35, СПБ, 1864; Шупьц Г., Стекло, перевод с нем., стр. 37, М.-Л., 1 926; Лазарев П., Керамика и стекло , М., 1927, стр. 17; его ж е, Доклады Академта наук СССР , Л., 1927, стр. 27, 1928, стр. 37; D га lie R., Die Glasfabrlkation, 2 Auflage, В. 1, p. 51, Munchen, 1926 (обстоятельное изложение вопроса); L е С h а t е 11 е г П., Sur la viscosite du verrc, Annales de Physique , P., 1925, ser. 10, t. 3, p. 5 (классическ. изложение закона Ле-Шателье); Lasa-r е f f P., CR , 1927, t. 185, p. 106; T a m m a n n G., ((Journal of the Soc. of Glass Technology*, Sheffield, 1925, V. 9, p. 166. П. Лазарев.

ВЯЗКОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ, см. Ги-

стерезш.



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 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159