И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 364
Текст из файла (страница 364)
Роторные П, а, используют для работы с высоковязкими жидкостями (до неся. тыс. Па с). в произ-вах капролактама„формальдегнда, мочевины, жирных к-т и спиртов, глнколей, вазелина, желатина, глицерина, силиконовых масел, полимеров и др. .тим Уоялиср., Одномервые лаухфазные течения. пер, с «ягл, М., 19П. 7 а панай ко Ю М., Ворон нов Е.1., Методы расчета в вссчедоввняя плено»ныт процессов, К., 1975; Коган В.Б., Харисов М.С., Оборудование для раэлсзспия смесей под вакуумом, Л, 1976; Олевекнй В.М., Ручя скнй В.Р., Роторно.пленочные тепло- и масообмснньс аппараты, М., 1977: Пленочная тепло- и масообменная аппаратура, под рсд. В.М.
Олеаского, м., Нкз н.н.ку. е. ПЛОТНАЯ УПАКОВКА атомов и молекул, способ модельного описания крнгтплднчегиих ггир>кглур, Рассматривают т. Паз, шаровые (атомные) упаковки, к-рые характерны для структур многих сравнительно простых по составу неорг. в-в, и м о л. у п а к о в к н, свойственные молекулярным «ригшпллась Шаровые упаковки подразделяются на плотнейшие шаровые упаковки (ПШУ) и плотные шаровые кладки (ПШК). ПШУ построены из плотнейшнх слоев, показанных на рис., а, ПШК вЂ” нч тех же слоев или из плотных слоев, показанных на рисо б.
В ПШУ реализуется плотнейшее наложение слоев, при к-ром каждый шар касается трех слоев соседнего слоя; в итоге каждый шар в ПШУ имеет коордннац. число 12. Число слоев, приходящихся на период ПШУ. перпендикулярный плоскости слоя, паз. слойностью упаковки. В кристаллах наиб, распространены двуслойная (рис., и) и трсхстюйная (рис., г) ПШУ. В ПШК шары располагаются менее компактно и имеют более низкие координац.
числа; 8-в объемноцентрир. кубич. кладке (рис., д), б — в простой кубнч. кладке (рис., е). Очень многие структуры металлов и ннтерметаллнч. соед. построены по принципу ПШУ нли ПШК, Так, в кристаллах Мб, Ве, Кьь Об н др, рЕаЛИзуЕтея двуспойиая ПШУ, в кристаллах Сп, Аун Ац, Хз и др.— трехслойная ПШУ, в Ьачетырехслойная ПШУ, в а-Ге, Ха, К, Ва, ХЬ, Та н др.— обьемноцентрированная кубнч.
ПШК, в кристаллах а-Ро— простая кубич. ПШК. По закону ПШУ располагаются также атомы в структурах отвердевших благородных газов. В интерметаллиде Сп,Ап атомы Сп и Ап совместно образуют трехслойную ПШУ. Многие бинарные и более сложные структуры описывают в терминах ПШУ и ПШК, при этом считают, что атомы одного сорта располагаются в центрах шаров, образующих упаковку, а атомы др. сорта располагаются в центрах пустот.
При этом шары, образующие ПШУ и ПШК, обычно оказываются несколько раздвинутыми (с учетом атомных радиусов). Во всех ПШУ присутствуют пустоты двух типов — тетраэдрические (окруженные по тетраэдру четырьмя шарами) и октаэдрическне (окру:кенные по октаэдру шестью 1144 шарамя), причем на каждый шар упаковки приходится две тетраэдрические и одна октаэдричеакая пустоты.
Аналогично рассматривают пустоты в ПШК (напр., в простой кубич. ПШК присутствуют кубич, пустоты — на каждый шар одна пустота). Примеры бинарных структур, описываемых в терминах ПШУ и ПШК: ХаС1-трехслойная ПШУ (рисп ла), образуемая атомами С!, где атомы Ха занимают все охтаэдрич, пустоты; Сс(С! -аналогичная ПШУ, где атомы Сс( занимают половину октаэдрич.
пустот послойно; Сара-простая кубич. кладка из атомов Р, где атомы Са занимают половину кубич. пустот в шахматном порядке. Плотные упаковка атома» а молекул в крнсталлат тнейший шаровой слой; б-ллотнмй шаровой слой; е-двуслойна» ПШУ; с-трскслойнае Пщу; д-кубич. обвемнопентрир. кладка; е-врастал «убич, штадка; ю-с руктура ИаО с пленившей упаковкой иоаов СГ, ноны Ма'-в октатдрич.
пустопю. л-упаковка молекул тетраиодвтнлеиа. Согласно принципу П.у. молекул, сформулированному А. И. Китайгородским, молекулы, моделируемые внеш. контуром пересекающихся ван-дер-ваальсовых сфер атомов, в кристаллах ккаааются», т.е. не проникают лруг в друга и ие висят в пустоте. Расстояния между контактирующими атомами соседних молекул обычно отличаются от суммы ваи-дер-ваальсовых радиусов не более чем на 5%. При этом молекулы (риси з) располагаются достаточно плотно (выступ к впадине). Коэф. плотности упаковки й = з(г„„/$',ю где х-число молекул в ячейке, 1'„о,-объем молекулй, Г,-объем ячейки, близок к 0,7.
Люп. см. пра ст. дрпслюллы. и. М Зорюю. ПЛОТНОМЕРЫт служат для измерения плотности жидкостей, газов и твердых в-в. Плотность и методы ее определенна. Плотность-физ. величина, определяемая для однородного в-ва его массой в единице объема (величина, обратная уд, объему в-ва): плотность неоднородного в-ва -соотношение массы и объема, когда последний стягивается к точке, в к-рой измеряется плотность, Отношение плотностей двух в-в при определенных стандартных физ.
условиях наз, относительнойй плотностью; для жидких и твердых в-в ее измершот при т-ре г, как правило, по отношению к плотности диатиллиров, воды при 4 С (г(е), для газов — по отношению к плоти. сухого воздуха или водорода при нормальных условиях (Тю 273,15 К, р = 1,0! . 1О' Па). Для Сыпучих и пористых твердых в-в различают плотности не т и н ну ю (масса единицы обьема плотного материала, не содержащего пор), кажущуюся (масса единицы объема пористого материала из зерен илн гранул) и н ас ы п н у ю (масса единицы объема слоя материала). Одной из важных характеристик криаталлнч. в-в служит рентгеновская плоти. (определяют рентгенографичеаки).
Она представляет собой отношение массы атомов, находящихся в элементарной ячейке кристалла к.-л, в-ва, к ее объему; выражается в обычных единицах плотности. Плотность в-в обычно уменьшается с ростом т-ры (из-за теплового расширения тел) и увеличивается с повышением давления. При переходе из одного агрегатного состояния в другое плотность изменяется скачкообразно. Единицей 1145 ПЛОТНОМЕРЫ 577 плотности в Мелсдуиародной системе единиц служит ьт,'м' на практике применяют также след. единицы; г7см', г(л, т,'м и т. д, Диапазон значений плотности разных в-в и материалов (кг/мз) исключительно широк: для жидкостей-от 43,2 (водород при -240'С) до 13595 (ртуть), газов — от 0,0899 (водород) до 9,81 (радон), твердых тел — от 240 (пробка) до 226!О (осмий) и т.д.
Совокупность методов измерения относит. плотности жидкостей и твердых тел наз. денсиметрией (от лат. бевзпв — плотный, густой и греч. шеггеб — измеряю). Нек-рые методы денсиметрии применимы также к газам. Иные методы определения их плотности основанът на связи ее а параметрами состояния в-в (напрп плотность идеальных газов м.б. вычислена по Клапейрона †Меттделее уравнению) и с зависимостью от плотности протекающих в них процессов (см. ниже).
При расчетах используют т. наз. среднюю плотность тела. определяемую отношением его массы ти к объему К т. е, р = т(Ъ; а также др, соотношениями. Выбор, классификация и применение П. Осн. метрологич. и эксплуатац. характеристики, определяющие выбор П.: точность, воспроизводимосттн пределы, диапазоны и погрешности измерений, рабочие т-ры и давления, характер и атепень воздействия анализируемых в-в на конатрукц. материалы и т.п. Стандартная т-ра, при к-рой посредством П. измеряют плотность в-в, равна 20*С. Для приведения к плотности при этой т-ре плотности, определенной прн любой т-ре г, используют ф-.чу: р,оОРе') ш р,(йе)!1 — !)(20 — г)), где )) - средний коэф.
объемного теплового расширения. Относит. плоти. разных в-в при 20'С и соответатвующпе температурные поправки находят в справочной литературе по таблицам или номограммам. Наиб. распространены ручные и автоматич. П. для жидкостей. По принципу действия они делятся на след. осн. группы: попдавкоаые, массовыс, гидростатпческие, радиоизотопные, вибрационные, ультразвуковые. Действие поплавковых, или ареометрических, П.
основано на законе Архимеда; погрешность приборов этой группы 0,2 — 2% от диапазона значений плотности, охватываемого шкалой прибора. Массовые П. основаны на непрерывном взвешивании определенных объемов жидкости (пикнометричсакие, приборы ддя гндростатич. взвешивания, автоматич. приборы) и имеют погрешность 0,5-1%. С помощью гидростати ческих П. измеряют давление столба жидкоати постоянной высоты; погрешность 2 — 4;:е. Действие ради о изотопных П. основано на определении ослабления пучка 7-излучения в результате его поглощения илн рассеяния слоем жидкости; погрешность ок. 2%.
Внбрационные П. основаны на зависимости резонансной частоты колебаний, возбуддаемъы в жидкости, от ее плотности; погрешность (1 — 2). !О е гттсмз. В ультразвуковых х П. используют зависимость скорости звука в среде от ее плотности; погрешность 2-5%». Существуют П., действие к-рых основано и иа др. принципах. Относит. плотность постоянна для всех химически однородных в-в и р-ров прн данной т-ре. Поэтому по значениям плотности, измеренной посредством П„можно судить о наличии примесей в в-вах и о концентрации р.ров. Это позволяет широко применять П. в науч.