nekrasovI (1114433), страница 16
Текст из файла (страница 16)
ОЭ З,а Э,Е 3,) 2,2 т,а 2,2 т,е ),а )д 8) Кнслород держат в голубых баллонах с 'черной надпнсьв «Кнслород>. Боль. шне его количества хранят н перевозят в ж ндко и састоянян. Длы этого служат ' Глазы х н «а но А, л. понт»нные аксаоэодз, из)ь О з, м., «ханна . )2)7. 7»О с. П Воздух. Кггсларад 50 спепнальные емкости («танки») с хорошей теплонзалнипей. Исправный танк иа ! г теряет за час не более 4 кг кислорода (путем испарения сквозь отверстие в верх. ней часп!). Жидкий кислород применяется для заправки ракет (рис П-!4).
9) Используемое в ракетах реактивное топлива обычно слагается из горючего всшества и окислителя. Оно должно одновременно удовлетнорять ряду условий (скорость сгаррния, теплотварная способность, температура пламени. характер продуктов сгорания. (гласность н др.), далеко не всегда совместимых друг с другом. Важной числовой характеристикой такого топлива является его у д е л ь вы й и м п у л ь с (удктьная тяга).
Мем он бо»ынс, тем меньший расход таплвва требуется .чля получения заданно!1 тяги. Удельный нвшульс определяется квк отношение развиваемой тяги (кГ) к секуидьому расходу топлива (кГ)сек) и обычно не превышает ЗОО сек. Например, удельный импульс часто прпменнемой в иеболышж ракетах смеси спирта с кчглоролам (прн наиболее приивтых условиях сопоставления — давлении около 20 аг н кемере сгорания) составляет примерно 250 гек (а смеси керосина с кнслородом— примерно 300 ссл), По химин реактивных топлив имеется спеииачьная монография. ' 2 4. Озон.
В !840 г. было получено газообразное вещество, состоящее нз молекул Оз и сичьно отличающееся по свойствам от обычного кислорода (Оз). Новый газ, облада1ощнй характерным запахом, назвали озоном (по-гречески — «пахучий»). Подобно обычному кислороду, озон представляет собой п р о с т о е вещество. Если какой-либо элемент способен существовать в нескольких различных формах, то формы эти называют его а л л о троп и ч ес к и м н в н д о и з м е н е н и я м и. Следовательно, озон является аллотропнчсским видоизменением кислорода, Для молекулы его вероятна структурная формула о+о 0=--0=0 Оз с четырсхвалептным атомом кислорода в центре.
Газообразный озон голубоРис. П.15. Простейший озонатор. ватого цвета, в >кидкозг состоянии он становится темно- синим, в ~вардом — почтя чер-. ным. Температура плавления озона †192 'С, температура кипения — 112 'С. Во всех агрегатных состояниях озон способен взрываться от удара. Растворимость его в воде гораздо больше, чем кислорода.' ' У земной поверхности озон образуе~ся глзвным образом при грозовых разрядах и окислении некоторых органических веществ.
В связи с этим заметные его количества обычно содержатся в воздухе хвойных лесов, где окислению подвергается древесная смолз, и на берегу моря, где окнсляются выброшенные прибоем водоросли. Очень неболь. шое содержание озона в воздухе благотворно действует иа организм человека, особенно при болезнях дыхательных путей.' ' Получают озон чаще всего действием на газообразный кислород т.
н. тихого разряда (электрического разряда без свечения и искр). Применяемый для этого в лабораторных услоннях прибор — озонатор— схематически изображен на рис. Н-15 (концы проводов прюсоединяют к полюсам индукционной катушка высокого напряжения). Тихий разряд проне:гадит в пространстве между стенками внутреннего н внешнего стеклянных сосудов. Выходящий нз озонатора кислород содержит не-, сколько процентов озона. Его образование сопровождается уменьшат ннем объема, так как по йреакцци 30з — — 20з пз 3 объемов кислорода получается 2 объема озона.
и в ты к н я я. л!. химия рввктявнм» тинзив. м., н»д-ва лн сссР, 1заз, взв с. Озон сравнительно легко самопроизвольно переходит в кислород, что сопровождается значительным в ы д ел е н нем энергии. Следовательно, образование озона связано с и о г л о ш е и и е м такого же количества энергии.
Это вытекает из обшего принципа термохимпи, согласно которому п р и о б р а з о в а и и и л ю б о г о с о е д и н е н и я п оглашается (выделяется) точно такое же количество энергии, какое выделяется (поглошается) при его распаде на исходные вещества. Сам этот принцип является по существу частным случаем более общего закона природы, намеченного уже М. В. Ломоносовым (!748 г.), но экспериментально обоснованного и окончательно сформулированного лишь около середины прошлого столетия, — закон сохранения и превращения энергии: энергия не возникает из ничего и не исчезает бесследно, но отдельные се виды лаогут переходить друг в друга по строго определенным эквивалентным соотношениям, т Предметом упомянутой выше термохимии является изучение энергетических изменений при химических превращениях.
В зависимости от характера процесса и условий его протекания энергия может выделяться или поглошаться в различных формах. Однако ввиду взаимной эквивалентности отдельных видов энергии нее они могут быть выражены в тепловых единицах. Реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экэотермическими, протекающие с его поглоШеиием — эндотермическими. Выделенное или поглошеиное количество энергии может быть указано в уравнении реакции, причем оно относится к тому числу грамм-мо.
лекул (или грамм-атомов) веществ, которое входит в уравнение. Так, для распада и образования озона имеем: акэоаери»ческаа реакиик + 20з = ЗОз + 68 ккал а»Лагер»»ческе» реакции Уравнение показывает, что прн распаде (образовании) двух грамм- молекул озона (96 г) выделяется (поглощается) 68 кнал. а Р Сами соединения, образуюшиеся с выдечеиием энергии, называются энзотермичными, а образующиеся с поглошением энергии — эндотермичными.
Подобные озону эндотермичные вещества всегда имеют гклонность к распаду (и тем бблюпую, чем более они эндотермичны). Все они, следовательно, более нли менее н е у с т о й ч и в ы. Однако мно. гие из пих все же можно сохранять, так как при обычных условиях разложение практически не идет. В частности, это относится к озону, смешанному с избытком кислорода. Вместе с тем чистый озон чрезвычайно взрывчат, и поэтому работы с иим весьма опасны."" Молекула Оз легко отдает один атом кислорода. Поэтому озон является очень сильным окислителем. Под его действием почти все металлы (кроме Ац, Р( и !г) превращаются в окдслы, сернистые соединения окисляются в сериокнслые, аммиак — в азотистую и азотную кислоты и т. д.
Резина очень быстро разрушается озоном, а многие другие органические вещества (например, спирт) при соприкосновении с ним воспламеняются. Эта исключительно высокая окислительная активность озона и явлвется его наиболее характерным химическим свойством, 'з " /й Воздух. Кислород Дополнения 1) Критическая температура озона равна †12 'С, критнческое давление 55 пгм. Плавление твердого озона требует затраты лишь 0,5 кяпл/маль и сопровождается заметным уменьшением плотности (от 1,73 до 1,61 г/смз). Плотность нсндкого озона при температуре кипенна составляет 1,46 г/смз, а теплота испарения равна 3,6 юсял/моль.
С жчдннм кпслородам озон смешивается в любых отношениях ляжь выше — 160'С (под давленнем), тогда как инже этой температуры происходит разделение жидкости на дча слоя. 2) Под нормальным давлением озона 100 объемов воды растворяют прн обычяых температурах около 45 объемов этого газа. Еще лучшим его растворителем является четыреххлорнстый углерод, один объем которого в тех же условнях поглощает около трех объемов озона. Такой раствор нмеет красивый голубой цвет. 3) Среднее содержание озона в воздухе у земноА поверхиостн составляет обычно ат 0,01 до 0,06 мг/м'.
Общее его содержание в атмосфере соатветстаует слою газа толщиной прнблнзнтельио в 3 мм (прн нормальном давлении). Основная масса озона сосредоточена в высоких слоях воздуха (10 †км). где он образуется нз кислорода под действием ультрафиолетовых лучей Солнца с длиной волны до 1650 А. Более длинные волны (2000 — 3200 А с максимумом действия пря 2550 А) вызывают, наоборот, распад озона. Таким образом, в атмосфере существует подвижное равновссне между процсссанн образования и распада озона, на поддержание которога затрачнвается около 56» всея идущей к Земле солнечной энергия.
Поглощение озоном каратковашюаога нзлучення Солнца имеет очень большое бнологяческое значение: если бы этн «жесткие» лучн свободно достнгаля земной поверхностн, онн быстро убнлн бы гсю жнзнь на ней. 4) Запах озона становится заметным прн концентрация его более 1: 100000000 па объему. Продолжнтельное пребывание в атмосфере с содержанием озона порядка 1: 1000000 вызывает раздражительность, чувство усталости н головную боль.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
