| Главная » Словник |
|
Кристаллизация —
процесс фазового перехода вещества из жидкого состояния в твёрдое
кристаллическое с образованием кристаллов. Фазой называется однородная часть термодинамической системы отделённая от других частей системы (других фаз) поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав, структура и свойства вещества изменяются скачками. Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм роста и структуры кристаллов (многогранные, пластинчатые, игольчатые, скелетные, дендритные и другие формы, карандашные структуры и т. д.). На число центров кристаллизации и скорость роста значительно влияет степень переохлаждения. Степень переохлаждения — уровень охлаждения жидкого металла ниже температуры перехода его в кристаллическую (твердую) модификацию. Первичной кристаллизацией называется образование кристаллов в металлах (и сплавах) при переходе из жидкого состояния в твердое. Вторичная кристаллизация как изменение кристаллического строения в твердом состоянии возможна, например, для веществ, обладающих полиморфными свойствами. Вторичную кристаллизацию называют также перекристаллизацией, так как зародыши новой структуры часто возникают на границах зерен исходных кристаллитов..Вторичная кристаллизация наблюдается и в том случае, если хотя бы один из компонентов претерпевает аллотропические превращения. Аллотропией, или полиморфизмом, называется способность металлов в твердом состоянии иметь различное кристаллическое строение, а следовательно, и свойства при различных температурах.Процесс перехода из одной кристаллической формы в другую называется аллотропическим (полиморфным) превращением. Аллотропические формы обозначают начальными буквами греческого алфавита: альфа-α, бета-β, гамма-γ, дельта-δ и т. д., начиная с той формы, которая существует при более низкой температуре. |
|
Эвтектика (греч.
éutektos — легкоплавящийся) — нонвариантная (при
постоянном давлении) точка в системе из Х компонентов, в которой
находятся в равновесии Х твердых фаз и жидкая фаза. Эвтектическая
композиция представляет собой мелкодисперсную механическую смесь фаз,
плавящихся и кристаллизующихся одновременно при минимальной температуре
существования жидкой фазы для данной системы. Эвтектика - метастабильная
система, при незначительном влиянии внешних факторов (давление,
температура) претерпевает фазовые превращения. Добавляя или отводя тепло, можно изменить пропорцию между кристаллическими фазами и расплавом в эвтектической точке без изменения температуры. После кристаллизации эвтектика становится механической смесью фаз — твёрдой эвтектикой. Эвтектика является пересечением поверхностей насыщения участвующих кристаллических фаз, находящихся в равновесии с расплавом при минимальной температуре плавления. Если отводится соответствующее количество тепла, то расплав эвтектического состава при кристаллизации в равновесных условиях в точке эвтектики даст все кристаллические фазы, участвующие в системе. Если же при сохранении эвтектической температуры
в достаточном количестве подводится тепло, то смесь фаз, отвечающая
эвтектическому составу, в равновесных условиях полностью расплавится
(перейдет в жидкое состояние) |
|
Катализатор—
химическое вещество, ускоряющее реакцию, но не входящее в состав
продуктов реакции. Количество катализатора, в отличие от других
реагентов, после реакции не изменяется. Обеспечивая более быстрый путь
для реакции, катализатор реагирует с исходным веществом, получившееся
промежуточное соединение подвергается превращениям и в конце
расщепляется на продукт и катализатор. Затем катализатор снова
реагирует с исходным веществом, и этот каталитический цикл многократно
(до миллиона раз) повторяется. Катализаторы подразделяются на гомогенные и гетерогенные. Гомогенный
катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами,
гетерогенный — образует самостоятельную фазу, отделённую границей
раздела от фазы, в которой находятся реагирующие вещества. Типичными
гомогенными катализаторами являются кислоты и основания. В качестве
гетерогенных катализаторов применяются металлы, их оксиды и сульфиды. Реакции одного и того же типа могут протекать как с гомогенными, так и с гетерогенными катализаторами. Так, наряду с растворами кислот
применяются имеющие кислотные свойства твёрдые Al2O3,
TiO2, ThO2, алюмосиликаты, цеолиты. Гетерогенные катализаторы с основными свойствами: CaO, BaO, MgO. Гетерогенные катализаторы имеют, как правило, сильно развитую поверхность, для чего их распределяют на инертном носителе (силикагель, оксид алюминия, активированный уголь и др.). Для каждого типа реакций эффективны только определённые катализаторы. Кроме уже упомянутых кислотно-основных, существуют катализаторы окисления-восстановления; для них характерно присутствие переходного металла или его соединения (V2O5+MoO3). В этом случае катализ осуществляется путём изменения степени окисления
переходного металла. Много реакций осуществлено при помощи катализаторов, которые действуют через координацию реагентов у атома или иона переходного металла (Ti, Rh, Ni). Такой катализ называется координационным. В современной науке и технике часто применяют системы из нескольких катализаторов, каждый из которых ускоряет разные стадии реакции. Катализатор также может увеличивать скорость одной из стадий
каталитического цикла, осуществляемого другим катализатором. Здесь
имеет место «катализ катализа», или катализ второго уровня
(имянитов). В биохимических реакциях роль катализаторов играют ферменты. Катализаторы следует отличать от инициаторов. Например, перекиси
распадаются на свободные радикалы, которые могут инициировать
радикальные цепные реакции. Инициаторы расходуются в процессе реакции,
поэтому их нельзя считать катализаторами. Ингибиторы иногда ошибочно считают отрицательными катализаторами. Но
ингибиторы, например, цепных радикальных реакций, реагируют со
свободными радикалами и, в отличие от катализаторов, не сохраняются. Другие ингибиторы (каталитические яды) связываются с катализатором и
его дезактивируют, здесь имеет место подавление катализа, а не
отрицательный катализ. Отрицательный катализ в принципе невозможен: он
обеспечивал бы для реакции более медленный путь, но реакция,
естественно, пойдёт по более быстрому, в данном случае, не
катализированному, пути. |
|
Изопропиловый спирт
- изопропиловый спирт, пропанол-2, изопропанол, диметилкарбинол, ИПС
— простейший вторичный одноатомный спирт алифатического ряда.
Существует изомер изопропанола — 1-пропанол. Принадлежит к
веществам 3-го класса опасности (умеренно опасные вещества) по степени
воздействия на организм, обладает наркотическим действием. Граница
ПДК(предельно-допустимая концентрация) для паров изопропанола в воздухе
составляет 10 мг/м3. Отравление изопропиловым спиртом возникает в результате вдыхания паров, содержащих концентрацию, превышающую ПДК, кумулятивными свойствами не обладает.Химическая формула изопропилового спирта: CH3CH(OH)CH3. Изопропанол обладает свойствами вторичных спиртов жирного ряда, в том числе образует простые и сложные эфиры. Гидроксильная группа может быть вытеснена представителями ряда галогенов. С ароматическими соединениями изопропиловый спирт конденсируется с образованием производных, таких как изопропилбензол и изопропилтоулол. В изопропаноле хорошо растворяются многие эфирные масла, алкалоиды, некоторые синтетические смолы и другие химические соединения. Также используется в качестве антифриза. Абсолютированный изопропиловый спирт применяется как
компонент моторного топлива для повышения его октанового числа.
Реагирует с сильными окислителями. Агрессивен в отношении некоторых
видов пластика и резины. Бесцветная жидкость со спиртовым запахом: Tплавления −89,5
°C, Ткипения -82,4 °C, Плотность -0,7851 г/см³ (при 20
°C), Твспышки -11,7 °C. Нижний предел взрываемости в воздухе
2,5 % по объёму (при 25 °C). Температура самовоспламенения -456
°C. Коэффициент преломления -1,3776 (в жидком состоянии, при 20
°C). Пар хорошо смешивается с воздухом, легко образует взрывчатые смеси. Давление паров — 4,4 кПа (при 20 °C). Смешивается как с водой,
так и с органическими растворителями во всех соотношениях, образуя с
водой азеотропную смесь (87,9 % изопропилового спирта, Ткипения -83,38
°C). |
|
Ортофосфорная кислота
(фосфорная) — неорганическая кислота с химической формулой H3PO4,
которая при стандартных условиях представляет собой бесцветные
гигроскопичные кристаллы. При температуре выше 213 °C она превращается в пирофосфорную кислоту H4P2O7. Очень
хорошо растворима в воде. Обычно ортофосфорной (или просто фосфорной)
кислотой называют 85 % водный раствор (бесцветная сиропообразная
жидкость без запаха). Растворима также в этаноле и других растворителях. H3PO4 — трехосновная кислота средней силы. При взаимодействии с очень сильной кислотой, например HClO4,
фосфорная кислота проявляет признаки амфотерности — образуются
соли фосфорила. Отличительной реакцией ортофосфорной кислоты от других фосфорных кислот
является реакция с нитратом серебра — образуется жёлтый осадок:
Н3РО4 + 3AgNO3 = Ag3PO4
+ 3HNO3. Используется при пайке в качестве флюса (по окисленой меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали), для исследований в области молекулярной биологии. Применяется также для очищения от ржавчины металлических
поверхностей. Образует на обработанной поверхности защитную плёнку,
предотвращая дальнейшую коррозию. Также применяется в составе фреонов,
в промышленных морозильных установках как связующее вещество. |
|
Вязкость— материала
(в твердом состоянии) — способность материала поглощать
механическую энергию (работу) при деформировании образцов. Вязкость
является функцией прочности и пластичности материала. Величина вязкости
выражается в единицах работы, отнесенной к единице объема (кгм/см3)
или, условно, к единице площади рабочего сечения данного образца (кгм/см2). Различают статическую, ударную и циклическую вязкость. Статическая вязкость (при медленном нагружении до разрушения) определяется площадью, ограниченной кривой на диаграмме истинных напряжений — деформации. В этой связи вязкость материала с пониженной прочностью, но высокой пластичностью может быть равна вязкости материала с высокой прочностью, но низкой пластичностью. Циклическая вязкость (при многократном повторении однозначных или знакопеременных нагрузок) — работа деформации, поглощенная за один цикл нагружения (см. Гистерезис). Ударная вязкость характеризуется величиной работы,
затраченной на разрушение образца данных размеров и формы, отнесенной к
единице площади сечения образца. Ударную вязкость определяют при
испытаниях на изгиб обычно на маятниковом копре(ударная проба). Для
определения вязкости металла в качестве образцов применяют квадратные
бруски размерами 10мм х10мм х5 мм с надрезом в середине.
Величина вязкости получаемая при испытании, зависит не только от
свойств материала, но и от многих других факторов, сопровождающих
испытания,— температура образца, скорость приложения нагрузки,
тип напряженного состояния и т. д. Повышение температуры незначительно
увеличивает вязкость цветных металлов, сплавов и большинства пластмасс. У малоуглеродистых сталей при температуре хладноломкости имеется резкий
переход от вязкого разрушения к хрупкому; у легированных сталей
наблюдается большой разброс значений вязкости. Вязкость пластичных материалов почти не зависит от скорости приложения нагрузки. Наличие концентраций напряжений изменяет схему напряженного состояния в материале и всегда снижает вязкость. Состояние поверхности
детали практически не влияет на вязкость, но наличие рисок в надрезе у
хрупких материалов снижает ее. При определении вязкости закон подобия
не соблюдается и большие образцы обнаруживают обычно меньшую вязкость. Поэтому сравнение величин вязкости различных материалов возможно, если
эти величины получены при испытаниях образцов одинаковой формы и
размеров, в одинаковых условиях, кроме того, при значениях вязкости
необходимо указывать данные образцов и условий испытания. |
|
Галогены (от
греч. ἁλός — соль и γένος
— рождение, происхождение; иногда употребляется неправильное
название гало́иды) — химические элементы 17-й группы
периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации
— элементы главной подгруппы VII группы). Реагируют почти со всеми простыми веществами, кроме некоторых неметаллов. Все галогены — энергичные окислители, поэтому
встречаются в природе только в виде соединений. С увеличением
порядкового номера химическая активность галогенов уменьшается,
химическая активность галогенид-ионов F−, Cl−, Br−,
I− уменьшается. К галогенам относятся фтор F, хлор Cl, бром Br,
иод I, астат At. Полученный в Объединённом институте ядерных
исследований в Дубне, Россия в 2009—2010 годах 117-й элемент,
унунсептий Uus, также находится формально в группе галогенов, однако по
химическим свойствам может существенно отличаться от них, как и астат.
|
|
Кавитация (от
лат. cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей
(кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация
возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое
может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая
кавитация), либо при прохождении акустической волны большой
интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация),
существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с
потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода
сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную
волну. Согласно определению Кристофера Бреннена: «Когда жидкость подвергается давлению ниже порогового (напряжению растяжения), тогда целостность ее потока нарушается, и образуются парообразные полости. Это явление называется кавитацией. Когда местное давление жидкости в
некоторой точке падает ниже величины, соответствующей давлению
насыщения при данной окружающей температуре, тогда жидкость переходит в
другое состояние, образуя, в основном, фазовые пустоты, которые
называются кавитационными пузырями. Возможно и другое образование
кавитационных пузырей путем местной подачи энергии. Это может быть
достигнуто фокусировкой интенсивного лазерного импульса (оптическая
кавитация) или искрой электрического разряда». Во многих источниках физика этого явления объясняется следующим образом. Физический процесс кавитации близок процессу закипания
жидкости. Основное различие между ними заключено в том, что при
закипании изменение фазового состояния жидкости происходит при среднем
по объёму жидкости давлении равном давлению насыщенного пара, тогда как
при кавитации среднее давление жидкости выше давления насыщенного пара,
а падение давления носит локальный характер. Однако более поздние исследования показали, что ведущую роль в образовании пузырьков при кавитации играют газы, выделяющиеся внутрь образовывающихся пузырьков. Эти газы всегда содержатся в жидкости, и при местном снижении давления начинают интенсивно выделяться внутрь указанных пузырьков. Поскольку под воздействием переменного местного давления жидкости пузырьки могут резко сжиматься и расширяться, то температура газа внутри пузырьков колеблется в широких пределах, и может достигать нескольких сот градусов по цельсию. Имеются расчётные данные, что температура внутри пузырьков может достигать 1500 градусов цельсия. Следует также учитывать, что в растворённых в жидкости газах содержится
больше кислорода в процентном отношении, чем в воздухе, и поэтому газы
в пузырьках при кавитации химически более агрессивны, чем атмосферный
воздух. |
|
Валидация. В технике или
в системе менеджмента качества валидация подтверждает, что требования
внешнего потребителя или пользователя продукта, услуги или системы
удовлетворены. Валидацию не следует путать с верификацией.Верификация
— это обычно внутренний процесс управления качеством,
обеспечивающий согласие с правилами, стандартами или спецификацией. Простой способ запомнить разницу между валидацией и верификацией
заключается в том, что валидация
подтверждает, что «вы создали правильный продукт», а верификация подтверждает, что
«вы создали продукт так, как и намеревались это сделать». Согласно российскому стандарту ГОСТ Р ИСО 9000-2001, который соответствует интернациональному, валидация определена следующим образом. 3.8.5 валидация (en validation; fr validation): подтверждение на основе представления объективных свидетельств (3.8.1) того, что требования (3.1.2), предназначенные для конкретного использования или применения, выполнены, декларируемые свойства и характеристики подтверждаются, а поставленная цель (предназначение системы, комплекса, устройства и т. д.) достигнута. |
|
Верификация (от лат. verus — «истинный» и facere — «делать»). Верификация — это подтверждение соответствия конечного продукта предопределённым эталонным требованиям.
В значении доказуемости, проверяемости объяснений (моделей) объектов/явлений, в зависимости от степени подтверждаемости реальностью (эмпирически, фактами), образует понятия:
Верифицировать соответствие конечного продукта предопределённым требованиям возможно, в зависимости от ситуации, по прямым и косвенным характеристикам этого конечного продукта.
А также существует процессный подход, который отслеживает продвижение продукта к предопределённым требованиям.
|