Изменение состава веществ (материалов) в производстве Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА ВЕЩЕСТВ (МАТЕРИАЛОВ)

В ПРОИЗВОДСТВЕ

1 2 Кахаров З.В. , Эшонов Ф.Ф.

1Кахаров Зайтжан Васидович - старший преподаватель;

2Эшонов Фарход Фаизуллахужаевич - ассистент, кафедра строительства железных дорог, путей и путевого хозяйства, Ташкетский институт инженеров железнодорожного транспорта, г. Ташкент, Республика Узбекистан

Аннотация: в процессе переработки материалов меняется состав веществ, оказывается решающее влияние на свойства новых веществ. Энергетические константы позволяют классифицировать материалы по их энергетическим свойствам.

Ключевые слова: химический состав веществ, масса ядра, верхний и нижний критический уровень, новые вещества.

Изменение агрегатного состояния веществ (твердого, жидкого, газового) влияет на их коренные качественные переходы, в процессе которых изменяется состав веществ, и новые вещества получают новые наименования. При этом меняется химический состав веществ, в соответствии с периодической системой химических элементов.

Каждому ядру химических элементов свойствен определенный дефект массы, так как масса ядер оказывается меньше суммы масс элементарных частиц.

Из соотношения между массой и энергией Е=тс2 следует, что дефект массы ядра измеряется количеством энергии, выделившейся приобразовании данного ядра из элементарных частиц, входящих в его состав. При образовании ядер выделяется энергия в огромных количествах: изменение массы на одну единицу атомного веса (аем) соответствует изменению энергии на 931,8 Мэв.

Общепринятая гипотеза о строении атомов из нуклонов позволяет установить числа протонов (Ы=Е) и нейтронов (Ы„ = М—Е) при общем числе нуклонов в ядре равном его массовому номеру М.

По известным массам протона и нейтрона Мр и Мп и ядра МА определяется дефект массы:

М=Е*Мр + (М-Е)*Мп -МА (1)

Энергия связи всех частиц, входящих в состав данного ядра, отнесенная к одной частице (~=М) Мэв, представлена как функция М+Е, и ее характер соответствует зависимости:

= АЬтъ (2)

т0

А се.

Максимум кривой е0 = — =8,8 Мэв/аем соответствует железу Бе11, падение кривой к началу таблицы ( ) отличается крутизной по сравнению с ее падением в конце таблицы и соответствует урану и далее.

При п=1 А = е-8,8 = 24 Мэв/аем. Физический смысл зависимости е0 = А т0

то

заключается в совмещении в пространстве и времени элементарных процессов общего сжатия и среза массы (по внутренним плоскостям сдвига), т0 = еп - количественное выражение массы, подчиняющейся экспоненциальному закону, по которому скорость процесса пропорциональна наличному значению изменяющейся величины:

/(у) = ех ; ( еу )' = еу ; / еу ау = еу (3)

Таким образом, критическое значение массы в" зависит от показателя степени е, могущего каким-то образом влиять на количество частиц в массе, взаимодействующей с энергией. Анализируя периодическую таблицу химических элементов с точки зрения энергетики, можно сделать некоторые выводы в области процессов изменения состава веществ. Новые вещества образуются из начальных, доведенных до критических уровней при истощении или перенасыщении начальных (исходных) веществ энергий, причем каждое исходное вещество обладает энергетической константой А (Дж/кг) в устойчивом, внутренне уравновешенном состоянии.

На верхнем критическом уровне вещества (материалы) усложняют свой состав и структуру, а на нижнем - упрощают. Показатели веществ: температура плавления, испарения, относительное изменение объема, плотность массы, временное сопротивление сжатию, растяжению, сдвигу, срезу и др. - коренным образом меняются.

Свойства химических элементов, входящих в массу, оказывают решающее значение на свойства новых веществ, но и строение массы - конструкция связей между частицами, энергетические свойства этих связей (сопротивление различным внешним усилиям, упругость, деформируемость, хрупкость, устойчивость при изменении внешних условий и др.) в комплексе устанавливают индивидуальные свойства новых веществ, предопределяющие рациональную область использования каждого вещества.

Энергетическая константа каждого вещества (материала в производстве) А (Дж/кг), установленная для средних земных условий ( О = 20оС, Р=0,1 Мпа), позволяет устанавливать основные области его рационального применения путем сопоставления ее с константами других веществ.

Энергетические константы позволяют классифицировать материалы по их энергетическим свойствам. В табл. 1 даны значения основных показателей материалов.

Таблица 1. Основные показатели материалов

Энергетическая Критические уровни, кДж/кг

Материал константа

А, кДж/кг верхнии нижний

Лед 103,88

Вода 837,36 2260,87 310-335

Бетон

^=250

^=103см3 0,250 0,550 0,114

То же, Я=500 0,500 1,100 0,228

Список литературы

1. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. М.,1966.

2. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие. М. ВШ, 2002. 367 с.