Табл. 2. -Добыча К. в УССР по данным Геологического комитета.

Падение добьгаи в 1926/27 г. объясняется общим перепроизводством К. за 1925/26 г., а также непостоянством состава отложного К., добыча к-рого была сокращена на 90%. В настоящее время как бумажная, так и фарфоро-фаянсовая промышленность СССР снабжаются гл. образом отмученным К. Вывоз К. из СССР начался с 1925/26 г., гл. обр. в Польшу и отчасти в Германию, Италию и другие страны. Он составил в 1926/27 г.- 2 088 m и в 1927/28 г.-5 897 т. Потребление К. в m в отдельных отраслях нашей промышленности выражается в следующих цифрах:

1924/25 г. Фарфоро-фаянсовая. 17 380

Бумажная...... 21 700

Прочие........ 3 300

1925/26 Г. 1926/27 г.

22 700 29 134

26 200 26 291

3 930 3 294

Всего

42 380

52 830

58 719

Отпускные цены в 1927/28 г. составляли: на отложной К.-для сорта экстра 21 р., для I сорта 13 р., для II сорта (капсельного) 5 р. 49 к. и на отмученный-для I сорта 28 р., для II сорта 21 р. франко-вагон станция отправления.

Наиболее крупными разведанными месторождениями первичного К. считаются Глу-ховецкое в Бердичевском округе, Белая Балка в Мариупольском округе, около ст. Волноваха, и Просяновское в Запорожском округе, у ст. Просяная (последнее пока не разрабатывается). Запасы первого месторождения исчисляются в 8 570 ООО т, второго-в 13 176 ООО ш, в районе третьего разведано до конца 1928/29 г. свыше 8 ООО ООО т. Среднее содержание кварца в сыром глухо-вецком К. составляет 65%, в К. Белой Балки-55% и просяновском-около 60%; особенно высокими качествами отличается К. Белой Балки и просяновский. Все три К. пригодны гл. обр. для фарфоро-фаянсовой промышленности-, последние два также для писчебумажной. Прочие месторождения менее обеспечены запасами. При этом Лозови-ковское месторонодение вследствие большого непостоянства состава и физич. свойств К., а Райковское--вследствие плохой оса-ждаемости К. при отмучивании, а также отдаленности разработок от ж. д., должны быть поставлены во вторую группу по значению в промышленности. Турбовский К. пригоден преимущественно для резиновой, асбестовой, бумажной и основной химич. npoMbrajjeHHOCTH (запасы его весьма огра-

ничены); райковский-для бумажной, лозовиковский - для бумаясной и ультрамариновой, киянский - для фарфоровой. Отличительной чертой турбов-ского К. является также его плохая. осаждаемость и отстаивание после отмучивания. Из месторождений вторичных К. заслуживают внимания крупные месторождения высококачественного (экспортного) К., находящиеся в районах ст. Волноваха (Мариупольск. округ) и ст. Пологи (Запорожский окр.). В знаменитом Глу-ховском месторождении первые сорта высокопластичной каолиновой глины, маложелезистой и наиболее ценной, уже почти выработаны. Красноярские и иркутские К. обращают на себя внимание белизной черепа, получаемого после обжига, при чем К. вновь открытых месторождений в Красноярском округе пригодны для фарфорового производства без прибавления полевого шпата и кварца.

Лит.: Земятчеиский П. А., Каолиновые образования южной России, Труды СПБ общества естествоиспытателей , СПБ, 1896, т. 21, вып. 2; Гинзбург И. И., Каолин и его генезис, СПБ. 1912; его же, Пеликаниты и каолины Юго-Запада и Юга России, Изв. Политехнич. ин-та , СПБ, 1914; Годовой обзор минеральных ресурсов СССР - заЛ925/26 г.. Л., 1927. стр. 129, за 1926/27, Л., 1928, стр. 455; НИ , 1927, т. 2, стр. 1; Лучицкий в. И., Каолины Украины. Труды Ин-та прикладной минералогии , М., 1928, вып. 41; Юрганов В. В., Керамич. промышленность России, П., 1922; В1стник Украшьского в1дд1лу Геологичного комитету , Хар-KiB. 1926, вин. 9; Dammer В. и. Titze С, Die nutzbaren Mineralien mit Ausnahme d. Erze, Kalisalze. Kohlen und d. Petroleums, B. 2, p. 414- 417, Stg., 1928. M. Шихеева.

КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, в собственном смысле слова, явления, состоящие в том, что, например, в сообщающихся сосудах, один из к-рых состоит из узкой (капиллярной) трубки, жидкость устанавливается в равновесии не на одинаковой высоте. При этом жидкость, смачивающая внутренние стенки трубки (в случае стекло-вода), устанавливается в капилляре выше, чем в сообщающемся с ним широком сосуде (фиг. 1, а). Не смачивающая же жидкость, напр. ртуть (фиг. 1,6), стоит в узкой трубке ниже этого нормального уровня и обнаруживает т. н. де-прессию(см. Барометр). Всасывание жидкостей пористыми телами (куски сахара, кирпич,почва) также относится к капиллярным явлениям и имеет большое прикладное значение, особенно для почвоведения (см.).

Все К. я. обусловлены силами междумолекулярного сцепления, действующими как между частицами жидкости, так и между частицами твердой стенки и соседними частицами жидкости.

Основными величинами при изучении К. я. служат: внутреннее давление К (молекулярное давление на плоской поверхности жидкости, см. Жидкости), поверхностное

Фиг. 1.

натяжение а, определяемое как работа образования единицы (1 см) новой поверхности раздела, и краевой угол -угол, образуемый жидкой поверхностью с пересекающей ее твердой стенкой. Краевой угол дает возможность измерять смачиваемость твердой стенки; за меру ее удобно принять величину B=cos#. Поверхностное натяжение а является той избыточной свободной энергией, к-рой слой жидкости вблизи поверхности раздела обладает по сравнению с ее внутренними частями. Поэтому поверхность жидкости S самопроизвольно уменьшается (это связано с уменьшением свободной энергии tp = а S всей поверхности жидкости) и принимает под действием одних только междумолекулярных сил форму шара, отвечающую при данном объеме наименьшей поверхности жидкости; другой возможный самопроизвольный процесс, связанный с по- нижением свободной поверхностной энер- гни жидкости, состоит в скоплении у поверхности раздела таких веществ из окружающей среды (например, растворенных ранее в самой жидкости), которые своим присутствием в поверхностном слое понижают а. Гиббс термодинамически показал, что скопление, т. е. адсорбция (см.), таких поверхностноак-тивных веществ у любой поверхности раздела необходимо связацо с понижением свободной поверхностной энергии этой поверхности, что количественно выражается ур-ием

вида: Г=-- где Г - адсорбция в

г-жол/см, с - концентрация в растворе, а

- - поверхностная активность,

мера способности вещества понижать поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение убывает с t° для чистых жидкостей почти линейно, обращаясь в О в критич. точке смешения обеих фаз, образующих поверхность раздела. Поверхностное натяление адсорбционных слоев (в случае растворов поверх-ностноактивных веществ) убывает с t° не линейно, а по резко изогнутым кривым, иногда же может и возрастать с Г в нек-ром интервале (Ребиндер), т. к. адсорбция, снижающая поверхностное натяжение, сама всегда убывает с Г. Этим объясняемся и неизменяемость с 1° полной поверхностной энергии

Е = а - Т- чистых жидкостей и резкое изменение этой величины Е для растворов с адсорбционными слоями.

Капиллярные свойства (а) зависят от электризации поверхности, в особенности, когда это связано с изменением концентрации ионов вблизи поверхности, изменяющих (Т по ур-ию Гиббса. Такие явления, наблюдаемые обычно на ртутном мениске в растворах электролитов, называются электрокапиллярными явлениями и изучались Лип-маном, Гун, Фрумкиным и др.

Теория капиллярности исходит из представления о силах, действующих между молекулами лишь на чрезвычайно малых расстояниях г; с увеличением г эти силы быстро убывают, практически обращаясь в О при расстояниях г 6, где д-т. н. радиус сферы молекулярных взаимодействий. Легко показать, что д есть одновременно и толщина

поверхностного слоя, т. е. того слоя у поверхности яшдкости, молекулы К-рого, втягиваясь внутрь лежащей под ними жидкостью, обусловливают внутреннее давление. Поверхностное натяжение а и есть работа извлечения из внутренних частей жидкости в поверхностный слой п числа молекул, необходимого для образования нового 1 см, поверхности (см. Жидкости). Экспериментальные данные последнего времени показывают с очевидностью, что толщина поверхностного слоя, а следовательно и радиус сферы действия, совпадает с диам. молекулы (обычно порядка 5 X10 см); отсюда следует, что поверхностные слои обычно мономоле-кулярны и что только ближайшие соседи данной молекулы обнаруживают с ней заметное взаимодействие. Первый основной закон теории капиллярности (1-й закон Лапласа) состоит в том, что в общем случае искривленной поверхности жидкости полное внутреннее давление р отличается от молекулярного давления на плоской поверхности К на

величину Я = or -f .

p K+ff-jr + <r(A+,iJ. (1)

Здесь iJ-i, JRg-радиусы главной кривизны в данном месте поверхности, считающиеся положительными,когда они направлены внутрь жидкой массы. Итак, поверхностное натяжение эквивалентно некоторому добавочному

внутзепнему давлению а -\- j = Я, называемому капиллярным давлением. Из (1) получаем ур-ие свободной поверхности жидкости, не подверженной действию

внещних сил: -f= Const. Эта поверхность будет поверхностью постоянной средней кривизны (минимальной поверхностью). Поверхность шара как раз и является такой замкнутой поверхностью. В случае шара

Я = . Уравнение (1) позволяет объяснить

большое число разнообразных явлений. Так, внутри малого сферич. пузырька, находящегося в равновесии внутри жидкости,

давление д. б. на Я = больше, чем давление атмосферы надплоской поверхностью жидкости на том же уровне. При весьма малых пузырьках с радиусом Rl /л это избыточное давление делается весьма значительным (см. таблицу).

Избыточное капиллярное давление внутри пузырька, образовавшегося в воде (при t° = 20°, а =72,8 эрг/сл1 ).

На этом явлении основана капиллярная теория перегревания жидкостей Дюгема (и вообще капиллярная теория задержек при появлении новой фазы и метастабильных состояний). По той же причине давление насыщенного пара над поверхностью малых капель больше, чем над плоской поверх-

ностью, как это показал термодинамически Кельвин. Давление внутри выдутого мыльного пузыря на 2Л = больше, чем снаружи. Чтобы выдуть пузырек воздуха из капиллярного отверстия, на глубине Н см под поверхностью жидкости плотности D надо преодолеть, кроме гидростатического давления Н Dg, еще и избыточное капиллярное

Я = - : т. о., наибольшее давление образования пузырька будет (по Кантору) р = -+

-f-Я D д,тег-наименьшее значение радиуса R пузырька во время его образования, равное радиусу отверстия. Измеряя р манометрически и зная г, легко найти а. Внутреннее давление на поверхности мениска в узкой трубке (радиуса г), вполне смачиваемой

ЖИДКОСТЬЮ, на - меньше (г отрицательно,

т. к. мениск, принятый полусферическим, вогнут), чем на плоской поверхности жидкости в широком сообщающемся сосуде. Поэтому для равновесия жидкость должна стоять в капилляре настолько выше (Я), чтобы гидростатическ. давление избыточного столба HDg уравновешивало И, т. е. чтобы

П+Н D flf = 0 или, т. к. Я = -у ,

Это-закон поднятия жидкости во вполне смачиваемом ею капилляре, позволяющий определить поверхностное натяжение жидкости а по высоте поднятия Я в капилляре данного радиуса г. Из ур-ия (2) видно, что Я обратно пропорционально г, т. е. что произведение Яг есть величина для разных капилляров постоянная, зависящая только от свойств жидкости и называемая капиллярной постоянной:

а = Я.г; а = ; (3)

2 имеет размерность площади и измеряется в мм или в см, тогда как а имеет размерность эрг/сж. Для жидкости, не вполне смачивающей капилляр, вместо (2) имеем: Dgr н

Ниже приведены значения а в эрт/см для нек-рых жидкостей на разных поверхностях раздела при Г=20° (а убывает с ростом взаимной растворимости обеих фаз):

Вода (HjO)-воздух......... 72,76-fc 0,05

Ртуть (Hg)-воздух......... 460

Этиловый спирт (GjHjOH)-воздух . 22,0

Этиловый эфир (CiHioO)-воздух . . 16,5

Вода-бензол (С,Нв)......... 33,0

Вода-анилин (C.HeNHj) :...... 8,0

Вода-изобутилов. спирт (г-С4Н,0Н) 1,8

Вода-этиловый спирт........ О

Когда поверхность жидкости не свободна, а окаймлена, т. е. пересекается твердой стенкой, к первому закону надо добавить т. н. второй закон теории капиллярности:

02,3 - <1,з = <1,2cos . (5)

Это условие определяет краевой угол или смачиваемость Я=со8 через три поверхностных натяжения (фиг. 2): ст з-на границе стенка 3-нижняя жидкость 1; <Г2,з- на границе стенка 3-верхняя жидкость или воздухе; CTi.g-на границе раздела двух жидкостей 1-2 (или на границе жидкость 1-

I .eodHaa tpeda

Фиг. 3.

воздух 5). т. о., ур-ие (5) применимо и к общему случаю двух наслоенных друг на друга жидкостей, поверхность раздела к-рых пересекается твердой стенкой. Из ур-ия (5) следует, что на твердое тело, напр. цилиндрик с вертикальной боковой поверхностью, помещенное в поверхностном слое, действует, всюбще говоря, кроме обычных, сил тяже** сти и гидростатических, сил, еще Фиг. 2. JJ сила смачивания (флотационная сила):

FL а COS&, (6)

где L-периметр сечения твердой стенки жидкой поверхностью раздела. Когда В>0, в случае лучшего смачивания стенки нижней жидкостью 1-водой (гидрофильная стенка), добавочная сила F>Q и направлена вниз; когда ле В<0 (стенка гидрофобна, т. е. лучше смачивается жидкостью5), сила F<0 и направлена вверх (фиг. 3) и при достаточно малых размерах твердого кусочка (когда L велико сравнительно с объемом v кусочка) превышает силу тяжести даже при значительных плотностях твердого материала. Условие флотации будет (по Ребиндеру): F+PO;

р =fc- о в >1; здесь Р-сила тяжести,

действующая на твердую крупинку, fc зависит от плотности твердого тела и обеих жидкостей. Это объясняет плавание на поверхности жидкости тяжелых, несмачи-ваемых ею твердых телец (напр. иголки на воде) (см. Флотация), в противоположность требованиям обычной гидростатики, полагающей В=0, = 90°, т. е. не учитывающей междумолекулярных сил (силы F).

Флотация из всех К. я. нашла наиболее щирокое применение в технике для обогащения металлич. руд. Крупинки размолотой металлич. руды, лучше смачиваемые маслом, при взбалтывании с водой и несколькими кацлями масла или аналогичного реагента остаются в поверхностном слое, тогда как землистая пустая порода, лучше смачиваемая водой, хотя и более легкая, целиком оседает на дно; для перемешивания продувается воздух, при чем образующаяся пена уносит на своей поверхности все крупинки руды.

Законы капиллярности применяются также к исследованию условий образования и формы капель. Вес отрывающейся капли пропорционален поверхностному натяжению ее: Р=к а, где fc зависит от радиуса шейки капли и от условий смачивания ею кончика. Получая из пипетки один и тот же вес жидкости, можно приближенно считать, что число капель обратно пропорционально поверхностному натяжению; на этом основано измерение а по счету капель в сталаг мометре Траубе.

Капиллярный анализ состоит в том, что в раствор смеси, напр., нескольких красок, погружают полоску фильтровальной бумаги. Различные компоненты раствора поднимаются по полоске на разную высоту; разрезая полоску на зоны, можно изолиро-