Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

производства); t° вспышки не ниже 28° (в приборе Абель-Пенского). Кроме того имеются нормы на К. более тяжелый, т. н. пиронафт (маячный К.), для которого: уд.в. при 15° до 0,865; цвет, поШтаммеру, не темнее 3,0 (на месте производства); Г вспышки не ниже 100° (в приборе Мартенс-Пенско-го). Важнейшее из нормируемых свойств К.-это его t° вспышки, являюшаяся мерой его огнеопасности, как следствия нахождения в керосине более легких бензиновых углеводородов. Указанные нормы отнюдь не гарантируют однако полной доброкачественности керосина, который должен удовлетворять еше следующим основным требованиям: К. должен гореть (в лампе с фити-.тем) ярким спокойным пламенем, без копоти и запаха; сила света лампы не должна заметно спадать по мере сгорания К.; расход К. на единицу силы света д. б. возможно меньше. Чтобы гарантировать эти качества, в нек-рых странах в нормы на К. вводят ряд дополнительных требований. Так например в США нормируются: содержание серы (не свыше 0,135%); конечная точка кинения К. (выше 300°), как гарантия отсутствия в К. более или менее значительного количества легких соляровых фракций; t° помутнения при охлалсдепии, характеризующая способность К. выделять твердый парафин, кристаллики к-рого, засоряя фитиль, могут понижать силу света; наконец нормируется продолжительность горения различных сортов К. без дополнительной очистки фитиля от нагара. В СССР сорта К., вырабатываемые нашими основными нефтетрестами (Аз-нефть, Грознефть PI Эмбанефть), характеризуются свойствами, которые сведены в табл. 2 (данные 1927 г.).

Лит.: Гурвич Л. Г., Научные основы переработки нефти, М.-Л., 1925; Наметкин С. С, Некоторые сравнительные данные о советских и американских керосинах, НХ , 1927,9,стр.328;Э м м у и л IO. и Завершинская Е., О бакинских керосинах, АзИХ , 1926, 12 (60), стр. 20; В ы ш е т р а вс к и й С. А., Бензины и керосины нефтей кавказских месторождений, там же, 4 (52), стр. 60; Сельский Л. А., Керосины. Итоги исследования грозненских нефтей, Труды центральной лаборатории Грознефти , М.-Л., 1927, стр. 528; Методы испытаний нефтепродуктов. Библиотека ОСТ. вып. 5, Москва, 1929, ОСТ 537. С. Наиетнин.

КЕРРА ЭФФЕКТ (электрооптический) состоит в появлении двойного лучепреломления в твердых телах, жидкостях и газах, находящихся в сильном электрич. поле. Диэлектрик внутри плоского конденсатора становится оптически анизотропным, приобретая свойства, аналогичные одноосному кристаллу, ось которого направлена параллельно силовым линиям. Если через такой диэлектрик пропустить линейно поляризован, пучок света с плоскостью пстя-ризации, образующей угол 45° с направлением силовых линий, то вследствие двойного лучепреломления свет выйдет эллиптически поляризованным. При прохождении света, выходящего из конденсатора Керра, через анализатор, повернутый на 90° относительно поляризатора, световой поток будет слабее или сильнее, в зависимости от эллиптичности, приобретенной в конденсаторе. При повышении напряженности поля двойное лучепреломление возрастает, и световой поток, выходящий из анализатора (в случае монохроматичности), периодически возрастает до максимума и


Напр1женае

падает до нуля (см. фиг.). Табл. 2.-Характеристика керосинов, вырабатываемых в СССР.

Керосины

Бакинский для внутр. рынка экспортный . . .

Грозненский.........

Эмбенский ..........

о о cq

о 1 В о .Я

%%>.

Hog ОЮ о

<о <а И И

is я Ж

н а S

0,825

36°

0,01789

0,04

-20°

0,822

33°

0,01856

0,03

-20°

0,813

46°

0,01934

0,02

-15°

0,826

32°

0,01973

0,02

-20°

Нач. кипе- I 400/ пия I до f

Разгонка Собрано

90% ДО V

\ Конец, кинения

139°

170°

288°

322°

142°

164°

286°

310°

162°

187°

285°

313°

138°

174°

289°

303°

Примечание. Керосин для внутреннего рынка 1929 г. выкипает значительно выше (до 340°).

По сравнению С американскими наши К. мало уступают им в степени очистки, но характеризуются значительно более широкими пределами кипения. Это обусловливается широким применением в Америке при переработке нефти мощных ректификационных колонн, которые на наших нефтеперегонных з-дах только начинают появляться.

Применен и е. Наиболее широко К. применяется для целей освещения в обыкновенных или керосинокалильных лампах. В США избыток К. употребляется также в 1сачестве материала для крекинг-процесса. Наконец К. находит применение в качестве тракторного топлива, причем такие сорта К. обыкновенно содержат примесь соответствующих потопов крекинга.

Свойства К. э. Опыт показывает, что относительное запаздывание Л обыкновенного и необыкновенного луча, выраженное в длинах волн А, зависит от напряленности поля Е и длины конденсатора I следующим образом:

А = В-1-Е\ (1)

Если мерой двойного лучепреломления считать разницу показателей преломления /л и fig обыкновенного и необыкновенного лучей, то ур-ие (1) м. б. представлено так:

11о-1л,=В-Х-Е. (Г)

Постоянная В зависит от химич. свойств вещества, температуры и длины волны. Ни лее приведены значения В (для леелтой линии натрия при температуре 20°) для некоторых твердых тел, жидкостей и газов.



Вещество Шоттовское стекло № 03031 № 5350 .

Сероуглерод ........

Бензол ...........

Нитробензол........

Нитротолуол........

Хлороформ

В 10 29,3 133,5 3 226 595 2,56.10= 1,21-10 -3 410

Паральдегид............ -2,33-10

Этилхлорид (давление 1 atm) ... 8,8

Аммиак ... 0,55

Хлор . . . 0,36

Сернистый газ i> ... -J,56

Как видно, В меняется в очень широких пределах, а иногда имеет и отрицательное значение (т. е. /лу /Лд). Зависимость В от А для лшдкостей с большим э-иектрическ. двойным лучепреломлением и с большой оптич. дисперсией хорошо согласуется с ф-лой, выведенной Хевелоком:

В к-рой к-постоянная, характерная для вещества и не зависящая от Я и среднего показателя преломления /л. По интерференционным измерениям Экерлейна и Потенье, абсолютное изменение показателя преломления (по крайней мере для сероуглерода и итробензсча) выражается соотношением:

- - = 2, (3)

где ,и-показатель преломления до наложения поля. Из (1) и (3) следует:

fi, = fi + lB 2.- Е

К. э. в жидкостях обладает ничтожно малой 1И1ерцией; он наступает во всяком случае не позже, чем через Ю -Ю ск. после включения поля и с такой же быстротой исчеза- ет после снятия поля. Достоверных, точных измерений скорости возникновения и исчеза-ния К. э. и ее зависимости от f°, вязкости, природы жидкости и пр. еще нет.

Т е о р и я К. э. Для объяснения двойного лучепреломления в электрич. поле предложено несколько теорий. По Фохту, причина К. э. заключается в том, что связи электронов в молекуле не являются вполне упругими. Когда под действием поля электроны придут в положение равновесия, то при прохождении световых волн они совершают небольшие колебания. Сила, возвращающая электроны обратно к положению равновесия при налол-сенном поле, не будет однако той же, что в его отсутствии, и колебания перестанут быть одинаковыми как по направлению силовых линий, так и перпендикулярно к ним. Теория Фохта объясняет квадратичность К. э., но противоречит опытному условию (3) и не в состоянии истолковать большой темп-рной зависимости К. э. Она однако сохраняет принципиальное значение при соответствующем переводе на язык теории квантов для понимания явления Штарка и аномального двойного лучепре.томления в области тонких линий поглощения паров (напр. паров натрия).

По Ланжевену, К. э. вызывается тем, что молекулы оптически и электрически анизотропны, их поляризуемость в таких веществах, как нитробензол, неодинакова в

разных направлениях внутри молекулы, вследствие чего при наложении поля в молекулах появляется электрический момент и они стремятся повернуться в положение с минимальной потенциальной энергией. В результате первоначально изотропная среда становится анизотропной. Наводимый момент нроиорционален напряленности ноля Е, с другой стороны, угол поворота диполя также пропорционален Е, отсюда квадратичность К. э. Повороту молекул противодействует тепловое движение, двойное лучепреломление должно уменьшаться при повышении i°. По Ланяадвену:

(е 1) (в + 2) (я - 1) (/ + 2) с с .р-ч

- dj, (5)

240 л л . А<. Д . iV г

где е--диэлектрический коэф, лидкости,й- газовая постоянная, N-число молекул в единице объема, Т-абсолютная темп-ра, 5, (а-величины,характеризующие оптическую и электрическую анизотропию молекулы. По измерениям Бергхольма, ф-ла (5) довольно хорошо согласуется с опытом, но не вполне точна. По теории Лапжевена, скорость наступления К.О. связана с вязкостью среды и Определяется так паз. временем релаксации (см.); чем вязче среда, тем инерция К. э. должна быть больше, что и согласуется, по крайней мере качественно, с опытом. Бори и Дебай приняли во внимание помимо электрич. момента, появляющегося при наложении поля, еще постоянный момент, который может существовать в молекулах. Наконец Лундблад, Раман и Кришнан учли помимо анизотропии молекул, в к-рых возбулсдается и.ии существует э./1ектрич. момент, еще анизотропию вторичной поляризации окружающей среды. Степень анизотропии молекул, от к-рой зависит К. э., монгет быть определена другими методами,- напр. по поляризации рассеянного света в молекул51рном рассеянии. На основании таких данных удается теоретически вычистить постоянную Кер-ра jB в хорошем согласии с опытом (Ганс, Раман и Кришнан).

Применения К. э. Конденсатор Кер-ра, помещенный между двумя скрещенными поляризационными призмами, пропускает или не пропускает свет, в зависимости от величины наложенного поля. При этом с точностью по крайней мере до Ю ск. К. э. следует без задержки и затягивания за изменениями поля. Налагая на конденсатор переменное поле с большой частотой, получаем чрезвычайно быстро и точно работающий прерыватель для света. На этом основано все расширяющееся применение К. э. при физич. измерениях и в технике. Конденсатор Керра с громадными преимуществами заменяет зубчатое колесо Физо при измерении скорости света(Гавиола и Миттельштет). С помощью К. э. может быть точно измерено ничтожное время порядка 10 ск., протекающее между моментом поглощения света и вторичным излучением его в виде флуоресценции. При помощи конденсатора Керра можно модулировать световую волну и получить искусственное уширение или расщепление спектральных линий (Рупп, Бром-лей). В технике К. э. применяется с успехом при передаче изображений на расстояние, при телевидении и в кино звуковом (см.).



Рабочим веществом служргт обыкновенно чистый нитробензол, причем по методу, разработанному Каролюсом, помимо переменного напряжения нитробензол подвергается и постоянному напряжению в 200-400 V; благодаря этому жидкость сохраняется в электрохимически поляризованном состоянии, в к-ром она является прекрасным изолятором с очень малой проводимостью.

Лит.: V о i g t W., Magneto- u. Elektrooptik, Leipzig, 1908; D e b у e P., Handbucb der Radiologic, hrsg. von E. Marx, B. 6, p. 786, Leipzig, 1925; L u n d-b 1 a d R., Untersuchungen uber d. Optik d. dispergie-rendenMedien, Upsala, 1920; S z i v e s s у G., Jahrb. d. Radioaktivitat u. E]ektronik , Lpz., 1920, B. 16, p. 241; ChaumontM. L., Annales de physique*, P., 1915, ser. 9, t. 4, p. 101, 1916, t. 5, p. 17; Born M., Ann. d. Phys. , 1918, B. 55, p. 177; Gans R., ibid., 1921, B. 64, p. 481, B. 65, p. Ill; <,Ztschr. T. Phys. , В., 1923, В. 12, ir, p. 353; R a m a n C. V. a. Krishnan K. S., Philos. Mag. and Journ. of Science*, L., 1927, 3, p. 713; S z i v e s s у G., Ztschr. f. PhYS. , В., 1924,B. 13, 2e,p. 323; Kopfermann II. und Ladenburg P., Ann. d. Phys. , 1925, B. 78, p. 659; R u p p E., Ztschr. f. Phys. , Berlin, 1928, B. 18, 4Г, p. 12; G a viola E., Ztschr. f. Phvs. , В., 1926, В. 15, 36, p. 748, 1927, В. 16, 42, p. 853; Ann. d. Phys.o 1926, 57, p. 681; S с h Г u t e r F., Zeitschrift fiir technische Physik , Leipzig, 1926, Jg. 7, p. 417. C. Вавилов.

КЕССОННЫЕ РАБОТЫ. К. p. в строительном деле применяются для опускания фундаментов ниже горизонта надземных или подземных вод посредством особых открытых снизу ящиков-кессонов, из к-рых вода вытесняется при помощи сжатого воздуха для возможности производства внутри кессона земляных и каменных работ. Здоровый чело-веч, организм может выдерживать повышение давления воздуха до 3,5-4,0 atm добавочных сверх нормального давления, что соответствует глубине погружения 35-40 м ниже уровня воды. Наблюдения над работами в сжатом воздухе показа.т1и, что даже не-больщие давления (от 0,8 до 1 atm добавочной) представляют некоторый вред для здоровья, при повышенных же давлениях этот вред значительно усугубляется; поэтому, с точки зрения охраны труда и здоровья, К. р. не рекомендуются, если их можно избежать по технич. и экономич. соображениям. В плотных глинистых грунтах, в виду большого сопротивления прониканию воды внутрь кессона при том же давлении в 4 аШ добавочных, можно погрузиться до большей глубины, чем в случае рыхлых песчаных грунтов, которые представляют малое сопротивление прониканию воды и облегчают и.злишнему воздуху возможность уходить из-под ножа кессона и на нек-рую глубину осушать грунт. Известны случаи погруяеения кессонов на глубину ок. 40 ж ниже поверхности воды. Большим преимуществом К. р. является возмолшость, даже при сильном притоке воды, не вызывая вредного разрыхления окружающего грунта, дойти всухую до материка и непосредственно удостовериться в его качестве. Этим обеспечивается верное достижение наделеного грунта для основания и успешное выполнение заложения фундаментана этом основании. Поэтому К. р. применяются в тех случаях, когда является необходимым заложить фундамент ниже уровня воды на сухом основании, а отвод воды обычными средствами (насосы и пр.) невозможен. Далее, когда пользование опускными колодцами, сваями или всякого ро-

да перемычками при большой глубине воды становится невыгодным или затруднительным, приходится прибегать к К. р. В случае наличия в грунте различного рода препятствий (валуны и пр.) или при очень большой глубине залегания материка ниже горизонта воды, К. р. являются особенно экономичными по сравнению с опускными колодцами


Фиг. 1.

или со свайными основаниями. Также в случае устройствапод водой больших фундаментов к-рые нельзя с достаточной обеспеченностью выполнить путем погружения бетона, кессонные работы наиболее применимы. Кессоны имеют широкое применение при сооружении тоннелей для подземных дорог при пересечении рек (фиг. 1).

Различаются два рода К. р.: при помощи погрулаемого кессона, остающегося в массе фундамента, и при помощи съемного кессона, удаляемого по окончании работ. В первом случае кессон опускается до надежного плотного грунта, врезается в него на достаточную глубину и, по заполнении его камеры кладкой, составляет одно цел(?е с остальной, находящейся над ним частью фундамента. Этот способ применяется б. ч. в случае отдельных фундаментов малых или средних размеров (фундаменты мостовых опор, плотин, голов шлюзов и пр.) или для отдельных опор расчлененных фундаментов, к-рые поверху связываются между собой балками или сводами. Второй случай, т. е. применение съемного ящика, имеет место тогда, когда материковый грунт лежит почти неносред-ственно иод водой и поэтому выемка земли в камере кессона ограничивается до минимума. В камере кессона, или съемного ящика, как его называют в этом случае, производится б. ч. только расчистка и выравнивание грунта, на к-ром нредположено залолшть фундамент, и затем под защитой съемного ящика выводится каменная кладка. По окончании работ съемный ящик поднимается из воды им. б. опять применен на другом месте.

Основные э.т[ементы кессона составляют (фиг. 2): 1) шлюзы А, представляющие особые камеры, служащие для входа рабочих в кессон и выхода из него и для удаления грунта, 2) шахтные трубы Б, соединяющие шлюзы с внутренностью кессона, и 3) рабочая камера Б, представляющая закрытое с боков



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152