Литература -->  Производство газовых тканей 

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

контролируется определением титра, т. е. tome. жирных кислот, выделенных из жира, и его йодного числа. По мере гидрирования титр повьпнается, а йодное число уменьшается. В приведенной табл. указаны данные гидрирования подсолнечного масла с начальным титром 17,6 и иодн. числом 123, взятые из практики одного из русских заводов.

Изменение титра и йодного числа подсолнечного масла при гидрировании.

Время

i° автоклава

Титр

Йодное число

Через ЗОмип.

205°

20,7

60

226°

24,8

94,5

90

239°

29.6

80,6

120

250°

36,8

70,9

150

258°

46,2

57,8

180

265°

52,1

50,0

Подсолнечное масло, гидрированное до титра в 60°, делается хрупким, легко расти-раюшимся в порошок. Жиры с титром до 35° имеют мазеподобную консистенцию, с титром до 45°-схожи с салом. Различные з-ды выпускают гидрированные жиры иод разнообразными названиями и различной консистенции. Так, например, немецкий з-д в Эммерихе выпускает следующие продукты:

Йодное о

число пл.

Тальгол .............. 65-70 35-37°

Тальгол экстра.......... 45-55 42-45°

Каиделит ............. 15-20 48-50°

Канделит экстра ......... 5-10 50-52°

Из ЭТИХ цифр видно, что тальгол по i°n.i. близок к животным пищевым жирам, а канделит пригоден для техгшч. целей. Русские заводы также вьшускают под различными наименованиями гидрированные жиры (салолин, саломас, хлонкожир), обладаюхцие различными свойствами.

Что касается химическ. процессов, совершающихся при гидрировании, то, согласно последним исследованиям, они не так просты, как это предполагалось пре7кде: здесь происходит не только превращение непредельных к-т в стеариновую к-ту, но возникают и другие к-ты, напр., изомеры олеиновой-элаидиновая и изоолеиновая кислоты; образуются они, вероятно, за счет к-т с большей непредельнрстью; происходят, повидимому, и процессы, связанные с. перемещением двойных связей.

Регенерация катализатора. По мере работы катализатор неизбежно отравляется , теряет свою активность, и его приходится регенерировать. Особенно опасными для катализатора ядами являются: HaS, С1, SOa, HCN, CSa, СО и белковые вещества. Указанные соединегшя могут попасть в гидрируемую среду в виде примесей к маслу и к водороду. При регенерации катализатора, после отфильтровываиия на фильтр-прессе, его экстрагируют бензином в экстракторе Мерца с целью освобождения от масла; затем обезжиренный катализатор растворяют в H2SO4, нагретой паром до кипения; раствор NiSO отфильтровывают, смешивают с новой порцией инфузорной земли и осаждают содой, как это было описано выше.

Расход водорода на Г. ж. зависит от степени ненасыщенности жирных к-т, от титра,

до которого желают довести жир, и от целесообразности приспособлегагй для смешивания водорода с маслом. Если J обозначает йодное число, т. е. % присоединяющегося иода, М-частичный вес жирной к-ты, т- колрхчество атомов углерода и и-количество атомов водорода, то, приняв ат. вес иода за 127, получим, что J = i27.(2m г.) 100 .

равно числу атомов иода, присоединяюпщх-ся по двойным связям. Отсюда, количество

100

водорода Л

. Рассчитывая

по этим формулам, Варниц нашел, что для насыщения 100 кг кокосового масла требуется 1,5-2,5 водорода, для хлопкового 12- 12,5 лг и для ворвани 12-15 м.

Свойства гидрированных жиров. При гидрировании коэфф. омыления у]У1еньшается незначительно, кислотность почти не изменяется (увеличивается при па-гревании), показатель преломления понинса-ется, уд. в. увеличивается, растворимость в растворителях (бензин, эфир, бензол) уменьшается. Запах, свойственный некоторым лси-рам, например, ворвани, при гидрировании исчезает, что объясняется легкой восстано-вляемостью клунанодоновой к-ты CigHoOg с пятью двойными связями, присутствие которой обусловливает запах ворвани.

Против употребления гидрированных жиров в пищу ничего возразить нельзя, т. к. константы их приближаются к константам пищевых жиров: опасешм, связанные с присутствием в них Ni, не имеют основаш-1й: ряд исследовантй, произведенных над гидроге-низированными маслами, показал, что содержание Ni в Ш1Х достигает 0,02-0,675.2 на 1 кг жира, тогда как в 1 кг овощей, при варке их в никелевой кастрюле, находится до 127,4 jvteNi. Хозяйственное значение гидрированных жиров очень велико. В Европе теперь насчитывается до 80 гидрогенизаци-онных заводов, с производительностью до IV2 млн. m (в СССР-7 з-дов). Даже в богатой животными жирами Америке имеется 15 з-дов, с производительностью до 142 ООО т.

Способ Леша. Описанные способы Г. ж. обладают следующими существенными недостатками: 1) дороговизна приготовления, 2) длительность операций регенерации (фильтрование масла и т. д.), .3) прерьшис-тость процесса, 4) гидролиз (см ) масла, вызываемый инфузорной землей. Все эти недостатки устраняются предлоятенным в 1923 г. и привлекшим к себе общее внимахше способом Леша. В большом масштабе этот способ еще не применяется, но значительная установка уже имеется на заводе Loders & Nucoline Ltd. Silvertown, London, 2. Способ заключается в том, что масло непрерывным потоком проходит через ряд цилиндров, наполненных активированным Го1келем в виде стружек; навстречу движению масла идет ток водорода. Особенность способа заключается в активировании югкелевых стружек. Последние помещаются в проволочных корзинах в цилиндры. Для активирования корзины вынимают из цилиндров и погружают в 5%-ный раствор Na2S04, через к-рый пропускают электрич. ток (Ni-анод, раствор- катод). Происходит анодное окисление Ni,



при чем последний покрывается тонким слоем перекиси; последняя легко восстанавливается водородом при низкой температуре в очень активную поверхность металлического Ni. Гидрирование в аппарате Леша может производиться непрерывно в течение трех недель; регенерация катализатора требует двух суток.

Лит.: М а ш к и .1 л е й с О н Е. К., Гпдрогсии-зация жпров, П., 1Я23; Ф а р и о н В., Отверждение жиров, пер. с нем.. П., 1922; Гидрогеипзацип жиров, сборник статей. .М.-Л., 1926; Леш Э , Каталитиче-С1.ая гидрогенизация, Маслобойно-жировое дело , М.. 1927, 7,8, 9. 10; U Ь b е 1 О h d е L. и. G о 1 d-Schmidt F., Handbuch d. Chemie u. Teciinoloaie d. Ole u. Fette. B. 4. p. 193-368, Lpz., 1926. Л. Ляпин.

ГИДРОГРАФИЯ, отдел ги.дрологин занимающийся описанием и картографическим изображением вод земной поверхности как со стороны их расположения, так и в отношении изменений во времени. Основным гидро-графическ. элементом является бассейп (см.) водного источника. Верхняя водосборная часть бассейна (см. Водосборная, площадь), где отдельные ручьи и рукава стремятся соединиться в общее сборное русло реки, имеет особенно важное значение для изучения вопросов питания рек. В гидрографических описаниях приводятся, прежде всего, площадь бассейна и его отдельных частей, затем, если имеется карта бассейна в горизонталях,-средний уклон бассейна и гидрографический кривая бассейна (на оси абсцисс- площади, а па оси ординат-высоты), ука-зываюшая, какая часть бассейна приходится иа ту или иную зону по высоте. По проведенным на карте бассейна линиям равных величин темп-ры (изотермы), осадков (изохи-еты) и С11еж1ЮГ0 покрова (изохионы) вычисляют средние значения этих элементов для бассейна. Линии равной густоты водной сети (длина водной сети на единицу площади) характеризуют водоносность бассейна, а также водопроницаемость почвы. Данные о стоке воды, получаемые из гидрометрическ. наблюдений (см. ГuдpoJlempuя), распространенные на весь бассейн, дают удельный расход воды, или расход воды на единицу площади. Частное от деления удельного расхода на средний слой осадков бассейна дает коэффициент стока (см. Гидрология) и позволяет делать выводы о водоносности рек на основании метеорологических наблюдений, которых, как общее правило,имеется больше по числу и за более продолжительные периоды времени, чем гидрометрических. Следующим гидрографическим элементом является водораздел, или линия, которая отделяет один бассейн от другого. Он характеризуется длиной, средней высотой и извилистостью, т. е. отношением длины водораздела к наиболее короткой линии, обнимающей ту же площадь (к окрулености круга). Долина, по которой протекает река, характеризуется длиной, средней шириной, средней высотой, уклоном и извилистостью, т. е. отношением длины долины к прямой,соединяющей исток и устье реки; сама река характеризуется длиной, частотой притоков, или средним расстоянием между ними, уклоном (средним и между отдельными участками), серпентированием, или отношением длины реки к длине долины, и водным режимом---г о р. и 3 о п т а м и (см. Гори-

зонт воды), стоком воды и твердых тел и гидравлич. энергией (см. Белый уголь). Кроме того, в гидрографических описаниях даются данные об искусственных соорул-сениях (каналы, мосты, акведуки и др.), гидравлическ. установках и водопользовании. Гидрографические описания составляются на осиова1иш гидрометрических работ и топографических съемок и печатаются обычно в трудах центральных гидрометрических учреждений.

Лит.: М а к с и .м о в и ч Н. il., Днепр и его бассейн, Киев, 1901; BacceiiH Черного и Азоиского морей, СПБ, 1914, т. 2-Бассейн Балтийского моря;, П., 1918; Эссен А. М., Гидрография За1.-авиазья, Тифлис, 1913; К о л л у п а й л о С. И., Материалы для курса гидрометрии (указ. литер.), вып. 2, М., 1921 (литогряфпр. леь-ции); G г а v е 1 i и s н., Grund-riss der ecsamten Gewasserkunde, B. 1-I-ItssUiiride, Berlin. 1914. A. Эссен.

ГИДРОДИНАМИКА, часть механики, изучающая явления движения жидкости под действием сил. Простейшие опыты показывают, что в жидкости, находящейся в движении, могут существовать касатель-н ы е усилия, обусловленные, с одной стороны, вязкостью (см.), действующей между смежными элемеотами жидкости, с другой- смачиванием (см.), действующим между элементами жидкости и элементами твердого тела и направленным по касательным к поверхностям раздела. Однако, во многих случаях этими явлениями движущейся жидкости можно пренебрегать и ограничиться изучением двилсеиия идеальной жидкости, в которой все напрялсения сводятся к нормальным давлениям (см. Гидростатика).

Для аналитического описайия движения жидкости существуют два способа: Эйлера и Лагранлад. Наиболее употребительный способ, Эйлера, состоит в том, что даются компоненты скорости жидкости и, v, w по осям координат в функциях координат х, у, z м времени t, т. е. и{х, у, z, I), v{x, у, z, f). w (x, у, z, t). Давая t какое-нибудь произвольное постоянное значение, мы будем знать, какова в рассматриваемый момшгг t скорость жидкости в раз.тичиых геометрич. точках, соответствующих различным значениям x, у, z. Обратно, давая координатам x, у, z какие-нибудь произвольные постоянные значения и меняя t, мы будем знать, как в рассматриваемой геометрич. точке с координатал1и х, у, z меняется скорость с течением времени. Т. о. и, v, %v являются функциями 4 независимых переменных х, y\z,t; если они не зависят от f, то двилсение называется установившимся. Чтобы iiailTH траекторию какой-нибудь жидкой частицы, достаточно проинтегрировать систему совместных дифференциальных ур-ий:

dx dy dz

- = u; = v; j = w; (1)

интегралы будут иметь вид:

ж = Д {t, а, Ь, с); у = /; {t, а, Ъ, с);

z = f,(t, а, Ь, с), (2)

где а, Ъ, с-произвольные цостоянтю; их можно определить, выбирая для данного момента t какую-шхбудь определенную частицу лсидкости. Если для какого-нибудь момента t мы проведем в Жидкости линию, касательная в каждой точке к-рой направлена по скорости жидкости в этой точке, то



такая линия называется линией тока. Дифференциальные ур-ия линий тока будут:

dx dy dz оч

и (X, у, Z, t)~ V (X, у, г, 1) ~~ w (X, у, z, t) где f-произвольный, но постоянный параметр. В векторной форме, если г есть радиус вектор, а д-вектор скорости жидкой частицы, уравнения траектории и линии тока будут соответственно:

ldr-q] = 0. (3 )

Очевидно, что в установившемся движетши траехстории и линии тока совпадают между собой. Обозначая проекции внешних сил F (кроме гидродинамич. давления) на координатные оси через X, Y, Z, гидродинамич. давление-через р, а плотность жидкости-

dp )

dz ,

или, в векторной форме:

V = * + J - + Л и J, 7c-единичные векторы, взятые вдоль осей координат. Разделив ур-ия (4) на (> и вставив в них

вместо > - их значения, полученные

из вторичного дифференцирования уравнения (I) по отношению к получим ур-ия движения жидкости:

ди ди , ди , ди 1 др

dt + Ux + -U + az - ~ р ду

dw , dw , d-w , dw 1 dp

или, в векторной форме:

2 - [<Z rotg] = i?- vp.

К ур-иям (5) надо прибавить еше уравнение, выражаюшее неизменяемость элементарной массы жидкости:

ар a(pi,) a(pv) a(pw)

at ох ду или, в векторной форме:

+ V ((>, (?) = О,

и ур-ие, устанавливаюшее связь между р и Q на осцоваш-ш физических свойств жидкости: р=/(4)- Этих пяти ур-пй достаточно для определения пяти функций и, v, w, р, q рт четырех независимых переменных х, у, z,4. Если жидкость несжимаемая, то с = Const, и ур-ие (6) принимает вид: aw

0U аг ,

дх ду ~

= 0,

VZ = 0. (70

Ур-ий (5) и (7) достаточно для определения чет1>1рех функций и, v, w, p. Чтобы задача решения уравнений Г. имела смысл, необходимо дать граничные условия, которым должны удовлетворять интегралы; все

разнообразие задач получается от видоизменения этих граничных условий. Если движение установившееся и силы имеют

силовую функцию и, т. е. Х = ~-,

ди ГУ ди -ш тт *

Y =j, Z = ---, ИЛИ F=U, то вдоль каждой линии тока уравнения (5) дают соотношение:

/ = Const +и- ( 4- гг + iv), (8) или

/f = Const-btr-jg-

Д.ТЯ п0ст0ян1юг0 q левая часть равна -

(80 Это

знаменитый иотеграл Бернулли, имеющий громадные приложения в гидрав.пике.

Лагранж; указал весьхма важный частный случай движения ншдкости, когда существует такая функция (р{х, у, z, t), что

= -ък = -щ

функция (р называется потенциалом скоростей. Если силы имеют силовую функцию и и существует потенциал скоростей ср, то уравнения (5) допускают интеграл Лагранжа:

>dp <)о

(9) (90

-тГ+Ш+Ш\+т, (10)

/t = W+-1-(V?>) + 7X0, (10)

где f{t)-произвольная функция. Если q постоянно, то левая часть ур-ия (10) обра*

щается в ~ ; в этом случае из ф-л (7) и (9)

для определешхя (р получим ур-ие Лапласа:

ду dz

т. о., в этом случае задача приводится к определению только одной функции <р из ур-ия (И) при данных в каждой задаче граничных условиях; зная (р, но ф-лам (9) и (10) найдем и, v, iv, p. Если движение жидкости таково, что оно тождественно во всех параллельных между собою плоскостях, то движение называется плоским; очевидно, что в этом случае достаточно знать движение жидкости в какой-нибудь одной из параллельных плоскостей. Особенно важен случай установившегося плоского движения с потенциалом скоростей (р(х,у). Из формулы (3) для этого движения

v(x, у) dx - и(х, у) dy = 0 следует, при условиях (9) и (11), что существует такая функция гр (х,у), называемая функцией тока, что гр (х, у) = Const есть интеграл уравнения vdx- udy = 0, т. е. гр{х, ?/)= Const есть ур-ие линий тока. Отсюда пол Чается:

*-aj--ay--a- + to У т. е. <р+гхр есть функция комплексного переменного х-{-гу (см. Аэродинамика теоретическая). Т.о., задаваясь функцией комплексного переменного х+гу и разделяя



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