Литература -->  Водородные ионы в производстве 

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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159


Фиг. 2.

состав 5, от которого загорается дымный порох 4, помещенный в передней части латунной трубки. Полученный т. о. луч огня воспламеняет боевой заряд в орудии. Устранение прорыва газов через трубку наружу (обтюр.ация) достигается тем, что коническая часть а терки при выстреле закупоривает сквозной канал. Первые образцы вытяжных трубок не имели обтюрирующего устройства и не ввинчивались в запальное отверстие, а лишь просто вставлялись.

Наряду с вытяжными трубками применяются ударные трубки с капсюлем, разбиваемым ударным механизмом затвора. На фиг. 2 показан один из типов такой трубки, где 1 - капсюль, 2 -- наковальня, 3 - обтюрирующий шарик, 4 - ружейный порох и 5--мастика. Для опасной стрельбы или стрельбы залпами из нескольких орудий употребляются электрические трубки, в к-рых электрическ. ток накаливает платиновый мостик, окруженный взрывчатым составом. Для гильзовых орудий (заряд в гильзе) применяются капсюльные втулки с ударным составом, ввинчиваемые в дно гильзы (см. фиг. 3, где i - латунный корпус, 2 - капсюль, 3 - наковальня, 4 - лепешки прессованного дымного пороха, 5 - латунный кружок).

Для полного обеспечения воспламенения заряда бездымного пороха к картузу пришивается воспламенитель из дымного пороха с таким расчетом, чтобы луч огня из вытяжной или ударной трубки, пройдя запальный канал, зажег сначала воспламенитель, а затем воспламенение передалось бы далее всему заряду. Развивающееся в зарядной каморе при сгорании воспламенителя давление способствует зажжению бездымного пороха и быстрому распространению огня по всей поверхности его зерен, что необходимо для правильности горения заряда. Вес воспламенителя в крупных картузных орудиях достигает 1 кг. В орудиях гильзового заряжания воспламенитель не нуясен вследствие непосредственного соприкосновения заряда с капсюльной втулкой.

В фугасах и минах воспламенение производится посредством огнепроводов, запалов, ударных и химических средств. В качестве огнепроводов употребляются: 1) пороховая дорожка, представляющая собой полосу пороха шириной около 25 мм, насыпаемую по земле от точки воспламенения до


Фиг. 3.

заряда и зажигаемую, в свою очередь, помощью курительного фитиля; скорость горения такой доромши около 3 ж/ск; 2) сосис

из холщевой трубки диаметром 10-15 мм, наполненный порохом; сосисом часто пользуются для воспламенения зарядов, нахо-ДЯ1ЦИХСЯ под землей; в последнем случае сосис подводится уложенным в деревянный, осмоленный жолоб; 3) огнепроводные шнуры (см. Бикфордов шнур).

Для надежности воспламенения огнепроводов (шнуров) применяют ударные капсюли-воспламенители. Наиболее простые из них представляют собой трубочку, имеющую на одном конце наковальню, о которую разбивается ружейный капсюль; под капсюлем в трубочке имеется пороховая заготовка; в свободный конец трубочки вставляется огнепроводный шнур; разбивание капсюля производится щипцами с ударником. В качестве одного из химическ. средств воспламенения пользуются действием серной к-ты на бертолетову соль с примесью сахара, применяя при этом такое приспособление: в жестяную трубочку, открытую с одного конца, помещают обернутый ватой стеклянный шарик с серной кислотой, а рядом с ним лепешку, спрессованную из бертолетовой соли с сахаром; в свободный конец трубочки вставляют огнепроводный шнур; для воспламенения плоскогубцами сжимают закрытый конец трубочки, раздавливая при этом шарик с кислотой. Заряды в буровых скважинах м. б. воспламеняемы посредством негашеной извести без применения огнепроводных шнуров. Этот способ основан на том, что известь при гашении водой развивает t° около 300°, а потому помещенный в нее легко воспламеняющийся капсюль взорвётся, если известь будет смочена водой. Взрыв капсюля происходит через 2-3 мин., чем и исключается необходимость в огнепроводе. в. Шелков.

ВОСПЛАМЕНЯЮЩИЕ СРЕДСТВА, см. Зажигательные средст,ва.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ, редуцирование, химическая операция, заключающаяся или в отнятии от данного вещества кислорода, или в замене кислорода водородом, или в присоединении к этому веществу водорода. Если восстанавливаемое вещество находится в виде ионов, то под В. понимают переход иона или атома с высшей ступени положительной валентности к низшей, т. е. уменьшение его положительного заряда. Т. о. превращение соли окиси же.теза в соль за-кнси м. б. представлено следующей восстановительной схемой:

Ге* +Н2->-Ге +Н*.

В. находится в тесной связи с окислением и составляет один из существеннейших процессов живой и мертвой природы. Усвоение углекислоты растениями, дыхание, обмен веществ и целый ряд важнейших биологических процессов в своей основе представляют собой восстановительно-окислительные явления (см. Окисление). В технике В. пользуются весьма часто, главн. обр. для приготовления органических продуктов. Нек-рые производственные процессы теснейшим образом связаны с восстановительными операциями, например В. является одной из существенных частей ситцепечатания, крашения и беления тканей и фотографии,



В технологии минеральных веществ восстановление применяется сравнительно редко, за исключением большей части металлургических процессов, электролитич. осаждения металлов и некоторых операций по приготовлению специальных восстановителей (см. .Металлургия, Гальванотехника, Рафини-ровка, Гидросульфит). Технические методы В. органических соединений разделяются на три группы: чисто химические, электрохимические и каталитические (гидрирование).

1) Химические методы. Вещества, подвергаемые В. в технике, не так многочисленны и менее разнообразны, чем исходные продукты для окислительных операций. Осо-бо важное значение для технологии красителей и фармацевтических продуктов имеет В. нитросоединений. Значительно реже пользуются В. альдегидов и кетонов с целью получения соответств. спиртов (например В. ацетона в изопропиловый спирт и пинако-па или хинона в гидрохинон). Весьма огра-тщченное значение имеет превращение карбоксильных соединений в альдегиды и алко-гОли (напр. щавелевой к-ты в гликолевую и глиоксиловую кислоты или фенилуксусной кислоты в фенилэтиловый алкоголь). Для достижения желаемого восстановительного эффекта по.пьзуются различными веществами-вое становителями. На характер получающегося продукта влияет также растворитель, в среде которого ведется реакция. В нек-рых случаях он способствует перегруппировкам, напр. при получении парани-трофенола или бензидина из нитробензола. Иногда растворитель или содержащиеся в нем вещества реагируют с продуктами В., и тогда образуются замещенные соедине-тшя, напр. при В. нитробензола в присутствии соляной к-ты может получиться хлор-анилищ в присутствии серной-аминофенол-сульфокислота, при В. его в спиртовых растворах иногда образуется фенетидин. При В. нитросоединений оловом и соляной к-той часто получаются хлорзамещенные амины. Реакция среды также влияет на направление восстановительной реакции, например в кислых средах из нитробензола получают анилин, в щелочных, в зависимости от условий ведения операции, азокси-, азо-или гидразобензол, в нейтральных-легко образуется фенилгидроксиламин. Из различных восстановителей имеют техническое значение следующие.

Металлическое- железо (в виде стружек или опилок) вместе с кислотами (чаще с соляной) широко применяется для В. нитросоединений в соответствующие амины (анилин, нафтиламин, л*-фенилендиамин, аминофенол, о-анизидин, о- и w-фенетидин). В этом процессе на одну молекулу нитро- соединения теоретически должно приходиться шесть мoлeкvл С0.ЯЯН0Й к-ты:

RN0, + 3 Fe + 6 НС1 = RNH, + 2 Н,0 + 3 FeClj. В действительности же расходуется только 7бо ч. этого количества. Причина этого явления заключается в каталитич. действии хлористого железа, под влиянием к-рого металлическ. железо восстанавливает нитрогруп-пу в амино-группу, а само при этом превращается в закись-окись FegOi. В случае ди-нитродоединений можно достигнуть частич-

ного В., если так рассчитать количество железа, чтобы его было достаточно для В. только одной нитрогруппы. Этим путем из дини-тробензола получают нитроапилин. Сравнительно часто для В. нитросоединений применяют железо и едкий натр (водные растворы крепостью 55-60° Вё). В этом случае, однако, получаются не амины, как в кислой среде, а соответствующие азокси-, азо- и гидразосоединения.

Металлический цинк (в виде пыли) восстанавливает (в присутствии CaCl, или NH4CI) в водноспиртовых растворах нитробензол в фенилгидроксиламин. Этим же путем из п-нитробензилового алкоголя получается п-аминобензиловый алкоголь. Хорошим восстановительным действием в ней-тральн. растворах обладает также амальгамированный алюминий, применяемый для получения пинакона из ацетона и цитроне л лола из цитронеллаля. Цинк с кислотами, восстанавливает нитросо-единения по уравнению:

RNO, + 3 Zn + 6 НС1 = RNHs + 3 ZnClj + 2 fIjO.

Для этой цели цинк применяется в виде стружек, губки, порошка и пыли. Последняя отличается наибольшей активностью; однако, вследствие ряда неудобств, связанных с ее применением (примеси окиси цинка, необходимость предварительного определения степени активности), цинковую пыль стремятся заменить цинковой губкой, приготовляемой электролитически. Прибавление к реакционной смеси небольшого количества медных солей значительно повышает восстановительную способность цинка. Способ применяется для приготовления п-аминодиметиланилина из нитрозодиметил-анилина, о-фенетидина из нитрофенетидина. Из нитробензола посредством цинковой пыли и серной кислоты получается w-аминофе-нол. Цинк и едкийнатр действуют аналогично железу; этим путем восстанавливают, напр., нитроапилин в фениленди-амин. В спиртовых растворах едкого натра цинк восстанавливает нитробензол в гидразобензол, нитроанизол-в гидразоанизол. Вследствие дороговизны способ В. цинком в щелочных растворах не может конкурировать с более дешевыми способами (напр. В. железом и едким натром).

Олово и соляная к-т а применяются преимущественно для В. нитросоединений. Процесс протекает по уравнению:

2 RXO. + 3 Sn + 12 НС1 = 2 RNH, + 3 SnCl + 4 Н,0.

После реакции олово регенерируется при помощи цинка или электролитически. Олово, выделенное электролитически, отличается особенно высокой восстановительной активностью. Недостатком этого восстановителя является то обстоятельство, что В. часто сопровонедается хлорированием. В технике оловом пользуются сравнительно редко;примером его применения может служить получение фенетидина из п-нитрофенола и В. нитропроизводиых антрахинона в соответствующие амины. ,

Свободная сернистая кислота применяется для В. хинонов. Ее средняя (сульфит) и кислая (бисульфит) соли нат-г рия применяются для В. нитро- и нитро-



восоединений. Реакция В. часто сопровождается сульфированием. При этом сначала образуется сульфаминовая кислота, к-рая затем перегруппировывается в аминосуль-фокислоту, В соединении с железными опилками сернистая кислота была предложена как средство для частичного В, динитросое-динений. Этим же путем можно достигнуть превращения ароматич, нитроальдегидов в аминоальдегиды. Полуторная окись серы SjOs, получающаяся при растворении серы в дымящей серной кислоте, применяется для В. нитросоединений. Процесс часто сопровождается окислением, сульфированием, заменой амино-группы гидро-ксилом, перегруппировками и другими побочными явлениями. Так, напр из 1,5-ди-нитронафталина получается 5,6-диоксинаф-тохинон (1,4), Этот способ применяется для приготовления красителей из динитроан-трахинона и его сульфокислот. Сернистый натрий (сульфид) служит для В, ароматических нитро- и азосоединений. Для этой цели пользуются или кристаллическим продуктом состава NagS.SHjO или растворами серы в сернистом натрии (п о л и-сульфиды), В водных растворах реакция совершается по ур-ию: 4RNOs + 6Na,S + 7H,0 = 4RNH, + sNajSjOa + 6NaOH. Если В, ведется с плавленым сульфидом, то последний превращается в сернистокис-лый натрий:

RNO, + Na.S + Н.О = RNH. + Na,SO,.

Особенно выгодным является способ восстановления двусернистым натрием:

RNO, + NajS, + И,0 = RNHj + Na,S,0,.

В ЭТОМ случае не только устраняется образование едкого натра, что значительно упрощает выделение амина, но операция связывается с получением гипосульфита (см,). При реакциях с сульфидами (или полисульфидами) степень В, регулируется количественными соотношениями реагирующих веществ. Иногда, особенно при пользовании полисульфидами, нормальная реакция восстановления осложняется вхождением серы в состав восстановленного вещества. На ЭТОМ свойстве основано получение технически важных сернистых красителей. Образование содержащих серу продуктов можно устранить прибавлением к реагирующему раствору некоторого количества едкой щелочи. Так, напр., в присутствии свободной щелочи из w-нитрофенола образуется п-ами-нофенол, тогда как без нее получаются сернистые красители. В некоторых случаях едкая щелочь вызывает изменение направления реакции и сопровождается окислительными явлениями (например нитротолуол превращается в аминобензальдегид или о- и w-нитробензиловый алкоголь-в соответствующий аминобензальдегид). Металлический натрий применяется в производстве душистых веществ, например для восстановления фенилуксусного эфира и этилового эфира нониловой кислоты в фе-нилэтиловый и нониловый алкоголик О применении гидросульфита см. Гидросульфит. В особых случаях В, осуществляется помощью виноградного с а х а р а (глюкозы), формалина и ацетальдегида.

2) Преимущество электрохимичес- ких методов восстановления заключается в том, что, кроме необходимых, обеспечивающих электропроводность составн. частей электролита, в реакцион. смесь не вводится никаких посторонних веществ, загрязняющих получаемые продукты и затрудняющих их выделение; другое преимущество: возможность точного регулирования условий В. и сравнительно простой контроль процесса. Несмотря на это, за исключением некоторых отдельных случаев, им не удалось заменить чисто химические методы, которые в подавляющем большинстве являются наиболее экономичными и удобными для проведения в заводских условиях. Так, попытки электрохимич. получения анилина из нитробензола пока не привели к практически благоприятному результату. Значительно успешнее протекает В. нитробензола в п-аминофенол. Химическим путем это соединение получается из w-нитро- или ни-трозофенола, т, е. из веществ, сравнительно сложно приготовляемых и менее доступных, чем нитробензол. После ряда работ Фрид-лендера, Гаттермана и Дармштеттера германск. заводу Ciba (Г. П. 29584) удалось преодолеть все затруднения и на практике осуществить электролитическое приготовление п-аминофенола. Некоторое технич. значение имеет также электролитич. В. щавелевой к-ты в гликолевую и глиоксиловую к-ты.

3)0 каталитических метод ах восстановления см. Гидрирование.

Лит.: Ullm. Enz., в.9, р. 418, 1921; HoiibenJ., Die Methoden d. organlschen Chemie, Lpz., 1925. о восстановлении сернистым натрием нитросоединений: Brand К., Journ. fur prakt. Chemie*.Lpz., 1906, B. 74, p. 449; Stoermer R., Die Oxydations-und Reduktionsmethoden der organlschen Chemie, Leipzig, 1909; Bauer R., Reduktion und Hydrierung organischer Verbindungen, Leipzig, 1918. O восстановлении амальгамированным алюминием: W is 11-cenus W., <<Journ. fiir prakt. Chemie , Lpz., 1896, B. 54, p. 18. C, Медведев.

ВОЩЕНИЕ ДЕРЕВА, покрывание поверхности деревянных изделий и полов воском в целях придания им красивого внешнего вида. Перед вощением поверхность изделия тщательно вычищается и шлифуется при помощи цикли, песочной, стеклянной или наждачной бумаги и пемзы. При шлифовке следует избегать масел или употреблять только скоро высыхающее вареное льняное масло (олифу). Состав для В. д. приготовляют из 1 ч. расплавленного воска с половинным по весу количеством скипидара; смесь мешают непрерывно, пока не застынет. Иногда прибавляют немного желтой охры в мелком порошке. Готовую смесь охлаждают и наносят тонким слоем на грубую суконку или кусок твердого войлока, которым и натирают обрабатываемую поверхность возможно равномернее. Резные или фигурные части изделия натирают при помощи щетки. Для получения сильного глянца застывший на изделии воск протирают еще раз чистой щеткой или куском шер-: стяной ткани. Хорошо под воск отделываются дуб, красный бук и орех. М. Дешевой.

ВОЩИНА бывает естественнал и искусственная. Первая-это соты, изготовленные пчелами, вторая-листы воска с выдавленными с двух сторон основаниями ячеек.-



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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159