| давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе (например, при быстром перекрытии трубопровода запорным устройством).
Увеличение давления при Г. у. определяется в соответствии с теорией H. E. Жуковского по формулегде - увеличение давления в н/м2, - плотность жидкости в кг/м3; г>о и vt - средние скорости в трубопроводе до и после закрытия задвижки в мили сек, с - скорость распространения ударной волны вдоль трубопровода. При абсолютно жёстких стенках с равна скорости звука в жидкости а (в воде a =1400 м/сек). В трубахс упругими стенками , где - диаметр и толщина стенок трубы, Е и - модули упругости материала стенок трубы и жидкости.
Г. у.- сложный процесс образования упругих деформаций жидкости и их распространения по длине трубы. При очень большом увеличении давления Г. у, может вызывать аварии. Для их предупреждения на трубопроводе устанавливают предохранит, устройства (уравнит. резервуары, возд. колпаки, вентили и др.).
Теория Г. у., развитая H. E. Жуковским, способствовала технич. прогрессу в гидротехнике, машиностроении и др. отраслях.
Лит.: Жуковский H. E., О гидравлическом ударе в водопроводных трубах, М.- Л., 1949; Мостков M. А., Башкирова А. А., Расчеты гидравлического удара, M.-Л., 1952. В. В. Ляшевич.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, устройство для перемещения управляющих органов гидравлич. исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. Применяют гл. обр. Г. у. с дроссельным и со струйным управлением. Наиболее распространены Г. у. первого типа, к-рые бывают без обратной связи, с обратной связью, с комбинированной системой управления. Они конструктивно просты, надёжны в эксплуатации, но не меняют осн. характеристик гидравлич. механизмов, совместно с к-рыми работают. Г. у. состоит из двух осн. устройств: управляющего (переменные дроссели, напр, сопла с заслонками или золотниковые пары с начальным осевым зазором) и исполнительного (напр., поршень исполнит, механизма или управляющий золотник).
Схема двухшелевого гидравлический усилителя без обратной связи: 1 - управляющая заслонка; 2 - сопла; 3 - постоянные гидравлические дроссели; 4 - золотник гидравлического исполнительного механизма; 5 - центрирующие пружины; 6 - рабочие камеры; 7-электромеханический преобразователь; Pн- давление питания.
В Г. у. (рис.) рабочая жидкость из напорной магистрали поступает в систему управления через постоянные дроссели к переменным дросселям и рабочим камерам. Входной электрич. сигнал через электромеханич. преобразователь управляет положением заслонки. При её смещении изменяются соотношения проходных сечений рабочих окон Г. у. (зазоров между соплами и заслонкой), одновременно меняются давления в рабочих камерах, что приводит к перемещению золотника.
Коэфф. усиления по мощности Г. у. часто превышает 100 000. Г. у. с обратной связью по нагрузке или скорости, помимо усиления мощности управляющего воздействия, существенно улучшают статич. и динамич. характеристики гидравлич. систем управления, повышают их кпд и снижают требования к точности и качеству изготовления осн. узлов гидравлич. двигателей. Преимущество современных Г. у. по сравнению с другими усилителями мощности, напр, электромашинными,- малая металлоёмкость, часто не превышающая 50 г на 1 кет выходной мощности. В. Л. Хохлов.
ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление движению жидкостей (и газов) по трубам, каналам и т. д., обусловленное их вязкостью. Подробнее см. Гидродинамическое сопротивление.
ГИДРАДЕНИТ (от греч. hidros - пот и aden - железа), сучье вымя, гнойное воспаление потовых желез. Вызывается стафилококком; развивается обычно в подмышечных впадинах, реже - вокруг грудных сосков, половых органов (у женщин), кожи мошонки, заднего прохода. К заболеванию предрасполагают ослабление организма, потливость, опрелость, нечистоплотность. Г. начинается с воспаления потовой железы, к к-рому присоединяется воспаление окружающей подкожножировой клетчатки. В глубине кожи появляются один или неск. плотных болезненных узелков, кожа над ними краснеет. Затем узелки размягчаются и вскрываются с образованием гнойных свищевых ходов. Гной попадает в соседние железы и заражает их. Течение Г. длительное, часто с рецидивами. Женщины болеют чаще. Лечение: антибиотики, физиотерапия, специфич. вакцинация и неспецифич. иммунотерапия; иногда - хирургич. операция.
Лит.: Многотомное руководство по дермато-венерологии, под ред. С. T. Павлова, т. 2, Л., 1961.
ГИДРАЗИН, диамид, H2N-NH2, бесцветная, гигроскопичная, дымящая на воздухе жидкость; t кип 113,5°С, t кип 20С, плотность 1,008 г/см3 (при 20°С). Г. неограниченно растворим в воде и низших спиртах. Нерастворим в углеводородах и др. органич. растворителях. Водные растворы Г. обладают основными свойствами (К25осн = 8,5*10-7). С кислотами образует соли гидразония, напр. N2H5Cl, N2H6Cl2. Г. характеризуется высокой диэлектрич. проницаемостью (52,9 при 200C) и способен растворять многие неорганич. соли. Г.- эндотермич. соединение; теплота образования дельта Н°298 (ж)= = 50,24 кдж/моль (12,05 ккал/молъ). При нагревании до 200-300°С Г. разлагается на N2 и NH3. В присутствии Fe2O3 воспламеняется при комнатной темп-ре. С воздухом пары Г. при содержании 4,67% по объёму и выше образуют взрывоопасные смеси. Жидкий Г. не чувствителен к удару, трению и детонации. Токсичен; предельно допустимая концентрация в воздухе 0,0001 мг/л. Получают Г. окислением NH3 или мочевины гипохлоритом. Применяют в органич. синтезе, произ-ве пластмасс, резины, инсектицидов, взрывчатых веществ, как горючий компонент в жидких ракетных топливах. См. также Диметилгидразин.
Лит.: Одрит Л. и Огг Б., Химия гидразина, пер. с англ., M., 1954. В. С. Лапик.
ГИДРАЗОСОЕДИНЕНИЯ, органические соединения, содержащие гидразогруппу -NH-NH-, связанную с двумя углеводородными радикалами RNH-NHR. Практич. значение имеют ароматич. Г. Ar-NH-NH-Ar - кристаллич. бесцветные вещества с очень слабыми основными свойствами, нерастворимые в воде, растворимые в спирте, эфире, бензоле. При действии сильных восстановителей ароматич. гидразосоединения образуют амины: Ar-NH-NH-Ar + 2Н -> 2ArNH2; кислородом Г. окисляются до азосоедине-ний: Ar-NH-NH-Ar->ArN = NAr. Под действием минеральных K-T ароматич. Г. изомеризуются в диаминодифенилы (см. Бензидиновая перегруппировка). Ароматич. Г. получают восстановлением нитро-соединений в щелочной среде (цинковой пылью, электролитически). Наиболее простое ароматич. Г.- гидразобензол, C6H5NH-NHC6H5, открыто H. H. Зини-ным (1845). Ароматич. Г. получают в больших количествах как промежуточные продукты при произ-ве бензидина и его производных (толидина, дианизидина и др.), являющихся важными исходными веществами для получения азокрасителей.
ГИДРАНГИЕВЫЕ (Hydrangeaceae), семейство двудольных растений. Небольшие деревья или кустарники, лианы, полукустарники и травы. Цветки в цимоз-ных соцветиях. Плод - коробочка, редко ягодовидный. Ок. 20 родов и более 250 видов в умеренных и суб-тропич. областях Сев. полушария, гл. обр. в Сев. Америке и в Вост. Азии. В СССР 7 видов - представители родов гидрангия, дейция и чубушник. Мн. Г., дикорастущие и интродуцирован-ные, часто разводят в садах и парках как декоративные и медоносные. Отнесение Г. к камнеломковым устарело. Г. следует сближать с сем. Escalloniaceae. Иногда род чубушник и близкие к нему роды выделяют в особое сем. Philadelphaceae.
Лит.: Заиконникова T. И., О самостоятельности сем. Hydrangeaceae Dum., в сб.: Новости систематики высших растений, М.- Л., 1964; Тахтаджян А. Л., Система и филогения цветковых растений, M.- Л., 1966.
ГИДРАНГИЯ (Hydrangea), род растений сем. гидрангиевых. Гл. обр. листопадные кустарники, иногда древовидные лианы и небольшие деревья. Листья супротивные или расположенные мутовчато по 3, с зубчатыми краями. Цветки собраны в щитки или метёлки. Краевые, а иногда и все цветки соцветия бесплодны и имеют 4-5 крупных белых, голубых или розовых чашелистиков. Полноценные цветки обычно невзрачны. Плод - коробочка. Ок. 80 видов в Юж. и Сев. Америке, в Вост. и Юго-Вост. Азии; в СССР -2. Нек-рые виды Г. широко используются в цветоводстве под назв. гортензии.
ГИДРАНТ, см. Пожарный гидрант.
ГИДPАHTЫ (зоол.), многочисленные бокаловидные особи, сидящие на общем стволе и составляющие колонии бесполого поколения (полипы) водных кишеч-нополостных животных - гидроидов.
ГИДРАРГИЛЛИТ (от греч. hydоr -вода и argillos - белая глина), гиббсит, минерал, хим. состав - Al[OH]3. Содержит 65,4% глинозёма (Al2O3); известны примеси Fe3+ HGa3+, замещающие в структуре Al3+. Кристаллизуется в моноклинной системе; кристаллич. структура слоистая, сложена из двулистных пакетов (ОН), в середине к-рых размещены ионы Al3+. По слабым межпакетным связям проходит хорошая спайность. Г. образует мелкие тонкопластинчатые, обычно бесцветные с перламутровым блеском кристаллики, а также порошковатые массы и корочки с радиально-лучистой или чешуйчатой микроструктурой. Твёрдость по минералогич. шкале 2,5-3,5; плотность 2300-2400 кг/м3. Г. обычно образуется при выветривании пород, богатых глинозёмом. Вместе с др. гидроокислами алюминия (диаспор, бёмит) и железа Г. входит в состав бокситовых руд. Гидрар-гиллитовые бокситы относятся к лучшим алюм. рудам.
ГИДРАСТИС (Hydrastis), род травянистых многолетних растений сем. лютиковых, иногда выделяемый в сем. гидрас-тиевых. 2 вида на востоке Сев. Америки и в Вост. Азии. Г. канадский, или желтокорень, золотая печать (H.canadensis),-лекарств, сев.-амер. растение, культивируемое в средней полосе Европ. части СССР и на Украине. Корневище на изломе золотисто-жёлтое, снаружи со следами отмерших стеблей,имеющих вид печати. Стебель вые. до 30 см. Цветки одиночные, с чашечковид-ным околоцветником из 3 зеленовато-белых листочков; тычинки и пестики многочисленные. Плодягодообразный, красный.
Корневище содержит алкалоиды гидра-стин, берберин и др., применяемые как кровоостанавливающие средства.
Лит.: Атлас лекарственных растений СССР, M., 1962. T. В.Егорова.
ГИДРАТАЦИЯ (от греч. hydor - вода), процессы связывания воды хим. веществами. Различают неск. видов Г.
Г. окислов приводит к гидроокисям, представляющим собой щёлочи, кислоты или амфотерные соединения. Так, присоединение воды к окиси кальция даёт гидроокись кальция (в технике этот процесс наз. "гашение извести"):
Г. серного ангидрида в пром-сти получают серную к-ту, а окислов азота -азотную к-ту:
При Г. трёхокиси мышьяка образуется слабая мышьяковистая к-та, имеющая амфотерные свойства:
Г. органич. соединений происходит по кратным связям; в случае циклич. соединений Г. приводит к раскрытию циклов. Обычно эти реакции происходят в присутствии щелочей, кислот или гетерогенных катализаторов (катали-тич. Г.). Г. этого типа играет огромную роль в препаративной органич. химии и пром-сти органич. синтеза. Так, в результате прямой Г. олефинов получают спирты, напр, этиловый спирт из этилена:
Г. ацетилена приводит к ацетальдегиду (реакция Кучерова) (промежуточный продукт - неустойчивый виниловый спирт):
В результате Г. кетена образуется уксусная к-та, а окиси этилена - этиленгликоль:
В перечисленных примерах вода реагирует таким образом, что происходит разрыв связи между атомом водорода и группой ОН.
Гидрастис канадский; а - цветок.
Многие неорганич. и нек-рые органич. вещества образуют с водой твёрдые кристаллогидраты постоянного состава, к-рые ведут себя как индивидуальные хим. соединения. Так, безводный сульфат меди CuSO4 бесцветен; из его водных растворов кристаллизуется ярко-синий гидрат CuSO4*5H2O - медный купорос, при нагревании к-рого образуется сначала голубой CuSO4*5H2O, затем CuSO4*H2O белого цвета; при 258°С соль полностью обезвоживается. К этому же типу относится Г. молекул в растворах с образованием гидратов различного состава, находящихся в равновесии друг с другом и водой; напр., при растворении спирта образуются гидраты с 3, 4 и 8 молекулами H2O. При растворении электролитов происходит Г. ионов, затрудняющая ассоциацию последних. Энергия Г. в значит, степени компенсирует энергию диссоциации электролита; т. о., Г. ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации в водных растворах. Образование кристаллогидратов и Г. молекул и ионов в растворах являются частными случаями сольватации, т. е. присоединения молекул растворителя. К Г. относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил (см. Адсорбция). См. также Вода.
В биол. системах при Г. происходит присоединение (связывание) воды различными субстратами организма. Вода, входящая в образующиеся при Г. гидрат-ные оболочки, составляет осн. количество т. н. связанной воды протоплазмы клетки. С Г. связаны многие биол. процессы. Так, Г. ионов влияет на их проникновение в клетку, а Г. белков изменяет некоторые их свойства - в частности ферментативную активность.
Процесс, обратный Г., т. е. потеря связанной веществами воды, паз. дегидратацией. Г. и дегидратация постоянно происходят в процессах обмена веществ, в частности обмена воды, в организмах.
ГИДРАТООБРАЗОВАНИЕ в природном газе. Многие компоненты природного газа (метан, этан, пропан, изо-бутан, углекислый газ, азот, сероводород) в соединении с водой образуют т. н. газовые гидраты - твёрдые кристаллич. вещества (напоминающие по внешнему виду спрессованный снег), к-рые при высоких давлениях существуют при положит, темп-рах.
По структуре "газовые гидраты" - соединения включения (клатраты), которые образуются путём внедрения в пустоты кристаллич. структур, составленных из молекул H2O, молекул газа (M). Общая формула газовых гидратов- М*nН2О, где значение n изменяется от 5,75 до 17 в зависимости от состава газа и условий образования гидратов.
При добыче газа гидраты могут образовываться в стволах скважин, промысловых коммуникациях и магистральных газопроводах. Отлагаясь на стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность. Для борьбы с Г. на газовых промыслах вводят в скважины и трубопроводы различные ингибиторы (метиловый спирт, гликоли, 30%-ный раствор CaCl2), а также поддерживают темп-ру потока газа выше темп-ры Г. с помощью подогревателей, теплоизоляцией трубопроводов и подбором режима эксплуатации, обеспечивающего максимальную темп-ру газового потока. Для предупреждения Г. в магистральных газопроводах наиболее эффективна газоосушка. Г. используется для опреснения морской воды (см. Опреснение воды). Запатентован также ряд способов хранения природных и инертных (Ar, Kr, Xe) газов в виде гидратов. В 1970 сов. учёными доказана принципиальная возможность существования в р-нах распространения многолетней мерзлоты месторождений природного газа в виде гидратов. Создание эффективных методов поисков и эксплуатации таких месторождений позволит значительно увеличить газовые ресурсы.
Лит.: Макогон Ю. Ф., Саркисьянц Г. Л., Предупреждение образования гидратов при добыче и транспорте газа, M., 1966. Б. В. Дегтярёв.
ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗА, одна из структурных модификаций целлюлозы, имеет тот же хим. состав, что и природная целлюлоза, но отличается от неё по свойствам. Г. получают из природной целлюлозы: осаждением из раствора; обработкой целлюлозы концентрированными (17-35%-ными) растворами щелочей и разложением образовавшейся щелочной целлюлозы; этерификацией целлюлозы и последующим омылением сложных эфиров; механич. размолом целлюлозы.
При образовании Г. происходит ослабление межмолекулярных связей, а следовательно и изменение свойств природной целлюлозы. Г., в отличие от природной целлюлозы, обладает более высокой гигроскопичностью, накрашиваемостью, растворимостью и реакционной способностью. Перевод целлюлозы в Г.- одна из стадий получения вискозных волокон и медноаммиачных волокон.
ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ВОЛОКНА, искусственные волокна, получаемые из хлопковой или древесной целлюлозы по вискозному или медноам-миачному способу. Подробнее см. Вискозные волокна, Медноаммиачные волокна.
ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ПЛЁНКИ,плёнки, формуемые из щелочных растворов ксантогената целлюлозы (вискозы) или получаемые омылением готовой аце-тилцеллюлозной плёнки. Промышленность производит в основном Г. п. из вискозы (т. н. целлофан) целлофановым, транспаритовым или сухим методами.
Наиболее распространён целлофановый метод. Он включает след, стадии: получение вискозы, формование, отделку и сушку плёнки. Формование, а также последующие стадии проводят на одном агрегате - плёночной машине. Вискозу через тарельчатый фильтр равномерно подают в чугунную фильеру с щелевидным отверстием. Из фильеры вискоза попадает в осадитель-ную ванну (смесь растворов сульфата натрия и серной к-ты), где и происходит формование плёнки. После этого плёнка проходит через последовательно расположенные ёмкости (барки), в к-рых циркулируют растворы различных реагентов, предназначенных для отделки, крашения, пластификации и промывки. Затем плёнку сушат н сматывают в рулоны.
Транспаритовый метод заключается в формовании плёнки вискозы с помощью разливочного приспособления. Вискозу наносят на поверхность вращающегося барабана диаметром ок. 3 м, нижняя часть к-рого погружена в осадительную ванну. По выходе из ванны плёнка сматывается с барабана и подвергается тем же обработкам, что и при целлофановом методе.
Транспаритовый метод позволяет получать плёнку с высокой степенью прозрачности и без "полосатости" (штрихов). К недостаткам метода относят низкую производительность и технологич. затруднения при изготовлении осн. технологич. оборудования.
Сухой метод называют также двухванным, т. к. коагуляцию ксантогената проводят в возд. среде, а омыление - в растворах кислот или органич. растворителях. Вискозу подают тонким слоем на вращающийся барабан, где испаряется основное количество влаги и образуется плёнка, к-рая подсушивается на барабане различное время (в зависимости от её толщины). Затем плёнку омыляют, промывают горячей водой и сушат.
Г. п. нетоксичны, обладают низкой паро- и влагопррницаемостью. а также высокой стойкостью к действию жиров н микроорганизмов. Г. п., полученная сухим способом, обладает высокими эласти |
