| иона) соли больше единицы, то Г. часто приводит к образованию кислых (или основных) солей в качестве продуктов первой ступени процесса, напр.:
CuCl, -> Cu(OH)Cl -> Cu(OH)2.
Количеств, характеристикой Г. солей может служить степень гидролиза (а), определяемая отношением концентрации гидролизованной части молекул к общей концентрации данной соли в растворе; в большинстве случаев она невелика. Так, в 0,1 молярных растворах ацетата натрия CH3COONa или хлорида аммония NH4Cl при 25 0C а = 0,01%, а для ацетата аммония CH3COONH4 а = 0,5%. С повышением темп-ры и разбавлением раствора степень Г. увеличивается.
Г. солей лежит в основе многих важных процессов в химич. пром-сти и лабораторной практике. Частичный Г. трёх-кальциевого силиката является причиной выделения свободной извести при взаимодействии портландцемента с водой (см. Цемент). Благодаря Г. возможно существование буферных систем, способных поддерживать постоянную кислотность среды. Такие растворы имеют и очень важное физиологич. значение - постоянная концентрация ионов H+ необходима для нормальной жизнедеятельности организма. С Г. солей связан ряд геологич, изменений земной коры и образование минералов, формирование природных вод и почв.
Гидролиз органических соединений - расщепление орга-нич. соединения водой с образованием двух или более веществ. Обычно Г. осуществляется в присутствии кислот (кислотный Г.) или щелочей (щелочной Г.). Гидролитич. расщеплению чаще всего подвергаются связи атома углерода с другими атомами (галогенами, кислородом, азотом и др.). Так, щелочной Г. галогенидов служит методом получения (в том числе и промышленного) спиртов и фенолов, напр.:
[0632-1-12.jpg]
В зависимости от строения углеводородного радикала (R) и от условий реакции Г. галогенпроизводных может осуществляться как мономолекулярный (SwI) или бимолекулярный (5м2) процесс. В случае мономолекулярной реакции вначале происходит ионизация связи углерод-галоген, а затем образующийся ион карбония реагирует с водой; щёлочь, если она добавлена, не влияет на скорость Г. и служит только для нейтрализации выделяющейся галогеяоводородной кислоты и смещения равновесия:
[0632-1-13.jpg]
В случае бимолекулярной реакции скорость Г. прямо пропорциональна концентрации щёлочи:
[0632-1-14.jpg]
Исключительно важен Г. сложных эфи-ров (реакция, обратная этерификации):
[0632-1-15.jpg]
Кислотный Г. сложных эфиров является обратимым процессом:
[0632-1-16.jpg]
Щелочной Г. сложных эфиров необратим, поскольку он приводит к образованию спирта и соли кислоты:
[0632-1-17.jpg]
Этот процесс широко применяется в пром-сти для получения спиртов и кислот, напр, при омылении жиров с целью получения глицерина и солей высших алифатич. кислот (мыла).
Аналогично сложным эфирам гидролизуются амиды кислот:
[0632-1-18.jpg]
Случаи Г. углерод-углеродной связи сравнительно редки. К ним относятся, в частности, кетонное (действием кислот и разбавленных щелочей) и кислотное (действием конц. щёлочи) расщепление 1,3-дикарбонильных соединений, напр, ацетоуксусного эфира:
[0632-1-19.jpg]
Термин "Г" обычно применяется в орга-нич. химии также по отношению к нек-рым процессам, к-рые более правильно было бы называть гидратацией; примером может служить превращение нитрилов кислот в амиды:
[0632-1-20.jpg]
Г. сложноэфирных, гликозидных (в углеводах) и амидных (в белках) связей играет огромную роль в жизнедеятельности любых организмов, напр., в таких процессах, как усвоение пищи, передача нервных импульсов и т. п. Г. в живом организме катализируется ферментами гидролизами. См. также Гидролиз растительных материалов.
Лит.: Киреев В. A, Курс физической химии, 2 изд., M., 1956; Реутов О. А., Теоретические проблемы органической химии, 2 изд., M., 1964.
0634.htm
ГИДРОМОДУЛЬ (от гидро... и лат. modulus - мера), средний расход воды одним гектаром посева с.-х. культуры за определ. период, т. е. удельный расход воды. Г. (q) выражается в л/сек на 1 га. Различают Г. потребления воды (q') - расход её на 1 га площади поля без учёта потерь в оросительной сети и Г. подачи (q" ) - расход воды с учётом потерь в оросит, сети. При поливной норме т м3/га, поливном периоде t суток и круглосуточном поливе
Если кпд оросит, системы в период
Зная площадь орошаемого участка , можно определить потребление воды участком (Q' нетто) и подачу воды в головную часть оросит, системы (Q" брутто)
за время t:
При посеве на орошаемом участке неск. культур, занимающих соответственно a1, a2, ..., ai, % площади,
л/сек на 1 га. Так же получают значения q'', Q'1 O"1 , т. е. умножают величины При одноврем. поливе неск. культур их Г. складывают.
Определив поливные и оросит, нормы каждой культуры, сроки и Г. поливов, составляют графич. план водопользования орошаемого участка в течение всего вегетац. периода, или график Г. Для этого на оси абсцисс откладывают время t, а по оси ординат Г. q. Если ординаты резко различны и отражают перерывы в подаче воды, то график укомплектовывают, т. е. изменяют сроки и продолжительность поливных периодов (в допустимых для каждой культуры пределах) и поливные нормы, сохраняя оросительные. Примерные значения Г. для хлопковых севооборотов Cp. Азии 1,05 - 0,80 л/сек на 1 га, для зерново-кормовых и зерново-пшеничных севооборотов юж. р-нов Украины и Заволжья 0,50- 0,40 л/сек на 1 га, для овощных и кормовых культур Центральночернозёмной зоны 0,5-0,3 л/сек на 1 га. Г. рисовых оросит, систем более высокий: при первоначальном затоплении 2,5-2 л/сек на 1 га, при поддержании затопления 2,0 - 1,0 л/сек на 1 га.
ГИДРОМОНИТОР (от гмдро... и англ. monitor - водомёт), аппарат для создания и управления полётом мощных водяных струй с целью разрушения и смы ва горных пород, золы, шлака и др. Наиболее распространены Г. в гидротехническом и пром. строительстве, при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых.
Г. впервые были применены в России для добычи золота на Урале (1830), позднее (1880) К. Ф. Пеньевский на р. Ныгри для размыва торфа использовал Г., изготовленные из парусиновых труб и рассчитанные на работу при давлении 0,6-0,9 Мн/м2 (6-9 кгс/см2).
Г. состоит (рис. 1) из нижнего неподвижного колена 1 и верх, колена 2, к-рое может вращаться вокруг вертикальной оси благодаря шарнирному устройству. Ствол 3 Г. может отклоняться от горизонтальной плоскости вверх и вниз при помощи шарового шарнира. Вода в Г. подводится по трубопроводу под давлением (от насосной станции) и через систему колен и шарниров попадает в ствол, имеющий конусность З-5° в направлении движения потока воды. Ствол оканчивается насадкой 4, в которой формируется струя воды. Размытая гидромониторной струёй порода в виде гидросмеси транспортируется самотёком или грунтовыми насосами.
Рис. 1. Гидромонитор с дистанционным управлением.
Г. разделяются: по назначению - для открытых работ, подземных работ (рис. 2) и спец. назначения; по техноло-гич. признакам - на врубовые и смывные; по создаваемому напору - на высоко- и низконапорные; по способу управления - на управляемые вручную и с дистанц. управлением; по расположению в забое - на работающие непосредственно у забоя (Г. ближнего боя) и на работающие вне контура обрушения уступа.
Развитие техники гидромониторострое-ния происходит преим. в направлении создания самоходных Г. с дистанц. управлением.
Лит.: Цяпко H. Ф., Чапка A. M., Гидроотбойка угля на подземных работах, M., 1960; Hурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, M., 1970.
В. И. Шелоганов.
ГИДРОМУФТА, гидравлич. механизм, передающий вращат. движение. См. Гидродинамическая передача.
ГИДРОНАВТ, акванавт (от гидро..., лат. aqua - вода и греч. nautes - мореплаватель), человек, получивший специальную подготовку, способный длительное время (в течение многих суток) находиться в особом подводном сооружении (аппарате) без выхода на поверхность. Г. выполняет подводные исследования и работы, используя прнспособи-тельные возможности организма к длит. воздействию повыш. давлений окружающей среды.
ГИДРОНЕФРОЗ (от гидро... и греч. nephros - почка), заболевание, характеризующееся прогрессирующим расширением полостей почек с последующим малокровием и атрофией почечной ткани. Г. развивается вследствие нарушения оттока мочи из почечной лоханки (чаще - правой). Заболевание встречается чаще у женщин в возрасте 20-40 лет и у детей. Врождённые Г. развиваются при пороках развития мочевой системы, м е-ханические - при закупорке камнем, опухолью, воспалит, рубцом и т.п. лоханки или мочеточника, динамические - при повреждениях нервно-мышечного аппарата лоханки и мочеточника и травматические - при ранениях мочеточника или сдавлении его спайками после тупых травм. Нарушение оттока мочи ведёт к расширению лоханки и чашечек, повышению внутрипочечного давления, в результате чего суживаются кровеносные сосуды и нарушается кровообращение почки. Постепенно развивается атрофия паренхимы почки. При своеврем. лечении орган восстанавливается. Обычно Г. развивается бессимптомно, но иногда появляются приступы почечной колики или тупые боли в области почек, кровь в моче (гематурия), а при присоединении инфекции - гной (пиурия). Лечение - хирургическое.
Лит.: Абрамян А. Я., Гидронефроз и гидроуретер, в кн.: Многотомное руководство по хирургии, под ред. Б. В. Петровского, т. 9, M., 1959.
В. Г. Цомык, В. Af. Верпгепова.
ГИДРОНИЙ, ион гидрония, ион гидроксония, гидратирован-ный ион водорода в водном растворе H3O+. Свободный водородный ион H+ (т. е. ядро атома водорода - протон) в растворе связывается с молекулами воды, образуя гл. обр. ион Г.: H++ H2O = = НзО+. Из-за незначит. размера протона (10-13 см; радиусы остальных ионов имеют величину порядка 10-8 см) он создаёт сильное электрич. поле; между ним и неподелённой парой электронов кислорода молекулы воды возникает ковалентнаясвязь. Образование иона Г. аналогично образованию иона аммония NH4+ (см. Азот); установлено, что кристаллогидрат хлорной к-ты HClO4*H2O имеет ионную кристаллич. решётку, изоморфную перхлорату аммония NH4+ClO4-. Ион H3O+ в кристаллах носит назв. оксония (в отличие от Г.- иона H3O+ в растворе). Вследствие ассоциации молекул воды ион Г. оказывается связанным с большим количеством воды. Получающиеся при этом гидратированные ионы Г. выражают формулами H5O2+, H7O3+, H9O4+.
Лит.: Самойлов О. Я., Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, M., 1957; Неницеску К., Общая химия, пер. с рум., M., 1968.
ГИДРООКИСИ, гидроксиды, химические соединения окислов элементов с водой; один из гл. классов неорганич. соединений. Часто Г. наз. гидратами окислов, что не соответствует природе Г., поскольку они не содержат отд. молекул воды (см. Гидраты). В совр. междунар. номенклатуре принят термин "гидроксиды". Известны Г. почти всех химич. элементов. Г. многих металлов являются основаниями, Г. неметаллов - кислородными к-тами (см. также Кислоты и основания). Химич. свойства оснований определяются наличием иона гидроксила ОН- , а к-т - иона водорода H+. Этому соответствует и особая запись оснований и к-т, напр. Ba(OH)2 и H2SO4. Г., проявляющие как основные, так и кислотные свойства, паз. амфотер-ными (см. Амфотерностъ). Характер Г. зависит от положения элемента в периодической системе элементов Менделеева. На практике термин "Г." обычно применяют только по отношению к основным и амфотерным Г.
ГИДРООКИСЛЫ ПРИРОДНЫЕ, обширная группа минералов, представляющих собой устойчивые на поверхности Земли соединения металлов (Al, Mn, Fe, Mg, U, W, V и др.) с гидроксилом (ОН)1- или OH1- и кислородом (так наз. оксигидраты). Кислородно-водородные группировки в составе Г. п., кроме гидроксила (OH)1-,часто представлены и H2O, входящей в них в виде твёрдого раствора или воды кристаллогидратного типа (см. Минерал). В большинстве Г. п. катионы кристаллохимически связаны с анионами О2- и (ОН)1- по симметрии октаэдра. Последние, связываясь между собой, образуют слоистые, цепочечные, реже каркасные мотивы кристаллич. структур. По хим. составу Г. п. подразделяются на простые [гётит, FeOOH, гидраргиллит Al(OH)3 и др.] и сложные (напр., бек-керелит Ca[(UO2)6O4(OH)6]8H2O и др.). Г. п. при нагревании теряют воду ступенчато, превращаясь в стойкие, часто высокоогнеупорные простые окислы (Al2O3, MgO, Fe2Os, MnO2 и др.). В минеральных к-тах Г.п. хорошо растворимы, за исключением гидроокислов Mn, Al, Fe. Имеют стеклянный, жирный или полуметаллический блеск. Большинство Г. п. прозрачны или просвечивают в тонких осколках. Цвет зависит от хромофорных свойств атомов, входящих в состав Т.п., напр. Mn3+, Mn4+ - чёрные; Fe3+- красно-бурые; U6+-жёлтые. Твёрдость по минералогич. шкале различна: от 2,5 (брусит, гидроокислы урана и др.) до 7,2 (диаспор, псиломелан). Плотность зависит от атомной массы катиона, наличия молекул воды, структурной упаковки атомов в кристаллич. решётке и колеблется от 2400 до 7300 кг/мэ. Наиболее распространены минералы: диаспор, гётит, манганит, псиломелан, бёмит, лепидо-крокит, гидротунгстит, гетерогенит, гибб-сит, брусит и беккерелит. Г. п. образуются при процессах гипергенеза за счёт гидро-хим. разрушения и переотложения вещества первичных минералов горных пород и руд на поверхности Земли, часто с участием живых организмов. Г. п. входят в качестве важнейшей составной части в почвы, минеральные образования т. н. коры выветривания, зоны окисления месторождений, в состав осадков морей, континентальных озёр, текучих вод и т. п. Многие из них образуют крупные пром. месторождения полезных ископаемых (напр., бокситов,бурых железняков, окисных и гидроокисных марганцевых руд, урановых и ванадиевых руд). Лит.: Поваренных А. С., Кристал-лохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, M., 1967. Г. П. Барсанов.
ГИДРООТВАЛ, гидротехнич. сооружение, предназначенное для складирования пустых пород (вскрыши, хвостов обогатительных фабрик и др.) средствами гидромеханизации.
Г. сострит из ограждающих дамб, создающих ёмкость, включая и пруд-отстойник, устройств для отвода осветлённой воды и сооружений для пропуска паводковых и ливневых вод. Г. устраивают в замкнутых котлованах (выработанное пространство карьера, овраги, перегороженные дамбами), на равнинах с дамбами обвалования с четырёх сторон, на косогорах с возведением дамб с трёх сторон.
Г. подразделяются в зависимости от высоты на низкие (до 10 м), средние (10-30 м) и высокие (св. 30 м), по годовой приёмной способности: до 1 млн. м3; от 1 до 2 млн. м3', от 2 до 5 млн. м3 и св. 5 млн. м3. Намыв грунтов в Г. производится эстакадным, низкоопорным и безэстакадным способами. В первом случае гидросмесь выпускается на намываемую поверхность из выпусков распределительного трубопровода, уложенного на эстакадах; во втором случае распределит, трубопровод укладывается на низких инвентарных опорах высотой до 1,5 м; при безэстакадном намыве распределит, трубопровод укладывается по намываемому грунту и гидросмесь выпускается из торца трубы.
Лит.: Ну рок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
В. И. Шелоганов.
ГИДРООЧИСТКА, процесс селективного гидрирования содержащихся в моторных топливах (бензин, керосин, дизельное топливо), маслах и др. нефтепродуктах (напр., в сырье для каталитич. риформинга) органич. сернистых, азотистых и кислородных соединений, к-рые, присоединяя водород, образуют соответственно сероводород, аммиак и воду и в таком виде удаляются из очищаемого продукта. Г. ведут в присутствии гидри-рующего катализатора, напр, алюмомо-либдата кобальта, при 260 -430°С и давлении водородсодержащего газа 1- ЮМн/м2 (10-100 кгс/см2). При Г. расходуется значит, количество водорода (чтобы снизить на 1% содержание серы, необходимо затратить его 9-18 л3 на 1 м3 сырья), поэтому установки Г. обычно совмещают с установками каталитич. риформинга, дающими избыточный водород. Образующийся при Г. сероводород улавливают и используют для получения серы и серной к-ты. В результате Г. повышается качество нефтепродуктов, снижается коррозия оборудования, уменьшается загрязнение атмосферы. Г. смазочных масел, применяемая вместо контактной очистки глинами, улучшает цвет и запах, понижает кислотность и коксуемость масел. Процесс Г. приобрёл очень большое значение в связи с вовлечением в переработку больших количеств сернистых и высокосернистых (более 1,9% серы) нефтей.
Лит.: Технология переработки нефти и газа, ч. 3- Черножуков Н. И., Очистка нефтепродуктов и производство специальных продуктов, М., 1966. В. В. Щекин.
ГИДРОПАТИЯ (от гидро... и греч. pathos - страдание), устаревшее назв. водолечения.
ГИДРОПЕРЕДАЧА ОБЪЁМНАЯ (гидростатическая), механизм для передачи механической энергии и преобразования движения за счёт гидростатич. напора жидкости. По кинематике различают Г. о. возвратно-поступательного, возвратно-поворотного и вращат. движения. Начало пром. применения Г.о. можно отнести к 1795, когда был изобретён гидравлический пресс. В кон. 19-нач. 20 вв. Г. о. начала применяться на судах воен-но-мор. флота для поворота орудийных башен. К 1920-30 относится начало применения Г. о. в металлорежущих станках. Г. о. состоит из объёмного насоса (ведущее звено), объёмного гидравлического двигателя, резервуара для рабочей жидкости и магистральных трубопроводов, иногда вместо насоса используется гидроаккумулятор или др. источник гидростатич. напора. Рабочая жидкость (минеральное масло или синтетич. жидкость) засасывается насосом в его рабочие камеры и затем нагнетается вытеснителями в рабочие камеры гидравлич. двигателя (гидромотора или гидроцилиндра). С помощью Г. о. обеспечивается бесступенчатое регулирование скоростей на ходу с малой инерционностью и автоматич. предохранением от перегрузок; самосмазываемость Г. о. способствует долговечной работе. Сложные кинематич. схемы Г. о. собираются на базе изготовляемых серийно нормализованных гидроузлов. Компактность Г. о. достигается за счёт работы на давлении до 35 Мн/м2 (350 кгс/см2), а. в гидропрессах - до 70 Мн/м2 (700 кгс!см2). Мощность Г. о. до 3000 к |
