загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з біології та хімії » Вісмут-" Відрядження "в космос

Вісмут-" Відрядження "в космос

Вісмут - "Відрядження" в космос

С.І. Венецкий

В один з літніх днів 1976 року, коли навколо Землі спілкувалась орбітальна наукова станція "Салют-5", члени її екіпажу космонавти Б. Волинов і В. Жолобов повідомили в Центр управління польотом, що згідно програмі вони провели черговий технологічний експеримент під назвою "Сфера".

Ким тільки не доводиться бути космонавтам під час польоту! Вони і геологи, і біологи, і медики, і фізики, і хіміки - та хіба перелічиш всі їхні небесні професії. На цей раз - для проведення експерименту "Сфера" - космонавти перетворилися в металургів, а їх металургійним "цехом" став компактний прилад, за допомогою якого належало дослідити процес затвердіння рідкого металу в умовах невагомості. Точніше, скориставшись відсутністю земних сил тяжкості, космонавти повинні були отримати на цьому приладі ідеальні за формою металеві кульки.

Що ж являє собою прилад і якому металу судилося одним з перших увійти в літопис космічної металургії? Прилад складається з спеціального "магазину" з металевими заготовками, електронагрівача і прозорого лавсанового мішечка. Металом ж, на який впав вибір вчених, які планували цей експеримент, виявився відомий вже більше ста років так званий сплав Вуда, що складається з вісмуту, свинцю, олова та кадмію (в співвідношенні приблизно 4: 2: 1: 1). Основна робоча характеристика сплаву - низька температура плавлення (близько 70 ° С). Саме за ці заслуги сплаву Вуда і була видана "путівка" в космічні дали: чим легше плавиться метал, тим конструктивно простіше і, отже, компактніше може бути прилад, а це обставина в космонавтиці має першорядне значення.

Отже, в точно відведений для експерименту час космонавти включили прилад і крихітна заготовка, схожа на шматочок олівцевого грифеля, надійшла з "магазина" в трубку нагрівача. Тут заготівля швидко перетворилася на краплю і спеціальний пристрій виштовхнуло її в лавсановий мішечок. Якби справа відбувалася на Землі, крапелька негайно ж впала б на дно, і на цьому досвід закінчився б, так і не відбувшись. У космосі ж кульку з розплавленого металу, розлучившись з нагрівачем, починає парити в невагомості. Швидкість виштовхування краплі і розміри мішечка обрані з таким розрахунком, щоб до моменту зіткнення з його стінками метал уже встиг затвердіти. Крапля, ще крапля, ще - і ось вже отримано багато крихітних матових бусинок.

"Кульки начебто нічого, симпатичні, - коментував по ходу справи бортінженер В. Жолобов. - Приємно дивитися, як розплавлені крапельки парять в невагомості, застигають, ні з чим не стикаючись".

Але ось експеримент "Сфера" закінчений. Яку ж практичну користь він принесе? Чи варто в космосі "город городити" тільки заради того, щоб зібрати урожай металевих горошинок, нехай навіть ідеальної сферичної форми? Та й чи буде їх форма ідеальною?

Лавсанового мішок космонавти доставили на землю, і вчені багатьох лабораторій піддали його вміст всебічному дослідженню. Виявилося, що, застигаючи, металеві краплі набували еліпсоїдний вигляд і перетворювалися на крихітні "груші", "цибулини", але аж ніяк не в бажані кульки. До того ж сплав Вуда з якихось причин втрачав у невагомості свою однорідність. І хоча, як кажуть, перший млинець - грудкою, подібні експерименти, мабуть, будуть продовжені.

Якщо вони виявляться успішними, перед технологами відкриються привабливі перспективи: адже в земних умовах, щоб з металевої заготовки отримати кульку для підшипників, потрібно виконати одинадцять різних операцій, втративши при цьому чимало металу у відходи. Та до того ж і структура поверхневого шару кульок часом залишає бажати кращого. Ось чому можна припустити, що витрати на подорож сплаву Вуда в космос з лишком окупляться, коли на навколоземній орбіті почне діяти перший космічний підшипниковий завод. І цей час уже не за горами ...

А поки спустимося з небес на Землю і познайомимося з головним компонентом сплаву Вуда вісмутом - сріблясто-білим металом з легким рожевим відтінком. Перші згадки про нього в хімічній літературі відносяться до XV століття. Правда, тоді багато хіміки плутали вісмут зі свинцем, оловом і сурмою. Так, в одному з алхімічних словників вісмут описується як "всякий найлегший, блідий і дешевими свинець".

Зате відомий металург і мінералог середньовіччя Георг Агрікола у своїй книзі "Про родовищах і рудниках в старий і новий час", написаної в 1546 році, звів вісмут в ранг одного з основних металів, додавши його до відомої здавна "чудової сімки" - золоту, сріблу, міді, залізу, свинцю, олова та ртуті. Проте остаточно "права громадянства" вісмут знайшов лише в XVIII столітті. Цьому металу, мабуть, як жодному іншому хімічному елементу, пощастило з назвами: за підрахунками деяких вчених, в літературі XV-XVIII століть можна зустріти більше 20 "псевдонімів" вісмуту і серед них такі виразні, як Демогоргон, глаура, німфа.

Про походження слова "вісмут" існує безліч версій. Одні вчені вважають, що в основі його лежать німецькі корені "wis" і "mat" (спотворено weisse masse і weisse materia) - білий метал (точніше, біла маса, біла матерія). На думку інших, назва походить від німецьких слів "wiese" (луг) і "muten" (розробляти рудник), оскільки цей метал ще в древні часи добували в луках Саксонії, поблизу Мейсена. Треті стверджують, що вісмутовий рудами був багатий округ Візен в Німеччині - йому, мовляв, і зобов'язаний метал назвою. З точки зору четверте, слово "вісмут" - не що інше, як арабське "бі ісмід", т. Е. Схожий на сурму.

Важко сказати, яка з версій найбільш правильна. Навіть Велика Радянська Енциклопедія НЕ береться вирішити цей спір і лише лаконічно зауважує: "Походження назв." В "не встановлено". Символ Bi вперше ввів в хімічну номенклатуру видатний шведський хімік Й.-Я. Берцеліус.

Ще в давнину з'єднання вісмуту широко застосовувалися як фарби, грим, косметичні засоби. Так, на Русі, наприклад, представниці слабкої статі охоче користувалися різними білилами, в тому числі і вісмутовий, які іноді називалися також іспанськими. Один англієць, який відвідав російське держава в середині XVI століття, зазначав, що жінки "так намазують свої обличчя, що майже на відстані пострілу можна бачити наліплені на обличчях фарби; усього краще їх порівняти з дружинами малюнків, тому що вони виглядають так, як ніби близько їх осіб вибивали мішки борошна ".

Інша давня "професія" вісмуту, точніше його сполук, - медицина. На цій благородній ниві він продовжує трудитися і в наші дні: багато ліків, присипки і мазі, застосовувані як антисептичні і загоюють засоби при лікуванні шкірних і шлунково-кишкових захворювань, опіків, ран, містять в тому чи іншому вигляді вісмут. Не випадково фармацевтична промисловість - один з основних споживачів цього металу.

У техніці ж вісмут здавна відомий своїми легкоплавкими сплавами. Ось що написано в одній з книг, виданих більше ста років тому: "В сплавах вісмут вживається єдино тому, що він надає їм легкоплавкость. Від того цим металом користуються оловянщікі і органщики, коли їм треба мати особливо легкоплавкий препарат. Оловолітчікі також додають трохи вісмуту для полегшення розплавлення металу, ніж, звичайно, не покращують свого товару, тому що вісмут робить все сплави ламкими ".

Сегодня "словолітчікі", правда, вже не застосовують вісмут як компонент типографського сплаву, але в інших областях різні сплави вісмуту (і серед них вже знайомий вам сплав Вуда) знаходять чимало роботи. Пожежники, наприклад, можуть спати спокійно, якщо вогненебезпечні об'єкти обладнані автоматичними вогнегасниками з плавкими запобіжниками із сплаву вісмуту з іншими металами. Варто температурі в приміщенні перевищити певний рівень, зволікання з цього сплаву розплавляється, спрацьовує реле і різкий дзвінок попереджає про небезпеку. Є й такі пристрої, які не тільки сигналізують про пожежу, але й самі, не чекаючи допомоги з боку, обрушують на полум'я потоки води, а прибулим пожежникам залишається лише констатувати, що вогонь ліквідований, і знову привести пристрій у стан "бойової готовності".

Сплав вісмуту зі свинцем і ртуттю плавиться вже при терті і тому використовується для виготовлення металевих олівців. Легкоплавкие сплави на висмутовой основі дозволяють надійно спаяти скло з металом. З сплаву Вуда можна відлити чайну ложечку, яка ... розплавиться при першому ж перемішуванні нею гарячого чаю. Зрозуміло, в посуд-господарському магазині таку ложку не зустрінеш, зате на уроці фізики "чаювання" з її допомогою дає можливість наочно продемонструвати легкоплавкость сплаву Вуда.

Цей сплав має і високими ливарними властивостями, завдяки чому легко заповнює дрібні деталі форми. З нього роблять моделі для відливання складних деталей, він застосовується для заливки металографічних шліфів, "бере участь" в зуболікарському протезуванні.

Для деяких сплавів вісмуту характерні унікальні магнітні властивості. Так, з його сплаву з марганцем виготовляють сильні постійні магніти. Сплав вісмуту з сурмою, який виявляє в магнітному полі аномальний ефект магнітоопору, використовується для виробництва швидкодіючих підсилювачів і вимикачів. Добавка вісмуту (всього 0,01%) до сплавів на основі алюмінію та заліза покращує пластичні властивості матеріалу, спрощує його обробку. Таку ж послугу робить вісмут і нержавіючої сталі.

А олову він допомагає вилікуватися від хронічного захворювання, званого "олов'яної чумою": при низьких температурах цей метал розсипається в порошок. Причина цього - перехід одного різновиду олова в іншу, з більш вільним розташуванням атомів у кристалічній решітці

Сторінки: 1 2 3
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар