الارتباط الاصطناعي لعناصر المحتوى. مركبات عضوية صناعية. وصلات على ألواح معدنية مسننة

عناصر وصل صلبة من الأطراف الاصطناعية للجسر. هناك 3 أنواع من الوصلات الصلبة:
يقذف.
اللحام التقليدي أو بالليزر.
سيراميك.

يقذف روابطيتم تصنيعها مسبقًا من الشمع على قوالب شمعية لأسنان صناعية ومثبتات ، بحيث يمكن صب الجسر ككتلة واحدة. هذا يلغي الحاجة إلى مزيد من اللحام. ولكن يجب أن يكون الصب أكثر دقة ، فكلما زاد عدد الوحدات التي يتضمنها الطرف الاصطناعي. قد تكون التشوهات الصغيرة التي تحدث عند تبريد المعدن المنصهر مقبولة تمامًا في تصنيع وحدة واحدة ، ولكن عند مضاعفتها عدة مرات ، تؤدي إلى نتيجة نهائية غير مرضية.

يقذف روابطأقوى من اللحام ، بالإضافة إلى ذلك ، يسهل إخفاءها. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم صب الجسور الطويلة في 3-4 قطع ، مع مرور الخط الفاصل عبر السن الاصطناعي. يتم استعادة إطار السن الاصطناعية قبل قشرة السيراميك بلحام عالي الدقة - وبالتالي ، يتم صب جميع الوصلات. يعتبر لحام السن الاصطناعي قويًا جدًا ، أولاً ، بسبب المساحة الأكبر مقارنةً بعنصر التوصيل ، وثانيًا بسبب طلاء السيراميك.

طريقة شائعة بشكل متزايد للاتصال مكونات الجسرتصبح تقنية اللحام بالليزر. إنه أقوى من المعتاد ، وكذلك أبسط وأسرع ، على الرغم من أنه يتطلب معدات معقدة ومكلفة.

روابطيتم استخدام اللحام التقليدي واللحام بالليزر إذا تم تصنيع مكونات الجسر بشكل منفصل. قد يكون هذا ضروريًا عندما تتكون من مواد مختلفة (على سبيل المثال ، تاج تثبيت مصنوع من الذهب وسن اصطناعي من السيراميك والمعدن).

مركبات السيراميكتستخدم فقط في الأطراف الاصطناعية المصنوعة من السيراميك بالكامل. إن وصف كيفية صنعها خارج نطاق هذا الكتاب ، ولكن يجب أيضًا تطبيق مبدأ إمكانية الوصول للتدابير الصحية على هذه المركبات.

عناصر التوصيل المنقولة. يتم دائمًا تصميم عناصر التوصيل المتحركة بحيث لا تقع الأسنان الاصطناعية تحت تأثير عبء المضغ. هذا يعني أن عطلة التجنيب الأصغر يجب أن يكون لها دائمًا قاعدة صلبة يتاخم ضدها الجزء البارز من الاتصال. في بعض الأحيان ، مع وجود أسنان اصطناعية صغيرة وطقم أسنان قصير ، تكون هذه هي القوة الوحيدة التي يجب مقاومتها ، ويمكن أن تكون العطلة في التجنيب ضحلة تمامًا. هذا هو التصميم الأكثر شيوعًا للأطراف الاصطناعية الثابتة التي تتطلب الحد الأدنى من التحضير.

ومع ذلك ، مع ذراع أطول بدلةيجب أن يقاوم المفصل المتحرك أيضًا لحظة الإزاحة الجانبية التي تعمل على الأسنان الاصطناعية ، و (إذا كان المفصل المتحرك موجودًا في الوسط) ، فإن القوى موجهة بعيدًا وتسهل فصل أجزاء الطرف الاصطناعي. في هذه الحالة ، يجب أن يكون أخدود التوصيل على شكل ذيل الحمام وأن يكون مستدق بحيث يمكن للدبوس أن يتحرك قليلاً لأعلى ولأسفل وفي نفس الوقت يستقر بثبات على القاعدة.

هناك عدة طرق للتصنيع. يمكن تلميع التجنيب الصغير المتدفق أولاً ، ثم صبها وإنهائها ببرق مخروطي الشكل. بعد ذلك ، يتم وضع طبقة من الشمع يدويًا على السن الاصطناعي بحيث تتطابق مع شكل التجويف الذي تم الحصول عليه ، ويتم الصب وفقًا لنمط الشمع. قبل تركيب الإطار ، يكون كلا الجزأين مترابطين.

في بعض الحالات حفرياتيمكن صنعه على إطار مصبوب جاهز ، ثم يتم وضعه في تجويف الفم ، وبعد ذلك يتم أخذ القوالب ، بما في ذلك أسنان الدعامة المعدة.

من الممكن استخدامه قوالب الاكريليكمضمن في نموذج الشمع لسن اصطناعي ومثبت أصغر. ثم يتم صب المثبت الأصغر وبقية الطرف الاصطناعي بشكل منفصل.

كما عناصر التوصيل المنقولةتُستخدم أيضًا أدوات التثبيت المعدنية الجاهزة ذات الأخدود ، ولكنها توفر قبضة شديدة الصلابة ، مما يؤدي إلى تقييد حركة أجزاء الطرف الاصطناعي بشكل حاد. في هذه الحالة ، يجب أن يكون للمثبت الأصغر درجة أعلى من المعتاد من الاحتفاظ بالدعامة.

مثبتات لولبية جاهزةتستخدم كجزء من جسور ثابتة لتوصيل جزأين في حالة عدم توازي أسنان الدعامة.

- العودة إلى عنوان القسم " "

جميع المواد التي تحتوي على ذرة كربون ، بالإضافة إلى الكربونات ، الكربيدات ، السيانيد ، الثيوسيانات وحمض الكربونيك ، هي مركبات عضوية. هذا يعني أنه يمكن تكوينها بواسطة كائنات حية من ذرات الكربون من خلال تفاعلات إنزيمية أو تفاعلات أخرى. اليوم ، يمكن تصنيع العديد من المواد العضوية بشكل مصطنع ، مما يسمح بتطوير الطب وعلم العقاقير ، وكذلك إنشاء بوليمر عالي القوة ومواد مركبة.

تصنيف المركبات العضوية

المركبات العضوية هي أكثر فئات المواد عددًا. يوجد حوالي 20 نوعًا من المواد هنا. هم مختلفون في الخواص الكيميائية، تختلف في الخصائص الفيزيائية. تختلف أيضًا نقطة انصهارها وكتلتها وتقلبها وقابليتها للذوبان ، فضلاً عن حالة تجمعها في ظل الظروف العادية. بينهم:

• الهيدروكربونات (ألكانات ، ألكينات ، ألكينات ، ألكاديين ، ألكانات حلقي ، هيدروكربونات عطرية) ؛
• الألدهيدات.
• الكيتونات.
• الكحولات (ثنائي الماء ، أحادي الماء ، متعدد الهيدروكسيل) ؛
• الاثيرات.
• استرات.
• الأحماض الكربوكسيلية؛
• الأمينات.
• أحماض أمينية؛
• الكربوهيدرات.
• الدهون.
• البروتينات.
• البوليمرات الحيوية والبوليمرات الاصطناعية.

يعكس هذا التصنيف سمات التركيب الكيميائي ووجود مجموعات ذرية محددة تحدد الاختلاف في خصائص المادة. بشكل عام ، يبدو التصنيف ، الذي يعتمد على تكوين الهيكل العظمي الكربوني ، والذي لا يأخذ في الاعتبار ميزات التفاعلات الكيميائية ، مختلفًا. وفقًا لأحكامه ، تنقسم المركبات العضوية إلى:

• مركبات أليفاتية
• مواد عطرية
• المركبات الحلقية غير المتجانسة.

يمكن أن تحتوي هذه الفئات من المركبات العضوية على أيزومرات في مجموعات مختلفة من المواد. تختلف خصائص الأيزومرات ، على الرغم من أن تركيبها الذري قد يكون هو نفسه. يأتي هذا من الأحكام التي وضعها أ. م. بتليروف. أيضًا ، فإن نظرية بنية المركبات العضوية هي الأساس التوجيهي لجميع الأبحاث في الكيمياء العضوية. يتم وضعه على نفس المستوى مع قانون مندليف الدوري.

تم تقديم مفهوم التركيب الكيميائي من قبل A.M. Butlerov. في تاريخ الكيمياء ظهر في 19 سبتمبر 1861. في السابق ، كانت هناك آراء مختلفة في العلم ، ونفى بعض العلماء تمامًا وجود الجزيئات والذرات. لذلك ، لم يكن هناك ترتيب في الكيمياء العضوية وغير العضوية. علاوة على ذلك ، لم يكن هناك انتظام يمكن من خلاله الحكم على خصائص مواد معينة. في الوقت نفسه ، كانت هناك أيضًا مركبات أظهرت خصائص مختلفة بنفس التركيبة.

لقد وجهت تصريحات أ.م.بتليروف ، من نواحٍ عديدة ، تطوير الكيمياء في الاتجاه الصحيح وخلقت أساسًا متينًا لها. من خلاله ، كان من الممكن تنظيم الحقائق المتراكمة ، أي الكيميائية أو الخصائص الفيزيائيةبعض المواد وأنماط دخولها في التفاعلات وما إلى ذلك. حتى التنبؤ بطرق الحصول على المركبات ووجود بعض الخصائص المشتركة أصبح ممكنًا بفضل هذه النظرية. والأهم من ذلك ، أظهر A.M. Butlerov أن بنية جزيء المادة يمكن تفسيرها من حيث التفاعلات الكهربائية.

منطق نظرية بنية المواد العضوية

منذ ما قبل عام 1861 ، رفض الكثيرون في الكيمياء وجود ذرة أو جزيء ، أصبحت نظرية المركبات العضوية اقتراحًا ثوريًا للعالم العلمي. وبما أن A.M.Butlerov نفسه ينطلق فقط من الاستنتاجات المادية ، فقد تمكن من دحض الأفكار الفلسفية حول المادة العضوية.

كان قادرًا على إظهار أنه يمكن التعرف على التركيب الجزيئي تجريبيامن خلال التفاعلات الكيميائية. على سبيل المثال ، يمكن تحديد تركيبة أي كربوهيدرات بحرق كمية معينة منها وحساب الماء الناتج وثاني أكسيد الكربون. يتم أيضًا حساب كمية النيتروجين في جزيء الأمين أثناء الاحتراق عن طريق قياس حجم الغازات وإطلاق الكمية الكيميائية للنيتروجين الجزيئي.

إذا أخذنا في الاعتبار أحكام بتليروف حول التركيب الكيميائي ، الذي يعتمد على التركيب ، في الاتجاه المعاكس ، فإن الاستنتاج الجديد يقترح نفسه. وهي: معرفة التركيب الكيميائي وتكوين المادة ، يمكن للمرء أن يفترض خصائصها تجريبياً. لكن الأهم من ذلك ، أوضح بتليروف أنه موجود في المواد العضوية كمية كبيرةالمواد التي لها خصائص مختلفة ولكن لها نفس التركيب.

أحكام عامة للنظرية

بالنظر إلى المركبات العضوية وفحصها ، استنتج أ. إم بتليروف بعضًا من أهم الأنماط. قام بدمجها في أحكام النظرية التي تشرح بنية المواد الكيميائية ذات الأصل العضوي. أحكام النظرية هي كما يلي:

• في جزيئات المواد العضوية ، تترابط الذرات في تسلسل محدد بدقة ، والذي يعتمد على التكافؤ ؛
• التركيب الكيميائي هو الترتيب المباشر الذي ترتبط به الذرات في الجزيئات العضوية ؛
• يحدد التركيب الكيميائي وجود خصائص المركب العضوي ؛
• اعتمادًا على بنية الجزيئات التي لها نفس التركيب الكمي ، قد تظهر خصائص مختلفة للمادة ؛
• جميع المجموعات الذرية المشاركة في تكوين مركب كيميائي لها تأثير متبادل على بعضها البعض.

تم بناء جميع فئات المركبات العضوية وفقًا لمبادئ هذه النظرية. بعد وضع الأسس ، تمكن A.M. Butlerov من توسيع الكيمياء كمجال علمي. وأوضح أنه نظرًا لحقيقة أن الكربون يُظهر تكافؤًا لأربعة في المواد العضوية ، يتم تحديد تنوع هذه المركبات. يحدد وجود العديد من المجموعات الذرية النشطة ما إذا كانت المادة تنتمي إلى فئة معينة. وبسبب وجود مجموعات ذرية محددة (جذور) تظهر الخصائص الفيزيائية والكيميائية بالتحديد.

الهيدروكربونات ومشتقاتها

هذه المركبات العضوية من الكربون والهيدروجين هي الأبسط في التركيب بين جميع مواد المجموعة. يتم تمثيلها بواسطة فئة فرعية من الألكانات وسيكلو ألكانات (الهيدروكربونات المشبعة) ، والألكينات ، والألكاديين ، والألكاترين ، والألكينات (الهيدروكربونات غير المشبعة) ، بالإضافة إلى فئة فرعية من المواد العطرية. في الألكانات ، جميع ذرات الكربون متصلة بواسطة ذرة واحدة فقط اتصال C-C yu ، بسبب عدم إمكانية بناء ذرة H واحدة في تكوين الهيدروكربون.

في الهيدروكربونات غير المشبعة ، يمكن دمج الهيدروجين في موقع الرابطة المزدوجة C = C. أيضًا ، يمكن أن تكون رابطة C-C ثلاثية (ألكينات). هذا يسمح لهذه المواد بالدخول في العديد من التفاعلات المرتبطة بتقليل أو إضافة الجذور. جميع المواد الأخرى ، لتسهيل دراسة قدرتها على الدخول في التفاعلات ، تعتبر مشتقات من أحد فئات الهيدروكربونات.

كحول

تسمى الكحوليات مركبات كيميائية عضوية أكثر تعقيدًا من الهيدروكربونات. يتم تصنيعها نتيجة التفاعلات الأنزيمية في الخلايا الحية. المثال الأكثر شيوعًا هو تخليق الإيثانول من الجلوكوز نتيجة للتخمير.

في الصناعة ، يتم الحصول على الكحول من مشتقات الهالوجين للهيدروكربونات. نتيجة لاستبدال ذرة هالوجين بمجموعة هيدروكسيل ، تتشكل الكحولات. تحتوي الكحولات أحادية الماء على مجموعة هيدروكسيل واحدة فقط ، متعددة الهيدروكسيل - اثنتان أو أكثر. مثال على الكحول ثنائي الهيدروجين هو جلايكول الإيثيلين. والكحول متعدد الهيدروكسيل هو الجلسرين. الصيغة العامة للكحول هي R-OH (R هي سلسلة كربون).

الألدهيدات والكيتونات

بعد أن تدخل الكحوليات في تفاعلات المركبات العضوية المرتبطة بإزالة الهيدروجين من مجموعة الكحول (الهيدروكسيل) ، يتم إغلاق الرابطة المزدوجة بين الأكسجين والكربون. إذا حدث هذا التفاعل في مجموعة الكحول الموجودة في ذرة الكربون الطرفية ، فعندئذٍ يتشكل ألدهيد نتيجة لذلك. إذا لم تكن ذرة الكربون مع الكحول موجودة في نهاية سلسلة الكربون ، فإن نتيجة تفاعل الجفاف هي إنتاج الكيتون. الصيغة العامة للكيتونات هي R-CO-R ، الألدهيدات R-COH (R هو الجذر الهيدروكربوني للسلسلة).

استرات (بسيطة ومعقدة)

التركيب الكيميائي للمركبات العضوية من هذه الفئة معقد. تعتبر الإيثرات كمنتجات تفاعل بين جزيئين كحول. عندما يتم فصل الماء عنهم ، يتم تكوين مركب عينة R-O-R. آلية التفاعل: إزالة بروتون الهيدروجين من كحول واحد ومجموعة الهيدروكسيل من كحول آخر.

الإسترات هي نواتج تفاعل بين كحول وحمض كربوكسيل عضوي. آلية التفاعل: إزالة الماء من مجموعتي الكحول والكربون لكلا الجزيئين. ينفصل الهيدروجين عن الحمض (على طول مجموعة الهيدروكسيل) ، وتنفصل مجموعة الهيدروجين نفسها عن الكحول. تم تصوير المركب الناتج على أنه R-CO-O-R ، حيث يشير الزان R إلى الجذور - بقية سلسلة الكربون.

الأحماض والأمينات الكربوكسيلية

تسمى الأحماض الكربوكسيلية بالمواد الخاصة التي تلعب دورًا مهمًا في عمل الخلية. التركيب الكيميائي للمركبات العضوية كالتالي: جذر هيدروكربوني (R) مع مجموعة كربوكسيل (COOH) ملحقة به. لا يمكن وضع مجموعة الكربوكسيل إلا عند ذرة الكربون القصوى ، لأن التكافؤ C في المجموعة (-COOH) هو 4.

الأمينات هي مركبات أبسط من مشتقات الهيدروكربونات. هنا ، أي ذرة كربون لها شق أمين (-NH2). هناك أمينات أولية يتم فيها ربط المجموعة (-NH2) بكربون واحد (الصيغة العامة R-NH2). في الأمينات الثانوية ، يتحد النيتروجين مع ذرتين من الكربون (الصيغة R-NH-R). تحتوي الأمينات الثلاثية على نيتروجين مرتبط بثلاث ذرات كربون (R3N) ، حيث p جذري ، سلسلة كربون.

أحماض أمينية

الأحماض الأمينية هي مركبات معقدة تظهر خصائص كل من الأمينات والأحماض ذات الأصل العضوي. هناك عدة أنواع منها ، اعتمادًا على موقع مجموعة الأمين بالنسبة لمجموعة الكربوكسيل. الأحماض الأمينية ألفا هي الأكثر أهمية. هنا توجد مجموعة الأمين عند ذرة الكربون التي ترتبط بها مجموعة الكربوكسيل. هذا يسمح لك بإنشاء رابطة الببتيد وتوليف البروتينات.

الكربوهيدرات والدهون

الكربوهيدرات هي كحول ألدهيد أو كحول كيتو. هذه مركبات ذات هيكل خطي أو دوري ، بالإضافة إلى البوليمرات (النشا ، السليلوز ، وغيرها). أهم دور لها في الخلية هو دور هيكلي وحيوي. تؤدي الدهون ، أو بالأحرى الدهون ، نفس الوظائف ، فهي تشارك فقط في العمليات البيوكيميائية الأخرى. كيميائيا ، الدهون هي استر من الأحماض العضوية والجلسرين.

نظرًا للحجم المحدود للشجرة ، فإن إنشاء هياكل المباني ذات الامتدادات الكبيرة أو الارتفاعات منها أمر مستحيل دون ربط العناصر الفردية. تسمى اتصالات العناصر الخشبية لزيادة المقطع العرضي للهيكل حشدولزيادة طولها الطولي - الربطبزاوية والتعلق بالدعامات - التثبيت.

حسب طبيعة العمل ، تنقسم جميع الوصلات الرئيسية إلى:

بدون وصلات خاصة (توقف أمامي ، قطع) ؛

مع روابط ضاغطة (مفاتيح الحذاء) ؛

مع روابط تعمل في الانحناء (براغي ، قضبان ، مسامير ، براغي ، ألواح) ؛

مع روابط الشد (براغي ، براغي ، مشابك) ؛

مع روابط القص (طبقات لاصقة).

وفقًا لطبيعة عمل مفاصل الهياكل الخشبية ، فهي مقسمة إلى مرنة وصلبة. يتم تصنيع المتوافقة دون استخدام المواد اللاصقة. تتشكل التشوهات فيها نتيجة للتسريبات.

تنقسم اتصالات عناصر الهياكل الخشبية وفقًا لطريقة نقل القوى إلى الأنواع التالية:

1) المفاصل التي تنتقل فيها القوى عن طريق التلامس المباشر للأسطح الملامسة للعناصر المراد توصيلها ، على سبيل المثال ، من خلال تجاور الأجزاء الداعمة للعناصر ، والتقطير ، وما إلى ذلك ؛

2) وصلات على وصلات ميكانيكية ؛

3) المفاصل على المواد اللاصقة.

تسمى الوصلات الميكانيكية في الهياكل الخشبية وصلات العمل من أنواع مختلفة من الخشب الصلب أو الصلب أو سبائك أو بلاستيك مختلفة ، والتي يمكن إدخالها أو قطعها أو تثبيتها أو الضغط عليها في الهيكل الخشبي للعناصر المتصلة. تشمل الوصلات الميكانيكية الأكثر استخدامًا في الهياكل الخشبية الحديثة المسامير ، والمسامير ، ومسامير الكابركايلي ، والمسامير ، والبراغي ، والغسالات المزودة بمفاتيح ، وألواح وتد وألواح معدنية مسننة.

تعتمد قدرة التحمل والتشوه للهياكل الخشبية إلى حد كبير على طريقة توصيل عناصرها الفردية. عادة ما ترتبط وصلات العناصر الخشبية المتوترة بضعفها المحلي. في القسم الضعيف من العناصر الخشبية الممتدة ، يوجد تركيز للضغوط المحلية الخطرة التي لا يتم أخذها في الاعتبار من خلال الحساب. يتمثل الخطر الأكبر في المفاصل المؤخرة والعقدة للعناصر الخشبية المتوترة في إجهادات القص والفصل. يتفاقم عندما يتم فرض هذه الضغوط على الضغوط التي تنشأ في الخشب بسبب انكماشه.

يعد التقطيع والتمزيق بطول وعبر الألياف من بين الأنواع الهشة من الأعمال الخشبية. على عكس عمل الفولاذ الإنشائي في الخشب ، لا يحدث معادلة الإجهاد البلاستيكي في هذه الحالات. من أجل تقليل مخاطر التكسر المتسلسل ، في الأجزاء ، الهشاشة من التقطيع أو التمزق في العناصر الممتدة للهياكل الخشبية ، من الضروري تحييد الهشاشة الطبيعية للخشب من خلال الامتثال اللزج لمفاصلها. أكثر أنواع الأعمال الخشبية لزوجة ، والتي تتميز بأكبر قدر من المقاومة القوية ، تشمل التكسير. بمعنى آخر ، يتم تقليل متطلبات المتانة لمفاصل جميع أنواع العناصر الهيكلية الخشبية إلى المتطلبات لضمان معادلة الضغط في العوارض أو الألواح المتوازية ، وذلك باستخدام مرونة اللزوجة للخشب للانهيار قبل حدوث كسر هش من التمزق أو التقطيع. .

لإضفاء اللزوجة على مفاصل العناصر الخشبية المتوترة ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام مبدأ التجزئة ، مما يجعل من الممكن تجنب خطر تقطيع الخشب عن طريق زيادة مساحة التقطيع (ارسم مفصل بمسمار واحد وبأقطار صغيرة متعددة) .

وصلات الاتصال من العناصر الخشبية. الشق الأمامي.

تعني الوصلات الملامسة للعناصر الخشبية الوصلات التي تنتقل فيها القوى من عنصر إلى آخر من خلال أسطح التلامس المعالجة والمنشورة. روابط العمل الإضافية المتوفرة في مثل هذه الوصلات تحمل وظيفة تثبيت العناصر الفردية وتعمل كروابط للطوارئ. مع وصلات التلامس ، فإن عمل الخشب على التكسير أمر حاسم. تتمثل ميزة الاتصال بدعامة بسيطة في وجود تأثير طفيف على عملهم من تشوهات الخشب أثناء التقلبات في ظروف درجات الحرارة والرطوبة ، خاصةً إذا كانت قوى الضغط للعناصر المتصلة موجهة على طول الألياف. توجد وصلات التلامس مع الضغط العمودي على الألياف في مفاصل الرفوف عند التقاطع مع العوارض الأفقية ، ودعامات العوارض ، والحزم ، والدعامات على الجدران. في هذه الحالات ، يتم تقليل الحساب لتحديد التحقق من ضغوط التكسير على أسطح التلامس ومقارنتها بالمقاومة المحسوبة. مقاومة الخشب عبر الألياف صغيرة ، ثم تحت تأثير القوى الكبيرة ، من الضروري زيادة مناطق الدعم أو الأسطح الملامسة للعناصر المراد ربطها. الأساليب موضحة في الشكل.

في حالة عدم وجود إمكانية لزيادة مساحة التلامس ، يتم استخدام وسادات على جوانب الخشب الرقائقي على المسامير أو الغراء ، والتي توزع الحمل على عمق أكبر للعنصر. هناك طريقة أخرى لتقوية الحزم الملصقة في الجزء المحمل ، والتي تم تطويرها في بلدنا ، وهي نشر زاوية المحمل بزاوية 45 درجة ، وقلبها 90 درجة ولصقها. هذا يحقق أقصى مقاومة للخشب للتكسير (على طول الألياف).

تتم مصادفة الوصلات الملامسة للعناصر الخشبية مع تأثير القوى على طول الألياف عند بناء الرفوف بطول الطول. في هذه الحالة ، تكون مقاومة الانهيار قصوى ، ولكن هناك خطر من تغلغل العناصر الخشبية بسبب حقيقة أن الطبقات الأكثر كثافة لعنصر ما قد تتزامن مع الطبقات الأقل كثافة لعنصر آخر. لمنع إزاحة النهايات ، يتم تثبيت المسامير الأسطوانية في النهايات أو الألواح الجانبية. في هذه الحالة ، لا يتم تنفيذ حساب الانهيار ، حيث يقتصر على حساب الالتواء.

يحدث عمل الخشب على التكسير بزاوية عند توصيل العناصر المائلة (انظر الشكل. حزام الجمالون العلوي). تحقق من وجود تجعد بزاوية.

الشق الأمامي. الشق هو اتصال يتم فيه نقل قوة عنصر يعمل في ضغط إلى عنصر آخر مباشرة بدون خطوط أو وصلات عمل. المجال الرئيسي للتطبيق هو التوصيلات العقدية في دعامات الكتلة والسجلات ، بما في ذلك العقد الداعمة التي تربط الوتر العلوي المضغوط بالوتر السفلي الممتد. يجب تثبيت العناصر المراد توصيلها بوصلات مساعدة - البراغي والمشابك والأقواس المصممة لتركيب الأحمال.

يمكن أن يفقد القطع الأمامي قدرته على التحمل عندما يتم الوصول إلى واحدة من حالات الحد الثلاثة: 1) عن طريق سحق منصة التوقف ، 2) عن طريق تقطيع منصة الإيقاف ، 3) عن طريق كسر الوتر السفلي الذي أضعف بسبب القطع.

يتم تحديد منطقة التكسير بعمق القطع ، والذي لا يمكن أن يزيد عن 1/3 ارتفاع العنصر المشدود. الحاسمة ، كقاعدة عامة ، هي قدرة تحمل القطع من حالة القص. وفقًا لـ SNiP II-25-80 ، يتم حساب القطع الأمامي للقص بزاوية 45 درجة عن طريق تحديد متوسط ​​إجهاد القص على طول مساحة القص وفقًا للصيغة: ، حيث المقاومة المحسوبة للخشب للتقطيع ، هي الطول المقدر لمنطقة التقطيع ، e هي كتف قوى القص ، - = معامل 0.25. لزاوية 30 درجة:.

الوصلات ذات المفاتيح والغسالات ذات المفاتيح.

المسامير عبارة عن حشوات خشبية صلبة أو فولاذية أو بلاستيكية توضع بين الأعضاء الداعمة لمنع الحركة. توجد مسامير خشبية موشورية طولية ، عندما تتطابق اتجاهات ألياف خشب المسامير والعناصر المتصلة ، وعرضية ، عندما يكون اتجاه الألياف عموديًا. تعمل المفاتيح المتوازية على التكسير والتقطيع. من الممكن استخدام مفاتيح الإنطلاق المعدنية. السمة المميزة للمفاتيح هي ظهور لحظة الانقلاب ، ونتيجة لذلك ، حدوث قوة دفع بين العناصر المتصلة. من أجل إدراك الاتجاه ، من الضروري تثبيت براغي التوصيل. طول المفتاح مأخوذ لا يقل عن. يجب أن يؤخذ عمق إدخال المسامير في الحزم على الأقل 2 سم ولا يزيد عن 1/5 من ارتفاع الحزمة ، والسجلات - على الأقل 3 سم ولا يزيد عن من قطر السجل.

تم تقليل حساب الوصلات على المفاتيح لفحص قدرة التحمل للتكسير والتقطيع. عند الحساب في الوصلات متعددة الصفوف ، يتم إدخال معامل 0.7 ، بسبب التوزيع غير المتكافئ للقوى.

لتوصيل الهياكل الخشبية بزوايا مختلفة ، يتم وضع مسامير مركزية مستديرة مع مسمار ربط في الوسط في العقد.

غسالات نوع المفتاح هي الأكثر استخدامًا. تتميز الوصلات الموجودة على المفاتيح المسننة بقدرة عالية على التحمل وصلابة. يتم ضغطها في جسم الخشب عن طريق التأثير أو المشابك الخاصة. تشمل العيوب: تكوين تشققات في عناصر التزاوج ، وانخفاض قدرة التحمل بسبب الضغط غير المتكافئ على المفاتيح في الوصلات متعددة الصفوف.

وصلات على دبابيس أسطوانية (فولاذ ، بلوط ، بلاستيك ، ألومنيوم ، مسامير ، براغي ، كابركايلي) وصفيحة.

مفاصل الأظافر مع إدخالات في عقدة وعلى ألواح معدنية (مسمار).

وصلات الأظافر مع إدخالات في عقدة

عندما تعمل قوى كبيرة في العقد أو ترتبط عدة عناصر ، فمن الصعب ضمان انتقال القوى عبر أسطح التلامس لجميع عناصر التزاوج. في مثل هذه الحالات ، يُنصح باستخدام إدخالات مختلفة في شكل لوحات عقدية ، مما يزيد من مساحة العقدة وفي نفس الوقت يُنشئ قصًا متعددًا لتوصيلات العمل. غالبًا ما تستخدم ألواح الصلب والخشب الرقائقي كإدراج عقدي. يمكن وضعها بالخارج (البطانات) وإرفاقها من الخارج بخشب العناصر المتصلة باستخدام مسامير مقطوعة واحدة أو داخل العنصر الخشبي (البطانات) في قطع خاصة بحيث يمكن لوصلات العمل أن تعمل كمسامير متعددة القطع.

يُسمح بالوصلات مع الوسادات والجوانات على البراغي أو المسامير الأسطوانية العمياء في الحالات التي يتم فيها ضمان الضيق اللازم للمسامير. يجب أن يكون للمسامير الأسطوانية الفولاذية العمياء عمق لا يقل عن 5 أقطار وتد. يحدث نقل القوى من عنصر خشبي إلى آخر بالتتابع من خلال المسامير واللوحة والمسامير لعنصر خشبي آخر. يتم تعيين المقطع العرضي للوحات من حالة حساب التوتر على طول القسم الضعيف وضمان قوة التكسير في العش الموجود أسفل وتد. في الوصلات ، عادةً ما يتم استخدام ألواح فولاذية بسمك لا يقل عن 5 مم. عادة ما يتم حفر ثقوب الأعشاش الخاصة بالمسامير في وقت واحد في شجرة وفي لوحة. في هذه الحالة ، إذا كانت الحشيات من الصلب ، فلأول مرة يتم عمل ثقب بمثقاب مع d المطابق لمقبس وتد في العنصر الخشبي (0.2-0.5 مم أقل من د من وتد) ، فإن اللوحة المعدنية تكون يتم إزالتها من القطع ويتم إعادة ربط الثقوب الموجودة بها إلى حجم قطر الوتد.

تعد تقنية تصنيع هذه المركبات شاقة نسبيًا ، ولكن تبررها حقيقة أنه عند وضع عناصر معدنية داخل الخشب (تُترك نهايات المسامير والبراغي 2 سم تحت سطح العنصر ويتم لصقها من الأعلى بإدخال خشبي) تزداد مقاومة الهياكل الخشبية للنيران ومقاومتها للبيئات العدوانية كيميائياً. كقاعدة عامة ، يتم استخدام وصلات وتد ذات حشوات فولاذية في عقد العناصر الملصقة ذات المقطع العرضي الكبير.

من الأسهل بكثير إجراء الوصلات على الألواح العقدية بسمك لا يزيد عن 2 مم ، والتي ، بدون حفر مسبق ، يمكن ثقبها بالمسامير. وتشمل هذه المركبات نظام الجرامي. هنا ، يتم إدخال اللدائن المعدنية بسمك 1-1.75 مم في فتحات رفيعة وتثقب بالمسامير.

توصيلات عناصر خشبية على ألواح رقيقة من نظام Grame: أ - بألواح شبه منحرفة ؛ ب - بألواح مثلثة.

اللوحة الموجودة في المقطع داخل العنصر الخشبي ، مع إدراك قوى الانضغاط العقدية ، تعمل على منحنى طولي بطول حر يساوي المسافة بين روابط العمل التي تربط الألواح بالعنصر الخشبي. لمنع انتفاخ الصفيحة ، من الضروري التأكد من ملاءمتها بإحكام مع الحواف الجانبية للقطع وإنشاء وصلات عمل بخطوة لا تنتفخ فيها اللوحة.

يجب النظر إلى مفاصل المسامير ذات الألواح الفولاذية والفواصل بالطريقة نفسها التي يتم بها النظر في مفاصل المسامير العادية للعناصر الخشبية ، وتحديد قدرة تحمل المسامير من حالة ثني وتد وانهيار الخشب في عش وتد. في هذه الحالة ، في الحساب من حالة الانحناء ، ينبغي للمرء أن يأخذ أعلى قيمةقدرة تحمل الدبوس. يجب فحص البطانات والحشيات الفولاذية للتأكد من عدم شدها على طول الجزء الضعيف ومن الانهيار تحت الوسادة.

يمكن أيضًا تصنيع الألواح العقدية من مواد أخرى ذات طبقات على وجه الخصوص. أكثر الوصلات انتشارًا للعناصر الخشبية على ألواح من الخشب الرقائقي المخبوز. يتم استخدامها بشكل أساسي للوصلات المستعبدة وغيرها ، والتي يتم إجراؤها مباشرة في موقع البناء. يتم إجراء الوصلات على بطانات وحشيات الخشب الرقائقي على مسامير أسطوانية مصنوعة من الخشب الصلب والصلب وما إلى ذلك ، على المسامير أو البراغي. إذا كانت ألواح الخشب الرقائقي موجودة خارج العناصر الخشبية ، فيتم توصيلها بمسامير منفردة.

تكون الوصلات متعددة القطع ممكنة أيضًا إذا تم تركيب الألواح في فتحات في عناصر خشبية أو بين فروعها الفردية. يستخدم الغراء القائم على الراتنجات الاصطناعية لمعالجة حواف ألواح الخشب الرقائقي. يتم اختيار سمكها اعتمادًا على قطر وتد ومن ظروف الخشب الرقائقي للتكسير في العش. عادة ما يتم وضع الأخير بحيث يتطابق اتجاه ألياف الطبقات الخارجية من الخشب الرقائقي مع اتجاه ألياف العنصر المتصل ، حيث توجد قوى كبيرة ، أو تكون هذه الزاوية 45 درجة.

أدى تطوير وصلات الدبوس مع الصفائح الموجودة في العقد إلى ظهور لوحات الدبوس. كانت اللوحات الدبوسية لنظام Menig واحدة من أولى الطرق التي تم استخدامها للتوصيلات العقدية للهياكل ذات الفرعين أو الفرعين. تتكون ألواح هذا النظام من رغوة بسمك 3 مم وطبقة من الراتينج الصناعي المقوى بالألياف الزجاجية بسمك 2 مم. يتم تثبيت المسامير ذات الحدين بقطر 1.6 مم وطول 25 مم أو أكثر على كل جانب من جوانب اللوحة في هذه اللوحة. يمكن أن يصل سمك العناصر الخشبية المتصلة إلى 80 مم.

يتم تثبيت ألواح الأظافر بين العناصر الخشبية المتصلة. أثناء الضغط ، يتم ضغط طبقة الرغوة وتعمل كعنصر تحكم للضغط المنتظم للمسامير في كلا العنصرين المتصلين.

فيما يتعلق بعملهم ، يمكن مقارنة المفاصل الموجودة على ألواح وتد مع عمل مفاصل الأظافر. تبلغ قدرة تحمل المفاصل على لوحات من نوع Menig 0.75-1.5 نيوتن لكل 1 مم 2 من سطح التلامس.

الوصلات للعناصر الخشبية ذات المقطع العرضي الكبير للرصف على ألواح الدبوس ذات قدرة التحمل العالية عبارة عن صفائح معدنية ذات دبابيس ملحقة بقطر 3-4 مم. يمكن أن تمر المسامير من خلال فتحات اللوح أو الضغط عليها ، أو تتكون من نصفين مثبتين على جانبي اللوحة عن طريق اللحام النقطي.

يتطلب استخدام الوصلات على ألواح وتد التصنيع الدقيق واختيار المواد والضغط في مكابس هيدروليكية خاصة مع رقابة صارمة على الجودة.

وصلات على ألواح معدنية مسننة.

الأكثر انتشارًا في ممارسة البناء الأجنبية كان MZP لنظام جانج نيل.

MZP عبارة عن ألواح فولاذية بسمك 1-2 مم ، على جانب واحد منها ، بعد الختم على مكابس خاصة ، يتم الحصول على أسنان بأشكال وأطوال مختلفة. يتم وضع MZP في أزواج على كلا جانبي العناصر ليتم ربطها بطريقة توجد بها صفوف MZP في اتجاه ألياف العنصر الخشبي المرفق ، حيث تعمل أكبر القوى.

يجب استخدام الهياكل الخشبية ذات المفاصل على ألواح معدنية مسننة في المباني من الدرجة V لمقاومة الحريق بدون معدات مناولة علوية مع ظروف تشغيل درجة الحرارة والرطوبة A1 و A2 و B1 و B2. يجب أن يتم تصنيع الهياكل في المؤسسات المتخصصة أو في ورش النجارة المجهزة بمعدات لتجميع الهياكل والضغط على MZP واختبار الهياكل. الضغط اليدوي على MZP غير مقبول.

يتم تحديد قدرة التحمل للهياكل الخشبية في MZP من خلال ظروف تكسير الخشب في الأعشاش وثني أسنان الألواح ، وكذلك من خلال ظروف قوة الألواح عند العمل في التوتر والضغط.

المواد المستخدمة في صناعة الهياكل هي خشب الصنوبر والتنوب بعرض 100-200 مم ، وسماكة 40-60 مم. يجب أن تفي جودة الخشب بمتطلبات SNiP II-25-80 لمواد الهياكل الخشبية.

يوصى باستخدام MZP من صفائح الفولاذ الكربوني بدرجات 08kp أو 10kp وفقًا لـ GOST 1050-74 بسماكة 1.2 و 2 مم. يتم تنفيذ الحماية ضد التآكل لـ MZP عن طريق الجلفنة وفقًا لـ GOST 14623-69 أو الطلاءات القائمة على الألومنيوم وفقًا لتوصيات الحماية من التآكل للأجزاء المدمجة من الفولاذ والمفاصل الملحومة للخرسانة المسلحة الجاهزة. والهياكل الخرسانية.

تعتمد الهياكل الخشبية عند الوصلات مع MZP على القوى الناشئة أثناء تشغيل المباني من الأحمال الدائمة والمؤقتة ، وكذلك على القوى الناشئة أثناء النقل وتركيب الهياكل. من خلال الهياكل يتم حسابها مع الأخذ في الاعتبار استمرارية الحبال وافتراض التثبيت المفصلي لعناصر الشبكة عليها.

يتم تحديد قدرة تحمل الوصلة عند MZP N c ، kN ، وفقًا لظروف تكسير الخشب وثني الأسنان في حالة الشد والقص والضغط ، عندما تدرك العناصر القوى بزاوية مع ألياف الخشب ، معادلة:

حيث R هي قدرة التحمل المحسوبة لكل 1 سم 2 من منطقة عمل المفصل ، F p هي مساحة السطح المحسوبة لـ MZP على عنصر التراكب ، مطروحًا منها مناطق أقسام اللوحة في شكل شرائط بعرض 10 مم مجاورة لخطوط واجهة العناصر وأقسام اللوحة التي تقع خارج منطقة الموقع العقلاني لـ MZP ، والتي تكون محدودة بخطوط موازية لخط الوصلة ، تمر على جانبيها على مسافة نصف طول الخط المشترك.

يتم حساب الانحراف اللامركزي لتطبيق القوى على MZP عند حساب العقد الداعمة للدعامات المثلثية عن طريق تقليل قدرة التحمل المحسوبة للاتصال عن طريق الضرب في المعامل h ، والذي يتم تحديده اعتمادًا على منحدر الوتر العلوي. بالإضافة إلى ذلك ، يتم فحص اللوحة نفسها من أجل الشد والقص.

تم العثور على قدرة تحمل MZP N p في التوتر من خلال الصيغة:

حيث b هو حجم اللوحة في الاتجاه العمودي لاتجاه القوة ، cm ، Rp هي قدرة تحمل الشد المحسوبة للوحة ، kN / m.

قدرة تحمل MZP Q cf عندما يتم تحديد القص بواسطة الصيغة:

Q av = 2l av R cp ،

حيث l cf هو الطول المقطوع لقسم اللوحة دون مراعاة نقاط الضعف ، cm ، R cf هي قدرة تحمل القص المحسوبة للوحة ، kN / m.

في ظل العمل المشترك لقوى القص والشد على اللوحة ، يجب استيفاء الشرط التالي:

(N p / 2bR p) 2 + (Q av / 2l av R cp) 2 £ 1.

عند تصميم الهياكل على MZP ، يجب على المرء أن يسعى إلى توحيد الأحجام القياسية لأقسام MZP والأخشاب في هيكل واحد. على جانبي الاتصال العقدي ، يجب تحديد موقع MZP من نفس الحجم القياسي. يجب أن تكون مساحة التوصيل على كل عنصر (على جانب واحد من مستوى التوصيل) 50 سم 2 على الأقل للهياكل التي يصل امتدادها إلى 12 مترًا ، و 75 سم على الأقل للهياكل التي يصل امتدادها إلى 18 مترًا. يجب ألا يقل الحد الأدنى للمسافة عن مستوى توصيل العناصر عن 60 مم. يجب وضع MZP بطريقة تجعل المسافات من الحواف الجانبية للعناصر الخشبية إلى الأسنان القصوى 10 مم على الأقل.

اتصالات على روابط ممتدة.

تشمل الروابط الممتدة المسامير والبراغي (البراغي و Capercaillie) ، والتي تعمل على السحب ، والدبابيس ، والمشابك ، ومسامير التوصيل والأسلاك. هناك وصلات شد وغير شد ، مؤقتة (تجميع) ودائمة. يجب حماية جميع أنواع التوصيلات من التآكل.

الأظافر لا تقاوم الانسحاب إلا بفعل قوى الاحتكاك السطحي بينها وبين خشب العش. يمكن أن تنخفض قوى الاحتكاك عندما تتشكل تشققات في الخشب ، مما يقلل من قوة ضغط الظفر ، لذلك ، بالنسبة للأظافر القابلة للسحب ، من الضروري الامتثال لنفس معايير التباعد المقبولة للمسامير التي تعمل كدبابيس ثني (S 1 = 15 د ، س 2 ، 3 = 4 د).

مع تطبيق الحمل الثابت ، يتم تحديد قدرة تحمل التصميم لسحب مسمار واحد مطروق عبر الألياف وفقًا لمعايير التنسيب من خلال الصيغة:

حماية T vyd £ R vyd pd gv l ،

حيث R vyd هي مقاومة الانسحاب المحسوبة لكل وحدة من سطح التلامس للظفر بالخشب ، d gv هو قطر الظفر ، l الحماية هي الطول المقدر للجزء المقروص من الظفر الذي يقاوم الانسحاب ، م .

في الهياكل الخشبية (للهياكل المؤقتة) R vyd ،. عند تحديد Tvyd ، لا يزيد قطر الظفر المحسوب عن 5 مم ، حتى لو تم استخدام مسامير ذات سمك أكبر.

يجب أن يكون الطول المقدر لقرص الأظافر l zasch (باستثناء الطرف 1.5 د) 10d على الأقل ومرتين على الأقل من سمك اللوح المسمر. في المقابل ، يجب أن يكون سمك اللوح المسمر 4d على الأقل.

براغي (مسامير ملولبة بمفك براغي) و capercaillie (براغي بقطر 12-20 سم ، مثبتة بمفتاح ربط) يتم تثبيتها في الخشب ليس فقط عن طريق قوى الاحتكاك ، ولكن أيضًا من خلال تركيز الخيط اللولبي في الأخاديد اللولبية المقطوعة به في الخشب.

يجب أن يضمن ترتيب البراغي و Capercaillie وأبعاد الفتحات المحفورة إحكام العقص لقضيب Capercaillie بالخشب دون تقسيمه. S 1 \ u003d 10d ، S 2.3 \ u003d 5d. يجب أن يتوافق قطر جزء العش المجاور للدرز تمامًا مع قطر الجزء غير الخيطي من قضيب capercaillie. للحصول على توقف موثوق به للخيط اللولبي للغطاء المسحوبة بواسطة البراغي ، يجب أن يكون قطر الجزء المجوف من العش بطول الجزء الملولب بالكامل أقل من قطره الكامل بمقدار 2-4 مم.

إذا كان من الممكن أثناء التصميم السماح بترتيب متناثر من البراغي و Capercaillie بقطر لا يزيد عن 8-16 مم ، ثم يتم حفر المقابس بقطر يتم تقليله بمقدار 2-3 مم لكامل طول القرص.

إذا تم استيفاء هذه المتطلبات ، يتم تحديد قدرة تحمل التصميم لسحب المسمار أو كابرسيلي من خلال الصيغة:

T ext £ R ext pd screw l حماية ،

حيث R vyd هي المقاومة المحسوبة للسحب من الجزء غير المقطوع من البرغي أو كابركايلي ، المسمار d هو القطر الخارجي للجزء الملولب ، m ، l الحماية هو طول الجزء الملولب من المسمار أو كابركايلي ، م.

يتم إدخال جميع عوامل التصحيح لـ Rvyd وفقًا للتصحيحات الخاصة بمقاومة التكسير عبر الألياف.

من الأفضل استخدام Capercaillie والبراغي لربط الألواح المعدنية والمشابك والغسالات وما إلى ذلك بالعوارض والألواح الخشبية. في الوقت نفسه ، لا تحل كابركايلي والبراغي محل المسامير فحسب ، بل تحل أيضًا محل براغي التوصيل. إذا تم إرفاق عناصر خشبية أو خشب رقائقي تعمل بالفصل ، بمساعدة حواجز خشبية أو براغي ، فلن تصبح مقاومة سحب الجزء الملولب أمرًا حاسمًا ، ولكن مقاومة تكسير الخشب برأس الخشب احتج أو المسمار. في هذه الحالة ، من الضروري وضع غسالة معدنية بقياس 3.5d x 3.5d x 0.25d تحت الرأس.

مشبك الورقمن الصلب الدائري (أو المربع) بسمك 10-18 مم ، يتم استخدامها كعلاقات مساعدة ممتدة أو مثبتة في الهياكل المصنوعة من الأخشاب أو العوارض الدائرية ، في دعامات الجسور ، والسقالات ، ومزارع الأخشاب ، إلخ. لا تستخدم الدبابيس في الهياكل الخشبية الخشبية ، لأنها تقسم الألواح. عادة ما يتم طرق الدبابيس بنهايات الخشب الصلب بدون مآخذ حفر. القدرة على التحمل للقيد الفردي ، حتى مع زيادة المعايير ، غير مؤكدة.

كشفت الدراسات التجريبية عن كفاءة القيادة بدون دبابيس حفر من مقطع عرضي مدلفن d sk = 15 مم. بطول كافٍ للمسمار (6-7 d ck) ، تكون قدرة تحمل هذه المواد الأساسية مساوية تقريبًا لقدرة تحمل وتد مصنوع من الفولاذ المستدير بقطر 15 مم.

المشابك ، تمامًا مثل المواد الأساسية هي روابط ممتدة. السمة المميزة للمشابك هي موضعها بالنسبة للعناصر الخشبية المتصلة.

البراغي والعلاقات العاملة، بمعنى آخر. تُستخدم العناصر المعدنية الممتدة كمراسي ، ومعلقات ، وعناصر ممتدة من الهياكل الخشبية المعدنية ، ونفث الهياكل المقوسة والمقببة ، وما إلى ذلك. يجب فحص جميع عناصر الخيوط ومسامير العمل عن طريق الحساب وفقًا لمعايير الهياكل الفولاذية ويجب أخذها بقطر لا يقل عن 12 مم.

عند تحديد قدرة تحمل البراغي السوداء الفولاذية الشد ، التي تم إضعافها عن طريق الخيوط ، تؤخذ في الاعتبار المنطقة المخفضة F nt وتركيز الضغط المحلي s p ؛ لذلك ، يتم قبول مقاومات التصميم المنخفضة. يتم تقليل مقاومة تصميم الفولاذ في خيوط ومسامير مزدوجة أو أكثر متوازية التشغيل عن طريق الضرب بمعامل 0.85 ، مع مراعاة التوزيع غير المتكافئ للقوى. في الخيوط المعدنية ، يجب تجنب الضعف المحلي لقسم العمل.

تُستخدم وصلات البراغي العاملة وشدادات الربط فقط في الحالات التي تتطلب التثبيت أو التنظيم التشغيلي لطولها. تقع في أكثر الأماكن التي يمكن الوصول إليها من الأقواس والدعامات المعدنية الخشبية. وصلة تناكبية خالية من التوتر مصنوعة من الفولاذ المستدير ، مما يسمح بنقلها دون تفكيك.

يتم تنفيذ وصلات الشد للنفث الفولاذية المستديرة ، والتي تكون مطلوبة فقط في حالات نادرة ، باستخدام أكمام تثبيت ذات خيوط متعددة الخيوط. في حالة عدم وجود أدوات توصيل مصنوعة في المصنع ، يمكن عمل أدوات التوصيل الملحومة من صواميل مربعة (أو أفضل من 4) من الخيوط اليمنى واليسرى ، ملحومة معًا بشريطين من الصلب.

براغي التعادل، والتي تعتبر بشكل أساسي ذات أهمية متزايدة ولا يتم حسابها بناءً على تصور قوة تشغيلية معينة ، يتم استخدامها في جميع أنواع المفاصل تقريبًا ، بما في ذلك الوصلات والتقطيعات لضمان ملاءمة مريحة للألواح أو الحزم أو الأخشاب المستعبدة. يتم تحديد المقطع العرضي لمسامير الربط من خلال اعتبارات التثبيت ؛ يجب أن يكون أكبر ، كلما زادت سماكة عناصر العقدة المتصلة ، أي كلما زادت المقاومة المتوقعة لتقويم الألواح أو الحزم المشوهة أو الملتوية. في حالة انتفاخ الخشب لمجموعة الألواح المشدودة بإحكام بمسامير ، فإن قلب الترباس يتعرض لقوى شد طولية كبيرة. لتجنب كسر البرغي في نفس الوقت على طول المقطع الذي تم إضعافه عن طريق القطع ، يتم وصف غسالات مسامير الربط بمساحة منخفضة لسحق الخشب. مسافة بادئة آمنة للتوصيل للغسالة في الخشب. في حالة حدوث تورم ، يجب أن يحدث قبل أن يصل إجهاد الشد لعمود المزلاج إلى قيمة خطيرة.

مفصل قابل للطي مع تجعيد مزدوج للعناصر الملصقة الممتدة. تم فحص الوصلات اللاصقة للعناصر الخشبية الممتدة بواسطة V.G. ميخائيلوف. حدث تدمير المفاصل من الانقسام عند ضغوط القص المنخفضة على طول مستوى الكسر. تم تحقيق أعلى متوسط ​​إجهاد قص عند الفشل ، وهو 2.4 ميجا باسكال ، عند التقاطع مع أسافين التجعيد.

المفصل مع العقص المزدوج مغطى بطبقات 1 مصنوعة من الفولاذ الشريطي ، حيث يتم لحام الزوايا 2. لإيقاف الزوايا 6 بطريقة تجعل مستوى القص الذي يبدأ من الزاوية لا يتطابق مع خط الغراء.

يُظهر تحليل اختبارات المفاصل المتوترة أن القوة التي تضغط على العنصر في بداية مستوى الكسر أثناء القص ، وتعكس ضغوط الشد ، تخلق في نفس الوقت إجهادات قص إضافية وبالتالي تزيد من تركيزها في المنطقة الخطرة. عندما يتم إنشاء قوة تجعيد إضافية عبر الألياف في الطرف المقابل من مستوى القص (كما هو الحال في المفصل قيد الدراسة) ، يتم معادلة ضغوط القص ، وينخفض ​​تركيزها وإمكانية حدوث ضغوط تمتد عبر الألياف .

المفصل ذو الانضغاط المزدوج هو مفصل شد قابل للطي يخلق كثافة أولية ويسمح بالحفاظ عليها في المستقبل في ظل ظروف التشغيل (في حالة حدوث بعض الانكماش في العناصر المتصلة).

مفصل التقطيع على الخشب يحسب من الشرط:

يتم تحديد متوسط ​​قيمة مقاومة القص التصميم بالصيغة:

حيث ب = 0.125 ؛ ه = 0.125 س.

وصلات على قضبان فولاذية مُلصقة تعمل على السحب أو التثقيب. يُسمح باستخدام الوصلات على قضبان مُلصقة مصنوعة من حديد التسليح بملف جانبي دوري بقطر 12-25 مم ، للعمل من أجل الانسحاب والتثقيب ، في ظل ظروف تشغيل الهياكل عند درجة حرارة محيطة لا تزيد عن 35 درجة مئوية.

يتم لصق القضبان التي تم تنظيفها مسبقًا وإزالة الشحوم بمركبات أساسها الإيبوكسي في الثقوب المحفورة أو في الأخاديد المطحونة. يجب أن تؤخذ أقطار الفتحات أو أحجام الأخدود أكبر 5 مم من أقطار القضبان اللاصقة.

يجب تحديد قدرة تحمل التصميم لمثل هذا القضيب للسحب للخارج أو التثقيب على طول وعبر الألياف في الوصلات الممتدة والمضغوطة لعناصر الهياكل الخشبية المصنوعة من الصنوبر والتنوب بواسطة الصيغة:

T \ u003d R sc × p × (d + 0.005) × l × k · s ،

حيث d هو قطر القضيب الملصق ، م ؛ l طول الجزء المضمن من القضيب ، m ، والذي يجب أن يؤخذ وفقًا للحساب ، ولكن لا يقل عن 10 d ولا يزيد عن 30 d ؛ ك ج - معامل يأخذ في الاعتبار التوزيع غير المتكافئ لضغوط القص اعتمادًا على طول الجزء المضمن من القضيب ، والذي تحدده الصيغة: ك ج = 1.2 - 0.02 × (ل / د) ؛ Rsk هي المقاومة المحسوبة للخشب للتقطيع.

يجب أن تؤخذ المسافة بين محاور القضبان الملصقة ، على طول الألياف ، على الأقل S 2 = 3d ، وإلى الحواف الخارجية - على الأقل S 3 = 2d.

توصيلات عناصر التيار المستمر على المواد اللاصقة.

متطلبات المواد اللاصقة للهياكل الحاملة.

لا يمكن تحقيق المساواة في القوة والصلابة والمتانة للوصلات اللاصقة في الهياكل الخشبية إلا باستخدام المواد اللاصقة الهيكلية المقاومة للماء. تعتمد متانة وموثوقية الرابطة اللاصقة على ثبات الروابط اللاصقة ، ونوع المادة اللاصقة ، وجودتها ، وتقنية اللصق ، وظروف التشغيل ، والمعالجة السطحية للألواح.

يجب أن يوفر خط الغراء قوة مشتركة لا تقل عن قوة الخشب ، وللتقطيع على طول الألياف وللتمدد عبر الألياف. لم يتم بعد الحصول على قوة مفصل الغراء ، المقابلة لقوة الشد للخشب على طول الألياف ، لذلك ، في المفاصل الممتدة ، يجب زيادة مساحة الأسطح الملصقة بنحو 10 مرات عن طريق القطع المائل من المؤخرة بواسطة شارب أو سنبلة.

يجب إنشاء كثافة ملامسة المادة اللاصقة للأسطح المراد ربطها حتى في المرحلة السائلة اللزجة للمادة اللاصقة الهيكلية ، والتي تملأ جميع التجاويف والخشونة ، نظرًا لقدرتها على تبليل السطح الملتصق. كلما كانت الأسطح الملصقة أكثر سلاسة ونظافة ، وكلما كانت أكثر إحكامًا ، كلما زادت صلابة الترابط ، كلما كان الخط اللاصق أكثر اتساقًا وأرق. يتمتع الهيكل الخشبي ، الملصق بقوة من الألواح الرقيقة الجافة ، بميزة كبيرة على العارضة المقطوعة من جذع واحد ، ولكن لتحقيق هذه المزايا ، من الضروري الالتزام الصارم بجميع شروط التكنولوجيا الخاصة بالإنتاج الصناعي للهياكل الخشبية الملصقة.

بعد معالجة اللاصق الهيكلي ، لا يتطلب الوصلة اللاصقة المشكلة قوة وصلابة متساوية فحسب ، بل تتطلب أيضًا مقاومة الماء ومقاومة الحرارة والثبات الحيوي. أثناء الاختبار ، يجب أن يحدث تدمير النماذج الأولية للوصلات اللاصقة بشكل أساسي على طول الخشب الملصق ، وليس على طول الوصلة اللاصقة (مع تدمير الروابط الداخلية المتماسكة) وليس في الطبقة الحدودية بين الوصلة اللاصقة والمادة التي يتم لصقها ( مع تدمير الحدود ، السندات اللاصقة).

أنواع المواد اللاصقة.

تم استخدام الوصلات اللاصقة لفترة طويلة ، خاصة في النجارة. في بداية القرن العشرين ، بدأ استخدام الهياكل الخشبية الحاملة على غراء الكازين في سويسرا والسويد وألمانيا. ومع ذلك ، فإن المواد اللاصقة البروتينية من أصل حيواني ، والأكثر من ذلك من أصل نباتي ، لا تفي تمامًا بمتطلبات وصلات عناصر الهياكل الحاملة.

من الأهمية بمكان تطوير كيمياء المواد البوليمرية وإنتاج المواد اللاصقة الاصطناعية. توفر مواد البوليمر الاصطناعية ذات الخصائص المخطط لها القوة والمتانة المطلوبة للوصلات اللاصقة. يستمر البحث عن النطاق الأمثل للمواد اللاصقة الهيكلية والأوضاع المقابلة للإنتاج الضخم للهياكل الملصقة ، ولكن توجد الآن مجموعة من المواد اللاصقة الاصطناعية التي تسمح لك بربط أجزاء المباني الخشبية ليس فقط بالخشب.

على عكس الكازين والمواد اللاصقة البروتينية الأخرى ، تشكل المواد اللاصقة التركيبية اللاصقة التماسًا قويًا ومقاومًا للماء نتيجة تفاعل البلمرة أو التكاثف المتعدد. حاليًا ، يتم استخدام الريسورسينول والفينول والريسورسينول والألكيل ريزورسينول والمواد اللاصقة الفينولية بشكل رئيسي. وفقًا لـ SNiP II-22-80 ، يعتمد اختيار نوع المادة اللاصقة على ظروف درجة الحرارة والرطوبة لتشغيل الهياكل الملصقة.

تعتبر مرونة ولزوجة الوصلة اللاصقة مهمة بشكل خاص عند توصيل العناصر الخشبية بالمعدن والخشب الرقائقي والبلاستيك والعناصر الهيكلية الأخرى التي لها خصائص درجة الحرارة والانكماش والمرونة. ومع ذلك ، فإن استخدام المواد اللاصقة المطاطية المرنة في المفاصل المجهدة عادة ما يكون غير مقبول بسبب عدم كفاية قوة هذه المفاصل وزحفها المفرط تحت التحميل لفترات طويلة.

كلما كانت الألواح أكثر جفافاً ونحافة ، قل خطر التشقق فيها. إذا حدث التواء الانكماش للألواح المجففة حتى قبل معالجة الوصلة اللاصقة ، ولكن بعد توقف ضغط الضغط ، فسيتم كسر الرابطة بشكل لا رجعة فيه.

أنواع المفاصل على الغراء.

الوصلة الممتدة للعناصر الملصقة في المصنع مصنوعة على مسمار مسنن مع منحدر من الأسطح الملصقة حوالي 1:10. هذا الحل الموحد ليس أقل قوة من حل مفصل الشارب (بنفس المنحدر) ، فهو أكثر اقتصادا من حيث استهلاك الخشب وأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية في الإنتاج ؛ لذلك ، يجب أن تحل محل جميع أنواع الوصلات الأخرى تمامًا أثناء إنتاج المصنع.

يعمل السنبلة المسننة بشكل جيد في حالات الشد والانحناء والالتواء والضغط. وفقًا للاختبارات ، فإن قوة مفصل KB_3 ، حتى عند الكسر ، ليست أقل من قوة العمود الصلب ، الذي يضعف بسبب عقدة طبيعية للفئة 1 ، ¼-1/6 من عرض الجانب المقابل من جزء.

من الناحية العملية ، يوصى باستخدام الخيار الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية مع قطع المسامير المتعامدة على الوجه. هذا الخيار قابل للتطبيق على أي عرض للعناصر المراد لصقها ، حتى العناصر الملتوية قليلاً. عند ربط الكتل اللاصقة ذات المقاطع العرضية الكبيرة ، من الضروري استخدام اللصق البارد (أو الدافئ).

لربط صفائح الخشب الرقائقي في إنتاج المصنع ، فإن نفس النوع الموحد غير القابل للفصل هو وصلة تناكبية ؛ يتطلب استخدامه في العناصر الهيكلية المجهدة الامتثال للشروط التالية ؛ يؤخذ طول الشارب بما يعادل سمك 10-12 من الخشب الرقائقي ، ويجب أن يتطابق اتجاه ألياف القشرة الخارجية (القمصان) مع اتجاه القوى المؤثرة . يؤخذ ضعف الخشب الرقائقي العادي من خلال المفصل في الولايات المتحدة في الاعتبار بواسطة المعامل K osl \ u003d 0.6 ، وإضعاف الخشب الرقائقي المخبوز بالمعامل 0.8.

الوصلات اللاصقة والغراء الميكانيكية للعناصر في الهياكل باستخدام البلاستيك ومبادئ حسابها.

المفاصل اللاصقة هي المفاصل البلاستيكية الأكثر فاعلية وتنوعًا وشائعة. امنح الفرصة للالتصاق ببعض المواد والبلاستيك. مساوئ الترابط اللاصق: قوة شد عرضية منخفضة - مقاومة محدودة للحرارة. يتم استخدام المواد اللاصقة بالحرارة والمواد اللاصقة بالحرارة.

أنواع الاتصال انظر الشكل. يتم تحديد طول الوصلة اللاصقة على كل جانب من جوانب المفصل (طول التداخل) عن طريق حسابها لكل قطع ، ولكن ليس أقل من 8 سماكة للأسمنت الأسبستي ، وسمك 50 ورقة للمعادن ، وسماكة 20 ورقة للألياف الزجاجية. غالبًا ما تعمل المفاصل اللاصقة في القص ، ولكن في بعض الحالات قد يتعرض المفصل لقوى تسبب التوتر فيه ، وهو ما يسمى الانفصال. اعتمادًا على طبيعة توزيع ضغوط الشد على طول خط التماس ، يتم تمييز الفصل المنتظم وغير المتكافئ. في كثير من الأحيان ، تكون قوة الطبقة اللاصقة أعلى من قوة المادة التي يتم لصقها ، وفي هذه الحالة ، يتم تحديد المقاومة المحسوبة بواسطة المادة المراد ربطها. بالنسبة للوصلات اللاصقة ، تؤخذ معاملات ظروف العمل في الاعتبار: عامل درجة الحرارة ؛ ظروف الرطوبة الأحوال الجوية.

يتم الجمع بين الوصلات المعدنية اللاصقة ، وتتكون من وصلات معدنية نقطية وطبقة لاصقة تقع على طول خط اللحام بأكمله. هناك ملحومة الغراء ، الغراء المسمار ، والتثبيت الغراء. لديهم قوة أعلى مع الفصل غير المتكافئ. عندما يتم قصها ، فهي أقوى من المفاصل المعدنية. تُعرَّف مقاومة القص للوصلات المعدنية اللاصقة على أنها قوة البرشام أو اللولب أو اللحام النقطي مضروبة في عامل 1.25-2 ، والذي يأخذ في الاعتبار أداء المادة اللاصقة. يتم تحديد قوة البرشام والمسمار من حالة التكسير أو القص ، وقوة نقطة اللحام من حالة القص.

الوصلات الملحومة للعناصر البلاستيكية ومبادئ حسابها.

تستخدم الوصلات البلاستيكية الملحومة لتوصيل عناصر من نفس مادة اللدائن الحرارية. يتم إجراء اللحام بسبب العمل المتزامن لدرجات الحرارة والضغط المرتفعين. المزايا: كثافة عالية للدرز ، سرعة تنفيذها ، بساطة العمليات التكنولوجية. هناك طريقتان للحام: اللحام في تيار من الهواء الساخن (على غرار اللحام بالغاز للمعادن) وطريقة تلامس (تستخدم عند لحام زجاج شبكي ، بلاستيك فينيل ، بولي إيثيلين). 1) يتم تليين المادة وقضيب الحشو في تيار من الهواء الساخن المسخن إلى 250 درجة مئوية. يستخدم مسدس الحرارة كمصدر للهواء الدافئ. 2) بالنسبة لجهاز اللحام وفقًا لأحد متغيرات طريقة التلامس ، يتم قطع نقاط التلامس للجزءين المراد ربطهما بمنحدر 1: 3 ... 1: 5 ، محاذاة على طول منطقة الاتصال وثابتة في هذا الموقف. ثم يتم ضغط التماس وتسخينه. قوة اللحام أقل من قوة المادة. بالنسبة لبلاستيك الفينيل ، يكون الانخفاض في القوة 15-35٪ في الضغط والتوتر والانحناء ، وعند اختبار قوة تأثير معينة ، تقل القوة بنسبة 90٪.

أنواع القضبان المركبة ومحاسبة امتثال السندات في حسابها للضغط المركزي.

امتثال- قدرة التوصيلات أثناء تشوه الهياكل لتمكين القضبان أو الألواح المتصلة من تحريك إحداها إلى الأخرى.

أنواع القضبان المركبة: قضبان التغليف ؛ قضبان ذات فواصل قصيرة ؛ قضبان ، وبعض فروعها غير مدعومة في نهاياتها.

حزم رود.يتم دعم جميع فروع هذه القضبان في النهايات وإدراك قوة الضغط ، والمسافات بين الروابط على طول القضيب صغيرة ولا تتجاوز سمك سبعة فروع. يتم إجراء الحساب المتعلق بالمحور x-x ، المتعامد مع اللحامات بين الفروع ، كقسم صلب ، لأنه في هذه الحالة تكون مرونة القضيب المركب مساوية لمرونة فرع منفصل. يتم إجراء الحساب المتعلق بالمحور yy ، بالتوازي مع اللحامات ، مع مراعاة امتثال الروابط. بمسافة صغيرة بين الروابط على طول طول القضيب ، تساوي الطول الحر للفرع ، مساحة الفروع المدعومة ؛

تضعف ليونة الروابط من عمل عنصر مركب مقارنة بنفس العنصر في القسم الصلب. بالنسبة للعنصر المركب على السندات المرنة ، تقل قدرة التحمل ، وتزداد القابلية للتشوه ، وتتغير طبيعة توزيع قوى القص على طولها ، لذلك ، عند حساب وتصميم العناصر المركبة ، من الضروري مراعاة امتثال الروابط.

ضع في اعتبارك ثلاثة عوارض خشبية تتشابه أحمالها وامتداداتها ومقاطعها العرضية. دع حمولة هذه الحزم توزع بشكل موحد. شعاع المقطع الصلب الأول ، أي يتكون من شعاع واحد. دعنا نسمي هذه الحزمة C. لحظة القصور الذاتي للمقطع العرضي للحزمة I c \ u003d bh 3/12 ؛ لحظة المقاومة W c \ u003d bh 2/6 ؛ انحراف

و ج \ u003d 5 س ن ل 4/384 إي ج.

تتكون الحزمة الثانية P للقسم المركب من حزمتين متصلتين بوصلات مرنة ، مثل البراغي. ستكون لحظات القصور الذاتي ومقاومتها ، على التوالي ، I p و W p ؛ انحراف و ص.

يتكون الشعاع الثالث O من القسم المركب من نفس الحزم مثل الحزمة الثانية ، ولكن لا توجد وصلات هنا ، وبالتالي سيعمل كلا الشعاعين بشكل مستقل. لحظة القصور الذاتي للشعاع الثالث I o = bh 3/48 ، وهو 4 مرات أقل من عوارض المقطع الصلب. لحظة المقاومة W o \ u003d bh 2/12 ، وهي أقل مرتين من عوارض القسم الصلب. الانحراف f o \ u003d 5q n l 4 / 384EI o ، وهو أكبر بأربع مرات من انحراف الحزمة الصلبة.

ضع في اعتبارك ما سيحدث على الدعامة اليسرى للحزمة عندما تتشوه تحت الحمل. سوف يدور الدعم الأيسر لحزمة مقطع صلب بزاوية j ، وبالنسبة لشعاع مقطع مركب بدون وصلات ، بالإضافة إلى تشغيل الدعم الأيسر ، سيحدث تحول d حول الحزمة العلوية بالنسبة للحزمة السفلية.

في شعاع مركب على روابط مرنة ، سيتم منع الحزم من التحرك بواسطة البراغي ، لذلك فهي أقل هنا مما هي عليه في حزمة بدون روابط. وبالتالي ، فإن الحزمة المركبة ذات الأقواس المرنة تشغل موقعًا وسيطًا بين حزمة مقطع صلب وحزمة مركبة بدون أقواس. لذلك ، يمكنك كتابة: I c \ u003e I p \ u003e I o ؛ W c> W p> W o ؛ و ج

ويترتب على عدم المساواة هذه أن الخصائص الهندسية لحزمة مركبة على روابط مرنة I c، W p يمكن التعبير عنها من حيث الخصائص الهندسية لحزمة مقطع صلب ، مضروبة في معاملات أقل من واحد ، والتي تأخذ في الاعتبار امتثال الروابط: I p \ u003d kw I c و W p \ u003d kw W c ، حيث تختلف kw و kw من 1 إلى I o / I c ومن 1 إلى W o / W c ، على التوالي (مع شريطين I o / أنا ج = 0.25 ، و و و / و ج = 0.5.

يزداد انحراف الحزمة وفقًا لانخفاض لحظة القصور الذاتي f p \ u003d f c / k جيدًا.

وبالتالي ، يتم تقليل حساب الحزمة المركبة على الروابط المرنة إلى حساب حزمة المقطع الصلب مع إدخال المعاملات التي تأخذ في الاعتبار ليونة الروابط. يتم تحديد الضغوط العادية من خلال الصيغة: s و \ u003d M / W c k w £ R وحيث W c هي لحظة مقاومة الحزمة المركبة ككل ؛ k w هو معامل أقل من واحد ، مع مراعاة امتثال السندات.

يتم تحديد انحراف الحزمة المركبة على الروابط المرنة بالصيغة: f p \ u003d 5q n l 4 / 384EI c k w £ f pr ، حيث I c هي لحظة مقاومة الحزمة ككل ؛ ك ث - معامل أقل من واحد ، مع مراعاة امتثال الروابط.

تم إعطاء قيمة المعاملين k w و k w في SNiP II-25-80 "الهياكل الخشبية. معايير التصميم ".

يتم تحديد عدد الوصلات من خلال حساب قوة القص. يتم حساب قوة القص T على كامل عرض الحزمة ، التي تساوي tb ، بالصيغة: T \ u003d QS / I.

يشبه توزيع قوى القص بطول الطول توزيع ضغوط القص في شكل خط مستقيم يمر بزاوية على طول الأفقي. إجمالي قوة القص للحزمة في القسم من الدعم إلى النقطة التي سيكون فيها T \ u003d 0 مساويًا هندسيًا لمساحة المثلث. في حالتنا ، مع الحمل الموزع بشكل موحد T = 0 ، إذا كانت x = l / 2 ، ثم إجمالي قوة القص H = M max S / I.

في الحزمة المركبة عند السندات ، تظل قيمة قوة القص الكلية ثابتة. ومع ذلك ، نظرًا لمرونة الروابط ، ستتغير طبيعة توزيع قوى القص على طول الحزمة. نتيجة لتحول القضبان ، سيتحول الشكل المثلث إلى مخطط منحني ، قريب من موجة جيب التمام. إذا تم وضع الروابط بشكل موحد على طول الحزمة ، فيمكن لكل رابطة أن تدرك قوة قص مساوية لقدرتها على التحمل T c ، ويجب أن يدرك كل منهم قوة القص الكاملة. وبالتالي ، n c T c = M max S / I.

سوف يتوافق عمل هذا العدد من الوصلات مع مستطيل مجلس أبوظبي للتعليم ، أي سيتم زيادة التحميل على الاتصالات الموجودة بالقرب من الدعامات. لذلك ، عند حساب عدد الروابط ، يجب استيفاء شرطين:

يجب أن يأخذ عدد الروابط الموضوعة بالتساوي على قسم الشعاع من الدعم إلى القسم بأقصى لحظة قوة القص الكاملة

ن ج = M ماكس S / IT ج ؛

لا ينبغي زيادة التحميل على الوصلات الموضوعة بالقرب من الدعامات.

يتم تحميل التوصيلات القريبة من الدعامات بمقدار 1.5 مرة ، لذلك ، للامتثال للشرط الثاني ، من الضروري زيادة عددها بمقدار 1.5 مرة. وبالتالي ، فإن العدد المطلوب من الروابط في قسم الحزمة من الدعامات إلى القسم بأقصى لحظة سيكون n c = 1.5M max S / I br T c.

تظل طريقة الحساب لعناصر الانحناء الانضغاطي لقسم مركب على روابط مرنة كما هي بالنسبة لعناصر القسم الصلب ، ولكن يتم أيضًا أخذ ليونة الروابط في الاعتبار في الصيغ.

عند الحساب في مستوى الانحناء ، يواجه العنصر المركب مقاومة معقدة ، ويتم أخذ ليونة الروابط في الاعتبار مرتين:

· إدخال المعامل kw ، كما هو الحال في حساب العناصر المركبة للثني المستعرض ؛

· حساب المعامل x مع مراعاة انخفاض مرونة العنصر.

يتم تحديد الضغط الطبيعي من خلال الصيغة:

s c \ u003d N / F nt + M d / W nt k w £ R c ، حيث M d \ u003d M q / x و x \ u003d 1 - l p 2 N / 3000F br R c ؛ ل ص \ u003d مل ج ؛

حيث k c هو معامل ليونة المفاصل ، وتحول الروابط التي تم الحصول عليها من البيانات التجريبية ؛ ب هو عرض الجزء لا يتجزأ من المقطع العرضي ، سم ؛ ح هو الارتفاع الكلي للمقطع العرضي ، سم ؛ l احسب - الطول المقدر للعنصر ، م ؛ ن ث - عدد طبقات القص ؛ ن ج - عدد قطع الروابط في 1 متر من خط واحد ، مع عدة طبقات عدد مختلفتأخذ شرائح الارتباط متوسط ​​عدد الروابط.

الانحراف f p \ u003d 5q n l 4 / 384Ek w x £ f pr.

عند تحديد عدد الروابط التي يجب وضعها في القسم من الدعم إلى القسم بأقصى لحظة ، فإن الزيادة في القوة العرضية بعنصر منحن مضغوط n c \ u003d 1.5M max S / IT c x ..

يتم حساب العناصر المضغوطة من مستوى الانحناء تقريبًا دون مراعاة لحظة الانحناء ، أي كقضبان مركبة مضغوطة مركزيًا.

تتشكل النظائر المشعة الاصطناعية نتيجة للأنشطة البشرية: استخدام الطاقة النووية للأغراض العسكرية والسلمية ، واستخدام المواد المشعة في اقتصاد الدولة (الصناعة ، النقل ، الزراعة ، الطب ، البحث العلمي ، إلخ). النويدات المشعة - المنتجات الانشطارية للأسلحة النووية وانبعاثات الأجسام الخطرة الإشعاعية تتراكم فيها بيئة، بما في ذلك الغلاف المائي. [...]

يتم تنفيذ الهيكلة الاصطناعية للتربة عن طريق إدخال كمية صغيرة من المواد المكونة للبنية ، وخاصة المركبات العضوية (PV Vershinin). [...]

مادة أنثروبوجينيك مركب كيميائي متضمن في الغلاف الأرضي بسبب النشاط البشري. V. أ. ، التي يتم تضمينها في الدورة البيولوجية ، وبالتالي يتم استخدامها عاجلاً أم آجلاً في النظم البيئية ، ويتم تدمير المركبات الاصطناعية الغريبة عن الطبيعة ببطء شديد بواسطة الكائنات الحية والعوامل اللاأحيائية وتبقى خارج عملية التمثيل الغذائي للغلاف الحيوي مميزة. تتراكم هذه الأخيرة في المحيط الحيوي وتشكل تهديدًا للحياة. حالة خاصة من V. a. هي مركبات وعناصر كيميائية مدرجة بشكل طبيعي في التكوينات الطبيعية ، ولكن ينتقلها الإنسان من طبقة جغرافية إلى أخرى أو يتركز بها صناعياً. مثال على هذه العناصر هو المعادن الثقيلة التي يستخرجها الإنسان من أعماق الأرض إلى سطحها وتشتت هنا ، والمواد المشعة ، التي عادة ما تتشتت في الظروف الطبيعية على مساحات كبيرة وبتركيزات صغيرة. [...]

يتم حاليًا تحديد تكوين النويدات المشعة الاصطناعية التي تدخل البيئة المائية بشكل أساسي من خلال نواتج الانشطار للوقود النووي. يمكن أن تختلف النسبة بينهما اعتمادًا على نوع المفاعل وقوته وظروف التفاعل. لاحظ أيضًا أنه خلال الفترة

تم العثور على المواد الضارة في النفايات من مجموعة متنوعة من الصناعات: المعادن غير الحديدية (أملاح المعادن غير الحديدية) ، الهندسة الميكانيكية (السيانيد ، البريليوم ، مركبات الزرنيخ ، إلخ) ، إنتاج البلاستيك (البنزين ، الأثير ، الفينول ، ميثيل أكريلات ، إلخ) والألياف الصناعية (الفوسفور ، المركبات العضوية ، مركبات الزنك ، النحاس) ، صناعة النيتروجين (البوليسترين ، الكلوروبنزين ، الراتنجات المسرطنة ، إلخ) ، الحراجة ، النجارة وصناعات اللب والورق (الفينول ، كحول الميثيل ، التربنتين ، إلخ. .).) ، صناعة اللحوم (المواد العضوية) وغيرها الكثير. [...]

دعونا نقارن النظام البيئي الاصطناعي للمركبة الفضائية مع أي نظام طبيعي ، على سبيل المثال ، مع النظام البيئي للبركة. تظهر الملاحظات أن عدد الكائنات الحية في هذا التنوع الحيوي يظل ثابتًا إلى حد كبير (مع بعض التقلبات الموسمية). يسمى هذا النظام البيئي مستقرًا. يتم الحفاظ على التوازن طالما أن العوامل الخارجية لا تتغير. وأهمها تدفق المياه إلى الداخل والخارج ، وإمداد المغذيات المختلفة ، والإشعاع الشمسي. تعيش الكائنات الحية المختلفة في النظام البيئي للبركة. لذلك ، بعد إنشاء خزان اصطناعي ، يتم ملؤه تدريجياً بالبكتيريا والعوالق ثم الأسماك والنباتات العليا. عندما يصل التطور إلى ذروة معينة وتبقى التأثيرات الخارجية دون تغيير لفترة طويلة (تدفق المياه والمواد والإشعاع من جهة والتدفق أو التبخر وإزالة المواد وتدفق الطاقة إلى الخارج ، من جهة أخرى ) ، يستقر النظام البيئي للبركة. يتم إنشاء توازن بين الكائنات الحية. [...]

هناك أنظمة بيئية تم إنشاؤها بشكل مصطنع توفر عملية مستمرة من التمثيل الغذائي والطاقة داخل الطبيعة وبينها وبين الإنسان. يتم تقسيمها وفقًا لتأثير التنمية الاقتصادية إلى: طبيعية ، محفوظة سليمة ؛ معدل ، تغير من نشاط بشري ؛ تحول ، غيره الإنسان. [...]

Xenobiotics هي مواد يتم الحصول عليها عن طريق التخليق الاصطناعي ولا يتم تضمينها في عدد المركبات الطبيعية. [...]

تستخدم المواد المشعة على نطاق واسع في العديد من فروع الاقتصاد الوطني. تُستخدم النظائر المشعة الاصطناعية للكشف عن الخلل في المعادن ، وفي دراسة بنية المواد وتآكلها ، وفي فصل المواد وتخليق المركبات الكيميائية ، وفي الأجهزة والأدوات التي تؤدي وظائف التحكم والإشارة في الطب ، وما إلى ذلك [ ...]

طور الكيميائيون اليابانيون طريقة الحصول على الخلائط الاصطناعية عن طريق توليد مواد سامة من المحاليل العازلة. يتم تمرير الهواء الساخن المجفف والمنقى من الشوائب بسرعة ثابتة من خلال ماصات ذات محاليل مائية (الرقم الهيدروجيني = 5-12) من سيانيد البوتاسيوم (إنتاج حمض الهيدروسيانيك) ، كبريتيد الصوديوم (كبريتيد الهيدروجين) ، كبريتيد الصوديوم أو كبريتات الصوديوم (ثاني أكسيد الكبريت) ، نترات الصوديوم (أكاسيد النيتروجين) وبيكربونات الأمونيوم (الأمونيا). تسمح لك الطريقة بإنشاء تركيزات من هذه المواد 10-4-10-5٪ بخطأ لا يزيد عن 2-3٪ (rel.). [...]

مثل النظام البيئي الاصطناعي لسفينة الفضاء المبسطة ، فإن النظام البيئي للبركة قادر على الاكتفاء الذاتي. يعوق النمو غير المحدود التفاعلات بين النباتات المنتجة من ناحية والحيوانات والنباتات (المستهلكين والمحللين) من ناحية أخرى. يمكن للمستهلكين التكاثر فقط طالما أنهم لا يفرطون في الإمداد بالمغذيات المتاحة. إذا تبين أن تكاثرهم مفرط ، فسيتوقف نموهم ، حيث لن يكون لديهم ما يكفي من الغذاء. المنتجون ، بدورهم ، يحتاجون باستمرار إلى المعادن. يقومون أيضًا بإعادة تدوير منتجات النفايات. وهكذا ، تتجدد الدورة: تمتص النباتات (المنتجون) هذه المعادن ، وبمساعدة الطاقة الشمسية ، تعيد إنتاج العناصر الغذائية الغنية بالطاقة منها. [...]

يمكن أن يكون النظام البيئي أيضًا مصطنعًا. مثال على مثل هذا النظام البيئي ، مبسط للغاية وغير مكتمل مقارنة بالنظام الطبيعي ، هو سفينة الفضاء. يجب أن يعيش طيارها في الفضاء المغلق للسفينة لفترة طويلة ، مع الاكتفاء بإمدادات محدودة من الطعام والأكسجين والطاقة. في الوقت نفسه ، من المستحسن ، إن أمكن ، استعادة وإعادة استخدام الاحتياطيات المستهلكة من المادة والنفايات. لهذا في سفينة فضائيةيتم توفير وحدات تجديد خاصة ، ويتم إجراء تجارب مؤخرًا على الكائنات الحية (النباتات والحيوانات) ، والتي ينبغي أن تشارك في معالجة نفايات رواد الفضاء باستخدام طاقة ضوء الشمس. [...]

شمع العسل مادة كيميائية معقدة تنتجها غدد الشمع للنحل. يتكون من حوالي 15 مكونًا مستقلًا كيميائيًا. يتم استخدامه في إنتاج المستحضرات الصيدلانية وممارسة طب الأسنان والعطور والنجارة والجلود والورق والطيران وغيرها من الصناعات. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري بكميات كبيرة لإعداد الأساس الاصطناعي. الحصول على الشمع أثناء معالجة المواد الأولية للشمع. [...]

مياه الصرف الصحي من مصانع الألياف الاصطناعية ، وفحم الكوك ، والكيميائية ، والغاز الصخري التي تحتوي على مواد راتنجية ، والفينولات ، والميركابتان ، والأحماض العضوية ، والألدهيدات ، والكحول ، والأصباغ تشكل خطورة أيضًا. يمتد تأثيرها السام لمسافات طويلة ، خاصة في الأنهار ذات التيار القوي ، حيث يتم تمعدن الشوائب العضوية في مياه الصرف الصحي ببطء. تراكم النفايات السائلة في خزانات خاصة - المخلفات محفوف أيضًا بخطر كبير على البيئة: هناك حالات معروفة لاختراق هذه الخزانات والتسمم على مساحة كبيرة من مياه دنيستر وسفيرسكي دونيتس وبعض الآخرين. [...]

معلومات عامة. يمكن للطرق الحديثة للمعالجة البيولوجية الاصطناعية أن تقلل BOD20 وتركيز المواد الصلبة العالقة في مياه الصرف إلى 10-15 مجم / لتر. [...]

تتم معالجة المياه العادمة البيولوجية في الهياكل الاصطناعية في المرشحات البيولوجية وخزانات الهواء وخزانات الأكسجين. كمثال ، في الشكل. يوضح الشكل 18.22 مخططًا لمرشح بيولوجي مزود بإمدادات هواء قسرية. تدخل مياه الصرف الأولية عبر خط الأنابيب 3 إلى المرشح 2 ومن خلال أجهزة توزيع المياه 4 يتم رشها بالتساوي على منطقة المرشح. عند الرش ، تمتص المياه العادمة بعض الأكسجين الموجود في الهواء. في عملية التصفية من خلال التحميل 5 ، والذي يتم استخدامه ، على سبيل المثال ، الخبث ، والحجر المكسر ، والطين الموسع ، والبلاستيك ، والحصى ، يتم تشكيل فيلم بيولوجي على مادة التحميل ، حيث تمتص الكائنات الحية الدقيقة المواد العضوية. تزداد شدة أكسدة الشوائب العضوية في الفيلم بشكل كبير عندما يتم توفير الهواء المضغوط عبر خط الأنابيب / وشبكة الدعم في الاتجاه المعاكس للترشيح. تتم إزالة الماء المنقى من الشوائب العضوية من المرشح عبر خط الأنابيب 7. [...]

أصبح الناس مهتمين بدور الكائنات الحية الدقيقة في تداول المواد فقط بعد أن اكتشفها العالم الهولندي أنتون ليوينهوك عام 1674 ، وبدأ العلماء في استكشاف العالم المصغر بجدية ، والاعتماد على مساعدته منذ منتصف القرن التاسع عشر: أنتجت الصناعة مثل هذه الكمية من النفايات التي لم تعد قادرة على التعامل معها لعدة قرون. في عام 1887 ، كتب دبدين ، أحد مؤسسي طريقة المعالجة البيولوجية: من الملائم استخدام "كائنات دقيقة محددة مزروعة خصيصًا لهذه الأغراض. ثم ضع السائل لفترة كافية ، وقم بتهويته بقوة ، وأخيراً ، اخفضه في خزان. في الولايات المتحدة ودول أخرى ، منذ عام 1890 ، كانت المرشحات الحيوية قيد التشغيل ، حيث تمر النفايات السائلة عبر طبقة من الأحجار يتم فيها الحفاظ على نباتات مختلطة من الكائنات الحية الدقيقة. يوفر تدفق الهواء الطبيعي أو الاصطناعي ، على عكس تدفق النفايات ، التهوية. [...]

في تقنية إمداد المياه ، يتم ترتيب الخزانات الاصطناعية والبحيرات الاصطناعية ، حيث توجد وفرة من النباتات والحيوانات ، والتي تملأ عمود الماء بأكمله. في عملية الحياة ، تستنفد هذه الكائنات العناصر الغذائية ، ونتيجة للعلاقات العدائية ، يتم تدمير البكتيريا الدقيقة جزئيًا بواسطة الحيوانات المائية ، وبمساعدة العاثيات ، تكتمل مكافحة البكتيريا الضارة. [...]

الغلاف المائي ملوث بمواد مشعة لها نوعان من المنشأ: طبيعي واصطناعي. [...]

كمركب للطاقة الشمسية ، يجب أن تستجيب المادة الحية في نفس الوقت لكل من التأثيرات الخارجية (الكونية) والتغيرات الداخلية. يجب أن تؤدي الزيادة أو النقصان في كمية المادة الحية في مكان ما من المحيط الحيوي إلى عملية متزامنة مع الإشارة المعاكسة في منطقة أخرى نظرًا لحقيقة أن العناصر الغذائية المنبعثة يمكن استيعابها بواسطة بقية المادة الحية أو هناك يكون نقصا منهم. ومع ذلك ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار سرعة العملية ، في حالة التغيير البشري المنشأ ، أقل بكثير من الانتهاك المباشر للطبيعة من قبل الإنسان. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحدث الاستبدال المناسب دائمًا. يؤدي الانخفاض في حجم الأفراد المشاركين في عمليات الطاقة إلى وضع مجموعة كبيرة من الانتظام الديناميكي الحراري من جميع مجموعات التعميمات المذكورة أعلاه موضع التنفيذ (القسم 3.2 - 3.9). يتغير هيكل المادة الحية وجودتها بالكامل ، وهذا في النهاية لا يمكن أن يفيد الشخص - أحد المشاركين في عملية الحياة. ينتهك الجنس البشري الأنماط الطبيعية لتوزيع المادة الحية على الكوكب ويأخذ على عاتقه ، في قناته البشرية المنشأ ، ما لا يقل عن 1.6X 1013 واط من الطاقة سنويًا ، أو 20٪ من إنتاج المحيط الحيوي بأكمله 1. بالإضافة إلى ذلك ، قام الناس بشكل مصطنع وغير معوض بتقليل كمية المادة الحية على الأرض ، على ما يبدو بنسبة 30٪ على الأقل. يؤدي هذا إلى استنتاج مفاده أن الكوكب يواجه أزمة ديناميكية حرارية عالمية ، والتي ستظهر بأشكال عديدة في نفس الوقت. نظرًا لأن هذه عملية قصور ذاتي ، فإن مراحلها الأولية بالكاد يمكن ملاحظتها ، ولكن سيكون من الصعب للغاية إيقاف ظاهرة الأزمة. [...]

تُستخدم العديد من المواد المسامية الاصطناعية والطبيعية كمواد ماصة: الرماد ، نشارة الخشب ، الخث ، نسيم فحم الكوك ، هلام السيليكا ، الطين النشط ، إلخ. الكربون المنشط من مختلف العلامات التجارية عبارة عن مواد ماصة فعالة ؛ يتميز نشاط المادة الماصة بكمية المادة الممتصة لكل وحدة حجم أو كتلة من المادة الماصة (كجم / م 3 ، كجم / كجم). [...]

الأسمدة هي مواد عضوية وغير عضوية تستخدم في الزراعة وتربية الأسماك لزيادة إنتاجية النباتات المستزرعة وإنتاجية الأسماك في الأحواض. وهي: المعدنية (أو الكيميائية) ، والعضوية والبكتيرية (الإدخال الاصطناعي للكائنات الحية الدقيقة من أجل زيادة خصوبة التربة). تحتوي الأسمدة المعدنية المستخرجة من باطن الأرض أو المركبات الكيميائية التي تم الحصول عليها صناعيًا على العناصر الغذائية الرئيسية (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم) والعناصر الدقيقة المهمة للحياة (النحاس والبورون والمنغنيز ، إلخ). الأسمدة العضوية هي الدبال ، الخث ، السماد الطبيعي ، فضلات الطيور (ذرق الطائر) ، السماد العضوي ، الإضافات البيولوجية ، إلخ. [...]

تختلف تقنية تحضير هذه الأنواع من الوقود ، لكن جميعها تحتوي على نسبة منخفضة من الرماد ومحتوى منخفض من المواد المتطايرة (5-10٪). [...]

قد تحتوي المياه الطبيعية على مواد مشعة من أصل طبيعي واصطناعي. يتم إثراء الماء بالنشاط الإشعاعي الطبيعي عند المرور عبر الصخور التي تحتوي على عناصر مشعة (نظائر اليورانيوم والراديوم والثوريوم والبوتاسيوم ، إلخ). تصبح الأملاح ذات النشاط الإشعاعي الاصطناعي ملوثة عندما تدخل المياه إليها من المؤسسات الصناعية والبحثية والطبية التي تستخدم المستحضرات المشعة. تتلوث المياه الطبيعية أيضًا بالعناصر المشعة أثناء التفجيرات التجريبية للأسلحة النووية الحرارية. [...]

بدون التقيد الصارم بالجرعات والاحتياطات ، تشكل مواد إزالة الأوراق خطرًا خطيرًا على الحيوانات والبشر. في بعض الأحيان ، تُستخدم مواد إزالة الأوراق ومزيلات الأزهار (لتدمير أزهار النباتات) لأغراض عسكرية للتدمير الهمجي للغابات في أراضي العدو. نعم ، في الستينيات والسبعينيات. استخدمت الولايات المتحدة هذه مواد كيميائيةبالنسبة للعمليات العسكرية في الهند الصينية ، ولا سيما في فيتنام ، تم رش أكثر من 22 مليون لتر من مادة سامة للغاية ("خليط برتقالي") فوق الغابات والحقول. أدى ذلك إلى التدمير الكامل للغابات والمحاصيل على مساحات شاسعة. [...]

تتميز النظم البيئية الطبيعية ، على عكس الأنظمة الاصطناعية (الإنتاج) ، بالتداول المغلق للمادة ، والنفايات المرتبطة بوجود مجموعة منفصلة هي مصدر المواد التي تضمن وجود مجموعة أخرى أو في كثير من الأحيان عدة مجموعات أخرى متضمنة في التكاثر الحيوي معين. التكاثر الحيوي ، الذي يُفهم على أنه مجموعة تطورية من مجموعات النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة ، المميزة لمنطقة معينة ، له دوران دوري للمواد. يتم نقل جزء من مواد النظام البيئي فيما يتعلق بحركة الهواء والماء وتآكل التربة وما إلى ذلك ، على سطح الأرض ويشارك في تداول أكثر عمومية للمواد في المحيط الحيوي. إن الدوران الدوري للمواد في النظم البيئية الفردية وفي جميع أنحاء المحيط الحيوي ، والذي تشكل على مدى مليون عام من التطور ، هو نموذج أولي لتقنية الإنتاج المبررة بيئيًا. [...]

في حالة عدم وجود أي من هذه العناصر في هذا الماء ، يتم إضافته بشكل مصطنع. المياه العادمة المنزلية غنية بهذه المواد ، لذلك غالبًا ما تضاف ، على سبيل المثال ، إلى مياه مصانع الصباغة والتبييض. [...]

تصنع أوعية خاصة للزراعة المائية في العديد من النماذج من مواد اصطناعية مختلفة وسيراميك. توجد أوعية بأحجام مختلفة للنباتات الفردية وحاويات كبيرة للتركيبات الزخرفية. غالبًا ما يتم تجهيز الأوعية الكبيرة بحامل نبات (على شكل عصا) ، يتم توصيله بلوحة خاصة أسفل الحاوية. تتكون أواني الزراعة المائية من وعاء خارجي وبطانة داخلية مضلعة أو متعددة الفتحات. كل وعاء ، بغض النظر عن حجمه ، لديه مؤشر مستوى الحل. بالنسبة للجزء الأكبر ، هذه نافذة عرض بمقياس. [...]

تعتمد طريقة تحديد نشاط نازعة الهيدروجين على قدرة بعض المواد - المؤشرات على اكتساب لون مستقر أثناء الانتقال من حالة مؤكسدة إلى حالة مخفضة. المؤشر ، كما كان ، متقبل ركيزة اصطناعي للهيدروجين ، والذي ، أثناء الأكسدة الكيميائية الحيوية ، ينتقل إلى هذه المادة من الركيزة المؤكسدة بواسطة إنزيمات ديهيدروجينيز. معيار نشاط الإنزيم هو معدل تغير لون أزرق الميثيلين أو مقدار TTX المخفض ، أي ثلاثي فينيل فومازون الناتج ، الذي له لون أحمر. [...]

تتمتع الصيغة (5.57) بمزايا على تلك المستخدمة سابقًا ، والتي وفقًا لها ، عند V = 0 ، تبين أن تركيز مادة ضارة يساوي اللانهاية وكان من الضروري وضع حد لسرعة التصميم بشكل مصطنع. [. ..]

تغيرت بيئة النظم الحضرية ، على كل من أجزائها الجغرافية والجيولوجية ، بشكل كبير ، وفي الواقع ، أصبحت مصطنعة ؛ الموارد الطبيعية، التلوث وتنقية البيئة ، هناك عزل متزايد للدورات الاقتصادية والإنتاجية عن التمثيل الغذائي الطبيعي (التحولات البيوجيوكيميائية) وتدفق الطاقة في النظم البيئية الطبيعية. وأخيرًا ، توجد هنا أعلى كثافة سكانية وبيئة اصطناعية ، الأمر الذي لا يهدد صحة الإنسان فحسب ، بل يهدد أيضًا بقاء البشرية جمعاء. صحة الإنسان هي مؤشر على جودة هذه البيئة. [...]

تُفهم البيئة من حولنا على أنها مجمل الطبيعة "النقية" والبيئة التي أوجدتها الحقول التي يحرثها الإنسان ، والحدائق والمنتزهات الاصطناعية ، والصحاري المروية ، والمستنقعات المجففة ، والمدن الكبيرة ذات النظام الحراري الخاص ، والمناخ المحلي ، وإمدادات المياه ، دوران مختلف المواد العضوية وغير العضوية وغيرها [...]

يحدث انتهاك لاستقرار الأنظمة الغروانية أثناء التخثر أو التلبد والترشيح التلامسي عن طريق إدخال مواد تساهم في التصاق أو اتصال الجسيمات الغروانية. تميل الجزيئات الكبيرة من المواد الطبيعية والاصطناعية ، وخاصة المحلول الكهربائي المتعدد ، إلى التراكم على السطح البيني. يتم استخدام هذه المواد بنجاح كعوامل تجميع. تنتمي أملاح الحديد والألمنيوم المستخدمة كمخثرات ومزيلات استقرار أيضًا إلى عوامل التجميع نظرًا لقدرتها على تكوين منتجات التحلل المائي متعدد النوى Mn (OH) T2 + ، والتي يتم امتصاصها جيدًا على واجهة الجسيمات المائية. مع زيادة تركيز الإلكتروليتات المحايدة (التي لا تظهر تفاعلًا محددًا) ، تصبح الغرويات أيضًا أقل استقرارًا نظرًا لحقيقة أن الجزء المنتشر من الطبقة المزدوجة الكهربائية يتم ضغطه بواسطة المضادات. [...]

تعتمد طريقة الحصول على النباتات من خلية واحدة على قدرة الأنسجة النباتية لعدد من الأنواع على النمو بشكل غير عضوي على وسط صناعي خاص يحتوي على مغذيات ومنظمات نمو. عند زراعة الأنسجة النباتية على مثل هذه الوسائط ، فإن العديد من الخلايا قادرة على التكاثر غير المحدود ، وتشكيل طبقات (كتلة) من الخلايا غير المتمايزة ، تسمى الكالس. إذا تم تقسيم الكالس إلى خلايا فردية واستمر زراعة الخلايا المعزولة وسائط المغذيات، ثم يمكن للنباتات الحقيقية أن تتطور من خلايا فردية (مفردة). تسمى قدرة الخلايا الجسدية المفردة للنباتات على التطور إلى نبات حقيقي (كامل) توتيبوتيسي. من الممكن أن تكون القدرة الكاملة متأصلة في خلايا جميع النباتات المورقة. ولكن حتى الآن تم العثور عليها في نباتات محدودة النطاق. على وجه الخصوص ، تم العثور على هذه القدرة في خلايا البطاطس والجزر والتبغ وعدد من أنواع المحاصيل الزراعية الأخرى. لقد دخلت طريقة هندسة الخلايا النباتية هذه بالفعل في ممارسة واسعة. ومع ذلك ، فإن النباتات التي تم تطويرها من خلية واحدة تتميز بعدم الاستقرار الوراثي ، والذي يرتبط بالطفرات في كروموسوماتها. نظرًا لأن عدم الاستقرار الجيني ينتج عنه مجموعة متنوعة من أشكال النباتات ، فهي مفيدة جدًا كمواد أولية للتكاثر. [...]

في محتوى العلاقات البيئية ، هناك نوعان العنصر الهيكلي- العلاقات الاجتماعية - البيئية التي تتطور بين الناس في بيئتهم الاصطناعية وتؤثر بشكل غير مباشر على الموطن الطبيعي للأشخاص والعلاقات الواقعية العملية ، والتي تشمل أولاً ، علاقة الشخص مباشرة بالموطن الطبيعي ، وثانيًا ، العلاقات المادية و مجالات إنتاج الحياة البشرية ، المرتبطة بعملية استيلاء الإنسان على القوى الطبيعية والطاقة والمادة ، وثالثًا ، علاقة الإنسان بالظروف الطبيعية لوجوده ككائن اجتماعي. [...]

علاوة على ذلك ، من الواضح أن أكبر إنتاج للحبوب يقع في مرحلة مبكرة من تطور النبات عن الحد الأقصى لإجمالي صافي الإنتاج (تراكم المادة الجافة) (الشكل 15 ، 2>). في السنوات الأخيرة ، زادت غلات الحبوب بشكل كبير بسبب حقيقة أنه تم الاهتمام ببنية المحصول. تمت تربية الأصناف بنسبة وزن عالية من الحبوب إلى القش والتي تنتج أيضًا أوراقًا بسرعة بحيث يصل مؤشر الأوراق إلى 4 ويظل عند هذا المستوى حتى الحصاد ، والذي يتم إجراؤه في وقت تراكم العناصر الغذائية الأكبر (انظر Loomis وآخرون ، 1967 ؛ Armey and Greer ، 1967). لا يؤدي هذا الانتقاء الاصطناعي بالضرورة إلى زيادة إجمالي إنتاج المادة الجافة للمصنع بأكمله ؛ إنه يؤدي إلى إعادة توزيع هذا الإنتاج ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​المزيد من الإنتاج على الحبوب وأقل على الأوراق والسيقان والجذور (انظر الجدول 36). [...]

منذ الثلاثينيات - الأربعينيات من القرن الحالي ، فيما يتعلق بتطوير استخدام الطاقة الذرية ، أصبحت البيئة ملوثة بشكل كبير بالمواد المشعة ومصادر الإشعاع. يرتبط التلوث الخطير بشكل خاص بالتطوير والاختبار والاستخدام ( قنابل ذريةأسقطت على هيروشيما وناجازاكي) الأسلحة النووية. تتيح طرق الإشعاع لأكسدة البارافينات في إنتاج المنظفات استبدال الراتنجات الاصطناعية بدهون الطعام. تزيد النظائر المشعة (الذرات الموسومة) التي تدخل في العمليات والمركبات الكيميائية من إمكانية دراسة التكنولوجيا وتحسينها. في صناعة الألياف الاصطناعية ، تستخدم النظائر المشعة لتفريغ الكهرباء الساكنة. أصبحت طريقة الكشف عن عيوب الأشعة السينية منتشرة لاكتشاف العيوب في المسبوكات واللحام. [...]

المرحلة التالية المفترضة على طريق ظهور الحياة هي ظهور الخلايا الأولية. أظهر عالم الكيمياء الحيوية السوفياتي البارز A.I. Oparin أن الحويصلات تتشكل في محاليل قائمة من المواد العضوية - "قطرات" مجهرية محدودة بقشرة شبه منفذة - الغشاء الأساسي. يمكن أن تتركز المواد العضوية فيها ، وتزداد التفاعلات والتمثيل الغذائي مع البيئة بشكل أسرع ؛ يمكنهم حتى الانقسام مثل البكتيريا. وقد لاحظ فوكس عملية مماثلة أثناء تفكك البروتينات الاصطناعية ، حيث أطلق على هذه القطيرات كريات مجهرية. [...]

تم العثور على البروتوزوا في كل مكان في مياه الصرف الصحي ، والحمأة ، والبراز ، والتربة ، والغبار ، ومياه الأنهار ، والبحيرات ، والمحيطات ، وفي محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تعمل في ظروف هوائية. يقومون بدور نشط في تمعدن المواد العضوية في الظروف الطبيعية والاصطناعية لتنقية المياه الطبيعية ومياه الصرف. ولكن يجب أن نتذكر أن بعض الأوليات هي مسببات أمراض الإنسان والحيوان. [...]

تبدأ معالجة بذور الغابات المقطوعة باستخراج البذور من مخاريط الأنواع ذات القيمة الاقتصادية (الصنوبر الاسكتلندي ، والتنوب الأوروبي ، والصنوبر السيبيري). لهذه الأغراض ، يتم استخدام التجفيف الطبيعي (الجوي الشمسي) والتجفيف الاصطناعي ، ويتم إجراء هذا الأخير في غرف خاصة من مجففات مخروطية. تستخدم المجففات المخروطية الثابتة (الشكل 1.3) والمتنقلة ShP-0.06 (الشكل 1.4) ، و SM-45 الرف والأسطوانة ، والتي تعد جزءًا من مجمعات المعالجة المخروطية ولديها أماكن لتلقي المواد الخام لبذور الغابات ، ومستودعات لها التخزين والمباني التكنولوجية. توجد غرف التجفيف فيه ، حيث يتم تزويد الهواء الجوي الساخن بما لا يزيد عن 45 درجة مئوية للتنوب و 50 درجة مئوية للصنوبر. مع وضع التجفيف هذا ، القريب من الوضع الطبيعي ، لا يحدث تبخير أو ارتفاع درجة حرارة البذور. تؤدي زيادة درجة حرارة التجفيف فوق الحدود المحددة إلى انضغاط المغذيات الاحتياطية في خلايا البذرة ، مما يضعف النشاط الحيوي لجنينها. يتم تعطيل عملية التمثيل الغذائي ، ويتم إعاقة عمل الإنزيمات في وقت إنبات البذور ، وتتطور البكتيريا المسببة للأمراض والجراثيم الفطرية ، مما يؤدي إلى موت البذور. [...]

النظام البيئي البشري المنشأ هو أمر آخر. جميع قوانين الطبيعة الأساسية صالحة لذلك ، ولكن على عكس التكاثر الحيوي الطبيعي ، لا يمكن اعتباره مفتوحًا. ضع في اعتبارك ، على سبيل المثال ، النظام البيئي لمنشأة تهوية اصطناعية لمعالجة مياه الصرف الصحي - خزان هوائي. عند دخول خزان الطائرات ، يتم امتصاص المواد الموجودة في مياه الصرف الصحي بواسطة سطح ما يسمى الحمأة المنشطة ، أي مجموعات ندفية من البكتيريا والأوليات والكائنات الحية الأخرى. يتم استيعاب هذه المواد جزئيًا بواسطة كائنات الحمأة المنشطة ، ويتم امتصاصها جزئيًا ، وتستقر الحمأة المنشطة في قاع الخزان الجوي. مع التدفق المستمر لمياه الصرف الصحي ، تتراكم المواد الموجودة فيها في خزان الطائرات ، ويقل تركيز الحمأة المنشطة في خزان الطائرات ، ونموها غير كافٍ للحفاظ على التركيز اللازم لامتصاص المواد الضارة. في النهاية ، حالة التوازن لمثل هذا النظام البيئي مضطربة ، وتنخفض جودة التنقية ، وتحدث عمليات غير مرغوب فيها ، على سبيل المثال ، "انتفاخ" الطمي المرتبط بالتكاثر الجماعي للفطريات والطحالب الخيطية التي تثبط البكتيريا. نتيجة لذلك ، توقف النظام عن العمل. [...]

تتكون التقنيات الحديثة المكثفة لإنتاج دقيق الفيتامينات من التجفيف السريع (في بضع دقائق) للكتلة النباتية الخضراء في تدفق ناقل حراري ساخن ثم طحن جزيئاتها إلى حجم 1.5 ... 2 مم. يتم الحفاظ على العناصر الغذائية والفيتامينات بشكل أفضل مع التجفيف الصناعي المكثف مقارنة بالتهوية الطبيعية. ومع ذلك ، فإن انتهاك تقنية التجفيف السريع يؤدي إلى تدهور في تكوين المكونات الغذائية للخضار الخشبية ويقلل من قابليتها للهضم. من الضروري التحكم بدقة في درجة حرارة الناقل الحراري وسرعة مرور المواد الخام ، اعتمادًا على رطوبة الكتلة النباتية الخضراء ودرجة الحرارة المحيطة والمعلمات الأخرى. [...]

عند المدخل وبالقرب من الخلية ، يتم إنشاء نوع من قعقعة أسراب من النحل. النحل ، الذي يرتفع في الهواء ، يدور لبعض الوقت على مسافة قصيرة من الخلية. ثم يبدأون في التجمع على فرع أو جذع (في حالة الغياب يرتبون أماكن اصطناعية - "ترقيع") ، وينضم إليهم الرحم. يتم تسريع عملية جمع سرب في مكان واحد من خلال حقيقة أن نحل المجموعة التي توجد بها الملكة يرفعون بطنهم وغددهم المفتوحة التي تفرز مادة ذات رائحة قوية ورفرف أجنحتها بقوة ، مما ينشر الرائحة في الفضاء. [...]

إلى جانب ذلك ، من الضروري الانتباه إلى المشكلة المرتبطة بالمكانة البيئية للحيوانات ، أي الوظيفة التي يؤدونها في التكاثر الحيوي. من خلال هذه الوظيفة التي تتميز بالاستهلاك والتحويل من قبل العواشب المواد العضويةالنباتات ، يتم الحفاظ على الحالة الطبيعية للتكاثر الحيوي الطبيعي. ومع ذلك ، في ظروف مجمعات الثروة الحيوانية كنظم بيئية اصطناعية ، يتم انتهاك هذا ، مما يؤدي إلى تغييرات سلبية في الطبيعة. [...]

تدابير الحماية الخاصة المياه الجوفيةمن التلوث إلى اعتراض المياه الملوثة من خلال الصرف ، وكذلك عزل مصادر التلوث عن بقية الخزان الجوفي. واعد جدا في هذا الصدد إنشاء حواجز جيوكيميائية اصطناعية على أساس نقل الملوثات إلى أشكال غير نشطة. للقضاء على مصادر التلوث المحلية ، يتم إجراء ضخ طويل الأمد للمياه الجوفية الملوثة من آبار خاصة. [...]

المثال الكلاسيكي لاستخدام التداخل الاتجاهي هو حماية غابات البلوط في الولايات المتحدة من عثة الغجر. في أحد المتغيرات لحماية الغابات ، تم استخدام الظروف التي يجد فيها ذكر صغير متحرك أنثى أكبر ، غير نشطة برائحة مادة جذابة تفرزها ، وعلى مسافة كبيرة إلى حد ما (عشرات ومئات الأمتار). من خلال دراسات خاصة ، تمكن العلماء من تحديد التركيب الكيميائي لهذه المادة (الجاذب) وإنشاء نظيرها الاصطناعي. تم تشريب هذا التناظرية (أو تغطيته) بقطع صغيرة من الورق الخاص ، والتي كانت مبعثرة فوق الغابات من الطائرات ، مما أدى إلى تكوين خلفية عطرية ومنع الذكور من توجيه أنفسهم بحثًا عن الإناث. [...]

يمكن أن تمنع المعالجة العميقة لمياه الصرف الصحي دخول N و P إلى المسطحات المائية ، حيث يتم تقليل محتوى هذه العناصر بنسبة 8-10٪ أثناء المعالجة الميكانيكية ، وبنسبة 35-50٪ بالمعالجة البيولوجية ، وبنسبة 98-99٪ بالمعالجة العميقة . بالإضافة إلى ذلك ، تم تطوير عدد من التدابير لمكافحة عملية التخثث مباشرة في المسطحات المائية ، على سبيل المثال ، زيادة اصطناعية في محتوى الأكسجين باستخدام منشآت التهوية. تعمل هذه المنشآت حاليًا في الاتحاد السوفياتي وبولندا والسويد ودول أخرى. لتقليل نمو الطحالب في المسطحات المائية ، يتم استخدام مبيدات الأعشاب المختلفة. ومع ذلك ، فقد وجد أنه بالنسبة لظروف المملكة المتحدة ، فإن تكلفة معالجة مياه الصرف الصحي العميقة من المغذيات ستكون أقل من تكلفة مبيدات الأعشاب التي يتم إنفاقها لتقليل نمو الطحالب في المسطحات المائية. ضروري لهذا الأخير هو خفض تركيز النترات ، التي تشكل خطرا على صحة الإنسان. اعتمدت منظمة الصحة العالمية الحد الأقصى المسموح به لتركيز النترات في مياه الشرب وهو 45 مجم / لتر أو 10 مجم / لتر من حيث النيتروجين ، وتم اعتماد نفس القيمة وفقًا للمعايير الصحية للأجسام المائية. تؤثر كمية وطبيعة مركبات النيتروجين والفوسفور على الإنتاجية الكلية للمسطحات المائية ، ونتيجة لذلك تم إدراجها ضمن المؤشرات الرئيسية في تقييم درجة تلوث مصادر المياه. [...]

تختلف المرشحات الحيوية أو مرشحات الهواء عالية التحميل عن المرشحات المسقطة بقوة الأكسدة العالية ، والتي تتحقق من خلال خصوصية تصميمها. في هذا الهيكل ، يكون حجم الحبوب للحمل أكبر من فلاتر التنقيط ، ويتراوح من 40 إلى 05 ملم. هذا يساهم في زيادة الحمل على سائل النفايات. يوفر التصميم الخاص للقاع والصرف تطهيرًا صناعيًا للهيكل بالهواء. تضمن السرعة العالية نسبيًا لسائل النفايات في جسم المرشح الحيوي الإزالة المستمرة للمواد المتأخرة غير القابلة للذوبان والفيلم البيولوجي الميت منه. [...]

على عكس التلوث الكيميائي (المكون) ، فإن هذه الأشكال هي تلوث فيزيائي (أو حدودي) مرتبط بالانحراف عن معيار المعايير الفيزيائية للبيئة. إلى جانب التلوث الحراري (الحراري) ، تعتبر أنواع التلوث الخطرة خفيفة - وهو انتهاك للنظام الطبيعي للإضاءة في مكان معين نتيجة التعرض لمصادر الضوء الاصطناعي ، مما يؤدي إلى حدوث حالات شاذة في حياة الحيوانات والنباتات ؛ الضوضاء - نتيجة لزيادة شدة وتواتر الضوضاء فوق المستوى الطبيعي ؛ اهتزاز؛ الكهرومغناطيسية ، التي تنشأ نتيجة للتغيرات في الخصائص الكهرومغناطيسية للوسط بسبب وجود خطوط الطاقة والتركيبات الكهربائية القوية وأنواع مختلفة من بواعث وتؤدي إلى شذوذ جيوفيزيائي محلي وعالمي وتغيرات في الهياكل البيولوجية الدقيقة ؛ المشعة - تجاوز المستوى الطبيعي للمواد المشعة في البيئة. [...]

دخل قانون المسؤولية الجنائية عن إلحاق الضرر بنظام التشغيل حيز التنفيذ في 1 يناير 1991 ، أيضًا في ألمانيا. وفقًا للقانون الجديد ، لا تنطوي المسؤولية الجنائية على تأثير كيميائي فحسب ، بل تشمل أيضًا تأثيرًا ماديًا على البيئة (الاهتزاز والضوضاء والإشعاع والحرارة والانبعاثات البخارية ، وما إلى ذلك). يتم تطبيق العقوبات الجنائية في حالة التلوث العرضي وفي حالة الزيادة التدريجية في التدهور البيئي. إجراءات إثبات الجرم مبسطة بشكل كبير: يكفي أن يقنع الضحية سلطات التحقيق في شهادته بأن المؤسسة قادرة على التسبب في الضرر الناتج. الحد الأقصى للغرامة (بغض النظر عن عدد الضحايا) هو 160 مليون مارك. ينص القانون مقدمًا على 96 نوعًا من منشآت الإنتاج التي تقع تحت المسؤولية الجنائية. وهي تتعلق بالقطاعات والأنشطة التالية: التدفئة ، والتعدين ، والطاقة ، والزجاج والسيراميك ، والحديد والصلب ، والصلب ، والمواد الكيميائية ، والأدوية ، والنفط ، والمواد الاصطناعية ، والنجارة ، ولب الورق والورق والصناعات الغذائية ، والتخلص من النفايات وإعادة تدويرها ، وتخزين المواد الخطرة.

إذا سألت العلماء أي من اكتشافات القرن العشرين. الأهم من ذلك ، لن ينسى أي شخص تقريبًا تسمية التركيب الاصطناعي العناصر الكيميائية. في وقت قصير - أقل من 40 سنوات - قائمةزادت العناصر الكيميائية المعروفة بمقدار 18 اسمًا. وجميع الـ 18 تم تصنيعها وإعدادها بشكل مصطنع.

عادة ما تعني كلمة "توليف" عملية الحصول على معقد بسيط. على سبيل المثال ، تفاعل الكبريت مع الأكسجين هو التركيب الكيميائي لثاني أكسيد الكبريت SO 2 من العناصر.

يمكن فهم توليف العناصر بهذه الطريقة: الإنتاج الاصطناعي لعنصر بشحنة نووية أقل ، رقم تسلسلي أقل لعنصر برقم تسلسلي أعلى من عنصر بشحنة نووية أقل. وعملية الحصول عليها تسمى تفاعل نووي. تتم كتابة معادلته بنفس طريقة معادلة تفاعل كيميائي عادي. المواد المتفاعلة على اليسار والنواتج على اليمين. المواد المتفاعلة في التفاعل النووي هي الهدف وجسيم القصف.

يمكن أن يكون الهدف أي عنصر من عناصر النظام الدوري (في شكل حر أو في شكل مركب كيميائي).

يتم لعب دور قصف الجسيمات بواسطة جسيمات ألفا والنيوترونات والبروتونات والديوترونات (نوى النظائر الثقيلة للهيدروجين) ، بالإضافة إلى ما يسمى بالأيونات الثقيلة متعددة الشحنة لعناصر مختلفة - البورون والكربون والنيتروجين والأكسجين ، النيون والأرجون وعناصر أخرى من النظام الدوري.

لكي يحدث تفاعل نووي ، يجب أن يصطدم جسيم القصف بنواة الذرة المستهدفة. إذا كان للجسيم طاقة عالية بما فيه الكفاية ، فيمكنه اختراق النواة بعمق بحيث يندمج معها. نظرًا لأن جميع الجسيمات المذكورة أعلاه ، باستثناء النيوترون ، تحمل شحنة موجبة ، عند اندماجها مع النواة ، فإنها تزيد من شحنتها. وتغيير قيمة Z يعني تحويل العناصر: تخليق عنصر بقيمة جديدة للشحنة النووية.

من أجل إيجاد طريقة لتسريع جسيمات القصف ، لمنحها طاقة عالية كافية للاندماج مع النوى ، تم اختراع وبناء مسرع جسيمات خاص ، السيكلوترون. ثم قاموا ببناء مصنع خاص للعناصر الجديدة - مفاعل نووي. والغرض المباشر منه هو توليد الطاقة النووية. ولكن نظرًا لوجود تدفقات نيوترونية مكثفة دائمًا فيها ، فمن السهل استخدامها لأغراض التخليق الاصطناعي. النيوترون ليس له شحنة ، وبالتالي ليس من الضروري (ومن المستحيل) أن يتسارع. على العكس من ذلك ، يتبين أن النيوترونات البطيئة مفيدة أكثر من النيوترونات السريعة.

كان على الكيميائيين أن يرفعوا أدمغتهم وأن يظهروا معجزات إبداعية حقيقية من أجل تطوير طرق لفصل كميات ضئيلة من العناصر الجديدة عن المادة المستهدفة. تعلم كيفية دراسة خصائص العناصر الجديدة عندما يتوفر عدد قليل من ذراتها ...

عمل مئات وآلاف العلماء في النظام الدوريتم ملء ثمانية عشر زنزانة جديدة.

أربعة داخل حدودها القديمة: بين الهيدروجين واليورانيوم.

أربعة عشر - لليورانيوم.

إليكم كيف حدث كل هذا ...

التكنيتيوم والبروميثيوم والأستاتين والفرانسيوم ... ظلت أربعة أماكن في الجدول الدوري فارغة لفترة طويلة. كانت هذه الخلايا رقم 43 و 61 و 85 و 87. من بين العناصر الأربعة التي كان من المفترض أن تأخذ هذه الأماكن ، تنبأ مندليف بثلاثة: إيكامنجنيز - 43 ، إيكايود - 85 وإيكاسسيوم - 87. العنصر الرابع - رقم 61 - يجب أن تنتمي إلى عناصر أرضية نادرة.

كانت هذه العناصر الأربعة بعيدة المنال. ظلت جهود العلماء الرامية إلى البحث عنهم في الطبيعة غير ناجحة. بمساعدة القانون الدوري ، تمتلئ جميع الأماكن الأخرى في الجدول الدوري منذ فترة طويلة - من الهيدروجين إلى اليورانيوم.

أكثر من مرة في المجلات العلمية كانت هناك تقارير عن اكتشاف هذه العناصر الأربعة. تم "اكتشاف" Ecamarganese في اليابان ، حيث أطلق عليها اسم "nipponium" ، وفي ألمانيا أطلق عليها "masurium". تم "اكتشاف" العنصر رقم 61 في بلدان مختلفة ثلاث مرات على الأقل ، وحصل على أسماء "إيلينيوم" ، "فلورنسا" ، "دورة أونيوم". تم العثور على Ekaiod أيضًا في الطبيعة أكثر من مرة. أطلق عليه اسم "ألابامي" ، "هيلفيتيوس". Ekacesium ، بدوره ، حصل على أسماء "فرجينيا" ، "مولدافيا". انتهى المطاف ببعض هذه الأسماء في كتب مرجعية مختلفة ووجدت طريقها إلى الكتب المدرسية. لكن لم يتم تأكيد كل هذه الاكتشافات: في كل مرة أظهر الفحص الدقيق حدوث خطأ ، وتم الخلط بين الشوائب العشوائية غير المهمة لعنصر جديد.

أدى البحث الطويل والصعب في النهاية إلى اكتشاف أحد العناصر المراوغة في الطبيعة. اتضح أن ecacesium ، الذي يجب أن يحتل المركز 87 في الجدول الدوري ، يحدث في سلسلة الاضمحلال للنظير المشع الطبيعي اليورانيوم 235. إنه عنصر مشع قصير العمر.

يستحق العنصر رقم 87 أن يُروى بمزيد من التفصيل.

الآن في أي موسوعة ، نقرأ في أي كتاب مدرسي عن الكيمياء: تم اكتشاف الفرانسيوم (الرقم التسلسلي 87) في عام 1939 من قبل العالمة الفرنسية مارغريت بيري. بالمناسبة ، هذه هي الحالة الثالثة عندما يكون شرف اكتشاف عنصر جديد للمرأة (اكتشفت ماري كوري سابقًا البولونيوم والراديوم ، واكتشفت إيدا نوداك الرينيوم).

كيف تمكن بيري من التقاط العنصر المراوغ؟ لنعد سنوات عديدة إلى الوراء. في عام 1914 ، بدأ ثلاثة علماء كيمياء إشعاعية نمساويين - S.Meyer و W. Hess و F. Panet - بدراسة الانحلال الإشعاعي لنظير الأكتينيوم بعدد كتلته 227. وكان معروفًا أنه ينتمي إلى عائلة الأكتينورانيوم وينبعث β- حبيبات؛ ومن ثم فإن منتج الاضمحلال هو الثوريوم. ومع ذلك ، كان لدى العلماء شك غامض في أن الأكتينيوم 227 ، في حالات نادرة ، تنبعث أيضًا من جسيمات ألفا. بمعنى آخر ، لوحظ هنا أحد أمثلة الشوكة المشعة. من السهل أن نتخيل أنه أثناء هذا التحول ، يجب تكوين نظير للعنصر رقم 87. لاحظ ماير وزملاؤه جسيمات ألفا بالفعل. كانت هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات ، لكنها توقفت بسبب الحرب العالمية الأولى.

اتبعت مارجريت بيري نفس المسار. لكنها كانت تحت تصرفها أدوات أكثر حساسية وأساليب تحليل جديدة ومحسنة. هذا هو السبب في أنها كانت ناجحة.

الفرانسيوم هو أحد العناصر المركبة صناعيا. ولكن مع ذلك ، تم اكتشاف العنصر لأول مرة في الطبيعة. إنه نظير من نظير الفرانسيوم 223. عمر النصف لها 22 دقيقة فقط. يتضح سبب ضآلة وجود فرنسا على وجه الأرض. أولاً ، بسبب هشاشتها ، ليس لديها وقت للتركيز بأي كميات ملحوظة ، وثانيًا ، تتميز عملية تكوينها نفسها باحتمالية منخفضة: فقط 1.2 ٪ من نوى الأكتينيوم 227 تتحلل مع انبعاث α- حبيبات.

في هذا الصدد ، يعد تحضير الفرانسيوم بشكل مصطنع أكثر ربحية. تلقيت بالفعل 20 نظيرًا من نظائر الفرانسيوم ، وأطولها عمراً - francium-223. من خلال العمل بكميات ضئيلة للغاية من أملاح الفرانسيوم ، تمكن الكيميائيون من إثبات أن خصائصه متشابهة للغاية: السيزيوم.

ظلت العناصر رقم 43 و 61 و 85 بعيدة المنال. في الطبيعة ، لا يمكن العثور عليها بأي شكل من الأشكال ، على الرغم من أن العلماء يمتلكون بالفعل طريقة قوية تحدد بشكل لا لبس فيه الطريق للبحث عن عناصر جديدة - القانون الدوري. بفضل هذا القانون ، كانت جميع الخصائص الكيميائية لعنصر غير معروف معروفة للعلماء مسبقًا. فلماذا لم ينجح البحث عن هذه العناصر الثلاثة في الطبيعة؟

عند دراسة خصائص النوى الذرية ، توصل الفيزيائيون إلى استنتاج مفاده أن العناصر ذات الأعداد الذرية 43 و 61 و 85 و 87 لا يمكن أن يكون لها نظائر مستقرة. يمكن أن تكون مشعة فقط ، ولها نصف عمر قصير ، ويجب أن تختفي بسرعة. لذلك ، كل هذه العناصر خلقها الإنسان بشكل مصطنع. تم تحديد مسارات إنشاء عناصر جديدة بواسطة القانون الدوري. دعنا نحاول بمساعدتها تحديد الخطوط العريضة لطريق تخليق الإيكامارجانيز. كان هذا العنصر رقم 43 هو أول عنصر تم إنشاؤه بشكل مصطنع.

يتم تحديد الخصائص الكيميائية للعنصر من خلال غلافه الإلكتروني ، ويعتمد ذلك على شحنة النواة الذرية. يجب أن يكون هناك 43 شحنة موجبة في نواة العنصر 43 ، ويجب أن تدور 43 إلكترونًا حول النواة. كيف يمكنك إنشاء عنصر به 43 شحنة في نواة الذرة؟ كيف يمكن للمرء أن يثبت أن مثل هذا العنصر قد تم إنشاؤه؟

دعونا نفكر مليًا في العناصر الموجودة في النظام الدوري والتي توجد بالقرب من المساحة الفارغة المخصصة للعنصر رقم 43. وهي تقع تقريبًا في منتصف الفترة الخامسة. في الأماكن المقابلة في الفترة الرابعة يوجد المنغنيز والسادس - الرينيوم. لذلك ، يجب أن تكون الخصائص الكيميائية للعنصر 43 مماثلة لتلك الخاصة بالمنغنيز والرينيوم. لا عجب أن D. I. Mendeleev ، الذي توقع هذا العنصر ، أطلق عليه اسم ecamarganese. على يسار الخلية 43 يوجد الموليبدينوم ، الذي يحتل الخلية 42 ، إلى اليمين ، في الخلية 44 ، الروثينيوم.

لذلك ، من أجل إنشاء العنصر رقم 43 ، من الضروري زيادة عدد الشحنات في نواة الذرة ، التي تحتوي على 42 شحنة ، بشحنة أولية أخرى. لذلك ، من أجل توليف عنصر جديد رقم 43 ، يجب أن يؤخذ الموليبدينوم كمادة وسيطة. لديها 42 شحنة في جوهرها. أخف عنصر ، الهيدروجين ، له شحنة موجبة واحدة. لذلك ، يمكن توقع أنه يمكن الحصول على العنصر رقم 43 نتيجة تفاعل نووي بين الموليبدينوم والهيدروجين.

يجب أن تكون خصائص العنصر رقم 43 مماثلة لخصائص المنجنيز والرينيوم ، ومن أجل اكتشاف وإثبات تكوين هذا العنصر ، يجب استخدام تفاعلات كيميائية مماثلة لتلك التي يحدد الكيميائيون من خلالها وجود كميات صغيرة من المنجنيز والرينيوم. الرينيوم. هذه هي الطريقة التي يتيح بها الجدول الدوري رسم الطريق لإنشاء عنصر اصطناعي.

بالطريقة نفسها التي أوضحناها للتو ، تم إنشاء أول عنصر كيميائي اصطناعي في عام 1937. حصل على اسم مهم - التكنيشيوم - العنصر الأول الذي تم تصنيعه بالوسائل التقنية والاصطناعية. هذه هي الطريقة التي تم بها تصنيع التكنيشيوم. تعرضت صفيحة الموليبدينوم لقصف مكثف بواسطة نوى النظير الثقيل للهيدروجين - الديوتيريوم ، والتي كانت مشتتة في السيكلوترون بسرعة كبيرة.

اخترقت نوى الهيدروجين الثقيل ، الذي تلقى طاقة عالية جدًا ، نواة الموليبدينوم. بعد التشعيع في السيكلوترون ، تمت إذابة لوحة الموليبدينوم في الحمض. تم عزل كمية ضئيلة من مادة مشعة جديدة من المحلول باستخدام نفس التفاعلات الضرورية للتحديد التحليلي للمنغنيز (التناظرية للعنصر رقم 43). كان هذا هو العنصر الجديد ، التكنيشيوم. سرعان ما تمت دراسة خصائصه الكيميائية بالتفصيل. تتوافق تمامًا مع موضع العنصر في الجدول الدوري.

أصبح التكنيشيوم الآن ميسور التكلفة: يتم تكوينه بكميات كبيرة إلى حد ما في المفاعلات النووية. تمت دراسة التكنيشيوم جيدًا ويستخدم بالفعل في الممارسة العملية. يستخدم التكنيتيوم لدراسة عملية تآكل المعادن.

الطريقة التي تم بها إنشاء العنصر 61 تشبه إلى حد بعيد الطريقة التي يتم بها الحصول على التكنيشيوم. يجب أن يكون العنصر رقم 61 عنصرًا أرضيًا نادرًا: الخلية 61 تقع بين النيوديميوم (# 60) والسماريوم (رقم 62). تم الحصول على العنصر الجديد لأول مرة في عام 1938 في سيكلوترون عن طريق قصف النيوديميوم بنواة الديوتيريوم. تم عزل العنصر 61 كيميائيًا فقط في عام 1945 من عناصر التجزئة المتكونة في مفاعل نووي نتيجة لانشطار اليورانيوم.

تلقى العنصر الاسم الرمزي بروميثيوم. أُعطي هذا الاسم لسبب ما. تقول الأسطورة اليونانية القديمة أن العملاق بروميثيوس سرق النار من السماء وأعطاها للناس. لهذا عوقب من قبل الآلهة: تم تقييده إلى صخرة ، وكان نسر ضخم يعذبه كل يوم. لا يرمز اسم "البروميثيوم" فقط إلى المسار الدرامي للعلم الذي يسرق طاقة الانشطار النووي من الطبيعة ويتقن هذه الطاقة ، ولكنه أيضًا يحذر الناس من خطر عسكري رهيب.

يتم الحصول على البروميثيوم الآن بكميات كبيرة: يتم استخدامه في البطاريات الذرية - مصادر التيار المباشر ، القادرة على العمل دون انقطاع لعدة سنوات.

تم تصنيع أثقل عنصر هالوجين ekaiod رقم 85 أيضًا بطريقة مماثلة ، تم الحصول عليه أولاً عن طريق قصف البزموت (رقم 83) بنواة الهليوم (رقم 2) ، مع تسريع في السيكلوترون إلى طاقات عالية.

نواة الهليوم ، العنصر الثاني في الجدول الدوري ، لها شحنتان. لذلك ، من أجل تركيب العنصر الخامس والثمانين ، تم أخذ البزموت ، العنصر 83. العنصر الجديد يسمى أستاتين (غير مستقر). إنه مشع ويختفي بسرعة. كما تبين أن خصائصه الكيميائية تتوافق تمامًا مع القانون الدوري. يبدو مثل اليود.

عناصر عبر اليورانيوم.

بذل الكيميائيون الكثير من الجهد في البحث عن عناصر أثقل من اليورانيوم في الطبيعة. ظهرت أكثر من مرة إعلانات منتصرة في المجلات العلمية حول الاكتشاف "الموثوق" لعنصر "ثقيل" جديد له كتلة ذرية أكبر من كتلة اليورانيوم. على سبيل المثال ، تم "اكتشاف" العنصر رقم 93 في الطبيعة مرات عديدة ، وحصل على أسماء "بوهيميا" ، "سيكانيا". لكن تبين فيما بعد أن هذه "الاكتشافات" كانت نتيجة أخطاء. يصفون صعوبة التحديد التحليلي الدقيق للآثار غير المهمة لعنصر جديد غير معروف بخصائص غير مستكشفة.

كانت نتيجة عمليات البحث هذه سلبية ، لأنه لا توجد عمليًا أي عناصر على الأرض تتوافق مع خلايا الجدول الدوري التي يجب أن تكون موجودة خارج الخلية 92.

ارتبطت المحاولات الأولى للحصول بشكل مصطنع على عناصر جديدة أثقل من اليورانيوم بواحد من أكثر الأخطاء الملحوظة في تاريخ تطور العلم. لوحظ أنه تحت تأثير تدفق النيوترونات ، تصبح العديد من العناصر مشعة وتبدأ في إصدار أشعة جاما. تتحول نواة الذرة ، بعد أن فقدت شحنة سالبة ، إلى خلية واحدة إلى اليمين في النظام الدوري ، ويصبح رقمها التسلسلي واحدًا آخر - يحدث تحول في العناصر. وهكذا ، تحت تأثير النيوترونات ، عادة ما تتشكل عناصر أثقل.

لقد حاولوا العمل على اليورانيوم بالنيوترونات. كان العلماء يأملون في أن يكون لليورانيوم ، مثل العناصر الأخرى ، نشاط بيتا ، ونتيجة لانحلال بيتا ، سيظهر عنصر جديد برقم أكبر من واحد. هو الذي سيحتل الخلية 93 في نظام مندليف. تم اقتراح أن يكون هذا العنصر مشابهًا: الرينيوم ، لذلك كان يُطلق عليه سابقًا اسم ecarium.

يبدو أن التجارب الأولى تؤكد هذا الافتراض على الفور. أكثر من ذلك ، وجد أنه في هذه الحالة ، لا يظهر عنصر جديد واحد ، ولكن عدة عناصر. تم الإبلاغ عن خمسة عناصر جديدة أثقل من اليورانيوم. بالإضافة إلى الإيكاريوم ، تم "اكتشاف" إيكاوزميوم وإيكيريديوم وإيكابلاتينوم وإيكازولوتو. واتضح أن كل الاكتشافات كانت خطأ. لكن هذا كان خطأ فادحا. لقد قاد العلم إلى أعظم إنجاز للفيزياء في تاريخ البشرية - اكتشاف انشطار اليورانيوم وإتقان طاقة النواة الذرية.

لم يتم العثور بالفعل على عناصر ما بعد اليورانيوم. مع عناصر جديدة غريبة ، بذلت محاولات دون جدوى للعثور على الخصائص المفترضة التي يجب أن تمتلكها العناصر من ecarium و ecagold. وفجأة ، من بين هذه العناصر ، تم اكتشاف الباريوم واللانثانوم المشع بشكل غير متوقع. ليس عبر اليورانيوم ، ولكنه الأكثر شيوعًا ، ولكن نظائر العناصر المشعة ، والتي تقع أماكنها في منتصف النظام الدوري لمندليف.

مر وقت قصير ، وفُهمت هذه النتيجة غير المتوقعة والغريبة بشكل صحيح.

لماذا ، من نوى اليورانيوم الذرية ، التي هي في نهاية النظام الدوري للعناصر ، تحت تأثير النيوترونات ، تتشكل نوى العناصر التي تقع أماكنها في وسطها؟ على سبيل المثال ، تحت تأثير النيوترونات على اليورانيوم ، تظهر العناصر المقابلة للخلايا التالية في النظام الدوري:

تم العثور على العديد من العناصر في خليط معقد بشكل لا يمكن تصوره من النظائر المشعة المنتجة في اليورانيوم المشع بالنيوترون. على الرغم من أنها اتضح أنها عناصر قديمة ومألوفة للكيميائيين ، إلا أنها كانت في نفس الوقت مواد جديدة ، ابتكرها الإنسان لأول مرة.

في الطبيعة ، لا توجد نظائر مشعة للبروم ، والكريبتون ، والسترونتيوم ، والعديد من العناصر الأربعة والثلاثين الأخرى - من الزنك إلى الجادولينيوم ، التي تنشأ عند تعريض اليورانيوم للإشعاع.

غالبًا ما يحدث ذلك في العلم: الأكثر غموضًا وتعقيدًا يتضح أنه بسيط وواضح عندما يتم تفكيكه وفهمه. عندما يصطدم نيوترون بنواة يورانيوم ، فإنه ينقسم وينقسم إلى جزأين - إلى نواتين ذريتين ذات كتلة أصغر. يمكن أن تكون هذه الشظايا بأحجام مختلفة ، وهذا هو سبب تكوين العديد من النظائر المشعة المختلفة للعناصر الكيميائية العادية.

تتحلل نواة ذرية واحدة من اليورانيوم (92) إلى نوى ذرية من البروم (35) واللانثانم (57) ، وقد تتحول الشظايا أثناء انقسام أخرى إلى نواة ذرية للكريبتون (36) وباريوم (56). سيكون مجموع الأعداد الذرية لعناصر التجزئة الناتجة مساويًا لـ 92.

كانت هذه بداية سلسلة من الاكتشافات العظيمة. سرعان ما اكتشف أنه تحت تأثير النيوترون ، لا تنشأ فقط شظايا من نواة ذرة من اليورانيوم -235 - نواة ذات كتلة أقل ، ولكن أيضًا يطير اثنان أو ثلاثة نيوترونين. كل واحد منهم ، بدوره ، قادر على التسبب مرة أخرى في انشطار نواة اليورانيوم. ومع كل قسم من هذا القبيل ، يتم إطلاق الكثير من الطاقة. كانت هذه بداية إتقان الإنسان للطاقة داخل الذرة.

من بين مجموعة كبيرة من المنتجات الناتجة عن تشعيع نوى اليورانيوم بالنيوترونات ، تم اكتشاف أول عنصر حقيقي عبر اليورانيوم رقم 93 ، والذي ظل دون أن يلاحظه أحد لفترة طويلة ، وقد نشأ تحت تأثير النيوترونات على اليورانيوم 238. من حيث الخواص الكيميائية ، اتضح أنه مشابه جدًا لليورانيوم ولم يكن متشابهًا على الإطلاق: الرينيوم ، كما كان متوقعًا خلال المحاولات الأولى لتصنيع عناصر أثقل من اليورانيوم. لذلك ، لم يتمكنوا من اكتشافه على الفور.

العنصر الأول الذي صنعه الإنسان والذي يقع خارج " النظام الطبيعيالعناصر الكيميائية "نبتونيوم سميت على اسم كوكب نبتون. ووسع خلقه لنا الحدود التي حددتها الطبيعة نفسها. وبالمثل ، فإن الاكتشاف المتوقع لكوكب نبتون وسع حدود معرفتنا بالنظام الشمسي.

سرعان ما تم تصنيع العنصر 94. سمي على اسم الكوكب الأخير. النظام الشمسي.

أطلقوا عليه اسم البلوتونيوم. في نظام مندليف الدوري ، يتبع النبتونيوم بالترتيب ، على غرار " آخر كوكبالنظام الشمسي * إلى بلوتو ، الذي يقع مداره خارج مدار نبتون. ينشأ العنصر رقم 94 من النبتونيوم أثناء تحلل β.

البلوتونيوم هو العنصر الوحيد عبر اليورانيوم الذي يتم إنتاجه الآن في المفاعلات النووية بكميات كبيرة جدًا. مثل اليورانيوم 235 ، فهو قادر على الانشطار تحت تأثير النيوترونات ويستخدم كوقود في المفاعلات النووية.

يطلق على العنصرين 95 و 96 اسم الأميريسيوم والكوريوم. يتم إنتاجها الآن أيضًا في المفاعلات النووية. كلا العنصرين لهما نشاط إشعاعي عالي جدًا - ينبعث منهما أشعة ألفا. النشاط الإشعاعي لهذه العناصر كبير جدًا لدرجة أن المحاليل المركزة لأملاحها تسخن وتغلي وتتوهج بشدة في الظلام.

تم الحصول على جميع عناصر عبر اليورانيوم - من النبتونيوم إلى الأمريسيوم والكوريوم - بكميات كبيرة إلى حد ما. في شكلها النقي ، هذه معادن فضية اللون ، وكلها مشعة ، ومن حيث الخصائص الكيميائية ، فهي متشابهة إلى حد ما مع بعضها البعض ، وفي بعض النواحي تختلف بشكل ملحوظ.

تم عزل العنصر 97 ، البركليوم ، أيضًا في شكله النقي. للقيام بذلك ، كان من الضروري وضع مستحضر نقي من البلوتونيوم داخل مفاعل نووي ، حيث تعرض لتدفق نيوتروني قوي لمدة ست سنوات كاملة. خلال هذا الوقت ، تراكمت فيه عدة ميكروجرامات من العنصر رقم 97. تمت إزالة البلوتونيوم من مفاعل نووي ، وذاب في الحمض ، وعزل البركليوم 249 الأطول عمراً من الخليط. إنه شديد النشاط الإشعاعي - يتحلل بمقدار النصف في عام. حتى الآن ، تم الحصول على بضعة ميكروجرامات فقط من بيركليوم. لكن هذه الكمية كانت كافية للعلماء لدراسة خصائصها الكيميائية بدقة.

العنصر رقم 98 مثير جدًا للاهتمام - كاليفورنيوم ، السادس بعد اليورانيوم. تم إنشاء كاليفورنيوم لأول مرة عن طريق قصف هدف الكوريوم بجزيئات ألفا.

إن تاريخ تركيب العنصرين التاليين عبر اليورانيوم: رقم 99 و 100 أمر رائع. لأول مرة تم العثور عليهم في السحب وفي "الوحل". لدراسة ما يتكون في الانفجارات النووية الحرارية ، حلقت الطائرة عبر السحابة المتفجرة ، وتم جمع عينات الرواسب على مرشحات ورقية. تم العثور على آثار لعنصرين جديدين في هذه الرواسب. للحصول على بيانات أكثر دقة ، تم جمع كمية كبيرة من "الأوساخ" في موقع الانفجار - تغيرت التربة والصخور بسبب الانفجار. تمت معالجة هذه "الأوساخ" في المختبر وعزل عنصرين جديدين منها. تم تسميتهم أينشتينيوم وفيرميوم ، تكريما للعالمين أ. أينشتاين وإي.فيرمي ، اللذين تلتزم بهما البشرية في المقام الأول من خلال اكتشاف طرق لإتقان الطاقة الذرية. يمتلك أينشتاين قانون تكافؤ الكتلة والطاقة ، وقد بنى فيرمي أول مفاعل ذري. الآن يتم الحصول على آينشتينيوم وفرميوم أيضًا في المختبرات.

عناصر المائة الثانية.

منذ وقت ليس ببعيد ، بالكاد يمكن لأي شخص أن يصدق أن رمز العنصر المائة سيتم تضمينه في الجدول الدوري.

قام التوليف الاصطناعي للعناصر بعمله: لفترة قصيرة ، أغلق الفيرميوم قائمة العناصر الكيميائية المعروفة. توجهت أفكار العلماء الآن إلى البعد ، إلى عناصر المائة الثانية.

ولكن في الطريق كان هناك حاجز لم يكن من السهل التغلب عليه.

حتى الآن ، كان الفيزيائيون يصنعون عناصر جديدة عبر اليورانيوم بشكل أساسي بطريقتين. أو أطلقوا النار على أهداف من عناصر عبر اليورانيوم ، تم تصنيعها بالفعل ، باستخدام جسيمات ألفا والديوترونات. أو قاموا بقصف اليورانيوم أو البلوتونيوم بتدفقات نيوترونية قوية. ونتيجة لذلك ، تشكلت نظائر هذه العناصر الغنية جدًا بالنيوترونات ، والتي تحولت بعد عدة تحولات متتالية للبيتا إلى نظائر لعناصر جديدة عبر اليورانيوم.

ومع ذلك ، في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، تم استنفاد هذين الاحتمالين. في التفاعلات النووية ، كان من الممكن الحصول على كميات لا يمكن السيطرة عليها من الآينشتينيوم والفيرميوم ، وبالتالي كان من المستحيل صنع أهداف منها. لم تسمح طريقة تخليق النيوترونات أيضًا لأحد بالتقدم إلى ما بعد الفيرميوم ، نظرًا لأن نظائر هذا العنصر خضعت للانشطار التلقائي باحتمالية أعلى بكثير من الاضمحلال. من الواضح أنه في ظل هذه الظروف ، ليس من المنطقي التحدث عن تركيب عنصر جديد.

لذلك ، اتخذ الفيزيائيون الخطوة التالية فقط عندما تمكنوا من تجميع الحد الأدنى من العنصر رقم 99 المطلوب للهدف ، حدث هذا في عام 1955.

من أبرز الإنجازات التي يمكن للعلم أن يفخر بها هو ابتكار العنصر 101.

تم تسمية هذا العنصر على اسم المبتكر العظيم للجدول الدوري للعناصر الكيميائية ، ديمتري إيفانوفيتش مينديليف.

تم الحصول على Mendelevium بالطريقة التالية. تم وضع طبقة غير مرئية من ما يقرب من مليار ذرة آينشتينيوم على ورقة من أنحف رقائق الذهب. جزيئات ألفا ذات طاقة عالية جدًا ، تخترق رقائق الذهب بها الجانب المعاكس، عند الاصطدام مع ذرات أينشتينيوم يمكن أن تدخل في تفاعل نووي. نتيجة لذلك ، تم تشكيل ذرات العنصر 101. مع مثل هذا التصادم ، طارت ذرات المندليفيوم من سطح رقائق الذهب وتجميعها على ورقة أخرى تقع بجانبها ، وهي أنحف ورقة ذهبية. بهذه الطريقة البارعة ، كان من الممكن عزل الذرات النقية للعنصر 101 من خليط معقد من الآينشتينيوم ونواتج الاضمحلال الخاصة به. تم غسل اللويحة غير المرئية بالحمض وإخضاعها لبحوث كيميائية إشعاعية.

حقا كانت معجزة. كانت المادة المصدر لإنشاء العنصر 101 في كل تجربة فردية تقريبًا مليار ذرة آينشتينيوم. هذا أقل بقليل من جزء من المليار من المليغرام ، وللحصول على أينشتينيوم أكثركان مستحيلا. تم حسابه مسبقًا أنه من بين مليار ذرة آينشتينيوم ، وفي ظل عدة ساعات من القصف بجسيمات ألفا ، يمكن لذرة آينشتينيوم واحدة فقط أن تتفاعل ، وبالتالي ، يمكن تكوين ذرة واحدة فقط من عنصر جديد. كان من الضروري ليس فقط أن تكون قادرًا على اكتشافه ، ولكن أيضًا القيام بذلك بطريقة تكتشف من ذرة واحدة الطبيعة الكيميائية للعنصر.

وقد تم ذلك. تجاوز نجاح التجربة الحسابات والتوقعات. كان من الممكن أن نلاحظ في تجربة واحدة عدم وجود ذرتين من عنصر جديد. في المجموع ، تم الحصول على سبعة عشر ذرة مندليفيوم في السلسلة الأولى من التجارب. اتضح أن هذا كافٍ لإثبات حقيقة تكوين عنصر جديد ، ومكانه في النظام الدوري ، وتحديد خواصه الكيميائية والإشعاعية الأساسية. اتضح أن هذا عنصر نشط ألفا بعمر نصف يبلغ حوالي نصف ساعة.

Mendelevium - العنصر الأول من المائة الثانية - تحول إلى نوع من المعالم في الطريق إلى تركيب عناصر عبر اليورانيوم. حتى الآن ، تظل آخر تلك التي تم تصنيعها بالطرق القديمة - التشعيع بجسيمات ألفا. الآن دخلت مقذوفات أكثر قوة إلى المشهد - ضاعفت الأيونات المشحونة المتسارعة من العناصر المختلفة. تعريف الطبيعة الكيميائيةوضعت مندليفيوم بعدد محسوب من ذراتها الأساس لنظام علمي جديد تمامًا - الكيمياء الفيزيائية للذرات المفردة.

رمز العنصر رقم 102 لا - في النظام الدوري مأخوذ بين قوسين. وفي هذه الأقواس يوجد تاريخ طويل ومعقد لهذا العنصر.

تم الإبلاغ عن تركيب النوبليوم في عام 1957 من قبل مجموعة دولية من الفيزيائيين العاملين في معهد نوبل (ستوكهولم). لأول مرة ، تم استخدام الأيونات الثقيلة المتسارعة لتكوين عنصر جديد. كانت عبارة عن 13 أيون سي ، تم توجيه تدفقها إلى هدف الكوريوم. توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنهم تمكنوا من تصنيع نظير للعنصر 102. حصل على اسم تكريما لمؤسس معهد نوبل ، مخترع الديناميت ألفريد نوبل.

مر عام ، وأعيد إنتاج تجارب علماء الفيزياء في ستوكهولم بشكل متزامن تقريبًا في الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة الأمريكية. وظهر شيء مذهل: نتائج العلماء السوفييت والأمريكيين ليس لها أي قاسم مشترك سواء مع عمل معهد نوبل أو مع بعضهم البعض. لم يتمكن أي شخص ولا مكان آخر من تكرار التجارب التي أجريت في السويد. أدى هذا الموقف إلى ظهور نكتة حزينة إلى حد ما: "لم يبق من نوبل سوى شخص واحد" (لا - الترجمة من الإنجليزية تعني "لا"). لم يعكس الرمز ، الذي تم وضعه على عجل على الجدول الدوري ، الاكتشاف الفعلي للعنصر.

قامت مجموعة من الفيزيائيين من مختبر التفاعلات النووية التابع للمعهد المشترك للأبحاث النووية بتركيب موثوق للعنصر رقم 102. في 1962-1967. صنع العلماء السوفييت عدة نظائر للعنصر رقم 102 ودرسوا خصائصه. تم الحصول على تأكيد لهذه البيانات في الولايات المتحدة. ومع ذلك ، فإن الرمز لا ، ليس له الحق في القيام بذلك ، لا يزال في الخلية 102 من الجدول.

Lawrencium ، العنصر رقم 103 مع الرمز Lw ، الذي سمي على اسم مخترع السيكلوترون إي. لورانس ، تم تصنيعه في عام 1961 في الولايات المتحدة الأمريكية. لكن ميزة الفيزيائيين السوفييت هنا ليست أقل من ذلك. لقد حصلوا على العديد من نظائر اللورنسيوم ودرسوا خصائص هذا العنصر لأول مرة. ظهر Lawrencium أيضًا من خلال استخدام الأيونات الثقيلة. تم تعريض الهدف في كاليفورنيا للإشعاع بأيونات البورون (أو الهدف الأمريكي بأيونات الأكسجين).

حصل الفيزيائيون السوفييت على العنصر رقم 104 لأول مرة في عام 1964. وأدى قصف البلوتونيوم بأيونات النيون إلى تركيبه. تم تسمية العنصر 104th kurchatovium (رمز Ki) تكريما للفيزيائي السوفيتي البارز إيغور فاسيليفيتش كورتشاتوف.

تم تصنيع العنصرين 105 و 106 أيضًا لأول مرة بواسطة العلماء السوفييت - في 1970 و 1974. أولها ، نتاج قصف الأمريسيوم بأيونات النيون ، سُمي nilsborium (Ns) تكريما لنيلز بور. تم تصنيع الآخر على النحو التالي: تم قصف هدف الرصاص بأيونات الكروم. تم أيضًا توليف العناصر 105 و 106 في الولايات المتحدة الأمريكية.

سوف تتعلم عن هذا في الفصل التالي ، وسوف نختتم الفصل الحالي بقصة قصيرة حول كيفية القيام بذلك

كيفية دراسة خصائص عناصر المائة الثانية.

مهمة صعبة بشكل خيالي تواجه المجربين.

فيما يلي شروطه الأولية: يتم إعطاء بضع كميات (عشرات ، في أحسن الأحوال المئات) من ذرات عنصر جديد ، والذرات قصيرة العمر جدًا (تُقاس فترات نصف العمر بالثواني ، أو حتى أجزاء من الثانية). مطلوب إثبات أن هذه الذرات عبارة عن ذرات لعنصر جديد حقًا (أي لتحديد قيمة Z ، بالإضافة إلى قيمة الرقم الكتلي A ، من أجل معرفة نظير ما وراء اليورانيوم الجديد محل التساؤل) ، ودراسة أهم خصائصه الكيميائية.

ذرات قليلة ، عمر ضئيل ...

تأتي السرعة والإبداع في مساعدة العلماء. لكن الباحث الحديث - المتخصص في تركيب العناصر الجديدة - يجب ألا يكون قادرًا فقط على "حذاء برغوث". كما يجب أن يجيد النظرية.

دعونا نتبع الخطوات الأساسية التي يتم من خلالها تحديد عنصر جديد.

الأكثر أهمية بطاقة اتصالبادئ ذي بدء ، تعمل الخواص المشعة ؛ يمكن أن يكون هذا انبعاث جسيمات ألفا أو الانشطار التلقائي. تتميز كل نواة نشطة ألفا بطاقات محددة من جسيمات ألفا. هذا الظرف يجعل من الممكن إما تحديد النوى المعروفة أو استنتاج أنه تم اكتشاف نوى جديدة. على سبيل المثال ، من خلال دراسة ميزات جسيمات ألفا ، تمكن العلماء من الحصول على أدلة موثوقة لتركيب العنصرين 102 و 103.

من السهل جدًا اكتشاف نوى التجزؤ النشطة التي تكونت نتيجة الانشطار مقارنة بجزيئات ألفا ، وذلك بسبب الطاقة العالية للشظايا. لتسجيلهم ، يتم استخدام الألواح المصنوعة من الزجاج بدرجة خاصة. تترك الشظايا آثارًا ملحوظة قليلاً على سطح الألواح. يتم بعد ذلك معالجة الألواح كيميائيًا (حفرها) وفحصها بعناية تحت المجهر. الزجاج يذوب في حمض الهيدروفلوريك.

إذا تم وضع صفيحة زجاجية ، محروقة بشظايا ، في محلول حمض الهيدروفلوريك ، ثم في الأماكن التي سقطت فيها الشظايا ، سوف يذوب الزجاج بشكل أسرع وستتشكل الثقوب هناك. أبعادها أكبر بمئات المرات من الأثر الأصلي الذي خلفته القطعة. يمكن ملاحظة الآبار تحت المجهر بتكبير منخفض. تسبب الانبعاثات المشعة الأخرى ضررًا أقل للأسطح الزجاجية ولا يمكن رؤيتها بعد النقش.

هذا ما يقوله مؤلفو تركيب kurchatovium حول كيفية حدوث عملية تحديد عنصر جديد: "تجربة جارية. لمدة أربعين ساعة ، تقصف نوى النيون هدفًا من البلوتونيوم باستمرار. لمدة أربعين ساعة ، يحمل الشريط مادة اصطناعية نوى إلى ألواح زجاجية. أخيرًا ، تم إيقاف السيكلوترون. "نتطلع إلى النتيجة. مرت عدة ساعات. تحت المجهر ، تم العثور على ستة مسارات. من موقعها ، تم حساب نصف العمر. اتضح أنه في الفترة الزمنية من 0.1 إلى 0.5 ثانية. "

وهنا كيف يتحدث نفس الباحثين عن تقييم الطبيعة الكيميائية للكورشاتوفيوم والنيلزبوريوم. "مخطط دراسة الخواص الكيميائية للعنصر رقم 104 كالتالي. تخرج ذرات الارتداد الهدف في نفاثة نيتروجين ، وتتباطأ فيه ، ثم تعالج بالكلور. تخترق مركبات العنصر 104 مع الكلور بسهولة من خلال مرشح خاص ، ولكن كل الأكتينيدات لا تمر. إذا كان الرقم 104 ينتمي إلى سلسلة الأكتينويد ، فسيكون قد تأخر بسبب المرشح. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أن العنصر 104 هو نظير كيميائي للهفنيوم ، وهذه هي أهم خطوة نحو ملء الجدول الدوري بعناصر جديدة.

ثم تمت دراسة الخواص الكيميائية للعنصر 105 في دوبنا. اتضح أن كلوريداته يتم امتصاصها على سطح الأنبوب الذي تنتقل على طوله من الهدف عند درجة حرارة أقل من كلوريد الهافنيوم ، ولكن أعلى من كلوريد النيوبيوم. فقط ذرات عنصر قريبة في الخواص الكيميائية من التنتالوم يمكن أن تتصرف بهذه الطريقة. انظر إلى الجدول الدوري: النظير الكيميائي للتنتالوم هو العنصر رقم 105! لذلك أكدت التجارب على الامتزاز على سطح ذرات العنصر 105 أن خصائصه تتطابق مع تلك التي تم التنبؤ بها على أساس النظام الدوري.