Dirbtinis turinio elementų derinimas. Dirbtiniai organiniai junginiai. Jungtys ant metalinių dantytų plokščių

Tvirti tiltų jungiamieji elementai... Yra 3 standžių jungčių tipai:
Aktoriai.
Įprastas arba lazerinis suvirinimas.
Keramika.

Aktoriai jungtys iš anksto pagaminti iš vaško ant vaško dirbtinių dantų šablonų ir fiksatorių, kad tiltas būtų liejamas vienu bloku. Tai pašalina tolesnio suvirinimo poreikį. Tačiau liejimas turėtų būti kuo tikslesnis, tuo daugiau vienetų apima protezą. Mažos deformacijos, atsirandančios aušinant išlydytam metalui, gali būti gana priimtinos gaminant vieną įrenginį, tačiau daug kartų padauginus, galutinis rezultatas yra nepatenkinamas.

Aktoriai jungtys stipresni nei suvirinamieji, be to, juos lengviau paslėpti. Dėl šios priežasties ilgi tiltai dažnai liejami iš 3-4 dalių, kurių skiriamoji linija eina per dirbtinį dantį. Prieš faneruojant keramika, dirbtinio danties karkasas atkuriamas itin tiksliai suvirinant – taip išliejami visi sujungimai. Dirbtinio danties suvirinimas yra labai patvarus, pirma, dėl didesnio ploto lyginant su jungiamuoju elementu, antra – dėl keraminės dangos.

Vis populiaresnis prisijungimo būdas tilto komponentai tampa lazerinio suvirinimo technika. Jis yra stipresnis nei įprasta, taip pat paprastesnis ir greitesnis, nors tam reikia sudėtingos ir brangios įrangos.

Jungtys naudojant įprastą ir lazerinį suvirinimą naudojamas, jei tilto komponentai gaminami atskirai. Tai būtina, kai jie susideda iš skirtingų medžiagų (pavyzdžiui, fiksacinis vainikas iš aukso ir metalo keramikos dirbtinis dantis).

Keraminiai junginiai naudojamas tik visos keramikos protezuose. Ši knyga nepatenka aprašyti, kaip jie gaminami, tačiau tokiems junginiams turėtų būti taikomas ir higienos prieinamumo principas.

Kilnojamieji jungiamieji elementai... Judamieji jungtys visada suprojektuoti taip, kad dirbtinis dantis nenugrimztų nuo kramtymo krūvio. Tai reiškia, kad mažesnio laikiklio įduba visada turi turėti tvirtą pagrindą, į kurį atsiremtų išsikišusi jungties dalis. Kartais, turint mažus dirbtinius dantis ir trumpą protezą, tai yra vienintelė jėga, kuriai reikia atsispirti, o įdubimas fiksatoriuje gali būti gana negilus. Tai yra labiausiai paplitęs dizainas standžioms restauracijoms, kurioms reikia minimalaus paruošimo.

Tačiau su ilgesniu pečiu protezas Judantis sąnarys taip pat turi atsispirti dirbtinius dantis veikiančiam šoniniam poslinkio momentui ir (judamojo sąnario mezialinio išsidėstymo atveju) jėgoms, nukreiptoms distaliai ir prisidedančioms prie protezo dalių atsiskyrimo. Šiuo atveju jungties griovelis turi būti balandžio uodegos formos ir smailėjantis, kad kaištis jame galėtų šiek tiek judėti aukštyn žemyn ir tuo pačiu tvirtai atsiremti į pagrindą.

Yra keli gamybos būdai. Pirma, galite suformuoti vašką į mažesnį, dantytą laikiklį, tada išlieti ir apdailinti kūginiu gręžtuvu. Po to ant dirbtinio danties rankiniu būdu užtepamas vaško sluoksnis, kad jis atitiktų gautą įdubos formą, atliekamas liejimas pagal vaško šabloną. Prieš bandant ant rėmo, abi dalys sujungiamos.

Kai kuriais atvejais įpjova galima padaryti ant jau paruošto liejinio rėmo, kuris vėliau dedamas į burnos ertmę, po to imami atspaudai, įskaitant paruoštus atraminius dantis.

Gali būti naudojamas paruošti šablonai iš akriloįterptas į dirbtinio danties vašką ir mažesnį fiksatorių. Tada mažesnis laikiklis ir likusi protezo dalis yra liejami atskirai.

Kaip judantys jungiamieji elementai jie taip pat naudoja paruoštus metalinius kaiščius su grioveliais, tačiau jie užtikrina per tvirtą sukibimą, dėl kurio gali būti smarkiai apribotas protezo dalių mobilumas. Šiuo atveju mažesnis fiksatorius turi turėti didesnį nei įprastai atraminio danties sulaikymo laipsnį.

Paruošti varžtiniai laikikliai Naudojami kaip tiltų su standžia fiksacija dalis 2 dalims sujungti, jei atraminiai dantys nėra lygiagrečiai.

- Grįžti į skyriaus turinį " "

Visos medžiagos, kuriose yra anglies atomas, be karbonatų, karbidų, cianidų, tiocianatų ir anglies rūgšties, yra organiniai junginiai. Tai reiškia, kad juos gali sukurti gyvi organizmai iš anglies atomų, vykstant fermentinėms ar kitoms reakcijoms. Šiandien daug organinių medžiagų gali būti sintetinama dirbtinai, todėl galima plėtoti mediciną ir farmakologiją, taip pat sukurti didelio stiprumo polimerines ir kompozitines medžiagas.

Organinių junginių klasifikacija

Organiniai junginiai yra pati gausiausia medžiagų klasė. Čia yra apie 20 rūšių medžiagų. Jie skiriasi tuo cheminės savybės išsiskiria savo fizinėmis savybėmis. Skiriasi ir jų lydymosi temperatūra, masė, lakumas ir tirpumas, taip pat jų agregacijos būsena normaliomis sąlygomis. Tarp jų:

• angliavandeniliai (alkanai, alkinai, alkenai, alkadienai, cikloalkanai, aromatiniai angliavandeniliai);
• aldehidai;
• ketonai;
• alkoholiai (dviatominiai, vienanadriai, daugiahidročiai);
• eteriai;
• esteriai;
• karboksirūgštys;
• aminai;
• amino rūgštys;
• angliavandeniai;
• riebalai;
• baltymai;
• biopolimerai ir sintetiniai polimerai.

Ši klasifikacija atspindi cheminės struktūros ypatybes ir konkrečių atominių grupių buvimą, lemiančią tam tikros medžiagos savybių skirtumą. Apskritai klasifikacija pagal anglies skeleto konfigūraciją, kurioje neatsižvelgiama į cheminės sąveikos ypatybes, atrodo kitaip. Pagal jo nuostatas organiniai junginiai skirstomi į:

• alifatiniai junginiai;
• aromatinės medžiagos;
• heterociklinės medžiagos.

Šios organinių junginių klasės gali turėti izomerų įvairiose medžiagų grupėse. Izomerų savybės yra skirtingos, nors jų atominė sudėtis gali būti tokia pati. Tai išplaukia iš A. M. Butlerovo išdėstytų nuostatų. Be to, organinių junginių struktūros teorija yra visų organinės chemijos tyrimų pagrindas. Jis prilyginamas Mendelejevo periodiniam įstatymui.

Pačią cheminės struktūros sampratą pristatė A.M. Butlerovas. Chemijos istorijoje ji pasirodė 1861 metų rugsėjo 19 dieną. Anksčiau moksle buvo įvairių nuomonių, o kai kurie mokslininkai visiškai neigė molekulių ir atomų buvimą. Todėl organinėje ir neorganinėje chemijoje tvarkos nebuvo. Be to, nebuvo dėsningumų, pagal kuriuos būtų galima spręsti apie konkrečių medžiagų savybes. Tuo pačiu metu buvo ir junginių, kurie su ta pačia sudėtimi pasižymėjo skirtingomis savybėmis.

AM Butlerovo teiginiai iš esmės nukreipė chemijos raidą tinkama linkme ir sukūrė jai tvirtą pagrindą. Per ją buvo galima susisteminti sukauptus faktus, būtent cheminius ar fizines savybes kai kurios medžiagos, jų patekimo į reakcijas dėsniai ir pan. Šios teorijos dėka tapo įmanoma net nuspėti junginių gavimo būdus ir kai kurių bendrų savybių buvimą. Ir svarbiausia, AM Butlerovas parodė, kad medžiagos molekulės struktūrą galima paaiškinti elektrine sąveika.

Organinių medžiagų sandaros teorijos logika

Kadangi iki 1861 m. chemijoje daugelis atmetė atomo ar molekulės egzistavimą, organinių junginių teorija tapo revoliuciniu pasiūlymu mokslo pasauliui. Ir kadangi pats A.M. Butlerovas remiasi tik materialistinėmis išvadomis, jam pavyko paneigti filosofines idėjas apie organinę medžiagą.

Jis sugebėjo parodyti, kad galima atpažinti molekulinę struktūrą empiriškai per chemines reakcijas. Pavyzdžiui, bet kurio angliavandenio sudėtį galima sužinoti sudeginus tam tikrą jo kiekį ir skaičiuojant susidariusį vandenį bei anglies dioksidą. Azoto kiekis amino molekulėje taip pat apskaičiuojamas degimo metu, matuojant dujų tūrį ir molekulinio azoto cheminio kiekio išsiskyrimą.

Jei atsižvelgsime į Butlerovo sprendimus apie cheminę struktūrą, priklausomai nuo struktūros, priešinga kryptimi, tada atsiranda nauja išvada. Būtent: žinant cheminę medžiagos struktūrą ir sudėtį, galima empiriškai daryti prielaidą apie jos savybes. Bet svarbiausia, kad Butlerovas paaiškino, kas randama organikoje puiki suma skirtingos savybės, bet tokios pat sudėties medžiagos.

Bendrosios teorijos nuostatos

Nagrinėdamas ir tirdamas organinius junginius, Butlerovas A.M. išvedė kai kuriuos svarbiausius dėsningumus. Jis jas sujungė į teorijos nuostatas, paaiškinančias organinės kilmės cheminių medžiagų struktūrą. Teorija yra tokia:

• organinių medžiagų molekulėse atomai jungiasi vienas su kitu griežtai apibrėžta seka, kuri priklauso nuo valentingumo;
• cheminė struktūra yra tiesioginė tvarka, pagal kurią atomai yra sujungti organinėse molekulėse;
• cheminė struktūra lemia organinio junginio savybių buvimą;
• priklausomai nuo tos pačios kiekybinės sudėties molekulių struktūros, gali atsirasti įvairių medžiagos savybių;
• visos atomų grupės, dalyvaujančios cheminio junginio susidaryme, turi abipusę įtaką viena kitai.

Visos organinių junginių klasės yra sukurtos pagal šios teorijos principus. Padėjęs pamatus, Butlerovas A. M. sugebėjo išplėsti chemiją kaip mokslo sritį. Jis paaiškino, kad dėl to, kad anglis organinėse medžiagose pasižymi ketvertu, nustatoma šių junginių įvairovė. Daugelio aktyvių atominių grupių buvimas lemia medžiagos priklausymą tam tikrai klasei. Ir būtent dėl ​​specifinių atominių grupių (radikalų) buvimo atsiranda fizinės ir cheminės savybės.

Angliavandeniliai ir jų dariniai

Šie organiniai anglies ir vandenilio junginiai yra paprasčiausios sudėties tarp visų grupės medžiagų. Juos atstovauja alkanų ir cikloalkanų (sotieji angliavandeniliai), alkenai, alkadienai ir alkatrienai, alkinai (nesočiųjų angliavandenilių) poklasis, taip pat aromatinių medžiagų poklasis. Alkanuose visi anglies atomai yra sujungti tik vienu C-C komunikacija yu, dėl kurio į angliavandenilio kompoziciją negali būti įtrauktas nė vienas H atomas.

Nesočiuosiuose angliavandeniliuose vandenilis gali būti įtrauktas dvigubos C = C jungties vietoje. Be to, C-C ryšys gali būti trigubas (alkinai). Tai leidžia šioms medžiagoms įsitraukti į įvairias reakcijas, susijusias su radikalų mažinimu arba pridėjimu. Visos kitos medžiagos, kad būtų patogiau tirti jų gebėjimą dalyvauti reakcijose, laikomos vienos iš angliavandenilių klasių dariniais.

Alkoholiai

Alkoholiai vadinami organiniais cheminiais junginiais, sudėtingesniais nei angliavandeniliai. Jie sintetinami vykstant fermentinėms reakcijoms gyvose ląstelėse. Tipiškiausias pavyzdys yra etanolio sintezė iš gliukozės fermentacijos būdu.

Pramonėje alkoholiai gaunami iš angliavandenilių halogeninių darinių. Dėl hidroksilo grupės pakeitimo halogeno atomu susidaro alkoholiai. Vienahidroksiliuose alkoholiuose yra tik viena hidroksilo grupė, daugiahidroksiliuose – dvi ar daugiau. Dvihidrolio alkoholio pavyzdys yra etilenglikolis. Polihidroksilis yra glicerinas. Bendra alkoholių formulė yra R-OH (R yra anglies grandinė).

Aldehidai ir ketonai

Po to, kai alkoholiai patenka į organinių junginių reakcijas, susijusias su vandenilio pašalinimu iš alkoholio (hidroksilo) grupės, dviguba jungtis tarp deguonies ir anglies užsidaro. Jei ši reakcija vyksta alkoholio grupėje, esančioje galiniame anglies atome, tada susidaro aldehidas. Jei anglies atomas su alkoholiu nėra anglies grandinės gale, tada dehidratacijos reakcijos rezultatas yra ketono gamyba. Bendra ketonų formulė yra R-CO-R, aldehidai R-COH (R yra grandinės angliavandenilio radikalas).

Eteriai (paprasti ir sudėtingi)

Šios klasės organinių junginių cheminė struktūra yra sudėtinga. Eteriai laikomi reakcijos tarp dviejų alkoholio molekulių produktais. Nuo jų atskyrus vandenį, susidaro junginys pavyzdys R-O-R... Reakcijos mechanizmas: vandenilio protono pašalinimas iš vieno alkoholio ir hidroksilo grupės iš kito alkoholio.

Esteriai yra reakcijos tarp alkoholio ir organinės karboksirūgšties produktai. Reakcijos mechanizmas: vandens pašalinimas iš abiejų molekulių alkoholio ir karboksilo grupių. Vandenilis atskiriamas nuo rūgšties (prie hidroksilo grupės), o pati OH grupė atskiriama nuo alkoholio. Gautas junginys pavaizduotas kaip R-CO-O-R, kur bukas R reiškia radikalus – likusią anglies grandinės dalį.

Karboksirūgštys ir aminai

Karboksirūgštys yra specialios medžiagos, kurios atlieka svarbų vaidmenį ląstelės funkcionavime. Organinių junginių cheminė struktūra yra tokia: angliavandenilio radikalas (R) su prie jo prijungta karboksilo grupe (-COOH). Karboksilo grupė gali būti tik kraštutiniame anglies atome, nes C valentingumas (-COOH) grupėje yra 4.

Aminai yra paprastesni junginiai, gaunami iš angliavandenilių. Čia bet kuriame anglies atome yra amino radikalas (-NH2). Yra pirminių aminų, kuriuose grupė (-NH2) yra prijungta prie vienos anglies (bendra formulė R-NH2). Antriniai aminai jungia azotą su dviem anglies atomais (formulė R-NH-R). Tretiniuose aminuose azotas yra prijungtas prie trijų anglies atomų (R3N), kur p yra radikalas, anglies grandinė.

Amino rūgštys

Aminorūgštys yra sudėtingi junginiai, pasižymintys tiek aminų, tiek organinės kilmės rūgščių savybėmis. Jų yra keletas tipų, priklausomai nuo amino grupės vietos karboksilo grupės atžvilgiu. Svarbiausios yra alfa aminorūgštys. Čia aminų grupė yra prie anglies atomo, prie kurio yra prijungtas karboksilas. Tai leidžia sukurti peptidinę jungtį ir sintetinti baltymus.

Angliavandeniai ir riebalai

Angliavandeniai yra aldehido alkoholiai arba ketoalkoholiai. Tai linijinės arba ciklinės struktūros junginiai, taip pat polimerai (krakmolas, celiuliozė ir kt.). Svarbiausias jų vaidmuo ląstelėje yra struktūrinis ir energetinis. Riebalai, tiksliau lipidai, atlieka tas pačias funkcijas, tik dalyvauja kituose biocheminiuose procesuose. Cheminės struktūros požiūriu riebalai yra organinių rūgščių ir glicerino esteris.

Dėl riboto medžio dydžio iš jo neįmanoma sukurti didelių tarpatramių ar aukščių statybinių konstrukcijų nesujungus atskirų elementų. Vadinamos medinių elementų jungtys konstrukcijos skerspjūviui padidinti mitingas ir padidinti jų išilginį ilgį - sujungimas, kampu ir tvirtinimas prie atramų – inkaruojant.

Pagal darbo pobūdį visos pagrindinės jungtys skirstomos į:

Be specialių jungčių (priekinių stabdžių, išpjovų);

Suspaudimo petnešos (batų raktai);

Su lenkimo petnešomis (varžtai, strypai, vinys, varžtai, plokštės);

Su tempiančiais raiščiais (varžtais, varžtais, spaustukais);

Su šlyties atskyrimo jungtimis (lipnios siūlės).

Pagal medinių konstrukcijų jungčių darbo pobūdį jie skirstomi į lankstus ir standžius. Atitinkamos yra pagamintos nenaudojant klijų. Deformacijos juose susidaro dėl nesandarumo.

Medinių konstrukcijų elementų jungtys jėgų perdavimo būdu skirstomos į šiuos tipus:

1) jungtys, kuriose jėgos perduodamos tiesiogiai akcentuojant jungiamų elementų kontaktinius paviršius, pavyzdžiui, atrama elementų laikančiose dalyse, pjūvis ir pan.;

2) jungtys ant mechaninių jungčių;

3) klijuotos jungtys.

Mechaniniais medinių konstrukcijų sandūrose vadinami įvairių tipų darbiniai raiščiai iš kietmedžio, plieno, įvairių lydinių ar plastikų, kurie gali būti įkišti, supjaustyti, prisukami arba įspaudžiami į sujungiamų elementų medinį korpusą. Šiuolaikinėse medinėse konstrukcijose plačiausiai naudojamos mechaninės jungtys yra kaiščiai, kaiščiai, tetervinų varžtai, vinys, varžtai, raktų poveržlės, kaiščiai ir metalinės dantytos plokštės.

Medinių konstrukcijų laikomoji galia ir deformuojamumas didele dalimi priklauso nuo atskirų jų elementų sujungimo būdo. Įtemptų medienos elementų jungtys dažniausiai siejamos su vietiniu susilpnėjimu. Ištemptų medinių elementų susilpnintame ruože yra pavojingų, į kuriuos neatsižvelgiama skaičiuojant vietinius įtempius, koncentracija. Didžiausias pavojus ištemptų medinių elementų sandūrinėse ir mazginėse jungtyse yra šlyties ir skilimo įtempiai. Jis sustiprėja, kai šie įtempiai veikia įtempius, atsirandančius medienoje dėl jos susitraukimo.

Smulkinimas ir plėšymas išilgai ir skersai grūdų yra trapios medienos darbų rūšys. Priešingai nei naudojant statybinį plieną, šiais atvejais medienoje plastinis įtempių išlyginimas nevyksta. Siekiant sumažinti įtemptų medinių konstrukcijų elementų nuoseklaus, dalimis, trapaus lūžimo ar plyšimo riziką, būtina neutralizuoti natūralų medienos trapumą jų jungčių darbo klampumu. Griūtis priklauso klampiausioms medienos apdirbimo rūšims, kurioms būdingas didžiausias patvarus atsparumas. Kitaip tariant, visų tipų medinių konstrukcinių elementų sandūrų kietumo reikalavimas yra sumažintas iki reikalavimo užtikrinti lygiagrečių darbo sijų ar lentų įtempių išlyginimą, naudojant medienos gaminio klampų lankstumą gniuždymui, prieš trapų lūžį dėl plyšimo. arba gali atsirasti drožlių.

Įtemptų medinių elementų sandūroms suteikti tvirtumo, paprastai naudojamas trupmeniškumo principas, leidžiantis išvengti medienos drožlių pavojaus padidinus skaldos plotą (sujungimą nubrėžti vienu varžtu ir keliais mažesniais skersmenimis).

Medinių elementų kontaktinės jungtys. Priekinis pjūvis.

Medinių elementų kontaktinės jungtys reiškia jungtis, kuriose jėgos iš vieno elemento į kitą perduodamos per jų apdorotus ir nupjautus kontaktinius paviršius. Be to, tokiose jungtyse tiekiamos darbinės jungtys atlieka atskirų elementų tvirtinimo funkciją ir tarnauja kaip avarinės jungtys. Esant kontaktinėms jungtims, lemiamas tampa medienos gniuždymo darbas. Paprastos atraminės jungties privalumas yra nedidelis medienos deformacijų įtaka jų darbui esant temperatūros ir drėgmės svyravimams, ypač jei sujungtų elementų suspaudimo jėgos nukreiptos išilgai pluoštų. Kontaktinės jungtys su gniuždymu statmenai plaušams randamos stulpų sandūrose atramos taškuose prie horizontalių sijų, sijų atramų, sijų, santvarų ant sienų. Tokiais atvejais skaičiavimas sumažinamas iki šlyties įtempių išilgai kontaktinių paviršių patikrinimo ir jų palyginimo su projektiniu atsparumu. Medienos pasipriešinimas skersai pluoštų yra mažas, tada veikiant didelėms jėgoms reikia padidinti jungiamų elementų atraminius plotus arba kontaktinius paviršius. Metodai parodyti paveikslėlyje.

Nesant galimybės padidinti kontaktinio ploto, naudojamos faneros šoninės pagalvėlės ant kaiščių arba klijai, kurios paskirsto apkrovą didesniame elemento gylyje. Kitas mūsų šalyje sukurtas klijuotų sijų sutvirtinimo atraminėje dalyje būdas – guolio kampą nupjaunant 45º kampu, pasukant 90º ir įklijuojant. Taip pasiekiamas maksimalus medienos atsparumas gniuždymui (išilgai grūdelių).

Statant stelažus išilgai, susiduriama su medinių elementų sąlyčio sujungimais, veikiant jėgoms išilgai pluoštų. Šiuo atveju atsparumas gniuždymui yra maksimalus, tačiau kyla medinių elementų įsiskverbimo pavojus dėl to, kad vieno elemento tankesni sluoksniai gali sutapti su kito mažiau tankiais. Kad galai nepasislinktų, galuose arba šoninėse plokštėse sumontuokite cilindrinius kaiščius. Šiuo atveju gniuždymo skaičiavimas neatliekamas, apsiribojama išilginio lenkimo skaičiavimu.

Medienos darbas susmulkinimui kampu atsiranda, kai sujungiami pasvirieji elementai (žr. pav. Viršutinė santvarų styga). Patikrinkite, ar nesuspaudė kampu.

Priekinis pjūvis. Įpjova – tai jungtis, kurioje gniuždomojo elemento jėga perduodama kitam elementui tiesiogiai be įdėklų ar darbinių jungčių. Pagrindinė taikymo sritis yra mazginės jungtys akmenimis grįstose ir rąstinėse santvarose, įskaitant suspausto viršutinio diržo ir ištempto apatinio atramos atraminius mazgus. Jungiami elementai turi būti tvirtinami pagalbiniais raiščiais – varžtais, spaustukais, laikikliais, kurie skirti montavimo apkrovoms.

Priekinė pjūvis gali prarasti laikomąją galią, kai pasiekiama viena iš 3 ribinių būsenų: 1) sugriuvus stabdymo platformai, 2) sutrūkus stabdymo platformai, 3) plyšus dėl pjūvio susilpnėjusio apatinio diržo.

Griūties plotas nustatomas pagal pjūvio gylį, kuris negali būti didesnis nei 1/3 ištempto elemento aukščio. Lemiamos reikšmės, kaip taisyklė, turi pjūvio laikomoji galia nuo skaldos būklės. Pagal SNiP II-25-80 priekinis pjūvis 45 ° kampu skilimui apskaičiuojamas nustatant šlyties įtempių vidurkį per atskilimo srities ilgį pagal formulę: , kur yra apskaičiuotas medienos atsparumas skaldymui, yra apskaičiuotas skaldos ploto ilgis, e yra šlyties jėgų petys, - = 0,25 koeficientas. 30º kampui:.

Raktinės ir raktinės poveržlės jungtys.

Raktai yra kietmedžio, plieno arba plastiko įdėklai, kurie telpa tarp trinkelių, kad būtų atsparūs šlyčiai. Yra prizminiai mediniai išilginiai raktai, kai sutampa raktų ir jungiamų elementų medienos grūdų kryptys, ir skersiniai, kai pluoštų kryptis yra statmena. Lygiagretūs mygtukai skirti smulkinti ir smulkinti. Galima naudoti metalinius trišakius. Išskirtinis kaiščių bruožas yra apvertimo momento atsiradimas ir dėl to tarpo tarp sujungtų elementų atsiradimas. Kad būtų galima suvokti trauką, būtina sumontuoti tvirtinimo varžtus. Raktų ilgis imamas bent jau. Kaiščių įkišimo į sijas gylis turi būti ne mažesnis kaip 2 cm ir ne didesnis kaip 1/5 strypo aukščio, o rąstų - ne mažiau kaip 3 cm ir ne daugiau kaip ¼ rąsto skersmens.

Raktų jungčių apskaičiavimas sumažinamas iki laikomosios galios tikrinimo smulkinant ir smulkinant. Skaičiuojant kelių eilių jungtimis, dėl netolygaus jėgų pasiskirstymo įvedamas koeficientas 0,7.

Norint sujungti medines konstrukcijas skirtingais kampais, mazguose dedami apvalūs centriniai kaiščiai, kurių centre yra pririšamas varžtas.

Plačiausiai naudojamos rakto tipo poveržlės. Raktinės jungtys pasižymi didele laikomoji galia ir tvirtumu. Jie įspaudžiami į medienos korpusą smūginiu būdu arba specialiais spaustukais. Trūkumai yra šie: įtrūkimų susidarymas sujungimo elementuose, sumažėjusi laikomoji galia dėl netolygaus klavišų paspaudimo kelių eilių jungtyse.

Jungtys ant cilindrinių kaiščių (plieno, ąžuolo, plastiko, aliuminio, vinių, varžtų, tetervinų) ir plokštės.

Smeigių jungtys su įdėklais mazguose ir ant metalinių dantytų (vinių) plokščių.

Smeigių jungtys su įdėklais mazguose

Kai mazguose veikia didelės jėgos arba sujungiami keli elementai, sunku užtikrinti jėgų perdavimą per visų besijungiančių elementų kontaktinius paviršius. Tokiais atvejais patartina naudoti įvairius mazgų plokščių pavidalo įdėklus, kurie padidina įrenginio plotą ir tuo pačiu sukuria daugialypius darbinius ryšius. Plokštės, pagamintos iš plieno ir faneros, dažniausiai naudojamos kaip mazginiai įdėklai. Jie gali būti išdėstyti išorėje (perdangos) ir pritvirtinti prie sujungtų elementų medienos išorės naudojant vienos kirpimo kaiščius arba medinio elemento viduje (tarpikliais) specialiais pjūviais, kad darbinės jungtys veiktų kaip kelių kirpimų kaiščiai. .

Sujungimai su trinkelėmis ir tarpikliais ant varžtų arba aklųjų cilindrinių kaiščių leidžiami tais atvejais, kai yra numatytas reikiamas kaiščių tankis. Aklųjų plieninių cilindrinių kaiščių gylis turi būti ne mažesnis kaip 5 kaiščių skersmenys. Jėgų perkėlimas iš vieno medinio elemento į kitą vyksta nuosekliai per kaiščius, plokštę ir kito medinio elemento kaiščius. Plokščių sekcija priskiriama remiantis įtempimo išilgai susilpnintos dalies apskaičiavimu ir gniuždymo stiprumo užtikrinimu lizde po kaiščiu. Kaiščių jungtyse dažniausiai naudojamos plieninės plokštės, kurių storis ne mažesnis kaip 5 mm. Skylės smeigtukų lizdui, kaip taisyklė, gręžiamos vienu metu medyje ir lėkštėje. Tokiu atveju, jei tarpinės yra plieninės, pirmą kartą gręžtuvu su d padaroma skylė, atitinkanti kaiščio lizdą mediniame elemente (0,2-0,5 mm mažiau nei kaiščio d), tada metalinė plokštė. išimamas iš pjūvio ir jame išgręžiamos skylės iki kaiščio skersmens dydžio.

Šių jungčių gamybos technologija yra gana daug darbo reikalaujanti, tačiau pateisinama tuo, kad dedant metalinius elementus į medienos vidų (kaiščio ir varžtų galai paliekami 2 cm žemiau elemento paviršiaus ir ant viršaus klijuojami mediniu įdėklu ), didėja medinių konstrukcijų atsparumas ugniai ir atsparumas chemiškai agresyvių terpių poveikiui. Paprastai didelio skerspjūvio klijuotų elementų mazguose naudojamos kaištinės jungtys su plieninėmis tarpinėmis.

Daug lengviau sujungti mazgines plokštes, kurių storis ne didesnis kaip 2 mm, kurias be išankstinio gręžimo galima perverti vinimis. Tokios jungtys apima Grame sistemą. Čia 1-1,75 mm storio metaliniai plastikai įkišti į plonus plyšius ir perveriami vinimis.

Medinių elementų jungtys ant plonų "Grame" sistemos plokščių: a - su trapecijos plokštėmis; b - su trikampėmis plokštėmis.

Plokštė, esanti pjūvyje medinio elemento viduje, gaudama mazgines gniuždymo jėgas, veikia išilginiu lenkimu laisvu ilgiu, lygiu atstumui tarp darbinių raiščių, tvirtinančių plokštes prie medinio elemento. Kad plokštė nesusilenktų, būtina užtikrinti, kad ji būtų tvirtai prigludusi prie šoninių pjūvio kraštų ir užmegzti darbinius jungtis su žingsniu, kuriuo plokštė neišsipūtusi.

Varžtų sujungimai su plieniniais įdėklais ir tarpikliais turėtų būti vertinami taip pat, kaip ir įprasti medinių elementų varžtų jungtys, nustatant varžtų laikomąją galią nuo varžto lenkimo ir medienos suspaudimo varžto lizde. Šiuo atveju, skaičiuojant pagal lenkimo sąlygą, reikėtų imtis didžiausia vertybė kaiščio laikomoji galia. Plieniniai įdėklai ir tarpinės turi būti patikrintos, ar nėra įtempimo išilgai susilpnintos dalies ir ar nesuspausti po kaiščiu.

Mazginės plokštės gali būti pagamintos iš kitų medžiagų, ypač iš laminuotų medžiagų. Labiausiai paplitę medinių elementų sujungimai ant plokščių iš bakelizuotos faneros. Jie daugiausia naudojami klijavimui ir kitoms jungtims, kurios atliekamos tiesiai statybvietėje. Faneros pamušalų ir tarpiklių jungtys atliekamos ant cilindrinių kaiščių, pagamintų iš kietos medienos, plieno ir kt., ant vinių arba varžtų. Jei faneros plokštės yra už medinių elementų ribų, tada jos sujungiamos vienos kirpimo kaiščiais.

Įmanomos ir kelių pjūvių jungtys, jei plokštės montuojamos mediniuose elementuose arba tarp atskirų jų šakų. Klijai sintetinės dervos pagrindu naudojami faneros lakštų kraštams apdirbti. Jų storis parenkamas priklausomai nuo kaiščio skersmens ir faneros, skirtos smulkinti lizde, veikimo sąlygų. Pastarieji dažniausiai išdėstomi taip, kad išorinių faneros sluoksnių pluoštų kryptis sutaptų su jungiamo elemento pluoštų kryptimi, kurioje yra didelės jėgos, arba šis kampas yra 45°.

Sukūrus kaiščių jungtis su plokštelėmis mazguose, atsirado kaiščių plokštės. Vienos pirmųjų konstrukcijų, turinčių vieną ar dvi šakas, mazginėms jungtims buvo panaudotos „Menig“ sistemos kaiščių plokštės. Šios sistemos plokštės pagamintos iš 3 mm storio putplasčio ir 2 mm storio stiklo pluoštu sustiprinto sintetinės dervos sluoksnio. Šioje plokštėje per dvipusius kaiščius, kurių skersmuo yra 1,6 mm, o ilgis 25 mm ar daugiau, kiekvienoje plokštės pusėje pritvirtinami. Sujungtų medinių elementų storis gali būti iki 80 mm.

Kaiščių plokštės montuojamos tarp sujungtų medinių elementų. Presavimo metu putplasčio sluoksnis suspaudžiamas ir tarnauja kaip vienodo kaiščių presavimo į abu sujungtus elementus valdiklis.

Jų darbe nagų plokštelių sąnarius galima palyginti su nagų sąnarių darbu. Menig plokščių jungčių laikomoji galia yra 0,75-1,5 N 1 mm 2 kontaktinio paviršiaus.

Didelio skerspjūvio akmenuotų medinių elementų jungtys ant didelės laikomosios galios kaiščių plokščių yra metalinės plokštės su pritvirtintais 3-4 mm skersmens kaiščiais. Smeigtukai gali būti kiaurai, įspausti į plokštės angas arba susideda iš dviejų pusių, pritvirtintų prie abiejų plokštės pusių taškinio suvirinimo būdu.

Kaiščių plokščių jungčių naudojimas reikalauja kruopštaus gamybos, medžiagų parinkimo ir presavimo specialiuose hidrauliniuose presuose, griežtai kontroliuojant kokybę.

Jungtys ant metalinių dantytų plokščių.

Užsienio statybų praktikoje labiausiai paplitę buvo Gang-Neil sistemos MW.

MZP yra 1-2 mm storio plieninės plokštės, kurių vienoje pusėje po štampavimo ant specialių presų gaunami įvairių formų ir ilgių dantys. MWP dedamas poromis iš abiejų jungiamų elementų pusių taip, kad MWP eilės būtų pritvirtinto medinio elemento pluoštų kryptimi, kurioje veikia didžiausios jėgos.

Lentų konstrukcijos su jungtimis ant metalinių dantytų plokščių turėtų būti naudojamos V atsparumo ugniai laipsnio pastatuose be viršutinės kėlimo ir transportavimo įrangos su temperatūros ir drėgmės eksploatavimo sąlygomis A1, A2, B1 ir B2. Konstrukcijų gamyba turėtų būti atliekama specializuotose įmonėse arba medienos apdirbimo dirbtuvėse, turinčiose konstrukcijų surinkimo, minimalaus darbo užmokesčio presavimo ir konstrukcijų kontrolinių bandymų įrangą. Rankinis MZP spaudimas yra nepriimtinas.

Medinių konstrukcijų laikomoji galia nuo minimalaus darbo užmokesčio priklauso nuo medienos gniuždymo lizduose ir plokščių dantų lenkimo sąlygos, taip pat plokščių stiprumo sąlygos dirbant tempiant, gniuždant, supjaustyti.

Medžiaga konstrukcijoms gaminti – 100-200 mm pločio, 40-60 mm storio pušies ir eglės mediena. medienos kokybė turi atitikti SNiP II-25-80 reikalavimus medinių konstrukcijų medžiagoms.

MZP rekomenduojama gaminti iš 08kp arba 10kp klasės lakštinio anglinio plieno pagal GOST 1050-74, kurio storis 1,2 ir 2 mm. MZP antikorozinė apsauga atliekama cinkuojant pagal GOST 14623-69 arba aliuminio pagrindu pagamintomis dangomis pagal rekomendacijas dėl surenkamojo gelžbetonio plieno įterptinių dalių ir suvirintų jungčių antikorozinės apsaugos. ir betonines konstrukcijas.

Medinės konstrukcijos sandūrose su minimaliu darbo užmokesčiu remiasi jėgomis, atsirandančiomis eksploatuojant pastatus nuo nuolatinių ir laikinų apkrovų, taip pat jėgų, atsirandančių transportuojant ir montuojant konstrukcijas. Per konstrukcijos apskaičiuojamos atsižvelgiant į diržų tęstinumą ir darant prielaidą, kad grotelių elementai yra prie jų prikabinti.

Jungties laikomoji galia ant MZP N c, kN, atsižvelgiant į medienos gniuždymo ir dantų lenkimo tempimo, šlyties ir gniuždymo sąlygas, kai elementai suvokia jėgas kampu į medienos pluoštą, nustatoma pagal formulė:

kur R yra apskaičiuota laikomoji galia 1 cm 2 jungties darbinio ploto, F p yra apskaičiuotas MWB paviršiaus plotas ant užpakalinio elemento, nustatytas atėmus plokščių sekcijų plotus 10 mm pločio juostos greta elementų ir plokščių sekcijų sujungimo linijų, esančių už racionalios MWP vietos zonos, kurią riboja linijos, lygiagrečios sujungimo linijai, einančiomis iš abiejų jos pusių atstumu pusės jungties linijos ilgio.

Apskaičiuojant trikampių santvarų atraminius mazgus, atsižvelgiama į jėgų taikymo minimaliam atlyginimui ekscentriškumą, sumažinant apskaičiuotą jungties laikomąją galią, padauginus iš koeficiento h, nustatyto priklausomai nuo viršutinės stygos nuolydžio. . Be to, pati plokštė patikrinama, ar nėra įtempimo ir pjaunama.

MZP N p laikomoji galia esant įtempimui randama pagal formulę:

čia b – plokštės dydis statmena jėgos krypčiai, cm, R p – projektinė plokštės laikomoji galia tempimui, kN/m.

MWP Q cf laikomoji galia kirpimo metu nustatoma pagal formulę:

Q cf = 2l cf R cp,

čia l cf yra plokštės pjūvio ilgis, neatsižvelgiant į susilpnėjimą, cm, R cf yra apskaičiuota plokštės laikomoji galia šlyčiai, kN / m.

Bendrai veikiant šlyties ir tempimo jėgoms plokštę, turi būti įvykdyta ši sąlyga:

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

Projektuojant statinius už minimalų atlyginimą, reikėtų siekti, kad standartiniai minimalaus darbo užmokesčio dydžiai ir pjautinės medienos atkarpos būtų suvienodintos vienoje konstrukcijoje. Abiejose mazginės jungties pusėse turi būti vienodo standartinio dydžio MZP. Prijungimo plotas ant kiekvieno elemento (vienoje sujungimo plokštumos pusėje) turi būti ne mažesnis kaip 50 cm 2 konstrukcijoms, kurių tarpatramis yra iki 12 m, ir ne mažiau 75 cm 2 konstrukcijoms, kurių tarpatramis iki 18 m. Mažiausias atstumas nuo elementų sujungimo plokštumos turi būti ne mažesnis kaip 60 mm. Minimalus atlyginimas turi būti išdėstytas taip, kad atstumas nuo medinių elementų šoninių kraštų iki kraštinių dantų būtų ne mažesnis kaip 10 mm.

Suveržtos jungtys.

Įtempiami raiščiai apima vinius, ištraukiamus varžtus (sraigtus ir tetervinus), kabės, spaustukus, surišimo varžtus ir dirželius. Atskirkite įtampą ir neįtempimą, laikiną (surinkimą) ir nuolatinį. Visų tipų jungtys turi būti apsaugotos nuo korozijos.

Nagai atsispirti ištraukimui tik paviršiaus trinties jėgomis tarp jų ir lizdo medienos. Trinties jėgos gali sumažėti, kai medienoje susidaro įtrūkimai, kurie sumažina vinies gniuždymo jėgą, todėl viniams, dirbantiems ištraukimui, būtina laikytis tų pačių atstumo normų, kurios taikomos viniams, dirbantiems kaip lenkimo kaiščiai (S 1). = 15d, S 2, 3 = 4d).

Taikant statinę apkrovą, projektinė laikomoji galia ištraukti vieną vinį, įkaltą per pluoštus, laikantis tarpų normų, nustatoma pagal formulę:

T out £ R out pd gv l def,

čia R out yra apskaičiuotas ištraukimo pasipriešinimas vinio ir medienos sąlyčio paviršiaus vienetui, d gv yra vinies skersmuo, l prod yra apskaičiuotas suspaustos vinio dalies, kuri atspari ištraukimui, ilgis, m .

Medinėse konstrukcijose (laikinoms konstrukcijoms) R vyd ,. Nustatant Tout, projektinis vinio skersmuo imamas ne didesnis kaip 5 mm, net ir naudojant didesnio storio nagus.

Numatomas vinies l apsaugos užspaudimo ilgis (išskyrus 1.5d punktą) turi būti ne mažesnis kaip 10d ir bent du kartus didesnis už kalamos lentos storį. Savo ruožtu įkalamos lentos storis turi būti ne mažesnis kaip 4d.

Sraigtai (sraigtai, įsukami atsuktuvu) ir tetervinai (12-20 cm skersmens varžtai, įsukami veržliarakčiu) yra laikomi medienoje ne tik trinties jėgomis, bet ir varžto sriegio akcentu jo išpjautuose medyje esančiuose sraigtiniuose grioveliuose.

Sraigtų ir tetervinų išdėstymas bei išgręžtų lizdų matmenys turėtų užtikrinti tvirtą tetervino strypo užspaudimą, jo neskeliant. S 1 = 10 d., S 2, 3 = 5 d. Prie siūlės esančios lizdo dalies skersmuo turi tiksliai atitikti tetervino strypo nesrieginės dalies skersmenį. Kad būtų patikimai sustabdytas varžtais ištraukto kurtinio sriegis, įdubos dalies skersmuo per visą kurtinio srieginės dalies ilgį turi būti 2-4 mm mažesnis už visą jo skersmenį.

Jei projektuojant galima leisti retai išdėstyti ne didesnio kaip 8-16 mm skersmens varžtus ir tetervinus, tada 2-3 mm sumažinto skersmens lizdai gręžiami per visą suspaudimo ilgį. .

Jei šie reikalavimai yra įvykdyti, apskaičiuota laikomoji galia ištraukiant varžtą ar teterviną nustatoma pagal formulę:

T out £ R out pd varžtas l apsauga,

čia R out – apskaičiuotas pasipriešinimas ištraukiant ištisinę sraigto arba tetervino dalį, d varžtas – išorinis srieginės dalies skersmuo, m, l apsauga – varžto arba tetervino srieginės dalies ilgis, m .

Visi R out pataisos koeficientai įvedami pagal pluoštų atsparumo gniuždymui pataisas.

Kurtiniai ir medvaržčiai geriausiai tinka tvirtinti prie medinių sijų ir lentų metalines juostas, spaustukus, poveržles ir pan. Šiuo atveju tetervinai ir sraigtai pakeičia ne tik kaiščius, bet ir surišimo varžtus. Jeigu tetervinų ar sraigtų pagalba tvirtinami plėšimui skirti mediniai ar faneriniai elementai, lemiamas yra ne atsparumas srieginės dalies ištraukimui, o atsparumas medžio gniuždymui tetervino galvai ar. varžtas. Tokiu atveju po galva turi būti dedama 3,5d x 3,5d x 0,25d metalinė poveržlė.

Kabės pagaminti iš apvalaus (arba kvadratinio) plieno, kurio storis 10-18 mm, naudojami kaip pagalbiniai tempiami arba tvirtinimo ryšiai konstrukcijose iš apvalios medienos ar sijų, tiltų atramose, pastoliuose, rąstų fermose ir kt. Lentų medinėse konstrukcijose kabės nenaudojamos, nes suskaldo lentas. Kabės dažniausiai įkalamos į medžio masyvą, jų galai negręžiami skylių. Vieno laikiklio laikomoji galia, net ir laikantis padidintų normatyvų, nenustatoma.

Eksperimentiniai tyrimai atskleidė vairavimo efektyvumą negręžiant kabės iš skerspjūvio valcuotų gaminių d ck = 15 mm. Esant pakankamam smaigalio ilgiui (6–7 d ck), tokių laikiklių laikomoji galia yra maždaug lygi 15 mm skersmens kaiščio, pagaminto iš apvalaus plieno, laikomajai galiai.

Gnybtai , taip pat, kaip kabės reiškia ištemptus kaklaraiščius. Išskirtinis apkabų bruožas yra jų uždarymo padėtis sujungtų medinių elementų atžvilgiu.

Darbiniai varžtai ir dirželiai, t.y. įtempti metaliniai elementai naudojami kaip inkarai, pakabos, įtempti metalo-medžio konstrukcijų elementai, arkinių ir skliautinių konstrukcijų suveržimui ir kt. Visi diržų ir darbinių varžtų elementai turi būti patikrinti apskaičiuojant pagal plieno konstrukcijų standartus ir paimti ne mažesniu kaip 12 mm skersmens.

Nustatant įtemptų juodųjų plieninių varžtų, susilpnintų sriegiu, laikomąją galią, atsižvelgiama į sumažintą plotą F NT ir vietinę įtempių koncentraciją s p; todėl daroma prielaida, kad mažesnės projektinės varžos. Plieno projektinės varžos lygiagrečiai dirbančių dvigubų ir daugiau trauklių ir varžtų sumažinamos padauginus iš 0,85, atsižvelgiant į netolygų jėgų pasiskirstymą. Metaliniuose dirželiuose reikia vengti vietinio darbinės dalies susilpnėjimo.

Darbiniai varžtiniai raiščiai ir sagtys naudojami tik tais atvejais, kai reikia montuoti arba eksploataciškai reguliuoti jų ilgį. Jie yra labiausiai prieinamose metalo-medžio arkų ir fermų vietose. Neįtempta užpakalinė jungtis iš apvalaus plieno, skirta transportuoti be išmontavimo.

Apvalių plieninių pūkų suveržimo jungtys, kurių reikia tik retais atvejais, atliekamos naudojant įtempimo jungtis su universaliais sriegiais. Jei nėra gamykloje pagamintų movų, suvirintos movos gali būti pagamintos iš dviejų (arba geriau 4) kvadratinių kairiojo ir dešiniojo sriegių veržlių, suvirintų dviem plieninėmis juostomis.

Pririšimo varžtai, kurios daugiausia yra instaliacinės vertės ir nėra skaičiuojamos pagal tam tikrą veikimo jėgą, yra naudojamos beveik visų tipų jungtyse, įskaitant kaiščių sujungimus ir įpjovas, kad būtų užtikrintas tvirtas jungiamųjų lentų, sijų ar rąstų prigludimas. Pririšimo varžtų skerspjūvis nustatomas dėl montavimo priežasčių; jis turi būti kuo didesnis, tuo storesni jungiami jungties elementai, t.y. tuo didesnis numatomas atsparumas išlinkusių ar pasvirusių lentų ar sijų tiesinimo kreivumui. Išbrinkus varžtu tvirtai prisuktų lentų paketo medienai, varžto strypą veikia didelės išilginės tempimo jėgos. Kad varžtas nenutrūktų išilgai pjaunant susilpnintos dalies, surišimo varžtų poveržlės skiriamos su sumažintu medienos gniuždymo plotu. Skalbimo mašina, skirta prijungti prie medžio. Patinimas turėtų atsirasti prieš varžto strypo trūkimo įtempiui pasiekiant pavojingą vertę.

Sulankstoma jungtis su dvigubu užspaudimu įtemptiems klijuotiems elementams. Įtemptų medinių elementų lipnias jungtis tyrė V.G. Michailovas. Sąnarių lūžis įvyko suskilus esant mažiems šlyties įtempiams išilgai lūžio plokštumos. Didžiausias vidutinis šlyties įtempis 2,4 MPa buvo pasiektas sandūroje su pleištiniais pleištais.

Dvigubas sujungimas perdengiamas juostelėmis 1 iš juostinio plieno, prie kurių privirinami kampai 2. Jėgos iš įtemptų medinių elementų perduodamos į plienines plokštes per skersinius varžtus 3 ir 4 bei atramas su grioveliais 5. Medinis juostelės 7 su nuožulniais galais yra klijuojamos prie sujungtų elementų galuose, kad sustabdytų kampus 6 taip, kad šlyties plokštuma, prasidedanti nuo kampo, nesutaptų su klijų siūle.

Tempiamųjų jungčių bandymų analizė rodo, kad jėga, spaudžianti elementą lūžio plokštumos pradžioje kirpimo metu, atsverdama tempimo įtempius, kartu sukuria papildomus šlyties įtempius ir taip padidina jų koncentraciją pavojingoje zonoje. Sukūrus papildomą gniuždymo jėgą priešingame kirpimo plokštumos gale skersai pluoštų (kaip ir nagrinėjamoje jungtyje), šlyties įtempiai išsilygina, sumažėja jų koncentracija ir įtempių, besidriekiančių per pluoštus, galimybė.

Jungtis su dvigubu suspaudimu yra įtempiama sulankstoma jungtis, kuri sukuria pradinį tankį ir leidžia jį išlaikyti ateityje eksploatacinėmis sąlygomis (jei įvyksta tam tikras sujungtų elementų susitraukimas).

Sujungimo jungtis ant medienos apskaičiuojama pagal sąlygą:

Apskaičiuoto šlyties atsparumo vidutinė vertė nustatoma pagal formulę:

kur b = 0,125; e = 0,125 val.

Ištraukiamos arba perforuojamos jungtys ant klijuotų plieninių strypų. Naudoti jungtis ant suklijuotų strypų, pagamintų iš periodinio profilio, kurio skersmuo 12–25 mm, armavimo, skirtų traukti ir perforuoti, leidžiama naudoti konstrukcijų eksploatavimo sąlygomis, kai aplinkos temperatūra ne aukštesnė kaip 35 ° C.

Iš anksto nuvalyti ir nuriebalinti strypai klijuojami epoksidiniais junginiais į išgręžtas skylutes arba išfrezuotus griovelius. Skylių skersmenys arba griovelių matmenys turi būti paimti 5 mm didesni už klijuotų strypų skersmenis.

Tokio strypo konstrukcinė laikomoji galia, skirta ištraukti arba perforuoti išilgai ir skersai pluoštų iš pušies ir eglės pagamintų medinių konstrukcijų elementų ištemptose ir suspaustose jungtyse, turėtų būti nustatoma pagal formulę:

T = R sk × p × (d + 0,005) × l × k s,

čia d yra sujungto strypo skersmuo, m; l yra strypo įdėtos dalies ilgis m, kuris turėtų būti paimtas skaičiuojant, bet ne mažesnis kaip 10d ir ne didesnis kaip 30d; k c - koeficientas, kuriame atsižvelgiama į netolygų šlyties įtempių pasiskirstymą priklausomai nuo strypo įterptosios dalies ilgio, kuris nustatomas pagal formulę: k c = 1,2 - 0,02 × (l / d); R sk – apskaičiuotas medienos atsparumas skaldymui.

Atstumas tarp klijuotų strypų ašių, išilgai pluoštų, yra ne mažesnis kaip S 2 = 3d, o iki išorinių kraštų - ne mažesnis kaip S 3 = 2d.

Nuolatinės srovės elementų jungtys ant klijų.

Reikalavimai konstrukciniams klijams.

Vienodą medinių konstrukcijų klijų jungčių stiprumą, tvirtumą ir ilgaamžiškumą galima pasiekti tik naudojant vandeniui atsparius konstrukcinius klijus. Klijų sukibimo ilgaamžiškumas ir patikimumas priklauso nuo klijų jungčių stabilumo, klijų rūšies, jų kokybės, klijavimo technologijos, eksploatavimo sąlygų ir plokščių paviršiaus apdorojimo.

Klijų siūlė turi užtikrinti sukibimo stiprumą, lygų medienos stiprumui, skilimui išilgai pluošto ir įtempimui visoje grūdelėje. Lipniosios siūlės stiprumas, atitinkantis medienos tempimo stiprumą išilgai grūdų, dar nėra gautas, todėl įtemptose siūlėse klijuojamų paviršių plotą įstrižai reikia padidinti apie 10 kartų. galo nukirpimas ūsais arba dantytu smaigaliu.

Klijų sąlyčio su klijuojamais paviršiais tankis turėtų būti sukurtas net struktūrinių klijų klampioje-skystoje fazėje, kuri užpildo visas įdubas ir šiurkštumą, dėl galimybės sudrėkinti klijuojamą paviršių. Kuo lygiau ir švariau nupjaunami klijuojami paviršiai ir kuo jie tvirčiau sukimba vienas su kitu, tuo pilnesnis klijavimo vientisumas, tolygesnė ir plonesnė klijų siūlė. Medinė konstrukcija, monolitiškai klijuota iš sausų plonų lentų, turi didelį pranašumą prieš iš vientiso rąsto išpjautą strypą, tačiau norint realizuoti šiuos privalumus, būtina griežtai laikytis visų klijuotų medinių konstrukcijų pramoninės gamybos technologijos sąlygų.

Struktūriniams klijams sukietėjus, suformuota klijų siūlė reikalauja ne tik vienodo stiprumo ir tvirtumo, bet ir atsparumo vandeniui, atsparumo karščiui bei biostabilumo. Bandymų metu lipniųjų jungčių prototipai turėtų būti sunaikinami daugiausia palei klijuojamą medieną, o ne išilgai klijuojamos jungties (sunaikinant vidines rišliąsias jungtis), o ne ribiniame sluoksnyje tarp klijuojamos jungties ir medžiagos. būti klijuoti (sunaikinant ribą, lipnias jungtis).

Klijų rūšys.

Klijų siūlės buvo naudojamos ilgą laiką, daugiausia stalių gamyboje. pradžioje Šveicarijoje, Švedijoje ir Vokietijoje pradėtos naudoti laikančiosios medinės konstrukcijos kazeino klijų pagrindu. Tačiau gyvūninės, o juo labiau augalinės kilmės baltyminiai klijai nevisiškai atitiko laikančiųjų konstrukcijų elementų sujungimo reikalavimus.

Didelę reikšmę turi polimerinių medžiagų chemijos plėtra ir sintetinių klijų gamyba. Sintetinės polimerinės medžiagos su planuojamomis savybėmis užtikrina reikiamą klijų jungčių tvirtumą ir ilgaamžiškumą. Toliau ieškoma optimalaus konstrukcinių klijų asortimento ir atitinkamų klijuotų konstrukcijų gamybos eilėje režimų, tačiau dabar atsirado sintetinių klijų rinkinys, leidžiantis sujungti medines pastato dalis ne tik su medžiu.

Priešingai nei kazeinas ir kiti baltyminiai klijai, sintetiniai struktūriniai klijai dėl polimerizacijos arba polikondensacijos reakcijos sudaro tvirtą, vandeniui atsparią klijų siūlę. Šiuo metu daugiausia naudojami rezorcinolis, fenolis-rezorcinolis, alkilrezorcinolis, fenoliniai klijai. Pagal SNiP II-22-80, klijų rūšies pasirinkimas priklauso nuo klijuojamų konstrukcijų temperatūros ir drėgmės sąlygų.

Klijų siūlės elastingumas ir kietumas ypač svarbus jungiant medinius elementus su metalu, fanera, plastiku ir kitais konstrukciniais elementais, turinčiais temperatūros, susitraukimo ir elastingumo charakteristikas. Tačiau elastingų gumos klijų naudojimas įtemptose jungtyse paprastai yra nepriimtinas dėl nepakankamo tokių jungčių stiprumo ir per didelio šliaužimo, kai veikia ilgalaikė apkrova.

Kuo sausesnės ir plonesnės bus klijuojamos lentos, tuo mažesnė rizika jose įtrūkti. Jei nepakankamai išdžiovintų plokščių susitraukimo deformacija įvyksta dar nesustingus klijų linijai, bet nutrūkus presui, klijavimas bus negrįžtamai nutrūkęs.

Klijuotų jungčių tipai.

Gamykloje ant dantyto smaigalio su klijuojamų paviršių nuolydžiu apie 1:10 gaminamas įtemptas klijuotų elementų siūlas. Šis vieningas sprendimas savo stiprumu nenusileidžia ūsų sujungimo sprendimui (su tokiu pat nuolydžiu), yra ekonomiškesnis medienos suvartojimo požiūriu ir technologiškai pažangesnis gamyboje; todėl gamyklos gamybos metu jis turi visiškai pakeisti visų kitų tipų jungtis.

Dantyta kaištis vienodai gerai veikia įtempiant, lenkiant, sukant ir suspaudžiant. Remiantis bandymais, tokio KB_3 jungties atsparumas tempimui yra ne mažesnis nei vientiso strypo stiprumas, susilpnintas ¼-1/6 atitinkamos elemento pusės pločio mazgo, normalus 1 kategorijai. .

Praktiškai rekomenduojama naudoti technologiškai pažangiausią variantą su pjovimo smaigaliais statmenai veidui. Ši parinktis tinka bet kokio pločio klijuotiems elementams, net ir šiek tiek iškreiptiems. Sujungiant klijuotus didelių skerspjūvių blokelius, būtina naudoti šaltą (arba šiltą) klijavimą.

Faneros lakštų sujungimui gamyklinėje gamyboje tas pats vieningas nesulankstomas jungties tipas yra ūsų jungtis; jį naudojant įtemptuose konstrukcijų elementuose reikia laikytis šių sąlygų, ūsų ilgis imamas lygus 10-12 faneros storių, o išorinių fanerų (marškinių) pluoštų kryptis turi sutapti su veikiančių jėgų kryptimi. . Į paprastos faneros su ūsų jungtimi susilpnėjimą atsižvelgiama taikant koeficientą K don = 0,6, o į bakelizuotos faneros – į koeficientą 0,8.

Elementų lipnios ir klijinės-mechaninės jungtys konstrukcijose naudojant plastiką ir jų skaičiavimo principai.

Lipniosios jungtys yra efektyviausios, universaliausios ir dažniausiai naudojamos plastikinės jungtys. Jie leidžia klijuoti bet kokias medžiagas ir plastikus. Lipniosios jungties trūkumai: mažas skersinis tempiamasis stipris – atskyrimas ir ribotas atsparumas karščiui. Naudojami termoreaktingi ir termoplastiniai klijai.

Sujungimo tipus žr. Klijų siūlės ilgis abiejose siūlės pusėse (persidengimo ilgis) nustatomas jį skaičiuojant pjūviui, bet ne mažiau kaip 8 lakštų storiai asbestcementiui, 50 storių metalams, 20 lakštų storiams stiklo pluoštui. Lipniosios jungtys dažniausiai veikia šlyties metu, tačiau kai kuriais atvejais jungtis gali patirti jėgų, sukeliančių įtampą, kuri vadinama atitraukimu. Atsižvelgiant į tempimo įtempių pasiskirstymo per siūlės ilgį pobūdį, skiriamas vienodas ir netolygus atskyrimas. Dažniau lipniojo sluoksnio stiprumas yra didesnis nei klijuojamos medžiagos stiprumas, tokiu atveju projektinį atsparumą lemia jungiama medžiaga. Klijuojamoms jungtims atsižvelgiama į eksploatavimo sąlygų veiksnius: temperatūros koeficientą; drėgmės sąlygos; atmosferos sąlygos.

Sujungiamos lipnios-metalo jungtys, susidedančios iš taškinių metalinių jungčių ir lipniojo sluoksnio, esančio išilgai visos siūlės. Atskirkite klijais suvirintas, klijais varžtas, klijais kniedytas. Jie pasižymi didesniu stiprumu ir netolygiu plyšimu. Šlyties atžvilgiu stipresnis nei metalinės jungtys. Klijų ir metalo jungčių šlyties stipris apibrėžiamas kaip kniedės, sraigto arba suvirinimo vietos stiprumas, padaugintas iš koeficiento 1,25–2, kad būtų atsižvelgta į klijų efektyvumą. Kniedės, sraigto stiprumas nustatomas pagal gniuždymo ar kirpimo būklę, o suvirinto taško stiprumas – nuo ​​kirpimo būklės.

Plastikinių elementų virintinės jungtys ir jų skaičiavimo principai.

Suvirintos plastikinės jungtys naudojamos tos pačios termoplastinės medžiagos elementams sujungti. Suvirinimas atliekamas tuo pačiu metu veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui. Privalumai: didelis siūlių tankis, jų atlikimo greitis, technologinių operacijų paprastumas. Yra du suvirinimo būdai: suvirinimas karšto oro srove (panašus į metalų suvirinimą dujomis) ir kontaktinis (naudojamas suvirinant organinį stiklą, vinilo plastiką, polietileną). 1) Medžiaga ir užpildo strypas suminkštinami karšto oro sraute, įkaitintame iki 250º. Šilumos pistoletas naudojamas kaip šilto oro šaltinis. 2) Suvirintos siūlės įtaisui pagal vieną iš kontaktinio metodo variantų dviejų jungiamų dalių kontaktiniai taškai nupjaunami į ūsus, kurių nuolydis 1: 3 ... 1: 5, išlygintas. virš kontaktinės srities ir fiksuojamas šioje padėtyje. Tada siūlė suspaudžiama ir pašildoma. Suvirinimo stipris yra mažesnis nei medžiagos stiprumas. Vinilinio plastiko stiprumas sumažėja 15-35 % gniuždant, tempiant ir lenkiant, o išbandžius specifinį atsparumą smūgiams, stiprumas sumažėja 90 %.

Kompozitinių strypų tipai ir atsižvelgimas į raiščių atitiktį skaičiuojant juos centriniam suspaudimui.

Laikymasis- jungčių gebėjimas deformuojant konstrukcijas sudaryti sąlygas sujungtoms sijoms ar lentoms judėti viena kitos atžvilgiu.

Kompozitinių strypų tipai: ryšuliniai strypai; strypai su trumpomis tarpinėmis; strypai, kurių kai kurios šakos galuose neatremtos.

Strypai-paketai. Visos tokių strypų šakos yra paremtos savo galais ir suvokia gniuždymo jėgą, o atstumai tarp raiščių išilgai strypo yra nedideli ir neviršija septynių šakų storių. Skaičiavimas x-x ašies atžvilgiu, statmenai siūlėms tarp šakų, atliekamas kaip ir kietos pjūvio atveju, nes šiuo atveju kompozicinės juostos lankstumas yra lygus atskiros šakos lankstumui. Skaičiavimas y-y ašies atžvilgiu, lygiagrečiai siūlėms, atliekamas atsižvelgiant į jungčių lankstumą. Esant nedideliam atstumui tarp raiščių per strypo ilgį, lygų laisvam šakos ilgiui, palaikomų šakų plotą;

Jungčių lankstumas pablogina sudėtinio elemento veikimą, lyginant su tuo pačiu vientisos sekcijos elementu. Kompozitiniam elementui ant lanksčių raiščių mažėja laikomoji galia, padidėja deformuojamumas, keičiasi šlyties jėgų pasiskirstymo išilgai jo pobūdis, todėl skaičiuojant ir projektuojant kompozitinius elementus būtina atsižvelgti į jų lankstumą. kaklaraiščiai.

Apsvarstykite tris medienos sijas, kurių apkrovos, tarpatramiai ir skerspjūviai yra vienodi. Tegul šių sijų apkrova pasiskirsto tolygiai. Pirmoji sija yra vientiso pjūvio, t.y. susideda iš vienos juostos. Pavadinkime šią siją Ts. Sijos skerspjūvio inercijos momentas I c = bh 3/12; pasipriešinimo momentas W c = bh 2/6; nukreipimas

f c = 5q n l 4 / 384EI c.

Antroji kompozicinės sekcijos sija P susideda iš dviejų sijų, sujungtų lanksčiais ryšiais, pavyzdžiui, varžtais. Inercijos ir jos pasipriešinimo momentai atitinkamai bus I p ir W p; nukreipimas f p.

Trečiasis kompozicinės sekcijos sija O susideda iš tų pačių sijų kaip ir antrasis, tačiau čia nėra jungčių, todėl abi sijos veiks atskirai. Trečiojo pluošto inercijos momentas I о = bh 3/48, kuris yra 4 kartus mažesnis už kietosios pjūvio sijas. Atsparumo momentas W о = bh 2/12, kuris yra 2 kartus mažesnis nei kieto profilio sijos. Įlinkis f о = 5q n l 4 / 384EI о, kuris yra 4 kartus didesnis nei vientiso profilio sijos įlinkis.

Apsvarstykite, kas atsitiks su kairiąja sijos atrama, kai ji deformuosis veikiant apkrovai. Kairioji kieto pjūvio sijos atrama pasisuks kampu j, o kompozicinės sekcijos be jungčių sija, be sukimosi ant kairiosios atramos, pasislinks d apie viršutinę siją, palyginti su apatine.

Sudėtinėje sijoje ant lanksčių raiščių sijų šlyties bus užkirstas kelias varžtais, todėl čia jo mažiau nei sijoje be raiščių. Vadinasi, sudėtinė sija ant suderinamų breketų užima tarpinę padėtį tarp vientisos sijos ir sudėtinės sijos be petnešėlių. Todėl galite rašyti: I c> I p> I o; W q> W p> W o; f c

Iš šių nelygybių išplaukia, kad lanksčių jungčių I c, W p kompozitinės sijos geometrinės charakteristikos gali būti išreikštos kieto profilio sijos geometrinėmis charakteristikomis, padaugintomis iš koeficientų, mažesnių už vienetą, atsižvelgiant į jungčių atitiktį. : I p = kw I c ir W p = kw W c, kur kw ir kw kinta atitinkamai ribose nuo 1 iki I o / I c ir nuo 1 iki W o / W c (su dviem juostomis I o / I c = 0,25 ir W o / W c = 0,5.

Sijos įlinkis didėja pagal inercijos momento f p = f c / k w sumažėjimą.

Kompozicinės sijos ant lanksčių raiščių skaičiavimas sumažinamas iki vientiso profilio sijos apskaičiavimo, įvedant koeficientus, kuriuose atsižvelgiama į jungčių atitiktį. Normalūs įtempiai nustatomi pagal formulę: s u = M / W c k w £ R u, čia W c - kompozicinės sijos, kaip vientisos, atsparumo momentas; k w - koeficientas mažesnis už vieną, atsižvelgiant į nuorodų atitiktį.

Sudėtinės sijos įlinkis ant lanksčių raiščių nustatomas pagal formulę: f p = 5q n l 4 / 384EI c k w £ f pr, čia I c – sijos, kaip vientisos, pasipriešinimo momentas; k w - koeficientas mažesnis už vieną, atsižvelgiant į nuorodų atitiktį.

Koeficientų k w ir k reikšmės pateiktos SNiP II-25-80 „Medinės konstrukcijos. Projektavimo standartai“.

Ryšių skaičius nustatomas apskaičiuojant šlyties jėgą. Šlyties jėga T per visą sijos plotį, lygi tb, apskaičiuojama pagal formulę: T = QS / I.

Šlyties jėgų pasiskirstymas išilgai ilgio yra panašus į šlyties įtempių pasiskirstymą tiesios linijos, einančios kampu horizontaliai, pavidalu. Bendra sijos šlyties jėga atkarpoje nuo atramos iki taško, kur T = 0, geometriškai bus lygi trikampio plotui. Mūsų atveju, esant tolygiai paskirstytai apkrovai T = 0, jei x = l / 2, o tada bendra šlyties jėga yra H = M max S / I.

Sudėtinėje sijoje ant slankiojančių atramų visos šlyties jėgos vertė išlieka pastovi. Tačiau dėl ryšių lankstumo pasikeis šlyties jėgų pasiskirstymo per sijos ilgį pobūdis. Dėl stulpelių poslinkio trikampė diagrama pavirs kreivine, artima kosinuso bangai. Jei ryšiai yra tolygiai išdėstyti išilgai sijos ilgio, tada kiekvienas kaklaraištis gali suvokti šlyties jėgą, lygią jo keliamajai galiai T s, ir visos jos turi priimti visą šlyties jėgą. Taigi, n c T c = M max S / I.

Tokio skaičiaus nuorodų veikimas atitiks ADEC stačiakampį, t.y. bus perkrautos jungtys prie atramų. Todėl skaičiuojant nuorodų skaičių turi būti įvykdytos dvi sąlygos:

Tolygiai išdėstytų jungčių skaičius sijos dalyje nuo atramos iki didžiausio momento sekcijos turi sugerti visą šlyties jėgą

n c = M max S / IT c;

· Prie atramų esančios jungtys neturi būti perkrautos.

Prie atramų esančios jungtys perkraunamos 1,5 karto, todėl, norint atitikti antrąją sąlygą, jų skaičių reikia padidinti 1,5 karto. Taigi, reikiamas surišimų skaičius sijos atkarpoje nuo atramų iki atkarpos su didžiausiu momentu bus n c = 1,5M max S / I br T c.

Kompozitinės sekcijos gniuždomųjų lankstymo elementų skaičiavimo metodas ant reikalavimus atitinkančių jungčių išlieka toks pat kaip ir vientisos sekcijos elementų, tačiau formulėse papildomai atsižvelgiama į raiščių lankstumą.

Skaičiuojant lenkimo plokštumoje, kompozitinis elementas patiria sudėtingą pasipriešinimą, o jungčių atitiktis atsižvelgiama du kartus:

· Koeficiento k w įvedimas, toks pat kaip ir skaičiuojant komponentinius elementus skersiniam lenkimui;

· Koeficiento x apskaičiavimas atsižvelgiant į sumažėjusį elemento lankstumą.

Normalus įtempis nustatomas pagal formulę:

s c = N / F NT + M d / W NT k w £ R c, kur M d = M q / x ir x = 1 - l p 2 N / 3000F br R c; l p = ml q;

čia k c - jungčių atitikties koeficientas, gautas iš eksperimentinių duomenų, jungčių poslinkis; b – skerspjūvio komponento plotis, cm; h – bendras skerspjūvio aukštis, cm; l calc - numatomas elemento ilgis, m; n w - šlyties siūlių skaičius; n c - sujungimo pjūvių skaičius 1 m vienos siūlės, su keliomis siūlėmis su skirtingi skaičiai iš nuorodų iškirpimų paima vidutinį nuorodų skaičių.

Įlinkis f p = 5q n l 4 / 384EIk w x £ f pr.

Nustatant raiščių skaičių, kuris turi būti dedamas atkarpoje nuo atramos iki atkarpos su didžiausiu momentu, atsižvelgiama į šlyties jėgos padidėjimą naudojant gniuždomąjį-lenkimo elementą n c = 1,5M max S / IT c x.

Suspaudimo-lenkimo elementai skaičiuojami nuo lenkimo plokštumos apytiksliai neatsižvelgiant į lenkimo momentą, t.y. kaip centralizuotai suspausti kompozitiniai strypai.

Dirbtiniai radioaktyvieji izotopai susidaro dėl žmogaus veiklos: branduolinės energijos panaudojimo kariniams ir taikiems tikslams, radioaktyviųjų medžiagų panaudojimui šalies ūkyje (pramonėje, transporte, žemės ūkyje, medicinoje, moksliniuose tyrimuose ir kt.). Radionuklidai - kaupiasi branduolinių ginklų dalijimosi produktai ir radiacijai pavojingų objektų emisijos aplinką, įskaitant hidrosferą. [...]

Dirbtinis dirvožemių struktūrizavimas atliekamas į juos įvedant nedidelį kiekį struktūrą formuojančių medžiagų, daugiausia organinių junginių (P.V. Vershinin). [...]

ANTROPOGENINĖ MEDŽIAGA cheminis junginys, įtrauktas į geosferą dėl žmogaus veiklos. Atskirkite V. ir., Įeina į biologinį ciklą, todėl anksčiau ar vėliau panaudojami ekosistemose, ir dirbtiniai junginiai, svetimi gamtai, labai lėtai sunaikinami gyvų organizmų ir abiotinių veiksnių ir lieka už biosferos metabolizmo ribų. Pastarieji kaupiasi biosferoje ir kelia grėsmę gyvybei. Ypatingas atvejis V. ir. yra cheminiai junginiai ir elementai, kurie natūraliai patenka į natūralius darinius, bet yra žmogaus pernešami iš vienos geosferos į kitą arba jo dirbtinai sukoncentruoti. Tokių elementų pavyzdys gali būti sunkieji metalai, kuriuos žmogus išgauna iš Žemės gelmių jos paviršiuje ir pasklido čia, bei radioaktyviosios medžiagos, kurios natūraliomis sąlygomis dažniausiai pasklinda didelėse erdvėse ir nedidelėmis koncentracijomis. ]

Dirbtinių radionuklidų, patenkančių į vandens aplinką, sudėtį šiuo metu daugiausia lemia branduolinio kuro skilimo produktai. Santykis tarp jų gali skirtis priklausomai nuo reaktoriaus tipo, jo galios ir reakcijos sąlygų. Taip pat atkreipkite dėmesį, kad laikotarpiu nuo

Kenksmingų medžiagų yra įvairių pramonės šakų atliekose: spalvotosios metalurgijos (spalvotųjų metalų druskos), mechanikos inžinerijoje (cianidai, berilio junginiai, arsenas ir kt.), plastikų gamyboje (benzinas, eteris, fenolis, metilas). akrilatas ir kt.) ir dirbtinis pluoštas (fosforas, organiniai junginiai, cinko ir vario junginiai), azoto pramonė (polistirenas, chlorbenzenas, kancerogeninės dervos ir kt.), miškininkystė, medienos apdirbimas ir celiuliozės bei popieriaus pramonė (fenolis, metilo alkoholis, terpentinas, ir kt.) ), mėsos pramonė (organinės medžiagos) ir daugelis kitų. [...]

Palyginkime dirbtinę erdvėlaivio ekosistemą su bet kokia natūralia, pavyzdžiui, su tvenkinio ekosistema. Stebėjimai rodo, kad organizmų skaičius šiame biotope (su tam tikrais sezoniniais svyravimais) išlieka beveik pastovus. Ši ekosistema vadinama stabilia. Pusiausvyra palaikoma tol, kol pasikeičia išoriniai veiksniai. Pagrindiniai yra vandens įtekėjimas ir ištekėjimas, įvairių maistinių medžiagų pritekėjimas, saulės spinduliuotė. Tvenkinio ekosistemoje gyvena įvairūs organizmai. Taigi, sukūrus dirbtinį rezervuarą, jį palaipsniui kolonizuoja bakterijos, planktonas, o vėliau žuvys ir aukštesni augalai. Kai vystymasis pasiekia tam tikrą piką ir išoriniai poveikiai ilgą laiką išlieka nepakitę (iš vienos pusės vandens, medžiagų, spinduliuotės ir iš kitos pusės nutekėjimo ar garavimo, medžiagų pašalinimo ir energijos nutekėjimo), ekosistema. tvenkinio stabilizuojasi. Atsiranda pusiausvyra tarp gyvų būtybių. [...]

Yra dirbtinai sukurtų ekosistemų, kurios užtikrina nenutrūkstamą medžiagų apykaitos ir energijos procesą tiek gamtoje, tiek tarp jos ir žmogaus. Pagal ekonominės plėtros poveikį jie skirstomi į: natūralius, išsaugotus nepažeistus; modifikuotas, pakeistas žmogaus veiklos; perkeistas, perkeistas žmogaus. [...]

Ksenobiotikai yra medžiagos, gautos dirbtinės sintezės būdu ir neįtraukiamos į natūralių junginių skaičių.

Radioaktyviosios medžiagos plačiai naudojamos daugelyje šalies ūkio sektorių. Dirbtiniai radioaktyvieji izotopai naudojami metalo defektų aptikimui, medžiagų sandaros ir nusidėvėjimo tyrimams, medžiagų atskyrimui ir cheminių junginių sintezei, aparatuose ir prietaisuose, atliekančiuose valdymo ir signalizacijos funkcijas medicinoje ir kt. ..]

Japonijos chemikai sukūrė dirbtinių mišinių gamybos metodą, iš buferinių tirpalų generuojant toksiškas medžiagas. Kaitinamas oras, išdžiovintas ir išvalytas nuo priemaišų, fiksuotu greičiu praleidžiamas per absorberius su vandeniniais kalio cianido (pH = 5-12) tirpalais (gaunama vandenilio cianido rūgštis), natrio sulfido (vandenilio sulfido), sulfito arba natrio hidrosulfito (sieros dioksido), natrio nitratas (azoto oksidai) ir amonio bikarbonatas (amoniakas). Metodas leidžia sukurti 10-4-10-5% šių medžiagų koncentraciją su ne didesne kaip 2-3% paklaida (santyk.). [...]

Kaip ir supaprastinta dirbtinė erdvėlaivio ekosistema, tvenkinių ekosistema išlaiko save. Neribotam augimui trukdo sąveika tarp auginančių augalų, viena vertus, ir gyvūnų bei augalų (vartotojų ir skaidytojų), iš kitos pusės. Vartojimo reikmenys gali daugintis tik tol, kol jie nenaudoja turimų maistinių medžiagų. Jei paaiškėja, kad jų dauginimasis yra per didelis, jų augimas sustos, nes jie neturės pakankamai maisto. Gamintojai savo ruožtu nuolat reikalauja mineralų. Jie vėl išleidžia atliekas į apyvartą. Taip atnaujinamas ciklas: augalai (gamintojai) pasisavina šiuos mineralus ir saulės energijos pagalba atgamina juos energetinėmis maistinėmis medžiagomis. [...]

Ekosistema taip pat gali būti dirbtinė. Tokios ekosistemos, kuri yra labai supaprastinta ir neišsami, palyginti su natūralia, pavyzdys yra erdvėlaivis. Jo pilotas turi ilgą laiką gyventi uždaroje laivo erdvėje, tenkindamasis ribotais maisto, deguonies ir energijos atsargomis. Tuo pat metu pageidautina, jei įmanoma, atgauti ir pakartotinai panaudoti panaudotas medžiagų ir atliekų atsargas. Už tai į erdvėlaivis numatomi specialūs regeneravimo blokai, o pastaruoju metu buvo atliekami eksperimentai su gyvais organizmais (augalais ir gyvūnais), kurie turėtų dalyvauti apdorojant kosmonauto atliekas, naudojant saulės šviesos energiją. [...]

Bičių vaškas yra sudėtinga cheminė medžiaga, kurią gamina bičių vaško liaukos. Jame yra apie 15 chemiškai nepriklausomų komponentų. Jis naudojamas farmacijos gamyboje, odontologinėje praktikoje, parfumerijoje, medienos apdirbimo, odos, popieriaus, aviacijos ir kitose pramonės šakose. Be to, jo reikia labai dideliais kiekiais dirbtiniam pamatui paruošti. Vaškas gaunamas apdorojant vaško žaliavas. [...]

Taip pat pavojingos dirbtinio pluošto gamyklų, kokso-chemijos ir dujų skalūnų įmonių nuotekos, kuriose yra dervingų medžiagų, fenolių, merkaptanų, organinių rūgščių, aldehidų, alkoholių, dažiklių. Toksinis jų poveikis plinta dideliais atstumais, ypač upėse su stipriomis srovėmis, nes organinės priemaišos nuotekose mineralizuojasi lėtai. Skystų atliekų kaupimasis specialiuose rezervuaruose - uodegų sąvartynuose taip pat kelia didelį pavojų aplinkai: yra žinomi tokių rezervuarų išsiveržimo ir apsinuodijimo atvejai dideliame Dniestro, Seversky Donetso ir kai kurių kitų vandenų vandenyse. [...]

Bendra informacija... Šiuolaikiniai dirbtinio biologinio valymo metodai gali sumažinti BDS20 ir skendinčių dalelių koncentraciją nuotekose iki 10-15 mg/l. [...]

Biologinis nuotekų valymas dirbtinėse konstrukcijose atliekamas biologiniuose filtruose, aeracijos rezervuaruose ir oksitankuose. Pavyzdžiui, pav. 18.22 parodyta biologinio filtro su priverstiniu oro tiekimu schema. Pirminės nuotekos per vamzdyną 3 patenka į filtrą 2 ir per vandens paskirstymo įrenginius 4 tolygiai išpurškiamos per filtro plotą. Purškiamos nuotekos sugeria dalį ore esančio deguonies. Filtruojant per įkrovą 5, kuri naudojama, pavyzdžiui, šlakas, skalda, keramzitas, plastikas, žvyras, ant pakrovimo medžiagos susidaro biologinė plėvelė, kurios mikroorganizmai sugeria organines medžiagas. Plėvelėje esančių organinių priemaišų oksidacijos intensyvumas žymiai padidėja, kai suslėgtas oras tiekiamas vamzdynu / ir atraminiu tinkleliu priešinga filtravimo kryptimi. Nuo organinių priemaišų išvalytas vanduo iš filtro pašalinamas vamzdynu 7. [...]

Mikroorganizmų vaidmeniu medžiagų cirkuliacijoje žmogus susidomėjo tik 1674 m., kai juos atrado olandų mokslininkas Antonas Levengukas, o nuo XIX amžiaus vidurio mokslininkai pradėjo rimtai tyrinėti mikrokosmosą, pasikliaudami jo pagalba: besivystanti pramonė pagamino tokį atliekų kiekį, kad šimtmečius besivystančios biocenozės nebegalėjo su jomis susidoroti. 1887 metais vienas iš biologinio apdorojimo metodo pradininkų Dibdinas rašė: atliekų skysčiui valyti patartina naudoti „specifinius mikroorganizmus, specialiai kultivuotus tiems tikslams; Tada palaikykite skystį pakankamai ilgai, energingai jį aeruodami ir galiausiai nuleiskite į rezervuarą. JAV ir kitose šalyse nuo 1890 metų veikia ir veikia biofiltrai, kuriuose skystos atliekos praeina per akmenų sluoksnį, kuriame palaikoma mišri mikroorganizmų flora. Natūralus arba dirbtinis oro srautas, priešingas atliekų srautui, užtikrina aeraciją. [...]

Vandentiekio technikoje įrengiami dirbtiniai rezervuarai, dirbtiniai ežerai, kuriuose atsiranda gausybė floros ir faunos, apgyvendinančios visą vandens storymę. Vykdydami gyvybinę veiklą, šie organizmai išeikvoja maistines medžiagas, o dėl antagonistinių santykių vandens fauna iš dalies sunaikina mikroflorą, o bakteriofagų pagalba baigiama kova su kenksmingomis bakterijomis. [...]

Hidrosfera užteršta dviejų rūšių radioaktyviosiomis medžiagomis: natūralia ir dirbtine. [...]

Kaip saulės energijos kaupiklis, gyvoji medžiaga turi vienu metu reaguoti tiek į išorinį (kosminį) poveikį, tiek į vidinius pokyčius. Gyvosios medžiagos kiekio padidėjimas arba sumažėjimas vienoje biosferos vietoje turėtų sukelti sinchroninį procesą su priešingu ženklu kitame regione dėl to, kad išsiskiriančius biogenus gali pasisavinti likusi gyvoji medžiaga arba ten. jų pritrūks. Tačiau reikia atsižvelgti į proceso greitį, kuris antropogeninių pokyčių atveju yra daug mažesnis nei tiesioginis žmogaus daromas gamtos pažeidimas. Be to, ne visada įvyksta tinkamas pakeitimas. Sumažėjus energetiniuose procesuose dalyvaujančių individų dydžiui, atsiranda didelė termodinaminių dėsnių grupė iš visų minėtų apibendrinimų grupių (3.2-3.9 skyriai). Keičiasi visa gyvosios medžiagos struktūra ir jos kokybė, kas galiausiai negali būti naudinga žmogui – vienam iš gyvenimo proceso dalyvių. Žmonija pažeidžia natūralius planetos gyvosios medžiagos pasiskirstymo dėsnius ir savo antropogeniniame kanale pasiima mažiausiai 1,6X 1013 W energijos per metus arba 20% visos biosferos produkcijos1. Be to, žmonės dirbtinai ir nekompensuotai sumažino gyvosios medžiagos kiekį Žemėje, matyt, mažiausiai 30 proc. Tai leidžia daryti išvadą, kad planetą ištinka pasaulinė termodinaminė (šilumos) krizė, kuri vienu metu pasireikš įvairiais pavidalais. Kadangi tai inercinis procesas, pradinės jo fazės sunkiai pastebimos, tačiau sustabdyti krizės reiškinius bus itin sunku. [...]

Kaip sorbentai naudojamos įvairios dirbtinės ir natūralios porėtos medžiagos: pelenai, pjuvenos, durpės, kokso brizas, silikagelis, aktyvūs moliai ir kt. Veiksmingi sorbentai yra įvairių rūšių aktyvintos anglies, sorbento aktyvumas apibūdinamas sugertos medžiagos kiekiu vienete. sorbento tūris arba masė (kg / m3, kg / kg). [...]

Trąšos – tai neorganinės ir organinės medžiagos, naudojamos žemės ūkyje ir žuvininkystėje, siekiant padidinti kultūrinių augalų produktyvumą ir tvenkinių žuvų produktyvumą. Jie yra: mineraliniai (arba cheminiai), organiniai ir bakteriniai (dirbtinis mikroorganizmų įvedimas, siekiant padidinti dirvožemio derlingumą). Mineralinėse trąšose, gautose iš žemės vidaus arba pramoniniu būdu gautų cheminių junginių, yra pagrindinių maistinių medžiagų (azoto, fosforo, kalio) ir gyvybinei veiklai svarbių mikroelementų (vario, boro, mangano ir kt.). Organinės trąšos yra humusas, durpės, mėšlas, paukščių išmatos (guanas), kompostai, biologiniai priedai ir kt. [...]

Šių degalų paruošimo technologija yra skirtinga, tačiau visi jie turi mažą pelenų kiekį ir mažai lakiųjų medžiagų (5-10%). [...]

Natūraliuose vandenyse gali būti natūralios ir dirbtinės kilmės radioaktyviųjų medžiagų. Vanduo praturtinamas natūraliu radioaktyvumu, kai praeina pro uolienas, kuriose yra radioaktyvių elementų (urano, radžio, torio, kalio ir kt. izotopų). Dirbtinio radioaktyvumo druskos užteršia vandenį, kai į jį patenka vandens iš pramonės, mokslo įmonių ir gydymo įstaigų, naudojančių radioaktyvius vaistus. Natūralus vanduo radioaktyviaisiais elementais užterštas ir eksperimentinių termobranduolinių ginklų sprogdinimų metu.

Griežčiausiai nesilaikant dozių ir atsargumo priemonių, defoliantai kelia rimtą pavojų gyvūnams ir žmonėms. Kartais defoliantai ir deflorantai (augalų gėlėms naikinti) naudojami kariniais tikslais barbariškai naikinant miškus priešo teritorijoje. Taigi, 60-70 m. JAV juos taikė cheminių medžiagų karinėms operacijoms Indokinijoje, ypač Vietname, virš miškų ir laukų buvo išpurkšta daugiau nei 22 milijonai litrų itin toksiško defolianto („oranžinio mišinio“). Dėl to didžiuliuose plotuose buvo visiškai sunaikinti miškai ir pasėliai.

Natūralioms ekologinėms sistemoms, priešingai nei dirbtinėms (gamyboms), būdinga uždara medžiagų cirkuliacija, o su atskiros populiacijos egzistavimu susijusios atliekos yra pradinė medžiaga, užtikrinanti kitos ar dažniau kelių kitų populiacijų egzistavimą. įtrauktas į tam tikrą biogeocenozę. Biogeocenozė, kuri reiškia evoliuciškai susiformavusią augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų populiacijų rinkinį, būdingą konkrečiai vietovei, turi ciklišką medžiagų cirkuliaciją. Dalis ekosistemos medžiagų dėl oro, vandens judėjimo, dirvožemio erozijos ir kt. pernešamos Žemės paviršiumi ir dalyvauja bendresnėje medžiagų cirkuliacijoje biosferoje. Ciklinė medžiagų cirkuliacija atskirose ekosistemose ir visoje biosferoje, susiformavusi per milijoną šimtmečių evoliuciją, yra aplinkai nekenksmingos gamybos technologijos prototipas.

Jei kurio nors iš šių elementų tam tikrame vandenyje nėra, tada jis pridedamas dirbtinai. Šių medžiagų gausu buitinėse nuotekose, todėl jų dažnai pilama, pavyzdžiui, į dažymo ir balinimo gamyklų vandenį. [...]

Daugelyje modelių iš įvairių dirbtinių medžiagų ir keramikos gaminami specialūs indai hidrokultūrai. Yra įvairių dydžių konteineriai atskiriems augalams ir dideli konteineriai dekoratyvinėms kompozicijoms. Didelėse talpyklose dažnai būna įrengtas augalų laikiklis (pavyzdžiui, pagaliuko forma), kuris tvirtinamas prie specialios plokštelės konteinerio apačioje. Hidroponinius puodus sudaro išorinis indas ir vidinis grotelių įdėklas arba kelių skylių įdėklas. Kiekvienas indas, nepaisant jo dydžio, turi tirpalo lygio indikatorių. Dažniausiai tai yra peržiūros langas su skale. [...]

Dehidrogenazės aktyvumo nustatymo metodas pagrįstas kai kurių indikatorinių medžiagų gebėjimu įgyti patvarią spalvą pereinant iš oksiduotos būsenos į redukuotą būseną. Indikatorius yra tarsi dirbtinis substratas-akceptorius vandenilio, kuris biocheminės oksidacijos metu yra perduodamas šiai medžiagai iš oksiduoto substrato fermentais dehidrogenazėmis. Fermento aktyvumo kriterijus yra metileno mėlynojo spalvos išnykimo greitis arba redukuoto TTX, tai yra, susidarančio raudonojo trifenilfomazono, kiekis.

Formulė (5.57) turi pranašumų prieš anksčiau naudotas, pagal kurią, esant V = 0, kenksmingos medžiagos koncentracija pasirodė lygi begalybei ir reikėjo dirbtinai įvesti projektinio greičio apribojimą. ]

Miesto sistemų aplinka, tiek jos geografinė, tiek geologinė dalis, buvo labiausiai pakitusi ir faktiškai dirbtinė, čia iškyla panaudojimo ir pakartotinio panaudojimo problemos. gamtos turtai, aplinkos tarša ir valymas, didėja ekonominių ir gamybos ciklų izoliacija nuo natūralios medžiagų apykaitos (biogeocheminės apyvartos) ir energijos srauto natūraliose ekosistemose. Ir, galiausiai, čia didžiausias gyventojų tankumas ir užstatyta aplinka, o tai kelia grėsmę ne tik žmonių sveikatai, bet ir visos žmonijos išlikimui. Žmonių sveikata yra šios aplinkos kokybės rodiklis. [...]

Mus supanti aplinka suprantama kaip „grynos“ gamtos ir žmogaus sukurtos aplinkos visuma – ariami laukai, dirbtiniai sodai ir parkai, laistomos dykumos, nusausintos pelkės, dideli miestai su ypatingu terminiu režimu, mikroklimatu, vandentiekiu, dideliu įvairių organinių ir neorganinių medžiagų apyvarta ir kt. [...]

Koloidinių sistemų stabilumo pažeidimas koaguliacijos ar flokuliacijos ir kontaktinio filtravimo metu pasiekiamas įvedant medžiagas, skatinančias sukibimą arba koloidinių dalelių derinį. Natūralių ir dirbtinių medžiagų makromolekulės, ypač polielektrolitai, turi didelį polinkį kauptis sąsajoje. Tokios medžiagos sėkmingai naudojamos kaip agregacinės medžiagos. Geležies ir aliuminio druskos, naudojamos kaip koaguliantai ir destabilizatoriai, taip pat priklauso agregatinėms medžiagoms, nes gali sudaryti polibranduolinius hidrolizės produktus Mn (OH) m2 +, kurie gerai adsorbuojasi dalelių ir vandens sąsajoje. Didėjant neutralių elektrolitų (kurie nepasižymi specifine sąveika) koncentracijai, koloidai taip pat tampa mažiau stabilūs dėl to, kad difuzinė elektrinio dvigubo sluoksnio dalis yra suspaudžiama priešjonų.

Augalų gavimo iš vienos ląstelės metodas pagrįstas daugelio rūšių augalų audinių gebėjimu neorganiškai augti specialiose dirbtinėse terpėse, kuriose yra maistinių medžiagų ir augimo reguliatorių. Kai augalų audiniai yra kultivuojami tokioje terpėje, daugelis ląstelių gali neribotai daugintis, sudarydamos nediferencijuotų ląstelių, vadinamų kaliusu, sluoksnius (mases). Jei tada kaliusas suskirstomas į atskiras ląsteles ir toliau tęsiamas izoliuotų ląstelių auginimas maistinės terpės, tada iš atskirų (pavienių) ląstelių gali išsivystyti tikri augalai. Vienų somatinių augalų ląstelių gebėjimas išsivystyti į tikrą (visą) augalą vadinamas totipotencija. Galbūt totipotencija būdinga visų lapinių augalų ląstelėms. Tačiau iki šiol jis buvo rastas riboto diapazono augaluose. Visų pirma, šis gebėjimas buvo nustatytas bulvių, morkų, tabako ir daugelio kitų žemės ūkio kultūrų ląstelėse. Šis augalų ląstelių inžinerijos metodas jau plačiai paplitęs. Tačiau augalai, išsivystę iš vienos ląstelės, pasižymi genetiniu nestabilumu dėl chromosomų mutacijų. Kadangi dėl genetinio nestabilumo atsiranda įvairių augalų formų, jie yra labai naudingi kaip pradinė medžiaga veisimui. [...]

Aplinkos santykių turinyje yra du konstrukciniai elementai- socialiniai ir ekologiniai santykiai, besivystantys tarp žmonių dirbtinėje jų buveinės aplinkoje ir netiesiogiai įtakojantys natūralią žmonių buveinę bei realius praktinius santykius, kurie, pirma, apima tiesioginį žmogaus ryšį su natūralia aplinka, ir, antra, santykiai materialiosiose ir gamybinėse žmogaus gyvenimo srityse, siejami su žmogaus prigimtinių jėgų, energijos ir substancijos pasisavinimo procesu ir, trečia, žmogaus santykiu su natūraliomis jo, kaip socialinės būtybės, egzistavimo sąlygomis.

Be to, akivaizdu, kad didžiausia grūdų produkcija būna ankstesniame augalo vystymosi etape nei didžiausia bendra grynoji produkcija (sausųjų medžiagų kaupimasis) (15 pav., 2>). Pastaraisiais metais javų derlingumas smarkiai išaugo dėl to, kad buvo atkreiptas dėmesys į pasėlių struktūrą. Sukurtos veislės su dideliu grūdų masės ir šiaudų masės santykiu, kurios, be to, greitai išaugina lapus, todėl lapų indeksas pasiekia 4 ir išlieka tokio lygio iki pat derliaus nuėmimo, kuris nuimamas didžiausio derliaus momentu. maistinių medžiagų kaupimasis (žr. Loomis ir kt., 1967; Armie ir Greer, 1967). Tokia dirbtinė atranka nebūtinai padidina bendrą sausųjų medžiagų gamybą visam augalui; tai lemia šios produkcijos perskirstymą, dėl to daugiau produkcijos tenka grūdams, o mažiau – lapams, stiebams ir šaknims (žr. 36 lentelę).

Nuo mūsų amžiaus 3–4 dešimtmečių, plėtojant atominės energijos panaudojimą, aplinka smarkiai užteršta radioaktyviosiomis medžiagomis ir radiacijos šaltiniais. Ypač pavojinga tarša, susijusi su kūrimu, bandymais ir naudojimu ( atominės bombos numestas ant Hirosimos ir Nagasakio) branduolinių ginklų. Radiaciniai parafinų oksidavimo metodai ploviklių gamyboje leidžia pakeisti valgomuosius riebalus sintetinėmis dervomis. Į procesus ir cheminius junginius patenkantys radioaktyvieji izotopai (žymėti atomai) didina tyrimų ir technologijų tobulinimo galimybes. Gaminant dirbtinį pluoštą radioaktyvieji izotopai naudojami statinei elektrai pašalinti. Rentgeno spindulių defektų nustatymo metodas tapo plačiai paplitęs nustatant liejinių ir suvirinimo siūlių defektus.

Kitas tariamas etapas gyvybės atsiradimo kelyje yra protoląstelių atsiradimas. Išskirtinis sovietų biochemikas A.I.Oparinas parodė, kad stovinčiuose organinių medžiagų tirpaluose susidaro koocervatai – mikroskopiniai „lašeliai“, apriboti pusiau pralaidžiu apvalkalu – pirmine membrana. Jie gali sukoncentruoti organines medžiagas, greitesnės reakcijos ir medžiagų apykaita su aplinka; jie netgi gali dalytis kaip bakterijos. Panašų procesą tirpstant dirbtiniams proteinoidams stebėjo Fox, kuris šiuos lašelius pavadino mikrosferomis.

Pirmuonys randami visur nuotekose, dumble, ekskrementuose, dirvožemyje, dulkėse, upių, ežerų, vandenynų vandenyje, aerobinėmis sąlygomis veikiančiuose valymo įrenginiuose. Jie aktyviai dalyvauja mineralizuojant organines medžiagas natūraliomis ir dirbtinėmis sąlygomis, siekiant išvalyti natūralius ir nuotekas. Tačiau reikia atsiminti, kad kai kurie pirmuonys yra žmonių ir gyvūnų ligų sukėlėjai. [...]

Surinktos miško sėklinės žaliavos perdirbimas pradedamas nuo sėklų išgavimo iš ekonomiškai vertingų rūšių (paprastosios pušies, europinės eglės, sibirinio maumedžio) kankorėžių. Šiems tikslams naudojamas natūralus (oras-saulės) ir dirbtinis džiovinimas, pastarasis atliekamas specialiose ananasų džiovyklų kamerose. Naudojamos stacionarios (1.3 pav.) ir mobilios kankorėžių džiovyklos ShP-0.06 (1.4 pav.), SM-45 stelažų ir būgnų tipai, kurie yra kankorėžių perdirbimo kompleksų dalis ir turi patalpas miško sėklų žaliavai priimti, sandėlius jo sandėliavimo ir technologinis pastatas. Jame yra džiovinimo kameros, į kurias tiekiamas šildomas atmosferinis oras ne aukštesnėje kaip 45 °C eglei ir 50 °C pušims. Naudojant šį džiovinimo režimą, kuris yra artimas natūraliam, sėklos negaruoja ir neperkaista. Džiovinimo temperatūros padidėjimas virš nurodytų ribų lemia rezervinės maistinės medžiagos sutankinimą sėklos ląstelėse, o tai susilpnina jos embriono gyvybinę veiklą. Sutrinka medžiagų apykaita, sutrinka fermentų darbas sėklų dygimo metu, vystosi patogeninės bakterijos ir grybelių sporos, dėl kurių sėklos žūva. [...]

Antropogeninė, žmogaus sukurta ekologinė sistema yra kitas dalykas. Jai galioja visi pagrindiniai gamtos dėsniai, tačiau skirtingai nei natūrali biogeocenozė, ji negali būti laikoma atvira. Apsvarstykite, pavyzdžiui, dirbtinio vėdinimo įrenginio, skirto nuotekoms valyti, ekosistemą – aeracijos baką. Patekus į aeracijos rezervuarą, nuotekose esančios medžiagos sorbuojamos vadinamojo aktyviojo dumblo paviršiumi, t.y. flokulentinės bakterijų, pirmuonių ir kitų organizmų sankaupos. Iš dalies šias medžiagas aktyviojo dumblo organizmai pasisavina, iš dalies sorbuojasi, o aktyvusis dumblas nusėda ant aeracijos rezervuaro dugno. Esant nuolatiniam nuotekų srautui, jose esančios medžiagos kaupiasi aeracijos rezervuare, o aktyviojo dumblo koncentracija aeracijos rezervuare mažėja, o jos padidėjimas yra nepakankamas, kad būtų išlaikyta kenksmingų medžiagų sorbcijai reikalinga koncentracija. Galiausiai sutrinka tokios ekosistemos pusiausvyra, prastėja gydymo kokybė, atsiranda nepageidaujami procesai, pavyzdžiui, dumblo „brinkimas“, susijęs su masyviu bakterijas slopinančių grybų ir siūlinių dumblių dauginimu. Dėl to sistema nustoja veikti. [...]

Šiuolaikinės intensyvios vitaminų miltų gamybos technologijos susideda iš greito (per kelias minutes) žalios fitomasės džiovinimo karšto aušinimo skysčio srove ir vėlesnio jos dalelių susmulkinimo iki 1,5...2 mm dydžio. Maistinės medžiagos ir vitaminai geriau išlaikomi intensyviai dirbtinai džiovinant nei natūraliai vėdinant. Tačiau greito džiovinimo technologijos pažeidimas pablogina sumedėjusių žalumynų maistinių komponentų sudėtį ir sumažina jų virškinamumą. Būtina tiksliai kontroliuoti šilumnešio temperatūrą ir žaliavų prasiskverbimo greitį, priklausomai nuo žaliosios fitomasės drėgnumo, aplinkos temperatūros ir kitų parametrų. [...]

Prie įėjimo ir prie avilio sukuriamas savotiškas besisukančių bičių spiečiaus dūzgimas. Bitės, pakilusios į orą, kurį laiką sukasi nedideliu atstumu nuo avilio. Tada jie pradeda rinkti ant šakos ar kamieno (jei nėra, jie sutvarko dirbtines vietas - "skilteles"), prie jų prisijungia gimda. Spiečio susibūrimą į vieną vietą pagreitina tai, kad grupės, kurioje yra motinėlė, bitės pakelia pilvą ir atveria stipraus kvapo medžiagą išskiriančias liaukas bei energingai plasnoja sparnais, skleisdamos kvapą erdvėje. [...]

Be to, būtina atkreipti dėmesį į problemą, susijusią su gyvūnų ekologine niša, tai yra, funkcija, kurią jie atlieka biogeocenozėje. Dėl šios funkcijos, kuriai būdingas žolėdžių gyvūnų vartojimas ir konversija organinės medžiagos augalų, palaikoma normali natūralių biogeocenozių būklė. Tačiau gyvulininkystės kompleksų, kaip dirbtinių ekosistemų, sąlygomis tai sutrinka, o tai lemia nepalankius gamtos pokyčius. [...]

Specialios apsaugos priemonės gruntinio vandens nuo taršos yra siekiama sulaikyti užterštus vandenis per drenažą, taip pat izoliuoti taršos šaltinius nuo likusio vandeningojo sluoksnio. Šiuo atžvilgiu labai perspektyvus yra dirbtinių geocheminių barjerų kūrimas, pagrįstas teršalų pavertimu sėsliomis formomis. Siekiant pašalinti lokalinius taršos židinius, vykdomas ilgalaikis užteršto gruntinio vandens siurbimas iš specialių gręžinių. [...]

Klasikinis kryptinio trukdymo naudojimo pavyzdys yra apsaugoti JAV ąžuolų miškus nuo čigonų kandžių. Viename iš miško apsaugos variantų buvo panaudotas faktas, kad mažas judrus patinas stambesnę, neaktyvią patelę suranda pagal jos skleidžiamos patrauklios medžiagos kvapą ir gana dideliu atstumu (dešimtimis ir šimtais metrų). Specialiais tyrimais mokslininkams pavyko nustatyti šios medžiagos (atraktanto) cheminę sudėtį ir sukurti dirbtinį jos analogą. Šiuo analogu buvo impregnuoti (arba uždengti) nedideli specialaus popieriaus gabalėliai, kurie iš lėktuvų buvo išbarstyti po miškus, taip sukuriant kvapo foną ir neleidžiant patinams orientuotis ieškant patelių. [...]

Gilus nuotekų valymas gali užkirsti kelią N ir P patekimui į vandens telkinius, nes atliekant mechaninį valymą šių elementų kiekis sumažėja 8-10%, biologiškai valant - 35-50%, o giliai valant - 98-99 %. Be to, buvo sukurta nemažai priemonių, skirtų kovai su eutrofikacijos procesu tiesiogiai vandens telkiniuose, pavyzdžiui, dirbtinis deguonies kiekio didinimas naudojant aeracijos įrenginius. Tokie įrenginiai šiuo metu veikia SSRS, Lenkijoje, Švedijoje ir kitose šalyse. Dumblių augimui vandens telkiniuose mažinti naudojami įvairūs herbicidai. Tačiau buvo nustatyta, kad JK sąlygomis nuotekų giluminio valymo nuo maistinių medžiagų kaina bus mažesnė nei herbicidų, išleistų dumblių augimui vandens telkiniuose mažinti, kaina. Pastariesiems būtina sumažinti žmonių sveikatai pavojingų nitratų koncentraciją. Pasaulio sveikatos organizacija patvirtino didžiausią leistiną nitratų koncentraciją geriamajame vandenyje, lygią 45 mg / l arba 10 mg / l azoto atžvilgiu, ta pati vertė yra priimta pagal vandens rezervuaruose sanitarinius standartus. Azoto ir fosforo junginių kiekis ir pobūdis turi įtakos bendram vandens telkinių produktyvumui, dėl to jie patenka tarp pagrindinių rodiklių vertinant vandens šaltinių užterštumo laipsnį. [...]

Labai apkrauti biofiltrai arba aerofiltrai nuo lašelinių filtrų skiriasi didele oksidacine galia, kuri pasiekiama jų konstrukcijos ypatumu. Šioje konstrukcijoje apkrovos grūdelių dydis yra didesnis nei lašelinių filtrų, jis svyruoja nuo 40 iki 05 mm. Tai prisideda prie atliekų skysčio apkrovos padidėjimo. Speciali dugno ir drenažo sistemos konstrukcija užtikrina dirbtinį konstrukcijos pūtimą oru. Santykinai didelis atliekų skysčio judėjimo greitis biofiltro korpuse užtikrina nuolatinį uždelstų sunkiai poringų netirpių medžiagų ir negyvos biologinės plėvelės pašalinimą iš jo. [...]

Skirtingai nuo cheminės (ingredientinės) taršos, tokios formos yra fizinė (arba parametrinė) tarša, susijusi su aplinkos fizinių parametrų nukrypimu nuo normos. Kartu su šilumine (šiluma) pavojingos taršos rūšys yra šviesa - natūralaus apšvietimo režimo pažeidimas tam tikroje vietoje dėl dirbtinių šviesos šaltinių poveikio, sukeliantis gyvūnų ir augalų gyvenimo anomalijas; triukšmas - dėl triukšmo intensyvumo ir dažnio padidėjimo virš natūralaus lygio; vibracija; elektromagnetinis, atsirandantis dėl aplinkos elektromagnetinių savybių pasikeitimo dėl elektros linijų, galingų elektros instaliacijų, įvairių skleidėjų buvimo ir sukeliantis vietines bei pasaulines geofizines anomalijas ir smulkiųjų biologinių struktūrų pokyčius; radioaktyvus – natūralaus radioaktyviųjų medžiagų kiekio perteklius aplinkoje.

1991 metų sausio 1 dieną įsigaliojo įstatymas dėl baudžiamosios atsakomybės už žalą aplinkai, taip pat Vokietijoje. Pagal naująjį įstatymą baudžiamoji atsakomybė užtraukia ne tik cheminį, bet ir fizinį poveikį aplinkai (smūgis, triukšmas, radiacija, šilumos ir garų emisija ir kt.). Baudžiamosios sankcijos taikomos tiek atsitiktinės taršos atveju, tiek laipsniškai didėjant aplinkos blogėjimui. Žymiai palengvinama kaltės įrodinėjimo procedūra: pakanka, kad nukentėjusysis savo parodymais įtikintų tyrimą atliekančias institucijas, kad įmonė yra pajėgi padaryti dėl to kilusią žalą. Didžiausias baudos dydis (nepriklausomai nuo aukų skaičiaus) yra 160 mln. Įstatymas iš anksto numato 96 gamybinių įrenginių rūšis, už kurias gresia baudžiamoji atsakomybė. Jos susijusios su šiomis pramonės šakomis ir veikla: šilumos tiekimu, kasyba, energetika, stiklas ir keramika, juodąja metalurgija, plieno gamyba, chemija, farmacija, naftos pramone, dirbtinių medžiagų gamyba, medienos apdirbimu, celiulioze ir popieriumi bei maisto perdirbimu, perdirbimu ir perdirbimu. atliekos, pavojingų medžiagų saugojimas.

Jei paklaustumėte mokslininkų, kuris iš atradimų XX a. svarbiausia, tada vargu ar kas pamirš įvardinti dirbtinę sintezę cheminiai elementai... Per trumpą laiką – mažiau nei 40 metų – sąrašasžinomų cheminių elementų padaugėjo 18 pavadinimų. Ir visi 18 buvo susintetinti, dirbtinai paruošti.

Žodis „sintezė“ paprastai reiškia gavimo iš paprasto komplekso procesą. Pavyzdžiui, sieros sąveika su deguonimi yra sieros dioksido SO 2 cheminė sintezė iš elementų.

Elementų sintezę galima suprasti taip: dirbtinė gamyba iš elemento su mažesniu branduolio krūviu, mažesnis eilės skaičius elemento su didesniu eilės skaičiumi. O pats procesas vadinamas branduoline reakcija. Jos lygtis parašyta taip pat, kaip ir įprastos cheminės reakcijos lygtis. Kairėje pusėje yra reagentai, dešinėje - gauti produktai. Branduolinės reakcijos reagentai yra taikinys ir bombarduojanti dalelė.

Bet kuris periodinės sistemos elementas (laisva forma arba cheminio junginio pavidalu) gali būti taikinys.

Bombarduojančių dalelių vaidmenį atlieka α dalelės, neutronai, protonai, deuteronai (vandenilio sunkiojo izotopo branduoliai), taip pat vadinamieji daugkartinio krūvio sunkieji įvairių elementų jonai – boras, anglis, azotas, deguonis, neonas, argonas ir kiti periodinės sistemos elementai.

Kad įvyktų branduolinė reakcija, būtinas bombarduojančios dalelės susidūrimas su tikslinio atomo branduoliu. Jei dalelė turi pakankamai didelę energiją, ji gali taip giliai prasiskverbti į branduolį, kad susilies su juo. Kadangi visos aukščiau išvardintos dalelės, išskyrus neutroną, turi teigiamus krūvius, tada, susijungusios su branduoliu, jos padidina jo krūvį. O Z reikšmės pokytis reiškia elementų transformaciją: elemento su nauja branduolinio krūvio reikšme sintezę.

Siekiant rasti būdą, kaip pagreitinti bombarduojančias daleles, suteikti joms daugiau energijos, kurios pakaktų joms susilieti su branduoliais, buvo išrastas ir sukonstruotas specialus dalelių greitintuvas – ciklotronas. Tada jie pastatė specialią naujų elementų gamyklą – branduolinį reaktorių. Jo tiesioginė paskirtis – gaminti branduolinę energiją. Tačiau kadangi jame visada yra intensyvūs neutronų srautai, juos lengva panaudoti dirbtinės sintezės tikslams. Neutronas neturi krūvio, todėl jo pagreitinti nėra būtina (ir neįmanoma). Priešingai, lėti neutronai yra naudingesni nei greitieji.

Chemikai turėjo iš tikrųjų laužyti galvas ir parodyti tikrus išradingumo stebuklus, kad sukurtų būdus, kaip atskirti mažus kiekius naujų elementų nuo tikslinės medžiagos. Išmokite ištirti naujų elementų savybes, kai jų atomų buvo tik keli kiekiai ...

Šimtų ir tūkstančių mokslininkų pastangomis periodinė sistema buvo užpildyta aštuoniolika naujų kamerų.

Keturi – per senąsias ribas: tarp vandenilio ir urano.

Keturiolika – uranui.

Taip viskas atsitiko...

Technecis, prometis, astatinas, francis... Keturios vietos periodinėje lentelėje ilgą laiką liko tuščios. Tai buvo ląstelės Nr. 43, 61, 85 ir 87. Iš keturių elementų, kurie turėjo užimti šias vietas, Mendelejevas numatė tris: ekamarganese - 43, ekaiod - 85 ir ekatsium - 87. Ketvirtasis - Nr. 61 - turėjo priklausyti retųjų žemių elementams...

Šie keturi elementai buvo nepastebimi. Mokslininkų pastangos juos rasti gamtoje liko nesėkmingos. Periodinio dėsnio pagalba jau seniai užpildytos visos kitos periodinės lentelės vietos – nuo ​​vandenilio iki urano.

Ne kartą moksliniai žurnalai pranešė apie šių keturių elementų atradimą. Ekamarganets buvo „atrastas“ Japonijoje, kur davė jam pavadinimą „nipponium“, Vokietijoje – „mazurium“. Elementas Nr.61 skirtingose ​​šalyse buvo „atrastas“ mažiausiai tris kartus, gavo pavadinimus „Illium“, „Florence“, „Ony Cycle“. Ekaiodas taip pat ne kartą buvo rastas gamtoje. Jam buvo suteikti vardai „Alabamy“, „Helvetius“. Ekatsiy savo ruožtu gavo pavadinimus „Virginia“, „Moldavia“. Kai kurie iš šių pavadinimų pateko į įvairius žinynus ir netgi pateko į mokyklinius vadovėlius. Tačiau visi šie atradimai nepasitvirtino: kiekvieną kartą tikslus patikrinimas parodydavo, kad buvo padaryta klaida, o atsitiktinės nereikšmingos priemaišos buvo supainiotos su nauju elementu.

Ilgos ir sunkios paieškos pagaliau leido gamtoje atrasti vieną iš sunkiai suvokiamų elementų. Paaiškėjo, kad ekcezis, kuris periodinėje lentelėje turėtų užimti 87 vietą, atsiranda natūralaus radioaktyvaus izotopo urano-235 skilimo grandinėje. Tai trumpalaikis radioaktyvus elementas.

Elemento numeris 87 nusipelno papasakoti išsamiau.

Dabar bet kurioje enciklopedijoje, bet kuriame chemijos vadovėlyje skaitome: franciumą (eilės numeris 87) 1939 m. atrado prancūzų mokslininkė Marguerite Perey. Beje, tai jau trečias atvejis, kai garbė atrasti naują elementą tenka moteriai (anksčiau Marie Curie atrado polonį ir radį, Ida Noddak – renį).

Kaip Perey pavyko vis labiau pagauti nepagaunamą elementą? Grįžkime daug metų atgal. 1914 metais trys austrų radiochemikai – S. Meyeris, W. Hessas ir F. Panethas – tyrė aktinio izotopo, kurio masės skaičius yra 227, radioaktyvų skilimą. Buvo žinoma, kad jis priklauso aktinourano šeimai ir išskiria β daleles; vadinasi, jo skilimo produktas yra toris. Tačiau mokslininkams kilo miglotas įtarimas, kad aktiniumas-227 retais atvejais išskiria ir alfa daleles. Kitaip tariant, tai vienas iš radioaktyvaus kamščio pavyzdžių. Nesunku suprasti: tokios transformacijos metu turėtų susidaryti elemento numerio 87 izotopas.Meyeris ir jo kolegos pastebėjo alfa daleles. Reikėjo atlikti tolesnius tyrimus, tačiau juos nutraukė Pirmasis pasaulinis karas.

Margarita Perey ėjo tuo pačiu keliu. Tačiau jos žinioje buvo jautresni instrumentai, nauji, patobulinti analizės metodai. Štai kodėl jai pasisekė.

Francis priskiriamas prie dirbtinai susintetintų elementų. Tačiau elementas pirmą kartą buvo atrastas gamtoje. Tai yra francio-223 izotopas. Jo pusinės eliminacijos laikas yra tik 22 minutės. Pasidaro aišku, kodėl Žemėje tiek mažai Prancūzijos. Pirma, dėl savo trapumo jis nespėja susikaupti jokiais pastebimais kiekiais, antra, pats jo susidarymo procesas išsiskiria maža tikimybe: tik 1,2% aktinio-227 branduolių suyra išskirdami α- dalelės.

Šiuo atžvilgiu pelningiau dirbtinai paruošti francį. Jau gauta dvidešimt Prancūzijos izotopų, iš kurių ilgiausiai gyvuoja francis-223. Dirbdami su visiškai nereikšmingais Prancūzijos druskų kiekiais, chemikai sugebėjo įrodyti, kad savo savybėmis jis labai panašus į cezią.

43, 61 ir 85 punktai liko nepastebimi. Gamtoje jų niekaip nepavyko rasti, nors mokslininkai jau turėjo galingą metodą, neabejotinai nurodantį naujų elementų paieškos būdą – periodinį dėsnį. Šio dėsnio dėka mokslininkams iš anksto buvo žinomos visos nežinomo elemento cheminės savybės. Tad kodėl šių trijų stichijų paieškos gamtoje buvo nesėkmingos?

Tyrinėdami atominių branduolių savybes, fizikai priėjo prie išvados: elementai, kurių atominiai numeriai yra 43, 61, 85 ir 87, negali turėti stabilių izotopų. Jie gali būti tik radioaktyvūs, trumpo pusėjimo trukmės ir turi greitai išnykti. Todėl visus šiuos elementus dirbtinai sukūrė žmogus. Naujų elementų kūrimo būdus nurodė periodinis įstatymas. Pabandykime jį panaudoti norėdami patys nubrėžti ekamangano sintezės kelią. Šis elementas Nr.43 buvo pirmasis dirbtinai sukurtas.

Elemento chemines savybes lemia jo elektroninis apvalkalas, o tai priklauso nuo atomo branduolio krūvio. 43 elemento branduolyje turėtų būti 43 teigiami krūviai, o aplink branduolį turėtų suktis 43 elektronai. Kaip sukurti elementą su 43 krūviais atomo branduolyje? Kaip įrodyti, kad toks elementas buvo sukurtas?

Atidžiai apsvarstykime, kurie periodinės lentelės elementai yra tuščioje vietoje, skirtoje elementui numeris 43. Jis yra beveik penktojo periodo viduryje. Atitinkamose vietose ketvirtajame periode yra manganas, o šeštajame - renis. Todėl 43-iojo elemento cheminės savybės turėtų būti panašios į mangano ir renio. Ne be reikalo šį elementą numatęs D.I.Mendelejevas pavadino jį ekamarganeze. Kairėje nuo 43 ląstelės yra molibdenas, užimantis 42 ląstelę, dešinėje, 44-oje - rutenis.

Todėl norint sukurti elementą Nr.43, reikia dar vienu elementariu krūviu padidinti krūvių skaičių atomo, turinčio 42 krūvius, branduolyje. Todėl naujo elemento Nr.43 sintezei būtina kaip žaliavą paimti molibdeną. Jo branduolyje yra 42 įkrovimai. Lengviausias elementas vandenilis turi vieną teigiamą krūvį. Taigi, galima tikėtis, kad elementas # 43 gali būti gautas vykstant branduolinei reakcijai tarp molibdeno ir vandenilio.

Elemento 43 savybės turi būti panašios į mangano ir renio, o norint aptikti ir įrodyti šio elemento susidarymą, reikia panaudoti panašias chemines reakcijas į tas, kuriomis chemikai nustato mažų mangano ir renio kiekių buvimą. Taip periodinė lentelė leidžia nubrėžti dirbtinio elemento kūrimo kelią.

Lygiai taip pat, kaip ką tik aprašėme, pirmasis dirbtinis cheminis elementas buvo sukurtas 1937 m. Jis gavo reikšmingą pavadinimą - technecis - pirmasis elementas, pagamintas techninėmis, dirbtinėmis priemonėmis. Taip buvo susintetintas technecis. Molibdeno plokštę intensyviai bombardavo sunkaus vandenilio izotopo - deuterio branduoliai, kurie ciklotrone buvo pagreitinti iki didžiulio greičio.

Į molibdeno branduolius prasiskverbdavo sunkieji vandenilio branduoliai, kurie gaudavo labai daug energijos. Po švitinimo ciklotronu molibdeno plokštelė buvo ištirpinta rūgštyje. Nežymus kiekis naujos radioaktyvios medžiagos iš tirpalo buvo išskirtas naudojant tas pačias reakcijas, kurios būtinos analitiniam mangano nustatymui (elemento Nr. 43 analogas). Tai buvo naujas elementas – technecis. Jo cheminės savybės netrukus buvo išsamiai ištirtos. Jie tiksliai atitinka elemento padėtį Mendelejevo lentelėje.

Dabar technecis tapo gana prieinamas: branduoliniuose reaktoriuose jo susidaro gana dideli kiekiai. Technecis buvo gerai ištirtas ir jau naudojamas praktikoje. Technecio pagalba tiriamas metalo korozijos procesas.

Metodas, kuriuo buvo sukurtas 61-asis elementas, labai panašus į metodą, kuriuo gaunamas technecis. 61 elementas turi būti retųjų žemių elementas: 61 ląstelė yra tarp neodimio (60) ir samariumo (62). Naujasis elementas pirmą kartą buvo gautas 1938 m. ciklotrone, bombarduojant neodimį deuterio branduoliais. 61-asis elementas buvo chemiškai izoliuotas tik 1945 m. iš skilimo elementų, susidariusių branduoliniame reaktoriuje dėl urano skilimo.

Elementui buvo suteiktas simbolinis pavadinimas prometis. Šis vardas jam buvo suteiktas ne be priežasties. Senovės graikų mitas byloja, kad titanas Prometėjas pavogė ugnį iš dangaus ir atidavė ją žmonėms. Už tai jis buvo nubaustas dievų: prirakintas prie uolos, o didžiulis erelis kasdien kankino. Pavadinimas „prometis“ ne tik simbolizuoja dramatišką mokslo pagrobimo iš gamtos branduolio dalijimosi energijos kelią ir šios energijos įvaldymą, bet ir perspėja žmones nuo baisaus karinio pavojaus.

Promečio dabar gaunama nemažai: jis naudojamas atominėse baterijose – nuolatinės srovės šaltiniuose, galinčiuose be pertrūkių veikti keletą metų.

Panašiu būdu susintetintas ir sunkiausias halogeno-ekaiodino elementas Nr.85. Jis pirmą kartą buvo gautas bombarduojant bismutą (nr. 83) ciklotrone iki didelių energijų pagreitintais helio branduoliais (nr. 2).

Helio, antrojo elemento periodinėje lentelėje, branduoliai turi du krūvius. Todėl 85-ojo elemento sintezei buvo paimtas bismutas - 83-asis elementas. Naujasis elementas pavadintas astatom (nestabilus). Jis yra radioaktyvus ir greitai išnyksta. Taip pat pasirodė, kad jo cheminės savybės tiksliai atitinka periodinį dėsnį. Tai atrodo kaip jodas.

Transuraniniai elementai.

Chemikai įdėjo daug darbo ieškodami gamtoje sunkesnių už uraną elementų. Ne kartą moksliniuose žurnaluose buvo pergalingi pranešimai apie „patikimą“ naujo „sunkiojo“ elemento, kurio atominė masė didesnė nei urano, atradimą. Pavyzdžiui, elementas Nr.93 gamtoje buvo ne kartą „atrastas“, gavo „bohemos“, „sekvenų“ pavadinimus. Tačiau šie „atradimai“ pasirodė esąs klaidų rezultatas. Jie apibūdina naujo nežinomo elemento su neištirtomis savybėmis tikslaus analitinio nereikšmingų pėdsakų nustatymo sudėtingumą.

Šių paieškų rezultatas buvo neigiamas, nes Žemėje praktiškai nėra elementų, atitinkančių tas periodinės lentelės ląsteles, kurios turėtų būti už 92-osios ląstelės.

Pirmieji bandymai dirbtinai gauti naujų elementų, sunkesnių už uraną, siejami su viena iš nuostabių klaidų mokslo raidos istorijoje. Pastebėta, kad veikiant neutronų srautui daugelis elementų tampa radioaktyvūs ir pradeda skleisti β spindulius. Atomo branduolys, praradęs neigiamą krūvį, periodinėje sistemoje pasislenka viena ląstele į dešinę, o jo eilės numeris tampa dar vienu - elementai transformuojami. Taigi, veikiant neutronams, dažniausiai susidaro sunkesni elementai.

Jie taip pat bandė uraną paveikti neutronais. Mokslininkai tikėjosi, kad, kaip ir kiti elementai, uranas pasižymės β aktyvumu ir dėl β skilimo atsiras naujas elementas, kurio skaičius bus vienu didesnis. Jis užims 93-ią Mendelejevo sistemos kamerą. Buvo pasiūlyta, kad šis elementas turėtų būti panašus į renį, todėl anksčiau jis buvo pavadintas ekarenium.

Atrodė, kad pirmieji eksperimentai iš karto patvirtino šią prielaidą. Dar daugiau, buvo nustatyta, kad atsiranda ne vienas naujas elementas, o keli. Buvo pranešta apie penkis naujus elementus, sunkesnius už uraną. Be ekarenijos, „atrasta“ ekaosmija, ekairidija, ekaplatina, ekazoloto. Ir visi atradimai pasirodė esąs klaida. Bet tai buvo nuostabi klaida. Tai atvedė mokslą prie didžiausio fizikos pasiekimo per visą žmonijos istoriją – iki urano dalijimosi atradimo ir atomo branduolio energijos įvaldymo.

Transuraninių elementų iš tikrųjų nerasta. Keistuose naujuose elementuose jie veltui bandė rasti tariamų savybių, kurias turėjo turėti elementai iš ekarenijos ir ekazoloto. Ir staiga tarp šių elementų netikėtai buvo aptiktas radioaktyvusis baris ir lantanas. Ne transuraniniai, o labiausiai paplitę, bet radioaktyvūs elementų izotopai, kurių vietos yra Mendelejevo periodinės sistemos viduryje.

Praėjo šiek tiek laiko, ir šis netikėtas ir labai keistas rezultatas buvo teisingai suprastas.

Kodėl iš urano atominių branduolių, stovinčių periodinės elementų lentelės gale, veikiant neutronams, susidaro elementų branduoliai, kurių vietos yra jo viduryje? Pavyzdžiui, kai neutronai veikia uraną, atsiranda elementai, atitinkantys šias periodinės sistemos ląsteles:

Neįtikėtinai sudėtingame radioaktyviųjų izotopų mišinyje, pagamintame neutronais apšvitintame urane, rasta daug elementų. Nors jie pasirodė seni elementai, nuo seno pažįstami chemikams, tačiau kartu tai buvo ir naujos medžiagos, pirmiausia sukurtos žmogaus.

Gamtoje nėra bromo, kriptono, stroncio ir daugelio kitų iš trisdešimt keturių elementų – nuo ​​cinko iki gadolinio – radioaktyvių izotopų, susidarančių švitinant uraną.

Taip dažnai nutinka moksle: paslaptingiausias ir sunkiausias būna paprastas ir aiškus jį išsprendus ir supratus. Kai neutronas atsitrenkia į urano branduolį, jis skyla, suskyla į du fragmentus – į du mažesnės masės atominius branduolius. Šie fragmentai gali būti įvairaus dydžio, todėl susidaro tiek daug skirtingų įprastų cheminių elementų radioaktyviųjų izotopų.

Vienas urano branduolys (92) suyra į bromo (35) ir lantano (57) branduolius, skilimo metu kito fragmentai gali pasirodyti esąs kriptono (36) ir bario (56) branduoliai. Gautų suskaidymo elementų atominių skaičių suma bus lygi 92.

Tai buvo didelių atradimų grandinės pradžia. Netrukus buvo nustatyta, kad veikiant neutronui iš urano-235 atomo branduolio atsiranda ne tik fragmentai - mažesnės masės branduoliai, bet ir išsiskiria du ar trys neutronai. Kiekvienas iš jų, savo ruožtu, gali vėl sukelti urano branduolio skilimą. Ir su kiekvienu tokiu pasiskirstymu išsiskiria daug energijos. Tai buvo žmogaus vidinės atominės energijos įvaldymo pradžia.

Tarp daugybės produktų, susidarančių apšvitinant urano branduolius neutronais, vėliau buvo aptiktas pirmasis, ilgą laiką nepastebėtas tikrasis transuraninis elementas Nr.93, kuris atsirado neutronams veikiant uraną-238. Cheminėmis savybėmis jis pasirodė labai panašus į uraną ir visai nepanašus: į renį, kaip ir buvo tikėtasi per pirmuosius bandymus sintetinti sunkesnius už uraną elementus. Todėl jie negalėjo iš karto jo rasti.

Pirmasis žmogaus sukurtas elementas lauke " natūrali sistema cheminiai elementai “, Neptūno planetos vardu buvo pavadintas neptūnu. Jo sukūrimas praplėtė mums pačias gamtos nulemtas ribas. Lygiai taip pat ir prognozuotas Neptūno planetos atradimas praplėtė mūsų žinių apie Saulės sistemą ribas.

Netrukus buvo susintetintas ir 94-asis elementas. Jis buvo pavadintas paskutinės planetos vardu. Saulės sistema.

Jis buvo pavadintas plutoniu. Mendelejevo periodinėje sistemoje jis seka neptūno eilės tvarka, panašiai " paskutinė planeta Saulės * sistemos Plutonas, kurio orbita yra už Neptūno orbitos. Elementas Nr. 94 atsiranda iš neptūno jo β skilimo metu.

Plutonis yra vienintelis transuraninis elementas, kuris dabar labai dideliais kiekiais gaminamas branduoliniuose reaktoriuose. Kaip ir uranas-235, jis gali dalytis neutronais ir naudojamas kaip kuras branduoliniuose reaktoriuose.

95 ir 96 elementai vadinami americium ir curium. Dabar jie taip pat gaunami atominiuose reaktoriuose. Abu elementai yra labai radioaktyvūs – skleidžia α spindulius. Šių elementų radioaktyvumas toks didelis, kad koncentruoti jų druskų tirpalai įkaista, verda ir labai stipriai švyti tamsoje.

Visi transuraniniai elementai – nuo ​​neptūnio iki americio ir kurio – buvo gauti gana dideliais kiekiais. Gryna forma tai sidabrinės spalvos metalai, visi jie yra radioaktyvūs ir savo cheminėmis savybėmis šiek tiek panašūs vienas į kitą, tačiau kai kuriais atžvilgiais labai skiriasi.

97-asis elementas – berkelis – taip pat buvo išskirtas gryna forma. Norėdami tai padaryti, gryno plutonio preparatą reikėjo patalpinti į branduolinį reaktorių, kur jis šešerius metus buvo veikiamas galingo neutronų srauto. Per tą laiką jame susikaupė keli mikrogramai elemento Nr.97. Plutonis buvo išgautas iš branduolinio reaktoriaus, ištirpintas rūgštyje ir iš mišinio išskirtas ilgiausias berkelis-249. Jis labai radioaktyvus – per metus suyra per pusę. Kol kas buvo gauti tik keli mikrogramai berkelio. Tačiau šio kiekio pakako, kad mokslininkai galėtų tiksliai ištirti jo chemines savybes.

98 elementas labai įdomus – kalifornis, šeštas po urano. Kaliforniumas pirmą kartą buvo sukurtas subombarduojant curio taikinį alfa dalelėmis.

Žavi šių dviejų transuraninių elementų sintezės istorija: 99 ir 100. Pirmiausia jie buvo rasti debesyse ir „purve“. Norint ištirti, kas susidaro termobranduoliniuose sprogimuose, lėktuvas praskriejo pro sprogstamą debesį, o nuosėdų mėginiai buvo renkami ant popierinių filtrų. Šiose nuosėdose aptikti dviejų naujų elementų pėdsakai. Tikslesniems duomenims gauti, sprogimo vietoje buvo surinktas didelis kiekis „purvo“ – sprogimo pakitusio grunto ir uolienų. Šis „purvas“ buvo apdorotas laboratorijoje, iš jo išskirti du nauji elementai. Jie buvo pavadinti Einsteiniumu ir Fermiu, pagerbiant mokslininkus A. Einšteiną ir E. Fermį, kuriems žmonija pirmiausia yra dėkinga už atominės energijos įvaldymo būdų atradimą. Einšteinas priklauso masės ir energijos lygiavertiškumo įstatymui, o Fermis pastatė pirmąjį atominį reaktorių. Dabar einšteinas ir fermis gaunami laboratorijose.

Antrojo šimtuko elementai.

Ne taip seniai vargu ar kas nors galėjo patikėti, kad šimtosios stichijos simbolis bus įtrauktas į periodinę lentelę.

Dirbtinė elementų sintezė atliko savo darbą: fermi trumpam uždarė žinomų cheminių elementų sąrašą. Mokslininkų mintys dabar buvo nukreiptos į tolį, į antrojo šimto elementus.

Tačiau pakeliui buvo kliūtis, kurią įveikti nebuvo lengva.

Iki šiol fizikai naujus transuraninius elementus sintetindavo iš esmės dviem būdais. Arba jie šaudė į taikinius iš transuraninių elementų, jau susintetintų α dalelėmis ir deuteronais. Arba jie bombardavo uraną arba plutonį galingais neutronų srautais. Dėl to susidarė labai neutronų turintys šių elementų izotopai, kurie po kelių nuoseklių β-skilimų buvo paversti naujų transuranų izotopais.

Tačiau šeštojo dešimtmečio viduryje abi šios galimybės buvo išnaudotos. Branduolinėse reakcijose buvo galima gauti nesvarų einšteino ir fermio kiekį, todėl iš jų nebuvo įmanoma padaryti taikinių. Neutronų sintezės metodas taip pat neleido toliau progresuoti fermiui, nes šio elemento izotopai spontaniškai dalijasi daug didesne tikimybe nei β-skilimas. Akivaizdu, kad tokiomis sąlygomis kalbėti apie naujo elemento sintezę nebuvo prasmės.

Todėl kitą žingsnį fizikai žengė tik tada, kai pavyko sukaupti minimalų taikiniui reikalingą elemento Nr.99 kiekį.Tai įvyko 1955 m.

Vienas ryškiausių pasiekimų, kuriuo gali didžiuotis mokslas, yra 101-ojo elemento sukūrimas.

Šis elementas gavo didžiojo periodinės cheminių elementų sistemos kūrėjo Dmitrijaus Ivanovičiaus Mendelejevo vardą.

Mendeleviumas buvo gautas taip. Ploniausios aukso folijos gabalas buvo padengtas nematoma maždaug vieno milijardo einšteino atomų danga. Labai didelės energijos alfa dalelės, perforuojamos aukso folija nugaros pusė, susidūrę su Einsteinio atomais, jie gali pradėti branduolinę reakciją. Dėl to susidarė 101-ojo elemento atomai. Per tokį susidūrimą Mendeleviumo atomai išskrido iš aukso folijos paviršiaus ir susikaupė ant kito, netoliese esančio ploniausio aukso lapo. Šiuo išradingu būdu pavyko išskirti 101-ojo elemento atomus gryna forma iš sudėtingo einšteino ir jo skilimo produktų mišinio. Nematoma apnaša buvo nuplaunama rūgštimi ir buvo atlikta radiocheminiais tyrimais.

Tai buvo tikras stebuklas. Pradinė medžiaga 101-ajam elementui sukurti kiekviename atskirame eksperimente buvo maždaug vienas milijardas Einšteino atomų. Tai labai nežymiai mažiau nei viena milijardoji miligramo dalis, ir norint patekti į einšteiną daugiau buvo neįmanoma. Iš anksto buvo paskaičiuota, kad iš milijardo Einsteinio atomų per daugelį valandų bombarduojant α dalelėmis, gali sureaguoti tik vienas Einšteino atomas ir todėl gali susidaryti tik vienas naujo elemento atomas. Reikėjo ne tik aptikti, bet ir padaryti taip, kad vien iš vieno atomo būtų galima sužinoti cheminę elemento prigimtį.

Ir tai buvo padaryta. Eksperimento sėkmė pranoko skaičiavimus ir lūkesčius. Vieno eksperimento metu pavyko pastebėti ne vieną, o net du naujo elemento atomus. Iš viso per pirmąją eksperimentų seriją buvo gauta septyniolika Mendeleviumo atomų. Paaiškėjo, kad to pakako tiek naujo elemento susidarymo faktui, tiek jo vietai periodinėje lentelėje nustatyti ir pagrindinėms cheminėms bei radioaktyviosioms jo savybėms nustatyti. Paaiškėjo, kad tai α-aktyvus elementas, kurio pusinės eliminacijos laikas yra apie pusvalandį.

Mendeleviumas, pirmasis antrojo šimto elementas, pasirodė esąs tam tikras transuraninių elementų sintezės etapas. Iki šiol jis išlieka paskutinis iš sintezuotų senaisiais metodais – švitinimas α-dalelėmis. Dabar į sceną pateko galingesni sviediniai – pagreitinti daugkartinio krūvio įvairių elementų jonai. Apibrėžimas cheminė prigimtis Mendeleviumas pagal savo atomų skaičių padėjo pagrindą visiškai naujai mokslinei disciplinai – pavienių atomų fizikinei chemijai.

Elemento Nr. 102 Nr simbolis yra periodinėje lentelėje skliausteliuose. Ir šiuose skliausteliuose yra ilga ir sudėtinga šio elemento istorija.

Apie Nobelio sintezę 1957 metais pranešė tarptautinė fizikų grupė, dirbusi Nobelio institute (Stokholmas). Pirmą kartą naujam elementui sintetinti buvo panaudoti sunkieji pagreitinti jonai. Tai buvo 13 C jonai, kurių srautas buvo nukreiptas į kurio taikinį. Tyrėjai padarė išvadą, kad jiems pavyko susintetinti 102 elemento izotopą. Jis buvo pavadintas Nobelio instituto įkūrėjo, dinamito išradėjo Alfredo Nobelio vardu.

Praėjo metai, o Stokholmo fizikų eksperimentai beveik vienu metu buvo atkartoti Sovietų Sąjungoje ir JAV. Ir išaiškėjo nuostabus dalykas: sovietų ir amerikiečių mokslininkų rezultatai neturėjo nieko bendra nei su Nobelio instituto darbu, nei tarpusavyje. Niekam ir niekur kitur nepavyko pakartoti Švedijoje atliktų eksperimentų. Ši situacija sukėlė gana liūdną pokštą: „Iš Nobelio liko tik vienas No“ (Ne – išvertus iš anglų kalbos reiškia „ne“). Ant Mendelejevo lentelės paskubomis padėtas simbolis neatspindėjo tikrojo elemento atradimo.

Patikimą elemento Nr.102 sintezę atliko Jungtinio branduolinių tyrimų instituto Branduolinių reakcijų laboratorijos fizikų grupė. 1962-1967 metais. Sovietų mokslininkai susintetino keletą elemento Nr.102 izotopų ir ištyrė jo savybes. Šios informacijos patvirtinimas gautas Jungtinėse Valstijose. Tačiau simbolis Ne, neturintis tam teisės, vis dar yra 102 lentelės langelyje.

Lawrence, elementas numeris 103 su simboliu Lw, pavadintas ciklotrono išradėjo E. Lawrence vardu, buvo susintetintas 1961 metais JAV. Bet tai ne mažesnis sovietų fizikų nuopelnas. Jie gavo keletą naujų Lawrence izotopų ir pirmą kartą ištyrė šio elemento savybes. Lawrence'as taip pat gimė naudojant sunkiuosius jonus. Kalifornio taikinys buvo apšvitintas boro jonais (arba americio taikinys deguonies jonais).

Elementą Nr. 104 pirmą kartą gavo sovietų fizikai 1964 m. Plutonio bombardavimas neono jonais paskatino jo sintezę. 104-asis elementas buvo pavadintas Kurchatovia (Ki simbolis) iškilaus sovietų fiziko Igorio Vasiljevičiaus Kurchatovo garbei.

105 ir 106 elementus taip pat pirmą kartą susintetino sovietų mokslininkai – 1970 ir 1974 m. Pirmasis iš jų, americio bombardavimo neono jonais produktas, buvo pavadintas nielsboriu (Ns) Nielso Bohro garbei. Kitas buvo susintetintas taip: švino taikinys buvo bombarduojamas chromo jonais. 105-ojo ir 106-ojo elementų sintezės taip pat buvo vykdomos JAV.

Apie tai sužinosite kitame skyriuje, o pabaigsime trumpa istorija apie

kaip tiriamos antrojo šimtuko elementų savybės.

Eksperimentuotojų laukia fantastiškai sunki užduotis.

Štai pradinės jo sąlygos: pateikiami keli skaičiai (dešimtys, geriausiu atveju šimtai) naujo elemento atomų ir labai trumpaamžių (pusėjimo trukmė matuojama sekundėmis ar net sekundės dalimis). Reikia įrodyti, kad šie atomai yra tikrai naujo elemento atomai (tai yra, nustatyti Z reikšmę, taip pat masės skaičiaus A reikšmę, kad žinotume, apie kurį naujojo transurano izotopą kalbame ), ir ištirti svarbiausias jo chemines savybes.

Atomų skaičiavimas, nereikšminga gyvenimo trukmė...

Greitumas ir didžiausias išradingumas ateina į pagalbą mokslininkams. Tačiau šiuolaikinis tyrinėtojas – naujų elementų sintezės specialistas – turi mokėti ne tik „apauti blusą“. Jis turi laisvai mokėti teoriją.

Atlikime pagrindinius žingsnius, kuriais atliekamas naujo elemento identifikavimas.

Svarbiausias vizitinė kortelė visų pirma naudojamos radioaktyviosios savybės – tai gali būti α dalelių emisija arba savaiminis skilimas. Kiekvienam α-aktyviam branduoliui būdingos specifinės α-dalelės energijos vertės. Ši aplinkybė leidžia arba identifikuoti žinomus branduolius, arba daryti išvadą, kad buvo atrasti nauji. Pavyzdžiui, tyrinėdami alfa dalelių ypatybes mokslininkams pavyko gauti patikimų 102-ojo ir 103-iojo elementų sintezės įrodymų.

Energingus dalijimosi branduolius aptikti daug lengviau nei alfa daleles dėl daug didesnės fragmentų energijos. Jų registravimui naudojami specialaus tipo stiklo įrašai. Fragmentai palieka vos pastebimus pėdsakus plokščių paviršiuje. Tada plokštelės yra chemiškai apdorojamos (išgraviruojamos) ir atidžiai tiriamos mikroskopu. Stiklas ištirpsta vandenilio fluorido rūgštyje.

Jei stiklo lėkštė, apdegusi skeveldromis, dedama į vandenilio fluorido rūgšties tirpalą, tai vietose, kur skeveldros nukrito, stiklas greičiau ištirps ir susidarys skylės. Jų matmenys šimtus kartų didesni už pirminį skeveldros paliktą pėdsaką. Šulinius galima stebėti mažo padidinimo mikroskopu. Kiti radioaktyvūs išmetimai mažiau pažeidžia stiklo paviršių ir nėra matomi po ėsdinimo.

Štai ką Kurchatovijos sintezės autoriai pasakoja apie tai, kaip vyko naujojo elemento identifikavimo procesas: "Vyksta eksperimentas. Keturiasdešimt valandų nenutrūkstamas neoninių branduolių bombardavimas į plutonio taikinį. Keturiasdešimt valandų juostoje yra sintetinės medžiagos. branduoliai prie stiklo plokštelių.Pagaliau išjungiamas ciklotronas.Stiklo plokštelės perduotos perdirbti į laboratoriją.Laukiame rezultato.Praeina kelios valandos.Po mikroskopu buvo rasti šeši pėdsakai.Iš jų padėties buvo apskaičiuotas pusinės eliminacijos laikas.Paaiškėjo, kad laiko intervale nuo 0,1 iki 0,5 s.

Ir štai kaip tie patys tyrinėtojai kalba apie Kurchatovo ir Nielsboriumo cheminės prigimties vertinimą. "Elemento Nr. 104 cheminių savybių tyrimo schema yra tokia. Atatrankos atomai palieka taikinį azoto srove, jame sulėtėja, o vėliau chloruojasi. 104-ojo elemento junginiai su chloru lengvai prasiskverbia per specialų filtrą, o 104-ojo elemento junginiai su chloru lengvai prasiskverbia, o 2007 m. bet visi aktinidai nepraeina.Jeigu 104 priklausytų aktinoidų serijai,tai būtų uždelsęs filtras.Tačiau tyrimai parodė,kad elementas 104 yra cheminis hafnio analogas.Tai svarbiausias žingsnis link užpildymo periodinė lentelė su naujais elementais.

Tada Dubnoje buvo tiriamos 105-ojo elemento cheminės savybės. Paaiškėjo, kad jo chloridai yra adsorbuoti ant vamzdžio paviršiaus, kuriuo jie juda nuo taikinio žemesnėje nei hafnio chloridų, bet aukštesnėje nei niobio chloridų temperatūroje. Taip galėtų elgtis tik elemento atomai, savo cheminėmis savybėmis artimi tantalui. Pažiūrėkite į periodinę lentelę: cheminis tantalo analogas yra elemento numeris 105! Todėl 105-ojo elemento atomų paviršiaus adsorbcijos eksperimentai patvirtino, kad jo savybės sutampa su tomis, kurios buvo numatytos remiantis periodine sistema.