Umelé prepojenie obsahových prvkov. umelé organické zlúčeniny. Spoje na kovových ozubených doskách

Pevné spojovacie prvky mostných protéz. Existujú 3 typy pevných spojení:
Obsadenie.
Konvenčné alebo laserové zváranie.
Keramické.

obsadenie spojenia sú prefabrikované z vosku na voskových šablónach umelých zubov a držiakov, takže mostík je možné odliať ako jeden blok. Tým sa eliminuje potreba ďalšieho zvárania. Ale odliatok by mal byť presnejší, čím viac jednotiek protéza obsahuje. Malé deformácie, ku ktorým dochádza pri ochladzovaní roztaveného kovu, môžu byť celkom prijateľné pri výrobe jednej jednotky, ale keď sa mnohonásobne znásobia, vedú k neuspokojivému konečnému výsledku.

obsadenie spojenia pevnejšie ako zváranie, navyše sa ľahšie skrývajú. Z tohto dôvodu nie je nezvyčajné, že sa dlhé mostíky odlievajú po 3-4 jednotkových kusoch, pričom deliaca čiara prechádza cez umelý zub. Kostra umelého chrupu pred keramickou fazetou je obnovená vysoko presným zváraním - teda všetky spoje sú odliate. Zváranie umelého zuba je veľmi pevné, po prvé kvôli väčšej ploche v porovnaní so spojovacím prvkom a po druhé kvôli keramickému povlaku.

Čoraz obľúbenejší spôsob pripojenia mostové komponenty sa stáva technikou laserového zvárania. Je silnejší ako zvyčajne, je jednoduchší a rýchlejší, hoci vyžaduje zložité a drahé vybavenie.

Spojenia pomocou konvenčného a laserového zvárania sa používa, ak sú komponenty mostíka vyrobené samostatne. To môže byť potrebné, keď pozostávajú z rôznych materiálov (napríklad fixačná korunka zo zlata a keramicko-kovový umelý zub).

Keramické zlúčeniny používa sa len v celokeramických protézach. Popísať, ako sa vyrábajú, presahuje rámec tejto knihy, ale zásada dostupnosti pre hygienické opatrenia by sa mala vzťahovať aj na takéto zlúčeniny.

Pohyblivé spojovacie prvky. Pohyblivé spojovacie prvky sú vždy navrhnuté tak, aby umelý zub nespadol pod pôsobením žuvacieho zaťaženia. To znamená, že vybranie menšieho držiaka musí mať vždy pevnú základňu, o ktorú by sa opierala vyčnievajúca časť spoja. Niekedy je to pri malých umelých zuboch a krátkej zubnej protéze jediná sila, ktorej je potrebné odolať a vybranie v držiaku môže byť dosť plytké. Toto je najbežnejší dizajn pre fixné protézy, ktoré vyžadujú minimálnu prípravu.

Avšak s dlhším ramenom protéza pohyblivý kĺb musí odolávať aj laterálnemu posuvnému momentu pôsobiacemu na umelé zuby a (ak je pohyblivý kĺb umiestnený meziálne) silám smerujúcim distálne a uľahčujúcim oddelenie častí protézy. Spojovacia drážka by mala mať v tomto prípade tvar holubieho chvosta a kužeľ, aby sa v nej čap mohol mierne pohybovať nahor a nadol a zároveň sa pevne opieral o základňu.

Existuje niekoľko spôsobov výroby. Menší, zapustený držiak možno najskôr navoskovať, potom odliať a dokončiť kužeľovou frézou. Potom sa na umelý zub ručne nanesie vrstva vosku tak, aby zodpovedala získanému tvaru vybrania, odlievanie sa vykonáva podľa voskového vzoru. Pred osadením rámu sú obe časti navzájom spojené.

V niektorých prípadoch výkop môžu byť vyrobené na hotovom odliatom ráme, ktorý sa potom umiestni do ústnej dutiny, potom sa odoberú odliatky vrátane a pripravených oporných zubov.

Môže byť použité akrylové šablóny, zabudovaný do voskového modelu umelého zuba a menšieho držiaka. Menší držiak a zvyšok protézy sa potom odlejú oddelene.

Ako pohyblivé spojovacie prvky Používajú sa aj hotové kovové spojovacie prvky s kolíkovou drážkou, ktoré však poskytujú príliš pevné uchopenie, v dôsledku čoho môže byť pohyblivosť častí protézy výrazne obmedzená. V tomto prípade by mal mať menší držiak vyšší ako obvyklý stupeň pridržania na opore.

Hotové skrutkové spojovacie prvky používa sa ako súčasť pevných mostíkov na spojenie 2 častí v prípade, že oporné zuby nie sú rovnobežné.

- Vráťte sa na nadpis sekcie " "

Všetky látky, ktoré obsahujú atóm uhlíka, okrem uhličitanov, karbidov, kyanidov, tiokyanátov a kyseliny uhličitej, sú organické zlúčeniny. To znamená, že sú schopné ich vytvárať živé organizmy z atómov uhlíka prostredníctvom enzymatických alebo iných reakcií. Dnes je možné umelo syntetizovať mnohé organické látky, čo umožňuje rozvoj medicíny a farmakológie, ako aj vytváranie vysoko pevných polymérnych a kompozitných materiálov.

Klasifikácia organických zlúčenín

Organické zlúčeniny sú najpočetnejšou triedou látok. Nachádza sa tu asi 20 druhov látok. Líšia sa v chemické vlastnosti, líšia sa fyzikálnymi vlastnosťami. Rozdielna je aj ich teplota topenia, hmotnosť, prchavosť a rozpustnosť, ako aj stav agregácie za normálnych podmienok. Medzi nimi:

• uhľovodíky (alkány, alkíny, alkény, alkadiény, cykloalkány, aromatické uhľovodíky);
• aldehydy;
• ketóny;
• alkoholy (dvojsýtne, jednosýtne, viacsýtne);
• étery;
• estery;
• karboxylové kyseliny;
• amíny;
• aminokyseliny;
• uhľohydráty;
• tuky;
• proteíny;
• biopolyméry a syntetické polyméry.

Táto klasifikácia odráža vlastnosti chemickej štruktúry a prítomnosť špecifických atómových skupín, ktoré určujú rozdiel vo vlastnostiach látky. Vo všeobecnosti klasifikácia, ktorá je založená na konfigurácii uhlíkovej kostry, ktorá nezohľadňuje vlastnosti chemických interakcií, vyzerá inak. Podľa jeho ustanovení sa organické zlúčeniny delia na:

• alifatické zlúčeniny;
• aromatické látky;
• heterocyklické zlúčeniny.

Tieto triedy organických zlúčenín môžu mať izoméry v rôznych skupinách látok. Vlastnosti izomérov sú rôzne, hoci ich atómové zloženie môže byť rovnaké. Vyplýva to z ustanovení A. M. Butlerova. Teória štruktúry organických zlúčenín je tiež hlavným základom pre celý výskum v organickej chémii. Je kladený na rovnakú úroveň s Mendelejevovým periodickým zákonom.

Samotný pojem chemická štruktúra zaviedol A. M. Butlerov. V dejinách chémie sa objavila 19. septembra 1861. Predtým boli vo vede rôzne názory a niektorí vedci existenciu molekúl a atómov úplne popierali. Preto v organickej a anorganickej chémii nebol poriadok. Navyše neexistovali žiadne zákonitosti, podľa ktorých by bolo možné posudzovať vlastnosti konkrétnych látok. Zároveň existovali aj zlúčeniny, ktoré pri rovnakom zložení vykazovali odlišné vlastnosti.

Výroky A. M. Butlerova v mnohých smeroch nasmerovali vývoj chémie správnym smerom a vytvorili pre ňu pevný základ. Prostredníctvom nej bolo možné systematizovať nahromadené fakty, a to chemické resp fyzikálne vlastnosti určité látky, vzorce ich vstupu do reakcií a pod. Vďaka tejto teórii bolo možné dokonca predpovedať spôsoby získania zlúčenín a prítomnosť niektorých spoločných vlastností. A čo je najdôležitejšie, A. M. Butlerov ukázal, že štruktúru molekuly látky možno vysvetliť pomocou elektrických interakcií.

Logika teórie štruktúry organických látok

Keďže pred rokom 1861 mnohí v chémii odmietali existenciu atómu alebo molekuly, teória organických zlúčenín sa stala pre vedecký svet revolučným návrhom. A keďže sám A. M. Butlerov vychádza len z materialistických záverov, podarilo sa mu vyvrátiť filozofické predstavy o organickej hmote.

Dokázal ukázať, že molekulárnu štruktúru možno rozpoznať empiricky prostredníctvom chemických reakcií. Napríklad zloženie akéhokoľvek uhľohydrátu možno určiť spálením jeho určitého množstva a spočítaním výslednej vody a oxidu uhličitého. Množstvo dusíka v molekule amínu sa vypočítava aj počas spaľovania meraním objemu plynov a uvoľňovaním chemického množstva molekulárneho dusíka.

Ak vezmeme do úvahy Butlerovove úsudky o chemickej štruktúre, ktorá závisí od štruktúry, v opačnom smere, potom sa ponúka nový záver. Totiž: keď poznáme chemickú štruktúru a zloženie látky, možno empiricky predpokladať jej vlastnosti. Ale čo je najdôležitejšie, Butlerov vysvetlil, že sa nachádza v organickej hmote veľké množstvo látky, ktoré vykazujú rôzne vlastnosti, ale majú rovnaké zloženie.

Všeobecné ustanovenia teórie

Pri zvažovaní a skúmaní organických zlúčenín A. M. Butlerov odvodil niektoré z najdôležitejších vzorov. Spojil ich do ustanovení teórie vysvetľujúcich štruktúru chemikálií organického pôvodu. Ustanovenia teórie sú nasledovné:

• v molekulách organických látok sú atómy prepojené v presne definovanom poradí, ktoré závisí od valencie;
• chemická štruktúra je priame poradie, podľa ktorého sú atómy spojené v organických molekulách;
• chemická štruktúra určuje prítomnosť vlastností organickej zlúčeniny;
• v závislosti od štruktúry molekúl s rovnakým kvantitatívnym zložením sa môžu objaviť rôzne vlastnosti látky;
• všetky atómové skupiny podieľajúce sa na tvorbe chemickej zlúčeniny sa navzájom ovplyvňujú.

Všetky triedy organických zlúčenín sú postavené podľa princípov tejto teórie. Po položení základov dokázal A. M. Butlerov rozšíriť chémiu ako oblasť vedy. Vysvetlil, že vzhľadom na skutočnosť, že uhlík vykazuje štvormocnosť v organických látkach, určuje sa rozmanitosť týchto zlúčenín. Prítomnosť mnohých aktívnych atómových skupín určuje, či látka patrí do určitej triedy. A práve vďaka prítomnosti špecifických atómových skupín (radikálov) sa objavujú fyzikálne a chemické vlastnosti.

Uhľovodíky a ich deriváty

Tieto organické zlúčeniny uhlíka a vodíka majú najjednoduchšie zloženie zo všetkých látok skupiny. Predstavuje ich podtrieda alkánov a cykloalkánov (nasýtené uhľovodíky), alkény, alkadiény a alkatriény, alkíny (nenasýtené uhľovodíky), ako aj podtrieda aromatických látok. V alkánoch sú všetky atómy uhlíka spojené iba jedným C-C spojenie yu, vďaka čomu nemôže byť do zloženia uhľovodíka zabudovaný ani jeden atóm H.

V nenasýtených uhľovodíkoch môže byť vodík zabudovaný v mieste dvojitej väzby C=C. C-C väzba môže byť tiež trojitá (alkíny). To umožňuje týmto látkam vstúpiť do mnohých reakcií spojených s redukciou alebo adíciou radikálov. Všetky ostatné látky sa pre uľahčenie štúdia ich schopnosti vstupovať do reakcií považujú za deriváty jednej z tried uhľovodíkov.

Alkoholy

Alkoholy sa nazývajú organické chemické zlúčeniny zložitejšie ako uhľovodíky. Sú syntetizované v dôsledku enzymatických reakcií v živých bunkách. Najtypickejším príkladom je syntéza etanolu z glukózy ako výsledok fermentácie.

V priemysle sa alkoholy získavajú z halogénových derivátov uhľovodíkov. V dôsledku substitúcie atómu halogénu za hydroxylovú skupinu vznikajú alkoholy. Jednosýtne alkoholy obsahujú iba jednu hydroxylovú skupinu, viacsýtne - dve alebo viac. Príkladom dvojsýtneho alkoholu je etylénglykol. Viacsýtnym alkoholom je glycerol. Všeobecný vzorec alkoholov je R-OH (R je uhlíkový reťazec).

Aldehydy a ketóny

Keď alkoholy vstúpia do reakcií organických zlúčenín spojených s elimináciou vodíka z alkoholovej (hydroxylovej) skupiny, dvojitá väzba medzi kyslíkom a uhlíkom sa uzavrie. Ak táto reakcia prebieha na alkoholovej skupine umiestnenej na koncovom atóme uhlíka, potom sa v dôsledku toho vytvorí aldehyd. Ak sa atóm uhlíka s alkoholom nenachádza na konci uhlíkového reťazca, výsledkom dehydratačnej reakcie je produkcia ketónu. Všeobecný vzorec ketónov je R-CO-R, aldehydov R-COH (R je uhľovodíkový zvyšok reťazca).

Estery (jednoduché a zložité)

Chemická štruktúra organických zlúčenín tejto triedy je komplikovaná. Étery sa považujú za reakčné produkty medzi dvoma molekulami alkoholu. Keď sa z nich oddelí voda, vznikne zlúčenina vzorka R-O-R. Mechanizmus reakcie: eliminácia protónu vodíka z jedného alkoholu a hydroxylovej skupiny z iného alkoholu.

Estery sú reakčné produkty medzi alkoholom a organickou karboxylovou kyselinou. Mechanizmus reakcie: odstránenie vody z alkoholových a uhlíkových skupín oboch molekúl. Vodík sa odštiepi z kyseliny (pozdĺž hydroxylovej skupiny) a samotná OH skupina sa oddelí od alkoholu. Výsledná zlúčenina je označená ako R-CO-O-R, kde buk R znamená radikály - zvyšok uhlíkového reťazca.

Karboxylové kyseliny a amíny

Karboxylové kyseliny sa nazývajú špeciálne látky, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu vo fungovaní bunky. Chemická štruktúra organických zlúčenín je nasledovná: uhľovodíkový radikál (R) s pripojenou karboxylovou skupinou (-COOH). Karboxylová skupina môže byť umiestnená iba na extrémnom atóme uhlíka, pretože valencia C v (-COOH) skupine je 4.

Amíny sú jednoduchšie zlúčeniny, ktoré sú derivátmi uhľovodíkov. Tu má každý atóm uhlíka amínový radikál (-NH2). Existujú primárne amíny, v ktorých je (-NH2) skupina pripojená k jednému uhlíku (všeobecný vzorec R-NH2). V sekundárnych amínoch sa dusík spája s dvoma atómami uhlíka (vzorec R-NH-R). Terciárne amíny majú dusík viazaný na tri atómy uhlíka (R3N), kde p je radikál, uhlíkový reťazec.

Aminokyseliny

Aminokyseliny sú komplexné zlúčeniny, ktoré vykazujú vlastnosti amínov aj kyselín organického pôvodu. Existuje niekoľko typov v závislosti od umiestnenia amínovej skupiny vo vzťahu ku karboxylovej skupine. Najdôležitejšie sú alfa aminokyseliny. Tu je amínová skupina umiestnená na atóme uhlíka, ku ktorému je pripojená karboxylová skupina. To vám umožní vytvoriť peptidovú väzbu a syntetizovať proteíny.

Sacharidy a tuky

Sacharidy sú aldehydalkoholy alebo ketoalkoholy. Sú to zlúčeniny s lineárnou alebo cyklickou štruktúrou, ako aj polyméry (škrob, celulóza a iné). Ich najdôležitejšia úloha v bunke je štrukturálna a energetická. Tuky, alebo skôr lipidy, plnia rovnaké funkcie, len sa podieľajú na iných biochemických procesoch. Chemicky je tuk ester organických kyselín a glycerolu.

Vzhľadom na obmedzenú veľkosť stromu nie je možné z neho vytvárať stavebné konštrukcie veľkých rozpätí alebo výšok bez spájania jednotlivých prvkov. Spoje drevených prvkov na zväčšenie prierezu konštrukcie sa nazývajú zhromaždenie a na zväčšenie ich pozdĺžnej dĺžky - spájanie, pod uhlom a pripevnenie k podperám - kotvenie.

Podľa povahy práce sú všetky hlavné spojenia rozdelené na:

Bez špeciálnych spojení (predné dorazy, rezy);

S kompresnými väzbami (kľúče topánok);

S väzbami pracujúcimi pri ohýbaní (skrutky, tyče, klince, skrutky, dosky);

S ťahovými väzbami (skrutky, skrutky, svorky);

So šmykovo-šmykovými väzbami (lepiace švy).

Podľa charakteru práce spojov drevených konštrukcií sa delia na poddajné a tuhé. Vyhovujúce sú vyrobené bez použitia lepidiel. Deformácie v nich vznikajú v dôsledku netesností.

Spoje prvkov drevených konštrukcií podľa spôsobu prenosu síl sú rozdelené do nasledujúcich typov:

1) spoje, v ktorých sa sily prenášajú priamym kontaktom styčných plôch prvkov, ktoré sa majú spájať, napríklad priliehaním v nosných častiach prvkov, vrúbkovaním atď.;

2) spojenia na mechanických spojoch;

3) spoje na lepidlách.

Mechanické spoje v drevených konštrukciách sa nazývajú pracovné spoje rôznych typov z tvrdého dreva, ocele, rôznych zliatin alebo plastov, ktoré je možné vkladať, rezať, skrutkovať alebo vtláčať do dreveného korpusu spájaných prvkov. Mechanické spoje, ktoré sa najčastejšie používajú v moderných drevených konštrukciách, zahŕňajú hmoždinky, hmoždinky, tetrova skrutky, klince, skrutky, klinové podložky, hmoždinkové dosky a kovové ozubené dosky.

Únosnosť a deformovateľnosť drevených konštrukcií závisí vo väčšej miere od spôsobu spájania ich jednotlivých prvkov. Spoje napínaných drevených prvkov sú zvyčajne spojené s ich lokálnym oslabením. V oslabenom úseku natiahnutých drevených prvkov dochádza ku koncentrácii nebezpečných lokálnych napätí, ktoré nie sú zohľadnené výpočtom. Najväčšie nebezpečenstvo v tupých a uzlových spojoch napínaných drevených prvkov predstavuje šmykové a štiepacie napätie. Zhoršuje sa, keď sú tieto napätia superponované s napätiami, ktoré vznikajú v dreve v dôsledku jeho zmršťovania.

Štiepanie a trhanie pozdĺž a naprieč vláknami patrí medzi krehké druhy práce s drevom. Na rozdiel od prác konštrukčnej ocele v dreve nedochádza v týchto prípadoch k plastickému vyrovnávaniu napätia. Aby sa znížilo riziko postupného, ​​čiastočne krehkého lomu odštiepením alebo pretrhnutím natiahnutých prvkov drevených konštrukcií, je potrebné neutralizovať prirodzenú krehkosť dreva viskóznou poddajnosťou ich spojov. Medzi najviskózne druhy práce s drevom, ktoré sa vyznačujú najväčším množstvom práce silnej odolnosti, patrí drvenie. Inými slovami, požiadavka na húževnatosť pre spoje všetkých typov drevených konštrukčných prvkov sa redukuje na požiadavku zabezpečiť vyrovnanie napätia v rovnobežných nosníkoch alebo doskách s využitím viskóznej poddajnosti dreva, aby sa zrútilo skôr, ako by mohlo dôjsť ku krehkému lomu v dôsledku pretrhnutia alebo odštiepenia. .

Na dodanie viskozity spojom napínaných drevených prvkov sa spravidla používa princíp frakcionácie, ktorý umožňuje vyhnúť sa nebezpečenstvu štiepania dreva zväčšením plochy štiepania (nakreslite spoj s jednou skrutkou a niekoľkými menšími priemermi) .

Kontaktné spojenia drevených prvkov. Predný zárez.

Kontaktné spojenia drevených prvkov znamenajú spojenia, pri ktorých sa sily z jedného prvku na druhý prenášajú cez ich opracované a rezané kontaktné plochy. Dodatočné pracovné spoje dodávané v takýchto spojoch majú funkciu upevnenia jednotlivých prvkov a slúžia ako núdzové spoje. Pri styčných škárach je rozhodujúca práca dreva pri drvení. Výhodou spojenia s jednoduchou podperou je mierny vplyv na ich prácu deformácií dreva pri kolísaní teplotných a vlhkostných podmienok, najmä ak sú tlakové sily spájaných prvkov smerované pozdĺž vlákien. Kontaktné spojenia s kompresiou kolmou na vlákna sa nachádzajú v spojoch regálov na križovatke s vodorovnými priečkami, podperami nosníkov, nosníkov, priehradových nosníkov na stenách. V týchto prípadoch sa výpočet redukuje na určenie overenia tlakových napätí na styčných plochách a ich porovnanie s vypočítaným odporom. Odolnosť dreva cez vlákna je malá, potom pri pôsobení veľkých síl je potrebné zväčšiť nosné plochy alebo styčné plochy spájaných prvkov. Metódy sú znázornené na obrázku.

Pri absencii možnosti zväčšenia kontaktnej plochy sa na bokoch preglejky používajú podložky na hmoždinky alebo lepidlo, ktoré rozložia zaťaženie do väčšej hĺbky prvku. Ďalšou u nás vyvinutou metódou vystuženia lepených nosníkov v nosnej časti je zrezanie nosného uhla pod uhlom 45º, pootočenie o 90º a zlepenie. Tým je dosiahnutá maximálna odolnosť dreva voči drveniu (pozdĺž vlákien).

Kontaktné spojenia drevených prvkov s pôsobením síl pozdĺž vlákien sa vyskytujú pri stavbe regálov pozdĺž dĺžky. V tomto prípade je odolnosť proti zrúteniu maximálna, ale existuje nebezpečenstvo vzájomného prieniku drevených prvkov v dôsledku skutočnosti, že hustejšie vrstvy jedného prvku sa môžu zhodovať s menej hustými vrstvami iného prvku. Aby sa zabránilo posunutiu koncov, sú na koncoch alebo bočných doskách inštalované valcové hmoždinky. V tomto prípade sa výpočet zrútenia nevykonáva, obmedzuje sa na výpočet vybočenia.

Práca dreva na drvení pod uhlom nastáva pri spájaní šikmých prvkov (viď obr. Horný pás väzníkov). Skontrolujte, či nie sú pokrčené pod uhlom.

Predný zárez. Zárez je spojenie, v ktorom sa sila prvku pracujúceho v tlaku prenáša na iný prvok priamo bez vložiek alebo pracovných spojení. Hlavnou oblasťou použitia sú uzlové spojenia v blokových a zrubových nosníkoch, vrátane nosných uzlov priliehajúcich k stlačenému hornému pásu k natiahnutému spodnému. Prvky, ktoré sa majú spojiť, musia byť upevnené pomocnými spojmi - skrutkami, svorkami, konzolami, ktoré sú určené na montáž záťaže.

Predný rez môže stratiť svoju únosnosť pri dosiahnutí jedného z 3 medzných stavov: 1) rozdrvením dorazovej plošiny, 2) odštiepením dorazovej plošiny, 3) prelomením spodnej struny oslabenej rezom.

Oblasť drvenia je určená hĺbkou rezu, ktorá nemôže byť väčšia ako 1/3 výšky napínaného prvku. Rozhodujúca je spravidla únosnosť rezu z podmienok strihania. Podľa SNiP II-25-80 sa čelné rezanie na strihanie pod uhlom 45 ° vypočíta určením priemerného šmykového napätia pozdĺž dĺžky strihacej oblasti podľa vzorca: , kde je vypočítaná odolnosť dreva proti odštiepeniu, je odhadovaná dĺžka plochy triesky, e je rameno šmykových síl, koeficient -=0,25. Pre uhol 30º: .

Spoje s kľúčom a podložky s kľúčom.

Hmoždinky sú vložky z tvrdého dreva, ocele alebo plastu, ktoré sú umiestnené medzi vystuženými prvkami, aby sa zabránilo pohybu. Existujú hranolové drevené pozdĺžne hmoždinky, keď sa smery vlákien dreva hmoždiniek a spájaných prvkov zhodujú, a priečne, keď je smer vlákien kolmý. Paralelné kľúče fungujú pri drvení a sekaní. Je možné použiť kovové T-kľúče. Charakteristickým znakom kľúčov je výskyt otočného momentu a v dôsledku toho výskyt ťahu medzi spojenými prvkami. Pre vnímanie ťahu je potrebné namontovať spojovacie skrutky. Dĺžka kľúča nie je menšia ako . Hĺbka vloženia hmoždiniek do nosníkov by mala byť najmenej 2 cm a nie viac ako 1/5 výšky nosníka a polená - najmenej 3 cm a nie viac ako ¼ priemeru guľatiny.

Výpočet spojov na perách sa redukuje na kontrolu únosnosti pre drvenie a drvenie. Pri výpočte vo viacradových spojoch sa zavádza koeficient 0,7, kvôli nerovnomernému rozloženiu síl.

Na spojenie drevených konštrukcií v rôznych uhloch sú v uzloch umiestnené okrúhle stredové hmoždinky so spojovacím čapom v strede.

Najpoužívanejšie sú podložky typu kľúča. Spoje na ozubených perách sa vyznačujú vysokou únosnosťou a húževnatosťou. Do tela dreva sa vtláčajú údermi alebo špeciálnymi svorkami. Nevýhody zahŕňajú: vytváranie trhlín v spojovacích prvkoch, zníženie únosnosti v dôsledku nerovnomerného stláčania kláves vo viacradových spojoch.

Spoje na cylindrických čapoch (oceľ, dub, plast, hliník, klince, skrutky, tetrov) a lamelové.

Klincové spoje s vložkami v uzloch a na kovových ozubených (klincových) doštičkách.

Klincové spojenia s vložkami v uzloch

Pri pôsobení veľkých síl v uzloch alebo spojení viacerých prvkov je ťažké zabezpečiť prenos síl cez styčné plochy všetkých protiľahlých prvkov. V takýchto prípadoch je vhodné použiť rôzne vložky vo forme uzlových dosiek, ktoré zväčšujú plochu uzla a zároveň vytvárajú viacnásobný šmyk pracovných spojov. Ako uzlové vložky sa najčastejšie používajú dosky z ocele a preglejky. Môžu byť umiestnené zvonku (obloženie) a pripevnené zvonku k drevu spájaných prvkov pomocou jednorezových hmoždiniek alebo umiestnené vo vnútri dreveného prvku (obloženie) v špeciálnych rezoch tak, aby pracovné spojenia mohli fungovať ako viacrezové hmoždinky.

Spojenia s podložkami a tesneniami na skrutkách alebo slepých valcových hmoždinkách sú povolené v prípadoch, keď je zabezpečená potrebná tesnosť hmoždiniek. Slepé oceľové valcové hmoždinky musia mať hĺbku minimálne 5 priemerov hmoždiniek. Prenos síl z jedného dreveného prvku na druhý prebieha postupne cez hmoždinky, tanier a hmoždinky iného dreveného prvku. Prierez dosiek je priradený z podmienky výpočtu napätia pozdĺž oslabeného úseku a zabezpečenia pevnosti v tlaku v hniezde pod hmoždinkou. V hmoždinkových spojoch sa zvyčajne používajú oceľové dosky s hrúbkou najmenej 5 mm. Hniezdne otvory pre hmoždinky sa zvyčajne vŕtajú súčasne do stromu a do dosky. V tomto prípade, ak sú tesnenia oceľové, po prvýkrát sa vytvorí otvor vrtákom s d zodpovedajúcim objímke hmoždinky v drevenom prvku (o 0,2–0,5 mm menej ako d hmoždinky), potom sa kovová platňa vyberie sa z rezu a otvory v ňom sa vystružia na veľkosť priemeru hmoždinky.

Výrobná technológia týchto zlúčenín je pomerne namáhavá, ale odôvodnená skutočnosťou, že pri umiestňovaní kovových prvkov do dreva (konce hmoždinky a skrutiek sú ponechané 2 cm pod povrchom prvku a prilepené navrchu drevenou vložkou) , zvyšuje sa požiarna odolnosť drevených konštrukcií a ich odolnosť voči chemicky agresívnemu prostrediu. V uzloch lepených prvkov veľkého prierezu sa spravidla používajú hmoždinkové spoje s oceľovými tesneniami.

Oveľa jednoduchšie je vytvárať spoje na uzlových doskách s hrúbkou nie väčšou ako 2 mm, ktoré je možné bez predvŕtania prepichnúť klincami. Tieto zlúčeniny zahŕňajú Grameov systém. Tu sa kovové plasty s hrúbkou 1-1,75 mm vkladajú do tenkých štrbín a prebíjajú sa klincami.

Spoje drevených prvkov na tenkých platniach systému Grame: a - s trapézovými platňami; b - s trojuholníkovými doskami.

Doska, umiestnená v sekcii vo vnútri dreveného prvku, s vnímaním uzlových tlakových síl, pracuje na pozdĺžnom ohybe s voľnou dĺžkou rovnajúcou sa vzdialenosti medzi pracovnými väzbami, ktoré upevňujú platne k drevenému prvku. Aby sa predišlo vydutiu platne, je potrebné zabezpečiť jej tesné priliehanie k bočným okrajom rezu a vytvoriť pracovné spojenia s krokom, pri ktorom sa platňa nevydú.

Hmoždinkové spoje s oceľovými doskami a dištančnými vložkami treba posudzovať rovnako ako bežné hmoždinkové spoje drevených prvkov, pričom únosnosť hmoždiniek určuje stav ohybu hmoždinky a zrútenie dreva v hniezde hmoždiniek. V tomto prípade by sa pri výpočte z podmienky ohýbania malo brať najvyššia hodnota nosnosť čapu. Oceľové obloženia a tesnenia by sa mali skontrolovať na napätie pozdĺž zoslabenej časti a na zrútenie pod hmoždinkou.

Nodálne platne môžu byť vyrobené aj z iných, najmä vrstvených materiálov. Najrozšírenejšie spojenia drevených prvkov na doskách z pálenej preglejky. Používajú sa najmä na lepené a iné spoje, ktoré sa zhotovujú priamo na stavbe. Spoje na preglejkových obloženiach a tesneniach sa vykonávajú na valcových hmoždinkách z tvrdého dreva, ocele atď., Na klincoch alebo skrutkách. Ak sú preglejkové dosky umiestnené mimo drevených prvkov, potom sú spojené jednorezovými hmoždinkami.

Viacrezové spojenia sú tiež možné, ak sú dosky inštalované v drážkach v drevených prvkoch alebo medzi ich jednotlivými vetvami. Lepidlo na báze syntetických živíc sa používa na úpravu hrán preglejkových dosiek. Ich hrúbka sa volí v závislosti od priemeru hmoždinky a od podmienok preglejky na drvenie v hniezde. Tieto sú zvyčajne umiestnené tak, že smer vlákien vonkajších vrstiev preglejky sa zhoduje so smerom vlákien spájaného prvku, v ktorom sú veľké sily, alebo je tento uhol 45 °.

Vývoj kolíkových spojení s doskami v uzloch viedol k vzniku kolíkových dosiek. Jedným z prvých, ktorý sa použil na uzlové spojenia konštrukcií s jednou alebo dvoma vetvami, boli kolíkové dosky systému Menig. Dosky tohto systému sú vyrobené z peny s hrúbkou 3 mm a vrstvou syntetickej živice vystuženej skleneným vláknom s hrúbkou 2 mm. Do tejto dosky sú upevnené dvojhranné hmoždinky s priemerom 1,6 mm a dĺžkou 25 mm alebo viac na každej strane dosky. Hrúbka spájaných drevených prvkov môže dosiahnuť 80 mm.

Medzi spojené drevené prvky sú inštalované nechtové platne. Pri lisovaní sa penová vrstva stláča a slúži ako kontrola rovnomerného zatlačenia hmoždiniek do oboch spojených prvkov.

Z hľadiska ich práce možno spoje na hmoždinkových doskách porovnať s prácou klincových spojov. Únosnosť spojov na doskách typu Menig je 0,75-1,5 N na 1 mm 2 styčnej plochy.

Spoje pre veľkoprierezovú dlažbu drevené prvky na kolíkové platne vysokej únosnosti sú kovové platne s pripevnenými kolíkmi s priemerom 3-4 mm. Čapy môžu byť priechodné, vtlačené do otvorov dosky alebo pozostávajú z dvoch polovíc pripevnených na obe strany dosky bodovým zváraním.

Použitie spojov na kolíkových doskách vyžaduje starostlivú výrobu, výber materiálu a lisovanie v špeciálnych hydraulických lisoch s prísnou kontrolou kvality.

Spoje na kovových ozubených doskách.

Najrozšírenejšie v zahraničnej stavebnej praxi bolo MZP systému Gang-Neil.

MZP sú oceľové platne s hrúbkou 1-2 mm, na jednej strane ktorých sa po lisovaní na špeciálnych lisoch získajú zuby rôznych tvarov a dĺžok. MZP sa umiestňuje v pároch na obidve strany spájaných prvkov tak, že rady MZP sú umiestnené v smere vlákien pripevneného dreveného prvku, v ktorom pôsobia najväčšie sily.

Doskové konštrukcie so spojmi na kovových ozubených doskách by sa mali používať v budovách V. stupňa požiarnej odolnosti bez nadzemných manipulačných zariadení s teplotnými a vlhkostnými prevádzkovými podmienkami A1, A2, B1 a B2. Výroba konštrukcií by sa mala vykonávať v špecializovaných podnikoch alebo v drevospracujúcich dielňach vybavených zariadením na montáž konštrukcií, lisovanie MZP a kontrolné skúšanie konštrukcií. Ručné stlačenie MZP je neprijateľné.

Únosnosť drevených konštrukcií na MZP je daná podmienkami drvenia dreva v hniezdach a ohybom zubov dosiek, ako aj podmienkami pevnosti dosiek pri práci v ťahu, tlaku a šmyku.

Materiálom na výrobu konštrukcií je borovicové a smrekové drevo šírky 100-200 mm, hrúbky 40-60 mm. kvalita dreva musí spĺňať požiadavky SNiP II-25-80 pre materiály drevených konštrukcií.

MZP sa odporúča vyrábať z plechu uhlíkovej ocele triedy 08kp alebo 10kp podľa GOST 1050-74 s hrúbkou 1,2 a 2 mm. Protikorózna ochrana MZP sa vykonáva zinkovaním v súlade s GOST 14623-69 alebo nátermi na báze hliníka v súlade s odporúčaniami pre antikoróznu ochranu oceľových zapustených dielov a zvarových spojov prefabrikovaných železobetónových prefabrikátov. a betónové konštrukcie.

Drevené konštrukcie v spojoch s MZP počítajú so silami vznikajúcimi pri prevádzke stavieb od trvalého a dočasného zaťaženia, ako aj so silami vznikajúcimi pri preprave a montáži konštrukcií. Priechodné konštrukcie sa počítajú s prihliadnutím na kontinuitu pásov a za predpokladu kĺbového pripevnenia mriežkových prvkov k nim.

Únosnosť spoja na MZP N c, kN, podľa podmienok drvenia dreva a ohýbania zubov v ťahu, šmyku a tlaku, keď prvky vnímajú sily pod uhlom k vláknam dreva, je určená vzorec:

kde R je vypočítaná únosnosť na 1 cm 2 pracovnej plochy spoja, Fp je vypočítaná plocha povrchu MZP na tupom prvku, určená mínus plochy dielov dosky vo forme pásy šírky 10 mm priliehajúce k líniám rozhrania prvkov a doskových úsekov, ktoré sú mimo zóny racionálneho umiestnenia MZP, ktorá je ohraničená čiarami rovnobežnými s čiarou spoja, prechádzajúcimi po jej oboch stranách vo vzdialenosti polovica dĺžky spojovacej línie.

Účtovanie excentricity pôsobenia síl na MZP pri výpočte nosných uzlov trojuholníkových priehradových väzníkov sa vykonáva znížením vypočítanej únosnosti spojenia vynásobením koeficientom h, určeným v závislosti od sklonu horného pásu. Okrem toho sa samotná doska kontroluje na napätie a šmyk.

Únosnosť MZP N p v ťahu sa zistí podľa vzorca:

kde b je veľkosť dosky v smere kolmom na smer sily, cm, Rp je vypočítaná ťahová únosnosť dosky, kN/m.

Únosnosť MZP Q cf pri strihu je určená vzorcom:

Q av = 2 l av R cp ,

kde l cf je dĺžka rezu dosky bez zohľadnenia oslabení, cm, R cf je vypočítaná šmyková únosnosť dosky, kN/m.

Pri kombinovanom pôsobení šmykových a ťahových síl na dosku musí byť splnená táto podmienka:

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

Pri navrhovaní konštrukcií na MZP sa treba snažiť o zjednotenie štandardných veľkostí MZP a rezivových dielcov do jednej konštrukcie. Na oboch stranách uzlového spojenia by mal byť umiestnený MZP rovnakej štandardnej veľkosti. Spojovacia plocha na každom prvku (na jednej strane spojovacej roviny) by mala byť minimálne 50 cm 2 pre konštrukcie s rozpätím do 12 m a minimálne 75 cm 2 pre konštrukcie s rozpätím do 18 m. Minimálna vzdialenosť od roviny spojenia prvkov musí byť minimálne 60 mm. MZP by mala byť umiestnená tak, aby vzdialenosti od bočných hrán drevených prvkov po krajné zuby boli minimálne 10 mm.

Spojenia na natiahnutých spojoch.

Medzi napínané spoje patria klince, skrutky (skrutky a tetrov), sponky, svorky, spojovacie skrutky a šnúry. Existujú ťahové a neťahové spojenia, dočasné (montážne) a trvalé. Všetky typy spojov musia byť chránené pred koróziou.

Nechty odolávať vytiahnutiu len silami povrchového trenia medzi nimi a drevom hniezda. Trecie sily sa môžu znížiť, keď sa v dreve vytvoria trhliny, ktoré znižujú tlakovú silu klinca, preto je pri vyťahovacích klincoch bezpodmienečne nutné dodržať rovnaké normy na rozostupy, aké sú akceptované pre klince fungujúce ako ohýbacie kolíky (S 1 \u003d 15 d, S 2, 3 = 4 d).

Pri aplikácii statického zaťaženia je konštrukčná únosnosť na vytiahnutie jedného klinca zatĺkaného cez vlákna v súlade s normami kladenia určená vzorcom:

T vyd £ R vyd pd gv l ochrana,

kde R vyd je vypočítaný odpor proti vytiahnutiu na jednotku kontaktnej plochy klinca s drevom, d gv je priemer klinca, l protect je odhadovaná dĺžka zovretej časti klinca, ktorá odoláva vytiahnutiu, m .

V drevostavbách (na dočasné stavby) R vyd,. Pri určovaní Tvyd sa berie vypočítaný priemer klinca nie väčší ako 5 mm, aj keď sa použijú klince väčšej hrúbky.

Odhadovaná dĺžka zovretia klinca l zasch (okrem hrotu 1,5 d) musí byť najmenej 10 d a musí byť najmenej dvojnásobkom hrúbky pribitej dosky. Na druhej strane musí byť hrúbka klincovanej dosky aspoň 4d.

Skrutky (skrutky priskrutkované skrutkovačom) a tetrova (skrutky s priemerom 12-20 cm, priskrutkované kľúčom) sú držané v dreve nielen trecími silami, ale aj zvýraznením závitu skrutky v ním vyrezaných drážkach skrutky v dreve.

Usporiadanie skrutiek a tetrova hlucháňa a rozmery vyvŕtaných objímok by mali zabezpečiť tesné zalisovanie tyče hlucháňa drevom bez jeho rozštiepenia. S 1 \u003d 10d, S 2,3 \u003d 5d. Priemer časti hniezda priľahlej k švu musí presne zodpovedať priemeru nenavlečenej časti tetrova prútu. Pre spoľahlivé zastavenie skrutkového závitu tetrova hlucháňa vyťahovaného skrutkami by mal byť priemer zapustenej časti hniezda po celej dĺžke závitovej časti tetrova o 2-4 mm menší ako jeho plný priemer.

Ak je pri návrhu možné povoliť riedke usporiadanie skrutiek a tetrova s ​​priemerom nie väčším ako 8-16 mm, potom sa vyvŕtajú objímky s priemerom zmenšeným o 2-3 mm po celej dĺžke štipky.

Ak sú splnené tieto požiadavky, konštrukčná únosnosť na vytiahnutie skrutky alebo tetrova hlucháňa je určená vzorcom:

T ext £ R ext pd skrutka l ochrana,

kde R vyd je vypočítaný odpor proti vytiahnutiu nevyrezanej časti skrutky alebo tetrova, d skrutka je vonkajší priemer závitovej časti, m, l protect je dĺžka závitovej časti skrutky alebo tetrova, m.

Všetky korekčné faktory do Rvyd sa zadávajú v súlade s korekciami na odolnosť voči drveniu cez vlákna.

Húsenica a skrutky sa najlepšie používajú na pripevnenie kovových dosiek, príchytiek, podložiek atď. k dreveným trámom a doskám. Tetrov a skrutky zároveň nahrádzajú nielen čapy, ale aj spojovacie čapy. Ak sa pomocou tmelov alebo skrutiek pripevnia drevené alebo preglejkové prvky, ktoré fungujú na oddelenie, nerozhoduje odpor proti vytiahnutiu závitovej časti, ale odpor proti drveniu dreva hlavou dreva. tetrova alebo skrutky. V tomto prípade je potrebné pod hlavu umiestniť kovovú podložku s rozmermi 3,5d x 3,5d x 0,25d.

Sponky z kruhovej (alebo štvorcovej) ocele s hrúbkou 10-18 mm, používajú sa ako pomocné ťahané alebo upevňovacie spojky v konštrukciách z guľatiny alebo trámov, v podperách mostov, lešení, zrubových farmách a pod. Pri doskových drevených konštrukciách sa sponky nepoužívajú, pretože rozdeľujú dosky. Sponky sa zvyčajne zatĺkajú koncami do masívneho dreva bez vŕtacích objímok. Nosnosť jedného okovu ani pri zvýšených normách nie je istá.

Experimentálne štúdie odhalili efektívnosť zarážania bez vŕtania spôn z valcovaného priečneho profilu d sk = 15 mm. Pri dostatočnej dĺžke hrotu (6-7 d ck) sa nosnosť takýchto sponiek približne rovná únosnosti hmoždinky z kruhovej ocele s priemerom 15 mm.

Svorky , rovnako ako sponky sú natiahnuté väzby. Charakteristickým znakom svoriek je ich poloha vo vzťahu k spájaným dreveným prvkom.

Pracovné skrutky a spojky, t.j. ťahané kovové prvky sa používajú ako kotvy, prívesky, ťahané prvky kovo-drevených konštrukcií, obláčiky oblúkových a klenutých konštrukcií atď. Všetky prvky prameňov a pracovných skrutiek by sa mali kontrolovať výpočtom podľa noriem pre oceľové konštrukcie a mali by sa odoberať s priemerom najmenej 12 mm.

Pri určovaní únosnosti ťahaných oceľových čiernych svorníkov, oslabených závitom, sa berie do úvahy redukovaná plocha F nt a lokálna koncentrácia napätia s p; preto sú akceptované nižšie návrhové odpory. Konštrukčná odolnosť ocele v paralelne pracujúcich dvojitých alebo viacerých prameňoch a skrutkách sa zníži vynásobením koeficientom 0,85, berúc do úvahy nerovnomerné rozloženie síl. Pri kovových prameňoch by sa malo zabrániť lokálnemu oslabeniu pracovnej časti.

Pracovné skrutkové spoje a napínače sa používajú iba v prípadoch, keď je potrebná montáž alebo prevádzková regulácia ich dĺžky. Nachádzajú sa na najdostupnejších miestach kovo-drevených oblúkov a krovov. Beznapäťový tupý kĺb vyrobený z kruhovej ocele, ktorý umožňuje prepravu bez demontáže.

Napínacie spoje kruhových oceľových obláčikov, ktoré sa vyžadujú len v zriedkavých prípadoch, sa vykonávajú pomocou upínacích puzdier s viaczávitovými závitmi. Pri absencii továrensky vyrobených spojok môžu byť zvárané spojky vyrobené z dvoch (alebo lepšie ako 4) štvorcových matíc ľavého a pravého závitu, zvarených spolu s dvoma oceľovými pásmi.

Spojovacie skrutky, ktoré majú hlavne montážny význam a nie sú vypočítané na vnímanie určitej prevádzkovej sily, sa používajú takmer vo všetkých typoch spojov, vrátane hmoždinkových spojov a rezov, aby sa zabezpečilo pevné uloženie lepených dosiek, trámov alebo guľatiny. Prierez spojovacích skrutiek je určený úvahami o inštalácii; mala by byť tým väčšia, čím sú prvky pripojeného uzla hrubšie, t.j. tým väčšia je očakávaná odolnosť voči vyrovnávaniu prehnutia skrútených alebo zdeformovaných dosiek alebo trámov. V prípade napučiavania dreva balíka dosiek pevne utiahnutých skrutkou je jadro skrutky vystavené veľkým pozdĺžnym ťahovým silám. Aby sa súčasne zabránilo zlomeniu svorníka pozdĺž rezom oslabenej časti, sú podložky spojovacích skrutiek predpísané so zmenšenou plochou drvenia dreva. Pripojenie bezpečné zapustenie podložky do dreva. V prípade napučiavania musí k nemu dôjsť skôr, ako ťahové napätie drieku závory dosiahne nebezpečnú hodnotu.

Skladací spoj s dvojitým zalisovaním pre natiahnuté lepené prvky. Lepené spoje natiahnutých drevených prvkov skúmal V.G. Michajlov. K deštrukcii spojov došlo rozštiepením pri nízkych šmykových napätiach pozdĺž roviny lomu. Najvyššie priemerné šmykové napätie pri porušení, rovnajúce sa 2,4 MPa, bolo dosiahnuté na spoji s lisovacími klinmi.

Spoj s dvojitým zalisovaním je pokrytý prelismi 1 vyrobenými z pásovej ocele, ku ktorým sú privarené rohy 2, aby sa rohy 6 zastavili tak, aby sa rovina strihu vychádzajúca z rohu nezhodovala s líniou lepidla.

Analýza skúšok ťahaných spojov ukazuje, že sila, ktorá stláča prvok na začiatku roviny lomu pri strihu, pôsobiaca proti ťahovým napätiam, súčasne vytvára dodatočné šmykové napätia a tým zvyšuje ich koncentráciu v nebezpečnej oblasti. Keď sa na opačnom konci šmykovej roviny vytvorí dodatočná zvlnená sila naprieč vláknami (ako je to v prípade uvažovaného spoja), šmykové napätia sa vyrovnajú, ich koncentrácia a možnosť vzniku napätí natiahnutých cez vlákna sa zníži. .

Spoj s dvojitým stlačením je ťahový skladateľný spoj, ktorý vytvára počiatočnú hustotu a umožňuje jej zachovanie v budúcnosti v prevádzkových podmienkach (ak dôjde k určitému zmršteniu spájaných prvkov).

Škára na štiepkovanie dreva sa vypočíta z podmienky:

Priemerná hodnota konštrukčného šmykového odporu je určená vzorcom:

kde b = 0,125; e = 0,125 h.

Spoje na lepených oceľových tyčiach slúžiace na vyťahovanie alebo dierovanie. Použitie spojov na lepených tyčiach vyrobených z výstuže periodického profilu s priemerom 12-25 mm, pracujúcich na vyťahovanie a dierovanie, je povolené za prevádzkových podmienok konštrukcií pri teplote okolia nie vyššej ako 35 ° C.

Vopred vyčistené a odmastené tyče sa lepia zmesami na epoxidovej báze do vyvŕtaných otvorov alebo do vyfrézovaných drážok. Priemery otvorov alebo veľkosti drážok by sa mali brať o 5 mm väčšie ako priemery lepených tyčí.

Konštrukčná únosnosť takejto tyče na vyťahovanie alebo dierovanie pozdĺž a cez vlákna v natiahnutých a stlačených spojoch prvkov drevených konštrukcií vyrobených z borovice a smreka by mala byť určená vzorcom:

T \u003d R sc × p × (d + 0,005) × l × k s,

kde d je priemer lepenej tyče, m; l je dĺžka vloženej časti tyče, m, ktorá by sa mala brať podľa výpočtu, ale nie menej ako 10 d a nie viac ako 30 d; k c - koeficient zohľadňujúci nerovnomerné rozloženie šmykových napätí v závislosti od dĺžky zapustenej časti tyče, ktorý je určený vzorcom: k c = 1,2 - 0,02×(l/d); Rsk je vypočítaná odolnosť dreva proti odštiepeniu.

Vzdialenosť medzi osami lepených tyčí pozdĺž vlákien by mala byť najmenej S 2 = 3d a k vonkajším okrajom - najmenej S 3 = 2d.

Spoje jednosmerných prvkov na lepidlách.

Požiadavky na lepidlá na nosné konštrukcie.

Rovnakú pevnosť, pevnosť a trvanlivosť lepených spojov v drevených konštrukciách je možné dosiahnuť len použitím vodotesných konštrukčných lepidiel. Trvanlivosť a spoľahlivosť lepeného spoja závisí od stability lepených spojov, druhu lepidla, jeho kvality, technológie lepenia, prevádzkových podmienok a povrchovej úpravy dosiek.

Lepiaca línia musí poskytovať pevnosť spoja, ktorá nie je nižšia ako pevnosť dreva, na odštiepenie pozdĺž vlákien a na natiahnutie cez vlákna. Pevnosť lepeného spoja, zodpovedajúca pevnosti dreva v ťahu pozdĺž vlákien, ešte nebola dosiahnutá, preto pri natiahnutých spojoch treba plochu lepených plôch zväčšiť asi 10-krát šikmým rezom. zadok za fúzy alebo ozubený hrot.

Hustota kontaktu lepidla s lepenými povrchmi musí byť vytvorená aj vo viskózno-tekutej fáze štrukturálneho lepidla, ktorá vyplní všetky vybrania a nerovnosti, vďaka schopnosti lepený povrch zmáčať. Čím hladšie a čistejšie sú lepené plochy a čím tesnejšie k sebe priliehajú, tým je lepiaca línia celistvejšia, tým rovnomernejšia a tenšia. Drevená konštrukcia, pevne zlepená zo suchých tenkých dosiek, má značnú výhodu oproti trámu narezanému z jedného kmeňa, avšak na realizáciu týchto výhod je nutné prísne dodržanie všetkých podmienok technológie priemyselnej výroby lepených drevených konštrukcií.

Po vytvrdnutí konštrukčného lepidla vyžaduje vytvorený lepený spoj nielen rovnakú pevnosť a pevnosť, ale aj odolnosť voči vode, tepelnú odolnosť a biostabilitu. Pri testovaní by malo dôjsť k deštrukcii prototypov lepených spojov hlavne pozdĺž lepeného dreva, a nie pozdĺž lepeného spoja (s deštrukciou vnútorných, súdržných spojov) a nie v hraničnej vrstve medzi lepeným spojom a lepeným materiálom ( s deštrukciou hraničných, adhéznych väzieb).

Druhy lepidiel.

Lepené škáry sa používajú oddávna hlavne v stolárstve. Začiatkom 20. storočia sa vo Švajčiarsku, Švédsku a Nemecku začali používať nosné drevené konštrukcie na kazeínovom lepidle. Proteínové lepidlá živočíšneho a ešte viac rastlinného pôvodu však plne nevyhovovali požiadavkám na spoje prvkov nosných konštrukcií.

Veľký význam má vývoj chémie polymérnych materiálov a výroba syntetických lepidiel. Syntetické polymérne materiály s plánovanými vlastnosťami poskytujú požadovanú pevnosť a trvanlivosť lepených spojov. Hľadanie optimálneho sortimentu konštrukčných lepidiel a zodpovedajúcich režimov hromadnej výroby lepených konštrukcií pokračuje, no v súčasnosti existuje sada syntetických lepidiel, ktoré umožňujú spájať drevené stavebné diely nielen s drevom.

Na rozdiel od kazeínu a iných proteínových lepidiel tvoria syntetické štrukturálne lepidlá pevný, vode odolný lepiaci šev ako výsledok polymerizačnej alebo polykondenzačnej reakcie. V súčasnosti sa používajú hlavne rezorcinol, fenol-rezorcinol, alkylrezorcinol, fenolové lepidlá. Podľa SNiP II-22-80 závisí výber typu lepidla od teplotných a vlhkostných podmienok pre prevádzku lepených konštrukcií.

Elasticita a viskozita lepeného spoja je obzvlášť dôležitá pri spájaní drevených prvkov s kovom, preglejkou, plastom a inými konštrukčnými prvkami, ktoré majú teplotné, zmršťovacie a elastické vlastnosti. Použitie elastických kaučukových lepidiel v namáhaných spojoch je však zvyčajne neprijateľné z dôvodu nedostatočnej pevnosti takýchto spojov a ich nadmerného dotvarovania pri dlhšom zaťažení.

Čím sú dosky lepené suchšie a tenšie, tým menšie je riziko prasknutia. Ak dôjde k zmršteniu nedosušených dosiek ešte pred vytvrdnutím lepeného spoja, ale po zastavení tlaku lisu, dôjde k nenávratnému porušeniu spoja.

Typy spojov na lepidle.

Ťahaný spoj lepených prvkov vo výrobe je vyrobený na ozubenom hrote so sklonom lepených plôch cca 1:10. Toto jednotné riešenie nie je v pevnosti horšie ako riešenie fúzov (s rovnakým sklonom), je hospodárnejšie z hľadiska spotreby dreva a technologicky vyspelejšie vo výrobe; preto by mal pri továrenskej výrobe úplne nahradiť všetky ostatné typy spojov.

Vrúbkovaný hrot funguje rovnako dobre pri ťahu, ohýbaní, krútení a stláčaní. Podľa testov nie je pevnosť takéhoto spoja KB_3 ani pri pretrhnutí nižšia ako pevnosť pevnej tyče oslabenej uzlom normálnym pre kategóriu 1, ¼-1/6 šírky zodpovedajúcej strany prvok.

V praxi sa odporúča použiť technologicky najpokročilejšiu možnosť s reznými hrotmi kolmo na tvár. Táto možnosť je použiteľná pre ľubovoľnú šírku lepených prvkov, dokonca aj pre mierne zdeformované. Pri spájaní lepených blokov veľkých prierezov je potrebné použiť studené (alebo teplé) lepenie.

Na spájanie preglejkových dosiek v továrenskej výrobe je rovnakým jednotným nerozoberateľným typom spojenia tupý spoj; jeho použitie v namáhaných konštrukčných prvkoch vyžaduje splnenie nasledujúcich podmienok; dĺžka fúzov sa rovná 10-12 hrúbkam preglejky a smer vlákien vonkajších dýh (košele) sa musí zhodovať so smerom pôsobiacich síl . Oslabenie obyčajnej preglejky spojom v usa sa berie do úvahy koeficientom K osl \u003d 0,6 a oslabenie vypečenej preglejky koeficientom 0,8.

Lepiace a lepovo-mechanické spoje prvkov v konštrukciách s použitím plastov a zásady ich výpočtu.

Lepené spoje sú najúčinnejšie, najuniverzálnejšie a najbežnejšie plastové spoje. Dajte šancu zlepiť akékoľvek materiály a plasty. Nevýhoda lepenia: nízka pevnosť v priečnom ťahu - odtrhnutie a obmedzená tepelná odolnosť. Používajú sa termosetové a termoplastické lepidlá.

Typy pripojenia pozri obr. Dĺžka lepeného spoja na každej strane spoja (dĺžka presahu) sa určí tak, že sa vypočíta na jeden rez, ale nie menej ako 8 hrúbok plechu pre azbestocement, 50 hrúbok plechu pre kovy, 20 hrúbok plechu pre sklolaminát. Lepené spoje najčastejšie fungujú v šmyku, ale v niektorých prípadoch môžu na spoj pôsobiť sily, ktoré v ňom spôsobujú napätie, ktoré sa nazýva oddelenie. V závislosti od povahy rozloženia ťahových napätí pozdĺž dĺžky švu sa rozlišuje rovnomerné a nerovnomerné oddelenie. Častejšie je pevnosť lepiacej vrstvy vyššia ako pevnosť lepeného materiálu, v tomto prípade je vypočítaný odpor určený materiálom, ktorý sa má spájať. Pre lepené spoje sa berú do úvahy koeficienty pracovných podmienok: teplotný faktor; podmienky vlhkosti; atmosférické podmienky.

Lepiace kovové spoje sú kombinované, pozostávajú z bodových kovových spojov a lepiacej vrstvy umiestnenej pozdĺž celého švu. Existujú lepidlo-zvárané, lepidlo-skrutka, lepidlo-nitovanie. Majú vyššiu pevnosť pri nerovnomernom oddelení. Pri strihaní sú pevnejšie ako kovové spoje. Pevnosť v šmyku lepených kovových spojov je definovaná ako pevnosť nitu, skrutky alebo bodového zvaru vynásobená faktorom 1,25-2, ktorý zohľadňuje vlastnosti lepidla. Pevnosť nitu, skrutky sa určuje zo stavu drvenia alebo šmyku a pevnosť bodu zvaru zo stavu šmyku.

Zvarové spoje plastových prvkov a zásady ich výpočtu.

Na spojenie prvkov z rovnakého termoplastického materiálu sa používajú zvárané plastové spoje. Zváranie sa vykonáva v dôsledku súčasného pôsobenia vysokej teploty a tlaku. Výhody: vysoká hustota švu, rýchlosť ich realizácie, jednoduchosť technologických operácií. Existujú dva spôsoby zvárania: zváranie v prúde horúceho vzduchu (podobné ako pri zváraní kovov plynom) a kontaktná metóda (používa sa pri zváraní plexiskla, vinylového plastu, polyetylénu). 1) Materiál a plniaca tyč zmäknú v prúde horúceho vzduchu zahriateho na 250º. Ako zdroj teplého vzduchu sa používa teplovzdušná pištoľ. 2) Pre zariadenie zvaru podľa jedného z variantov spôsobu kontaktu sa body dotyku dvoch častí, ktoré sa majú spojiť, odrežú so sklonom 1:3 ... 1:5, zarovnané pozdĺž kontaktnú plochu a zafixujte v tejto polohe. Potom sa šev stlačí a zahreje. Pevnosť zvaru je nižšia ako pevnosť materiálu. V prípade vinylového plastu je pokles pevnosti 15-35% v tlaku, ťahu a ohybe a pri testovaní na špecifickú rázovú pevnosť sa pevnosť zníži o 90%.

Typy kompozitných tyčí a účtovanie súladu dlhopisov pri ich výpočte pre centrálnu kompresiu.

Súlad- schopnosť spojov pri deformácii konštrukcií umožniť spojeným tyčiam alebo doskám pohybovať sa navzájom voči sebe.

Typy kompozitných tyčí: obalové tyče; tyče s krátkymi rozperami; prúty, ktorých niektoré vetvy nie sú na koncoch podopreté.

Balíky prútov. Všetky vetvy takýchto tyčí sú na koncoch podopreté a vnímajú tlakovú silu a vzdialenosti medzi väzbami pozdĺž dĺžky tyče sú malé a nepresahujú sedem hrúbok vetvy. Výpočet vzhľadom na os x-x, kolmú na švy medzi vetvami, sa vykonáva ako pre pevnú časť, pretože v tomto prípade sa flexibilita kompozitnej tyče rovná pružnosti samostatnej vetvy. Výpočet vzhľadom na os y-y, rovnobežný so švami, sa vykonáva s prihliadnutím na súlad väzieb. S malou vzdialenosťou medzi väzbami po dĺžke tyče, ktorá sa rovná voľnej dĺžke vetvy, plocha podoprených vetiev;

Húževnatosť väzieb zhoršuje činnosť kompozitného prvku v porovnaní s rovnakým prvkom plného profilu. Pre kompozitný prvok na poddajných väzbách sa znižuje únosnosť, zvyšuje sa deformovateľnosť, mení sa charakter rozloženia šmykových síl po jeho dĺžke, preto pri výpočte a návrhu kompozitných prvkov je potrebné brať do úvahy súlad väzieb.

Zvážte tri drevené trámy, ktorých zaťaženia, rozpätia a prierezy sú rovnaké. Nechajte zaťaženie týchto nosníkov rovnomerne rozložené. Prvý pevný profilový nosník, t.j. pozostáva z jedného nosníka. Nazvime tento lúč C. Moment zotrvačnosti prierezu lúča I c \u003d bh 3 / 12; moment odporu W c \u003d bh 2 /6; vychýlenie

f c \u003d 5q n l 4 / 384EI c.

Druhý nosník P zloženej sekcie pozostáva z dvoch nosníkov spojených pružnými spojmi, ako sú skrutky. Momenty zotrvačnosti a jeho odporu budú I p a W p; vychýlenie f p.

Tretí nosník O zloženej sekcie pozostáva z rovnakých nosníkov ako druhý nosník, ale nie sú tu žiadne spojenia, a preto budú oba nosníky pracovať nezávisle. Moment zotrvačnosti tretieho nosníka I o = bh 3 /48, čo je 4-krát menej ako u nosníkov plného prierezu. Moment odporu W o \u003d bh 2 /12, čo je 2-krát menej ako nosníky pevnej časti. Priehyb f o \u003d 5q n l 4 / 384EI o, čo je 4-krát väčšie ako vychýlenie lúča plného prierezu.

Zvážte, čo sa stane na ľavej podpere nosníka, keď sa deformuje pri zaťažení. Ľavá podpera nosníka plného prierezu sa pootočí o uhol j a pre nosník zloženého profilu bez spojov nastane okrem natočenia na ľavej podpere aj posun d okolo horného nosníka voči spodnému.

V zloženom nosníku na poddajných väzbách bude pohyb nosníkov zamedzený svorníkmi, takže je ho tu menej ako pri nosníku bez väzníkov. V dôsledku toho zložený nosník s poddajnými výstuhami zaberá medzipolohu medzi plným profilovým nosníkom a zloženým nosníkom bez výstuh. Preto môžete napísať: I c\u003e I p\u003e I o; Wc > Wp > Wo; f c

Z týchto nerovností vyplýva, že geometrické charakteristiky zloženého nosníka na poddajných väzbách I c, W p možno vyjadriť ako geometrické charakteristiky nosníka plného prierezu, vynásobené koeficientmi menšími ako jedna, ktoré zohľadňujú zhodu väzby: I p \u003d kw I c a W p \u003d kw W c, kde kw a kw sa menia od 1 do I o / I c a od 1 do W o / W c (s dvoma pruhmi I o / Ic = 0,25 a Wo/Wc = 0,5.

Vychýlenie lúča sa zvyšuje v súlade so znížením momentu zotrvačnosti f p \u003d f c / k dobre.

Výpočet zloženého nosníka na poddajných väzbách sa teda redukuje na výpočet nosníka s plným prierezom so zavedením koeficientov, ktoré zohľadňujú ťažnosť väzníkov. Normálne napätia sú určené vzorcom: s a \u003d M / W c k w £ R a kde W c je moment odporu zloženého nosníka ako celku; k w je koeficient menší ako jedna, berúc do úvahy súlad väzieb.

Priehyb zloženého nosníka na poddajných väzbách je určený vzorcom: f p \u003d 5q n l 4 /384EI c k w £ f pr, kde I c je moment odporu nosníka ako celku; k w - koeficient menší ako jedna, berúc do úvahy súlad dlhopisov.

Hodnoty koeficientov k w a k w sú uvedené v SNiP II-25-80 „Drevené konštrukcie. Dizajnové normy“.

Počet spojov je určený výpočtom šmykovej sily. Šmyková sila T po celej šírke nosníka, ktorá sa rovná tb, sa vypočíta podľa vzorca: T \u003d QS / I.

Rozloženie šmykových síl po dĺžke je podobné rozloženiu šmykových napätí vo forme priamky prechádzajúcej pod uhlom pozdĺž horizontály. Celková šmyková sila lúča v úseku od podpery po bod, kde T \u003d 0 bude geometricky rovná ploche trojuholníka. V našom prípade pri rovnomerne rozloženom zaťažení T = 0, ak x = l/2, a potom celková šmyková sila H = M max S/I.

V zloženom nosníku na poddajných väzbách zostáva hodnota celkovej šmykovej sily konštantná. V dôsledku pružnosti väzieb sa však zmení charakter rozloženia šmykových síl po dĺžke nosníka. V dôsledku posunu pruhov sa trojuholníkový diagram zmení na krivočiary, blízky kosínusovej vlne. Ak sú články umiestnené rovnomerne po dĺžke nosníka, potom každý článok môže vnímať šmykovú silu rovnajúcu sa jeho únosnosti Tc a všetky musia vnímať celú šmykovú silu. Teda n c T c = M max S/I.

Práca takého počtu spojení bude zodpovedať obdĺžniku ADEC, t.j. komunikácie umiestnené v blízkosti podpier budú preťažené. Preto pri výpočte počtu odkazov musia byť splnené dve podmienky:

počet rovnomerne umiestnených väzieb na úseku nosníka od podpery k úseku s maximálnym momentom musí prebrať plnú šmykovú silu

nc = Mmax S/ITc;

· Spoje umiestnené v blízkosti podpier by nemali byť preťažené.

Spoje v blízkosti podpier sú preťažené 1,5-krát, preto, aby sa splnila druhá podmienka, je potrebné zvýšiť ich počet 1,5-krát. Požadovaný počet väzieb v reze nosníka od podpier po rez s maximálnym momentom teda bude n c = 1,5M max S/I br T c .

Metóda výpočtu pre tlakovo ohýbané prvky kompozitného profilu na poddajných väzbách zostáva rovnaká ako pre prvky plného profilu, ale vo vzorcoch sa dodatočne zohľadňuje ťažnosť väzieb.

Pri výpočte v rovine ohybu má kompozitný prvok zložitý odpor a ťažnosť väzieb sa berie do úvahy dvakrát:

· zavedenie súčiniteľa k w, rovnakého ako pri výpočte kompozitných prvkov na priečny ohyb;

· výpočet koeficientu x s ​​prihliadnutím na zníženú flexibilitu prvku.

Normálne napätie je určené vzorcom:

s c \u003d N / F nt + M d / W nt k w £ R c, kde M d \u003d M q / x a x \u003d 1 - l p 2 N / 3000F br R c; l p \u003d ml c;

kde k c je koeficient ťažnosti spojov, posun väzieb získaný z experimentálnych údajov; b je šírka integrálnej časti prierezu, cm; h je celková výška prierezu, cm; l calc - odhadovaná dĺžka prvku, m; n w - počet šmykových švov; n c - počet rezov väzieb v 1 m jedného švu, s niekoľkými švami s iné číslo segmenty odkazov zaberajú priemerný počet odkazov.

Priehyb f p \u003d 5q n l 4 / 384EIk š x £ f pr.

Pri určovaní počtu väzieb, ktoré musia byť umiestnené v sekcii od podpery po sekciu s maximálnym momentom, zvýšenie priečnej sily so stlačeným ohnutým prvkom n c \u003d 1,5 M max S / IT c x ..

Tlakovo ohýbané prvky sa počítajú z roviny ohybu približne bez zohľadnenia ohybového momentu, t.j. ako centrálne stlačené kompozitné tyče.

Umelé rádioaktívne izotopy vznikajú v dôsledku ľudskej činnosti: využitie jadrovej energie na vojenské a mierové účely, využitie rádioaktívnych látok v hospodárstve krajiny (priemysel, doprava, poľnohospodárstvo, medicína, vedecký výskum atď.). V nich sa hromadia rádionuklidy – štiepne produkty jadrových zbraní a emisie radiačne nebezpečných predmetov životné prostredie vrátane hydrosféry.[ ...]

Umelé štruktúrovanie pôd sa vykonáva tak, že sa do nich vnáša malé množstvo štruktúrotvorných látok, najmä organických zlúčenín (P.V. Vershinin).[ ...]

ANTROPOGÉNNA LÁTKA Chemická zlúčenina zahrnutá do geosféry v dôsledku ľudskej činnosti. Rozlišujú sa V. a., ktoré sú zahrnuté v biologickom cykle, a teda skôr či neskôr využité v ekosystémoch, a umelé zlúčeniny, ktoré sú prírode cudzie, sú živými organizmami a abiotickými činiteľmi veľmi pomaly ničené a zostávajú mimo biosférického metabolizmu. Tieto sa hromadia v biosfére a slúžia ako hrozba pre život. Špeciálny prípad V. a. sú chemické zlúčeniny a prvky, ktoré sú prirodzene zahrnuté v prírodných formáciách, ale človek ich presúva z jednej geosféry do druhej alebo ich umelo koncentruje. Príkladom takýchto prvkov sú ťažké kovy vyťažené človekom z hlbín Zeme na jej povrch a tu rozptýlené a rádioaktívne látky, ktoré sú v prírodných podmienkach zvyčajne rozptýlené na veľkých priestoroch a v malých koncentráciách.[ ...]

Zloženie umelých rádionuklidov vstupujúcich do vodného prostredia v súčasnosti určujú najmä štiepne produkty jadrového paliva. Pomer medzi nimi sa môže meniť v závislosti od typu reaktora, jeho výkonu a reakčných podmienok. Všimnite si tiež, že počas obdobia

Škodlivé látky sa nachádzajú v odpadoch z rôznych odvetví: metalurgia neželezných kovov (soli neželezných kovov), strojárstvo (kyanidy, berýlium, zlúčeniny arzénu atď.), výroba plastov (benzín, éter, fenol, metylakrylát a pod.) a umelých vlákien (fosfor, organické zlúčeniny, zinok, zlúčeniny medi), dusíkatý priemysel (polystyrén, chlórbenzén, karcinogénne živice atď.), lesný, drevospracujúci a celulózo-papierenský priemysel (fenol, metylalkohol, terpentín atď. .). ), mäsový priemysel (organická hmota) a mnohé ďalšie.[ ...]

Porovnajme umelý ekosystém kozmickej lode s akýmkoľvek prírodným, napríklad s ekosystémom rybníka. Pozorovania ukazujú, že počet organizmov v tomto biotope zostáva (s určitými sezónnymi výkyvmi) do značnej miery konštantný. Takýto ekosystém sa nazýva stabilný. Rovnováha je zachovaná, pokiaľ sa nemenia vonkajšie faktory. Hlavnými sú prítok a odtok vody, prísun rôznych živín, slnečné žiarenie. V ekosystéme jazierok žijú rôzne organizmy. Takže po vytvorení umelej nádrže ju postupne osídľujú baktérie, planktón, potom ryby a vyššie rastliny. Keď vývoj dosiahne určitý vrchol a vonkajšie vplyvy zostanú dlhodobo nezmenené (prílev vody, látok, žiarenia na jednej strane a odtok alebo vyparenie, odvod látok a odtok energie na strane druhej ), rybničný ekosystém sa stabilizuje. Medzi živými bytosťami sa vytvára rovnováha.[ ...]

Existujú umelo vytvorené ekosystémy, ktoré zabezpečujú nepretržitý proces metabolizmu a energie ako v rámci prírody, tak aj medzi ňou a človekom. Delia sa podľa vplyvu ekonomického rozvoja na: prírodné, zachovalé neporušené; upravený, zmenený z ľudskej činnosti; premenený, pretvorený človekom.[ ...]

Xenobiotiká sú látky získané umelou syntézou a nie sú zahrnuté v počte prírodných zlúčenín.[ ...]

Rádioaktívne látky sú široko používané v mnohých odvetviach národného hospodárstva. Umelé rádioaktívne izotopy sa používajú na defektoskopiu kovov, pri štúdiu štruktúry a opotrebovania materiálov, pri separácii látok a syntéze chemických zlúčenín, v prístrojoch a nástrojoch, ktoré vykonávajú riadiace a signálne funkcie v medicíne atď.[ ...]

Spôsob získavania umelých zmesí vytváraním toxických látok z tlmivých roztokov vyvinuli japonskí chemici. Zahriaty vzduch vysušený a očistený od nečistôt prechádza stálou rýchlosťou cez absorbéry s vodnými roztokmi (pH = 5-12) kyanidu draselného (výroba kyseliny kyanovodíkovej), sulfidu sodného (sírovodík), siričitanu sodného alebo hydrosulfitu (oxid siričitý), dusičnan sodný (oxidy dusíka) a hydrogénuhličitan amónny (amoniak). Metóda vám umožňuje vytvárať koncentrácie týchto látok 10-4-10-5% s chybou nie väčšou ako 2-3% (rel.).[ ...]

Rovnako ako zjednodušený umelý ekosystém vesmírnej lode, aj rybníkový ekosystém je schopný sa udržať sám. Neobmedzenému rastu bránia interakcie medzi produkčnými rastlinami na jednej strane a živočíchmi a rastlinami (spotrebiteľmi a rozkladačmi) na strane druhej. Konzumenti sa môžu množiť len dovtedy, kým nepreťažia prísun dostupných živín. Ak sa ukáže, že ich rozmnožovanie je nadmerné, potom sa ich rast zastaví, keďže nebudú mať dostatok potravy. Výrobcovia zasa neustále vyžadujú minerály. Recyklujú aj odpadové produkty. Obnovuje sa tak kolobeh: rastliny (producenti) absorbujú tieto minerály a pomocou slnečnej energie z nich reprodukujú energeticky bohaté živiny.[ ...]

Ekosystém môže byť aj umelý. Príkladom takéhoto ekosystému, v porovnaní s prírodným extrémne zjednodušeným a neúplným, je vesmírna loď. Jeho pilot musí dlhodobo žiť v uzavretom priestore lode, vystačiť si s obmedzenými zásobami jedla, kyslíka a energie. Zároveň je žiaduce, ak je to možné, obnoviť a opätovne využiť vyčerpané zásoby látky a odpadu. Pre toto v vesmírna loď k dispozícii sú špeciálne regeneračné jednotky a v poslednej dobe prebiehajú experimenty so živými organizmami (rastlinami a živočíchmi), ktoré by sa mali podieľať na spracovaní odpadových produktov astronautov pomocou energie slnečného žiarenia.[ ...]

Včelí vosk je komplexná chemikália produkovaná voskovými žľazami včiel. Skladá sa z približne 15 chemicky nezávislých zložiek. Používa sa vo farmaceutickej výrobe, zubnej praxi, voňavkárstve, drevospracujúcom, kožiarskom, papierenskom, leteckom a inom priemysle. Okrem toho je vo veľmi veľkom množstve potrebný na prípravu umelého základu. Získajte vosk pri spracovaní voskových surovín.[ ...]

Nebezpečná je aj odpadová voda z tovární na výrobu umelých vlákien, koksochemických a plynárenských bridlíc, obsahujúca živicové látky, fenoly, merkaptány, organické kyseliny, aldehydy, alkoholy, farbivá. Ich toxický účinok sa šíri na veľké vzdialenosti, najmä v riekach so silným prúdom, pretože organické nečistoty v odpadových vodách sa mineralizujú pomaly. Hromadenie tekutého odpadu v špeciálnych nádržiach - hlušina je tiež spojené s veľkým nebezpečenstvom pre životné prostredie: sú známe prípady prelomu takýchto nádrží a otravy na veľkej ploche vôd Dnestra, Severského Donca a niektorých ďalších. [...]

Všeobecné informácie. Moderné metódy umelého biologického čistenia dokážu znížiť BSK20 a koncentráciu nerozpustených látok v odpadových vodách na 10-15 mg/l.[ ...]

Biologické čistenie odpadových vôd v umelých štruktúrach sa vykonáva v biologických filtroch, aerotankoch a kyslíkových nádržiach. Ako príklad na obr. 18.22 je znázornená schéma biologického filtra s núteným prívodom vzduchu. Počiatočná odpadová voda cez potrubie 3 vstupuje do filtra 2 a cez zariadenia na distribúciu vody 4 je rovnomerne rozprášená po ploche filtra. Pri rozprašovaní odpadová voda absorbuje časť kyslíka zo vzduchu. Pri procese filtrácie cez nakladač 5, ktorý sa používa napríklad troska, drvený kameň, keramzit, plast, štrk, sa na nakladacom materiáli vytvorí biologický film, ktorého mikroorganizmy absorbujú organické látky. Intenzita oxidácie organických nečistôt vo fólii sa výrazne zvyšuje, keď je stlačený vzduch privádzaný potrubím / a nosnou mriežkou v smere opačnom ako je filtrácia. Voda očistená od organických nečistôt sa z filtra odstraňuje potrubím 7.[ ...]

Ľudia sa začali zaujímať o úlohu mikroorganizmov v cirkulácii látok až po tom, čo ich v roku 1674 objavil holandský vedec Anton Leeuwenhoek a vedci začali seriózne skúmať mikrokozmos, spoliehajúc sa na jeho pomoc od polovice 19. priemysel vyprodukoval také množstvo odpadu, že po stáročia sa s nimi už vyvinuté biocenózy nedokázali vysporiadať. V roku 1887 Dibdin, jeden zo zakladateľov metódy biologickej liečby, napísal: je účelné používať „špecifické mikroorganizmy pestované špeciálne na tieto účely; potom nechajte kvapalinu dostatočne dlho, intenzívne ju prevzdušňujte a nakoniec ju spustite do nádrže. V USA a iných krajinách od roku 1890 boli a sú v prevádzke biofiltre, v ktorých tekutý odpad prechádza vrstvou kameňov, v ktorých sa udržiava zmiešaná flóra mikroorganizmov. Prirodzené alebo umelé prúdenie vzduchu oproti prúdeniu odpadu zabezpečuje prevzdušňovanie.[ ...]

V technike zásobovania vodou sú usporiadané umelé nádrže, umelé jazerá, v ktorých sa vyskytuje množstvo flóry a fauny, ktoré obývajú celý vodný stĺpec. V procese života tieto organizmy vyčerpávajú živiny a v dôsledku antagonistických vzťahov je mikroflóra čiastočne zničená vodnou faunou a pomocou bakteriofágov je boj proti škodlivým baktériám dokončený.[ ...]

Hydrosféra je znečistená rádioaktívnymi látkami, ktoré majú dva typy pôvodu: prírodný a umelý.[ ...]

Živá hmota ako akumulátor slnečnej energie musí súčasne reagovať na vonkajšie (kozmické) vplyvy aj vnútorné zmeny. Zvýšenie alebo zníženie množstva živej hmoty na jednom mieste biosféry by malo viesť k synchrónnemu procesu s opačným znamienkom v inej oblasti, pretože uvoľnené živiny môžu byť asimilované zvyškom živej hmoty, resp. byť ich nedostatkom. Treba však brať do úvahy rýchlosť procesu, v prípade antropogénnej zmeny, oveľa nižšiu ako priame porušovanie prírody človekom. Navyše nie vždy dôjde k adekvátnej náhrade. Zníženie veľkosti jedincov zapojených do energetických procesov uvádza do činnosti veľkú skupinu termodynamických zákonitostí zo všetkých skupín vyššie uvedených zovšeobecnení (kapitola 3.2-3.9). Mení sa celá štruktúra živej hmoty a jej kvalita, čo v konečnom dôsledku nemôže prospieť človeku – jednému z účastníkov životného procesu. Ľudstvo porušuje prirodzené vzorce distribúcie živej hmoty planéty a vo svojom antropogénnom kanáli na seba naberá najmenej 1,6 X 1013 W energie ročne, čiže 20 % produkcie celej biosféry1. Okrem toho ľudia umelo a nekompenzovane znížili množstvo živej hmoty na Zemi, zrejme aspoň o 30 %. To vedie k záveru, že planéta čelí globálnej termodynamickej (tepelnej) kríze, ktorá sa prejaví v mnohých podobách súčasne. Keďže ide o inerciálny proces, jeho počiatočné fázy sú sotva postrehnuteľné, no zastaviť krízové ​​javy bude mimoriadne ťažké.[ ...]

Ako sorbenty sa používajú rôzne umelé a prírodné porézne materiály: popol, piliny, rašelina, koksový vánok, silikagély, aktívne íly atď. Účinné sorbenty sú aktívne uhlie rôznej kvality, aktivita sorbentu je charakterizovaná množstvom absorbovanej látky na jednotku objemu alebo hmotnosť sorbentu (kg/m3, kg/kg).[ ...]

Hnojivá sú anorganické a organické látky používané v poľnohospodárstve a chove rýb na zvýšenie úrody kultúrnych rastlín a produktivity rýb v rybníkoch. Sú to: minerálne (alebo chemické), organické a bakteriálne (umelé zavádzanie mikroorganizmov za účelom zvýšenia úrodnosti pôdy). Minerálne hnojivá vyťažené z vnútra zeme alebo priemyselne získané chemické zlúčeniny obsahujú hlavné živiny (dusík, fosfor, draslík) a pre život dôležité mikroprvky (meď, bór, mangán atď.). Organické hnojivá sú humus, rašelina, hnoj, vtáčí trus (guano), komposty, biologické prísady atď.[ ...]

Technológia prípravy týchto druhov palív je odlišná, ale všetky majú nízky obsah popola a nízky obsah prchavých látok (5-10%).[ ...]

Prírodné vody môžu obsahovať rádioaktívne látky prírodného a umelého pôvodu. Voda sa obohacuje o prirodzenú rádioaktivitu pri prechode horninami obsahujúcimi rádioaktívne prvky (izotopy uránu, rádia, tória, draslíka atď.). Soli s umelou rádioaktivitou sa kontaminujú, keď sa do nich dostane voda z priemyselných, výskumných podnikov a zdravotníckych zariadení používajúcich rádioaktívne prípravky. Prírodná voda je tiež kontaminovaná rádioaktívnymi prvkami počas experimentálnych výbuchov termonukleárnych zbraní.[ ...]

Bez najprísnejšieho dodržiavania dávok a opatrení predstavujú defolianty vážne nebezpečenstvo pre zvieratá a ľudí. Niekedy sa defolianty a defloranty (na ničenie kvetov rastlín) používajú na vojenské účely na barbarské ničenie lesov na nepriateľskom území. Áno, v 60. a 70. rokoch. Spojené štáty ich použili chemických látok pre vojenské operácie v Indočíne, najmä vo Vietname, bolo na lesy a polia rozprášené viac ako 22 miliónov litrov extrémne toxického defoliantu („oranžová zmes“). To viedlo k úplnému zničeniu lesov a úrody na rozsiahlych územiach.[ ...]

Prirodzené ekologické systémy sa na rozdiel od umelých (výroba) vyznačujú uzavretým obehom hmoty a odpady spojené s existenciou samostatnej populácie sú východiskovým materiálom, ktorý zabezpečuje existenciu ďalšej alebo častejšie niekoľkých ďalších populácií. v danej biogeocenóze. Biogeocenóza, ktorá sa chápe ako evolučný súbor populácií rastlín, živočíchov a mikroorganizmov, charakteristických pre určitú oblasť, má cyklický obeh látok. Časť látok ekosystému sa v súvislosti s pohybom vzduchu, vody, pôdnou eróziou a pod. prenáša po povrchu Zeme a podieľa sa na všeobecnejšom obehu látok v biosfére. Cyklický obeh látok v jednotlivých ekosystémoch a v celej biosfére, ktorý sa formoval počas svojho miliónového vývoja, je prototypom environmentálne opodstatnenej výrobnej technológie.[ ...]

Ak niektorý z týchto prvkov v tejto vode chýba, potom sa umelo pridáva. Domáce odpadové vody sú na tieto látky bohaté, preto sa často pridávajú napríklad do vôd farbiarní a bielidiel.[ ...]

Špeciálne nádoby pre hydrokultúru sa vyrábajú v mnohých modeloch z rôznych umelých látok a keramiky. Existujú nádoby rôznych veľkostí pre jednotlivé rastliny a veľké nádoby na dekoratívne kompozície. Veľké nádoby sú často vybavené držiakom na rastliny (vo forme tyče), ktorý je pripevnený k špeciálnej doske na dne nádoby. Hydroponické nádoby pozostávajú z vonkajšej nádoby a vnútornej lamelovej alebo viacotvorovej vložky. Každá nádoba, bez ohľadu na jej veľkosť, má indikátor hladiny roztoku. Z väčšej časti ide o zobrazovacie okno so stupnicou.[ ...]

Metóda stanovenia aktivity dehydrogenázy je založená na schopnosti určitých látok - indikátorov získať stabilnú farbu pri prechode z oxidovaného stavu do redukovaného. Indikátorom je akoby umelý substrát-akceptor vodíka, ktorý sa pri biochemickej oxidácii prenáša na túto látku z oxidovaného substrátu pomocou enzýmov dehydrogenázy. Kritériom aktivity enzýmu je rýchlosť odfarbenia metylénovej modrej alebo množstvo redukovaného TTX, t.j. výsledného trifenylfomazónu, ktorý má červenú farbu.[ ...]

Vzorec (5.57) má oproti doteraz používaným výhody, podľa ktorých sa pri V = 0 koncentrácia škodlivej látky rovná nekonečnu a bolo potrebné umelo zaviesť limit na návrhovú rýchlosť.[ . ..]

Prostredie mestských systémov, jeho geografická aj geologická časť, sa najvýraznejšie zmenilo a v podstate sa stalo umelým; prírodné zdroje, znečisťovanie a čistenie životného prostredia, narastá izolácia ekonomických a výrobných cyklov od prirodzeného metabolizmu (biogeochemické obraty) a toku energie v prírodných ekosystémoch. A napokon, práve tu je najväčšia hustota obyvateľstva a umelé prostredie, ktoré ohrozuje nielen zdravie ľudí, ale aj prežitie celého ľudstva. Ľudské zdravie je indikátorom kvality tohto prostredia.[ ...]

Životným prostredím okolo nás sa rozumie súhrn „čistej“ prírody a prostredia vytvoreného človekom – zorané polia, umelé záhrady a parky, podmáčané púšte, odvodnené močiare, veľké mestá so špeciálnym tepelným režimom, mikroklíma, zásobovanie vodou, veľká obrat rôznych organických a anorganických látok atď.[ ...]

Porušenie stability koloidných systémov pri koagulácii alebo flokulácii a kontaktnej filtrácii sa dosahuje zavedením látok, ktoré prispievajú k adhézii alebo spájaniu koloidných častíc. Makromolekuly prírodných a umelých látok, najmä polyelektrolytov, majú vysokú tendenciu akumulovať sa na rozhraní. Takéto látky sa úspešne používajú ako agregačné činidlá. Soli železa a hliníka používané ako koagulanty a destabilizátory tiež patria k agregačným činidlám vďaka svojej schopnosti vytvárať polynukleárne produkty hydrolýzy Mn(OH)T2+, ktoré sa dobre adsorbujú na rozhraní častica-voda. So zvyšujúcou sa koncentráciou neutrálnych elektrolytov (ktoré nevykazujú špecifickú interakciu) sa aj koloidy stávajú menej stabilnými v dôsledku skutočnosti, že difúzna časť elektrickej dvojvrstvy je stlačená protiiónmi.[ ...]

Spôsob získavania rastlín z jednej bunky je založený na schopnosti rastlinných pletív mnohých druhov rásť anorganicky na špeciálnych umelých médiách obsahujúcich živiny a regulátory rastu. Pri kultivácii rastlinných tkanív na takýchto médiách sú mnohé bunky schopné neobmedzenej reprodukcie, pričom vytvárajú vrstvy (hmotu) nediferencovaných buniek, nazývaných kalus. Ak sa potom kalus rozdelí na jednotlivé bunky a v kultivácii izolovaných buniek sa pokračuje pre živné médiá, potom sa z jednotlivých (jednotlivých) buniek môžu vyvinúť skutočné rastliny. Schopnosť jednotlivých somatických buniek rastlín vyvinúť sa na skutočnú (celú) rastlinu sa nazýva totipotencia. Je možné, že totipotencia je vlastná bunkám všetkých listových rastlín. Doteraz sa však našiel v rastlinách obmedzeného rozsahu. Táto schopnosť bola zistená najmä v bunkách zemiakov, mrkvy, tabaku a mnohých ďalších druhov poľnohospodárskych plodín. Táto metóda inžinierstva rastlinných buniek už vstúpila do širokej praxe. Rastliny vyvinuté z jednej bunky sa však vyznačujú genetickou nestabilitou, ktorá je spojená s mutáciami v ich chromozómoch. Keďže genetická nestabilita vytvára rôzne formy rastlín, sú veľmi užitočné ako východiskový materiál pre šľachtenie.[ ...]

V obsahu environmentálnych vzťahov sú dva konštrukčný prvok- sociálno-ekologické vzťahy, ktoré sa rozvíjajú medzi ľuďmi v ich umelom prostredí a nepriamo ovplyvňujú prirodzené prostredie ľudí a reálne praktické vzťahy, medzi ktoré patrí po prvé vzťah človeka priamo k prirodzenému prostrediu a po druhé vzťahy v materiáli a produkčné sféry ľudského života, spojené s procesom ľudského privlastňovania si prírodných síl, energie a hmoty a do tretice vzťah človeka k prirodzeným podmienkam jeho existencie ako spoločenskej bytosti.[ ...]

Ďalej je zrejmé, že najväčšia produkcia zrna pripadá na skoršie štádium vývoja rastlín ako je maximálna celková čistá produkcia (akumulácia sušiny) (obr. 15, 2>). V posledných rokoch sa úrody obilia výrazne zvýšili vďaka tomu, že sa venovala pozornosť štruktúre úrody. Odrody boli vyšľachtené s vysokým pomerom hmotnosti zrna k slame, ktoré tiež rýchlo vytvárajú listy, takže index listov dosahuje 4 a zostáva na tejto úrovni až do zberu, ktorý sa vykonáva v čase najväčšej akumulácie živín (pozri Loomis a kol., 1967; Armey a Greer, 1967). Takáto umelá selekcia nevyhnutne nezvýši celkovú produkciu sušiny celej rastliny; vedie to k prerozdeleniu tejto produkcie, v dôsledku čoho viac produkcie pripadá na zrno a menej na listy, stonky a korene (pozri tabuľku 36).[ ...]

Od tridsiatych - štyridsiatych rokov nášho storočia v súvislosti s rozvojom využívania atómovej energie dochádza k výraznému znečisteniu životného prostredia rádioaktívnymi látkami a zdrojmi žiarenia. Zvlášť nebezpečné znečistenie spojené s vývojom, testovaním a používaním ( atómové bomby zhodili na Hirošimu a Nagasaki) jadrové zbrane. Radiačné metódy oxidácie parafínov pri výrobe detergentov umožňujú nahradiť jedlé tuky syntetickými živicami. Rádioaktívne izotopy (označené atómy) zavedené do procesov a chemické zlúčeniny zvyšujú možnosť štúdia a zlepšovania technológie. Pri výrobe umelého vlákna sa rádioaktívne izotopy používajú na vybíjanie statickej elektriny. Metóda röntgenovej detekcie chýb sa rozšírila¡na zisťovanie chýb v odliatkoch a zvaroch.[ ...]

Ďalším predpokladaným štádiom na ceste vzniku života je objavenie sa protobuniek. Vynikajúci sovietsky biochemik A.I.Oparin ukázal, že v stojatých roztokoch organických látok vznikajú koocerváty – mikroskopické „kvapôčky“ ohraničené polopriepustným obalom – primárnou membránou. Organické látky sa v nich môžu koncentrovať, reakcie a metabolizmus s okolím idú rýchlejšie; môžu sa dokonca deliť ako baktérie. Podobný proces počas rozpúšťania umelých proteinoidov pozoroval Fox, ktorý tieto kvapôčky nazval mikrosféry.[ ...]

Prvoky sa nachádzajú všade v odpadových vodách, kaloch, výkaloch, pôde, prachu, vode riek, jazier, oceánov a v čističkách odpadových vôd pracujúcich v aeróbnych podmienkach. Aktívne sa podieľajú na mineralizácii organických látok v prírodných a umelých podmienkach na čistenie prírodných a odpadových vôd. Malo by sa však pamätať na to, že niektoré prvoky sú patogénmi chorôb ľudí a zvierat.[ ...]

Spracovanie vyťažených lesných semien začína extrakciou semien zo šišiek hospodársky cenných druhov (borovica lesná, smrek obyčajný, smrekovec sibírsky). Na tieto účely sa používa prirodzené (vzduchovo-solárne) a umelé sušenie, ktoré sa vykonáva v špeciálnych komorách kužeľových sušičiek. Používajú sa stacionárne (obr. 1.3) a mobilné kužeľové sušiarne ShP-0.06 (obr. 1.4), regálové a bubnové typy SM-45, ktoré sú súčasťou komplexov na spracovanie kužeľov a majú priestory na príjem lesných semenných surovín, sklady pre jeho skladová a technologická budova. Sú v nej umiestnené sušiace komory, do ktorých sa privádza ohriaty atmosférický vzduch maximálne 45 °C pre smrek a 50 °C pre borovicu. Pri tomto režime sušenia, ktorý je blízky prirodzenému, nedochádza k zapareniu ani prehriatiu semien. Zvýšenie teploty sušenia nad stanovené limity vedie k zhutneniu rezervnej živiny v bunkách semena, čo oslabuje životnú aktivitu jeho embrya. Metabolizmus je narušený, práca enzýmov v čase klíčenia semien je sťažená, vyvíjajú sa patogénne baktérie a spóry húb, čo vedie k smrti semien.[ ...]

Antropogénny, človekom vytvorený ekologický systém je iná vec. Platia pre ňu všetky základné prírodné zákony, no na rozdiel od prirodzenej biogeocenózy ju nemožno považovať za otvorenú. Uvažujme napríklad o ekosystéme umelého prevzdušňovacieho zariadenia na čistenie odpadových vôd – aerotanku. Pri vstupe do aerotanku sú látky obsiahnuté v odpadových vodách sorbované povrchom takzvaného aktivovaného kalu, t.j. vločkovité zbierky baktérií, prvokov a iných organizmov. Tieto látky sú čiastočne asimilované organizmami aktivovaného kalu, čiastočne sú sorbované a aktivovaný kal sa usadzuje na dne aerotanku. Pri kontinuálnom prúdení odpadových vôd sa látky v nich obsiahnuté hromadia v aerotanku a koncentrácia aktivovaného kalu v aerotanku klesá a jeho rast je nedostatočný na udržanie koncentrácie potrebnej na sorpciu škodlivých látok. V konečnom dôsledku je rovnovážny stav takéhoto ekosystému narušený, kvalita čistenia klesá a dochádza k nežiaducim procesom, napríklad „napučiavanie“ bahna spojené s hromadnou reprodukciou húb a vláknitých rias, ktoré potláčajú baktérie. V dôsledku toho systém prestane fungovať.[ ...]

Moderné intenzívne technológie výroby vitamínovej múky spočívajú v rýchlom (v priebehu niekoľkých minút) sušení zelenej fytomasy v prúde horúceho nosiča tepla a následnom rozomletí jej častíc na veľkosť 1,5 ... 2 mm. Živiny a vitamíny sú lepšie zachované pri intenzívnom umelom sušení ako pri prirodzenom vetraní. Porušenie technológie rýchleho sušenia však vedie k zhoršeniu zloženia nutričných zložiek drevín a znižuje ich stráviteľnosť. Je potrebné presne kontrolovať teplotu teplonosného média a rýchlosť prechodu surovín v závislosti od vlhkosti zelenej fytomasy, okolitej teploty a ďalších parametrov.[ ...]

Pri vchode a v blízkosti úľa sa vytvára akýsi rachot krúžiacich rojov včiel. Včely stúpajúce do vzduchu nejaký čas krúžia v krátkej vzdialenosti od úľa. Potom sa začnú zhromažďovať na vetve alebo kmeni (v prípade neprítomnosti usporiadajú umelé miesta - „štepy“), spojí sa s nimi maternica. Zhromažďovanie roja na jednom mieste urýchľuje skutočnosť, že včely zo skupiny, kde sa nachádza kráľovná, zdvihnú brucho a otvoria žľazy, ktoré vylučujú látku so silným zápachom, a energicky mávajú krídlami, čím šíria pach do priestoru. [...]

Spolu s tým je potrebné venovať pozornosť problémom spojeným s ekologickým výklenkom zvierat, teda funkciou, ktorú vykonávajú v biogeocenóze. Prostredníctvom tejto funkcie sa vyznačuje konzumáciou a konverziou bylinožravcami organickej hmoty rastlín sa zachováva normálny stav prirodzených biogeocenóz. V podmienkach komplexov hospodárskych zvierat ako umelých ekosystémov je to však porušované, čo vedie k nepriaznivým zmenám v prírode.[ ...]

Špeciálne ochranné opatrenia podzemnej vody pred znečistením sú zamerané na zachytávanie znečistených vôd drenážou, ako aj na izoláciu zdrojov znečistenia od zvyšku zvodnenej vrstvy. Veľmi perspektívne je v tomto smere vytváranie umelých geochemických bariér založených na prestupe škodlivín do neaktívnych foriem. Pre elimináciu lokálnych zdrojov znečistenia sa realizuje dlhodobé odčerpávanie kontaminovanej podzemnej vody zo špeciálnych studní.[ ...]

Klasickým príkladom použitia smerového rušenia je ochrana dubových lesov v Spojených štátoch pred cikanou. V jednom z variantov ochrany lesa bola využitá okolnosť, že malý, pohyblivý samec nájde väčšiu, neaktívnu samičku podľa pachu ňou vylučovanej vábnej látky a to v dosť významnej vzdialenosti (desiatky a stovky metrov). Prostredníctvom špeciálnych štúdií sa vedcom podarilo identifikovať chemické zloženie tejto látky (atraktantu) a vytvoriť jej umelý analóg. Tento analóg bol impregnovaný (alebo pokrytý) malými kúskami špeciálneho papiera, ktoré boli rozptýlené po lesoch z lietadiel, čím sa vytvorilo pachové pozadie a zabránilo samcom orientovať sa pri hľadaní samíc.[ ...]

Hĺbkové čistenie odpadových vôd môže zabrániť prenikaniu N a P do vodných útvarov, keďže pri mechanickom čistení sa obsah týchto prvkov zníži o 8–10 %, biologickým čistením o 35–50 % a hĺbkovým čistením o 98–99 %. . Okrem toho sa vyvinulo množstvo opatrení na boj proti procesu eutrofizácie priamo vo vodných útvaroch, napríklad umelé zvyšovanie obsahu kyslíka pomocou prevzdušňovacích zariadení. Takéto zariadenia sú v súčasnosti v prevádzke v ZSSR, Poľsku, Švédsku a ďalších krajinách. Na zníženie rastu rias vo vodných útvaroch sa používajú rôzne herbicídy. Zistilo sa však, že v podmienkach Spojeného kráľovstva budú náklady na hĺbkové čistenie odpadových vôd zo živín nižšie ako náklady na herbicídy vynaložené na zníženie rastu rias vo vodných útvaroch. Podstatné je zníženie koncentrácie dusičnanov, ktoré sú nebezpečné pre ľudské zdravie. Svetová zdravotnícka organizácia prijala maximálnu povolenú koncentráciu dusičnanov v pitnej vode na 45 mg/l alebo 10 mg/l v zmysle dusíka, rovnaká hodnota je prijatá aj podľa hygienických noriem pre vodné útvary. Množstvo a charakter zlúčenín dusíka a fosforu ovplyvňuje celkovú produktivitu vodných útvarov, v dôsledku čoho sa zaraďujú medzi hlavné ukazovatele pri hodnotení miery znečistenia vodných zdrojov.[ ...]

Vysoko zaťažené biofiltre alebo vzduchové filtre sa líšia od kvapkových filtrov vysokou oxidačnou silou, ktorá je dosiahnutá zvláštnosťou ich konštrukcie. Pri tejto štruktúre je zrnitosť záťaže väčšia ako u kvapkových filtrov, pohybuje sa od 40 do 05 mm. To prispieva k zvýšeniu zaťaženia odpadovej tekutiny. Špeciálny dizajn dna a drenáže zaisťuje umelé preplachovanie konštrukcie vzduchom. Pomerne vysoká rýchlosť odpadovej tekutiny v tele biofiltra zabezpečuje neustále odstraňovanie oneskorených nerozpustných látok a odumretého biologického filmu z neho.[ ...]

Na rozdiel od chemického (zložkového) znečistenia sú takými formami fyzikálne (alebo parametrické) znečistenie spojené s odchýlkou ​​od normy fyzikálnych parametrov prostredia. Spolu s tepelným (tepelným) nebezpečným znečistením je svetlo - porušenie prirodzeného režimu osvetlenia na určitom mieste v dôsledku vystavenia umelým zdrojom svetla, čo vedie k anomáliám v živote zvierat a rastlín; hluk - v dôsledku zvýšenia intenzity a frekvencie hluku nad prirodzenú úroveň; vibrácie; elektromagnetické, vznikajúce v dôsledku zmien elektromagnetických vlastností média v dôsledku prítomnosti elektrického vedenia, výkonných elektrických inštalácií, rôznych typov žiaričov a vedú k lokálnym a globálnym geofyzikálnym anomáliám a zmenám jemných biologických štruktúr; rádioaktívne - prekračujúce prirodzenú hladinu rádioaktívnych látok v životnom prostredí.[ ...]

Zákon o trestnej zodpovednosti za spôsobenie škody na OS nadobudol účinnosť 1. januára 1991 aj v Nemecku. Trestná zodpovednosť podľa nového zákona zahŕňa nielen chemický, ale aj fyzický vplyv na životné prostredie (trasenie, hluk, žiarenie, emisie tepla a pary a pod.). Trestné sankcie sa uplatňujú tak v prípade havarijného znečistenia, ako aj v prípade postupného narastania zhoršovania životného prostredia. Postup dokazovania viny je výrazne zjednodušený: stačí, aby poškodený vo výpovedi presvedčil vyšetrovacie orgány, že podnik je schopný spôsobiť výslednú škodu. Maximálna výška pokuty (bez ohľadu na počet obetí) je stanovená na 160 miliónov mariek. Zákon vopred stanovuje 96 druhov výrobných zariadení, na ktoré sa vzťahuje trestnoprávna zodpovednosť. Týkajú sa sektorov a činností: kúrenie, baníctvo, energetika, sklo a keramika, železo a oceľ, oceliarstvo, chemikálie, farmácia, ropa, umelé látky, drevospracujúci, celulózový, papierenský a potravinársky priemysel, likvidácia a recyklácia odpadu, skladovanie nebezpečné látky.

Ak sa spýtate vedcov, ktorý z objavov XX storočia. čo je najdôležitejšie, sotva niekto zabudne pomenovať umelú syntézu chemické prvky. V krátkom čase - menej ako 40 rokov - zoznam známych chemických prvkov vzrástol o 18 mien. A všetkých 18 bolo syntetizovaných, pripravených umelo.

Slovo "syntéza" zvyčajne znamená proces získavania z jednoduchého komplexu. Napríklad interakcia síry s kyslíkom je chemická syntéza oxidu siričitého SO 2 z prvkov.

Syntézu prvkov možno chápať takto: umelá výroba prvku s nižším jadrovým nábojom, nižšie sériové číslo prvku s vyšším výrobným číslom z prvku s nižším jadrovým nábojom. A proces získavania sa nazýva jadrová reakcia. Jeho rovnica sa zapisuje rovnakým spôsobom ako rovnica bežnej chemickej reakcie. Reaktanty sú vľavo a produkty vpravo. Reaktanty v jadrovej reakcii sú cieľom a bombardujúcou časticou.

Cieľ môže byť akýkoľvek prvok periodického systému (vo voľnej forme alebo vo forme chemickej zlúčeniny).

Úlohu bombardujúcich častíc zohrávajú α-častice, neutróny, protóny, deuteróny (jadrá ťažkého izotopu vodíka), ako aj takzvané viacnásobne nabité ťažké ióny rôznych prvkov - bór, uhlík, dusík, kyslík, neón, argón a ďalšie prvky periodického systému.

Aby došlo k jadrovej reakcii, musí sa bombardujúca častica zraziť s jadrom cieľového atómu. Ak má častica dostatočne vysokú energiu, potom môže preniknúť tak hlboko do jadra, že s ním splynie. Pretože všetky častice uvedené vyššie, s výnimkou neutrónu, nesú kladný náboj, potom, keď sa spoja s jadrom, zvyšujú jeho náboj. A zmena hodnoty Z znamená transformáciu prvkov: syntézu prvku s novou hodnotou jadrového náboja.

S cieľom nájsť spôsob, ako urýchliť bombardujúce častice, poskytnúť im veľkú energiu dostatočnú na ich fúziu s jadrami, bol vynájdený a skonštruovaný špeciálny urýchľovač častíc, cyklotrón. Potom postavili špeciálnu továreň nových prvkov – jadrový reaktor. Jeho priamym účelom je výroba jadrovej energie. Ale keďže v ňom sú vždy intenzívne toky neutrónov, sú ľahko použiteľné na účely umelej syntézy. Neutrón nemá náboj, a preto ho nie je potrebné (a nemožné) urýchľovať. Naopak, pomalé neutróny sa ukazujú byť užitočnejšie ako rýchle.

Chemici si museli polámať hlavu a ukázať skutočné zázraky vynaliezavosti, aby vyvinuli spôsoby, ako oddeliť zanedbateľné množstvá nových prvkov od cieľovej látky. Naučte sa študovať vlastnosti nových prvkov, keď bolo dostupných len niekoľko ich atómov...

Práca stoviek a tisícok vedcov v periodický systém bolo zaplnených osemnásť nových buniek.

Štyri sú v rámci jeho starých hraníc: medzi vodíkom a uránom.

Štrnástka - pre urán.

Tu je návod, ako sa to všetko stalo...

Technecium, promethium, astatin, francium... Štyri miesta v periodickej tabuľke zostali dlho prázdne. Boli to bunky č. 43, 61, 85 a 87. Zo štyroch prvkov, ktoré mali zaujať tieto miesta, tri predpovedal Mendelejev: ekamangán - 43, ekaiod - 85 a ekacesium - 87. Štvrtý - č. 61 - mal patriť k prvkom vzácnych zemín .

Tieto štyri prvky boli nepolapiteľné. Úsilie vedcov zamerané na ich hľadanie v prírode zostalo neúspešné. Pomocou periodického zákona sú už dávno zaplnené všetky ostatné miesta v periodickej tabuľke – od vodíka po urán.

Viac ako raz sa vo vedeckých časopisoch objavili správy o objave týchto štyroch prvkov. Ekamargán bol „objavený“ v Japonsku, kde dostal názov „nipponium“, v Nemecku ho nazývali „masurium“. Prvok č.61 bol „objavený“ v rôznych krajinách najmenej trikrát, dostal názvy „illinium“, „Florencia“, „onium cycle“. Ekaiod bol tiež nájdený v prírode viac ako raz. Dostal mená „Alabamy“, „Helvetius“. Ekacesium zasa dostalo mená „Virgínia“, „Moldavsko“. Niektoré z týchto mien skončili v rôznych príručkách a dokonca sa dostali aj do školských učebníc. Všetky tieto objavy sa však nepotvrdili: zakaždým presná kontrola ukázala, že došlo k chybe a náhodné bezvýznamné nečistoty boli zamenené za nový prvok.

Dlhé a náročné hľadanie nakoniec viedlo k objavu v prírode jedného z nepolapiteľných prvkov. Ukázalo sa, že ecézium, ktoré by malo zaujať 87. miesto v periodickej tabuľke, sa vyskytuje v rozpadovom reťazci prírodného rádioaktívneho izotopu uránu-235. Ide o rádioaktívny prvok s krátkou životnosťou.

Prvok číslo 87 si zaslúži byť vysvetlený podrobnejšie.

Teraz v akejkoľvek encyklopédii, v akejkoľvek učebnici chémie čítame: francium (poradové číslo 87) objavila v roku 1939 francúzska vedkyňa Marguerite Perey. Mimochodom, ide už o tretí prípad, kedy česť objaviť nový prvok patrí žene (predtým Marie Curie objavila polónium a rádium, Ida Noddack objavila rénium).

Ako sa Pereymu podarilo zachytiť nepolapiteľný prvok? Vráťme sa o mnoho rokov späť. V roku 1914 sa traja rakúski rádiochemici - S. Meyer, W. Hess a F. Panet - začali zaoberať rádioaktívnym rozpadom izotopu aktínia s hmotnostným číslom 227. Vedelo sa, že patrí do čeľade aktinouranium a emituje β- častice; preto je jeho produktom rozpadu tórium. Vedci však mali nejasné podozrenie, že aktínium-227 v zriedkavých prípadoch emituje aj α-častice. Inými slovami, je tu pozorovaný jeden z príkladov rádioaktívnej vidlice. Je ľahké si predstaviť, že pri takejto premene by mal vzniknúť izotop prvku č. 87. Meyer a jeho kolegovia skutočne pozorovali α-častice. Boli potrebné ďalšie štúdie, ktoré však prerušila prvá svetová vojna.

Marguerite Perey nasledovala rovnakú cestu. Mala však k dispozícii citlivejšie nástroje, nové, vylepšené metódy analýzy. Preto bola úspešná.

Francium patrí medzi umelo syntetizované prvky. Napriek tomu bol prvok prvýkrát objavený v prírode. Je to izotop francia-223. Jeho polčas rozpadu je len 22 minút. Je jasné, prečo je na Zemi tak málo Francúzska. Po prvé, pre svoju krehkosť sa nestihne koncentrovať vo výrazných množstvách a po druhé, samotný proces jeho tvorby sa vyznačuje nízkou pravdepodobnosťou: iba 1,2 % jadier aktínia-227 sa rozkladá emisiou α- častice.

V tomto ohľade je francium výhodnejšie pripraviť umelo. Už dostal 20 izotopov francia a najdlhší z nich - francium-223. Pri práci s úplne zanedbateľnými množstvami solí francia dokázali chemici, že svojimi vlastnosťami je mimoriadne podobný: céziu.

Prvky #43, 61 a 85 zostali nepolapiteľné. V prírode ich nebolo možné nájsť žiadnym spôsobom, hoci vedci už mali k dispozícii silnú metódu, ktorá neomylne ukazuje cestu hľadania nových prvkov - periodický zákon. Vďaka tomuto zákonu boli vedcom vopred známe všetky chemické vlastnosti neznámeho prvku. Prečo boli teda pátrania po týchto troch prvkoch v prírode neúspešné?

Štúdiom vlastností atómových jadier fyzici dospeli k záveru, že prvky s atómovými číslami 43, 61, 85 a 87 nemôžu mať stabilné izotopy. Môžu byť iba rádioaktívne, s krátkym polčasom rozpadu a mali by rýchlo zmiznúť. Preto všetky tieto prvky vytvoril človek umelo. Cesty vytvárania nových prvkov naznačoval periodický zákon. Skúsme s jeho pomocou načrtnúť cestu syntézy ekamargánu. Tento prvok číslo 43 bol prvý umelo vytvorený.

Chemické vlastnosti prvku sú určené jeho elektrónovým obalom a závisia od náboja atómového jadra. Jadro prvku 43 by malo mať 43 kladných nábojov a okolo jadra by sa malo otáčať 43 elektrónov. Ako môžete vytvoriť prvok so 43 nábojmi v atómovom jadre? Ako sa dá dokázať, že takýto prvok bol vytvorený?

Dobre zvážme, ktoré prvky v periodickej sústave sa nachádzajú v blízkosti prázdneho priestoru určeného pre prvok č. 43. Nachádza sa takmer v polovici piatej periódy. Na zodpovedajúcich miestach v štvrtom období je mangán a v šiestom - rénium. Chemické vlastnosti 43. prvku by preto mali byť podobné vlastnostiam mangánu a rénia. Nečudo, že D. I. Mendelejev, ktorý tento prvok predpovedal, ho nazval ekamargánom. Naľavo od bunky 43 je molybdén, ktorý zaberá bunku 42, napravo od bunky 44 ruténium.

Preto na vytvorenie prvku číslo 43 je potrebné zvýšiť počet nábojov v jadre atómu, ktoré má 42 nábojov, o jeden elementárny náboj navyše. Preto je pre syntézu nového prvku č. 43 potrebné brať molybdén ako surovinu. V jadre má 42 nábojov. Najľahší prvok, vodík, má jeden kladný náboj. Dá sa teda očakávať, že prvok č. 43 možno získať ako výsledok jadrovej reakcie medzi molybdénom a vodíkom.

Vlastnosti prvku č.43 musia byť podobné vlastnostiam mangánu a rénia a na zistenie a dokázanie vzniku tohto prvku treba použiť chemické reakcie podobné tým, ktorými chemici zisťujú prítomnosť malých množstiev mangánu resp. rénium. Takto periodická tabuľka umožňuje načrtnúť cestu k vytvoreniu umelého prvku.

Presne rovnakým spôsobom, aký sme práve načrtli, bol v roku 1937 vytvorený prvý umelý chemický prvok. Dostal významné meno - technécium - prvý prvok vyrobený technickými, umelými prostriedkami. Takto sa syntetizovalo technécium. Doska molybdénu bola vystavená intenzívnemu bombardovaniu jadrami ťažkého izotopu vodíka - deutéria, ktoré sa v cyklotróne rozptýlili veľkou rýchlosťou.

Do jadier molybdénu prenikli jadrá ťažkého vodíka, ktorý dostal veľmi vysokú energiu. Po ožiarení v cyklotróne sa molybdénová platňa rozpustila v kyseline. Rovnakými reakciami, aké sú potrebné na analytické stanovenie mangánu (analóg prvku č. 43) sa z roztoku izolovalo nevýznamné množstvo novej rádioaktívnej látky. Toto bol nový prvok, technécium. Čoskoro boli podrobne študované jeho chemické vlastnosti. Presne zodpovedajú pozícii prvku v periodickej tabuľke.

Teraz sa technécium stalo celkom cenovo dostupným: tvorí sa v pomerne veľkých množstvách v jadrových reaktoroch. Technécium bolo dobre preštudované a už sa používa v praxi. Technecium sa používa na štúdium procesu korózie kovov.

Spôsob, akým vznikol 61. prvok, je veľmi podobný spôsobu, ktorým sa získava technécium. Prvok #61 musí byť prvkom vzácnych zemín: 61. bunka je medzi neodýmom (#60) a samáriom (#62). Nový prvok bol prvýkrát získaný v roku 1938 v cyklotróne bombardovaním neodýmu jadrami deutéria. Prvok 61 bol chemicky izolovaný až v roku 1945 z fragmentačných prvkov vytvorených v jadrovom reaktore v dôsledku štiepenia uránu.

Prvok dostal symbolický názov promethium. Toto meno mu bolo dané z nejakého dôvodu. Staroveký grécky mýtus hovorí, že titán Prometheus ukradol oheň z neba a dal ho ľuďom. Za to ho bohovia potrestali: pripútali ho ku skale a každý deň ho trápil obrovský orol. Názov „promethium“ symbolizuje nielen dramatickú cestu vedy, ktorá kradne z prírody energiu jadrového štiepenia a ovláda túto energiu, ale zároveň varuje ľudí pred strašným vojenským nebezpečenstvom.

Promethium sa dnes získava v značných množstvách: používa sa v atómových batériách - zdrojoch jednosmerného prúdu, ktoré sú schopné fungovať bez prerušenia niekoľko rokov.

Podobným spôsobom sa syntetizoval aj najťažší halogénový ekajodový prvok č. 85. Získal sa najskôr bombardovaním bizmutu (č. 83) jadrami hélia (č. 2), urýchleným v cyklotróne na vysoké energie.

Jadrá hélia, druhého prvku v periodickej tabuľke, majú dva náboje. Preto sa na syntézu 85. prvku použil bizmut, 83. prvok. Nový prvok sa nazýva astatín (nestabilný). Je rádioaktívny a rýchlo mizne. Ukázalo sa tiež, že jeho chemické vlastnosti presne zodpovedajú periodickému zákonu. Vyzerá to ako jód.

transuránové prvky.

Chemici si dali veľa práce s hľadaním prvkov ťažších ako urán v prírode. Vo vedeckých časopisoch sa neraz objavili víťazné oznámenia o „spoľahlivom“ objave nového „ťažkého“ prvku s atómovou hmotnosťou väčšou ako urán. Napríklad prvok č.93 bol v prírode "objavený" mnohokrát, dostal názvy "bohemia", "sequania". Ukázalo sa však, že tieto „objavy“ boli výsledkom chýb. Charakterizujú náročnosť exaktného analytického určenia nevýznamných stôp nového neznámeho prvku s neprebádanými vlastnosťami.

Výsledok týchto vyhľadávaní bol negatívny, pretože na Zemi prakticky neexistujú žiadne prvky zodpovedajúce tým bunkám periodickej tabuľky, ktoré by sa mali nachádzať za 92. bunkou.

Prvé pokusy o umelé získanie nových prvkov ťažších ako urán sa spájajú s jedným z najpozoruhodnejších omylov v histórii rozvoja vedy. Zistilo sa, že pod vplyvom toku neutrónov sa mnohé prvky stanú rádioaktívnymi a začnú vyžarovať β-lúče. Jadro atómu, ktoré stratilo záporný náboj, posunie v periodickom systéme jednu bunku doprava a jeho sériové číslo sa zmení na jedno - dochádza k transformácii prvkov. Pod vplyvom neutrónov teda väčšinou vznikajú ťažšie prvky.

Na urán sa snažili pôsobiť neutrónmi. Vedci dúfali, že podobne ako ostatné prvky, aj urán sa stane β-aktívnym a v dôsledku β-rozpadu sa objaví nový prvok s číslom väčším ako jedna. Je to on, kto obsadí 93. bunku v systéme Mendelejev. Bolo navrhnuté, že tento prvok by mal byť podobný: réniu, takže sa predtým nazýval ecarium.

Zdá sa, že prvé experimenty tento predpoklad okamžite potvrdili. Ešte viac sa zistilo, že v tomto prípade nevzniká jeden nový prvok, ale hneď niekoľko. Bolo hlásených päť nových prvkov ťažších ako urán. Okrem ekária bolo „objavené“ ekaosmium, ekairidium, ekaplatina a ekazoloto. A všetky objavy sa ukázali ako omyl. Ale to bola pozoruhodná chyba. Vedlo to k najväčšiemu úspechu fyziky v histórii ľudstva – k objavu štiepenia uránu a zvládnutiu energie atómového jadra.

V skutočnosti sa nenašli žiadne transuránové prvky. S podivnými novými prvkami boli márne pokusy nájsť predpokladané vlastnosti, ktoré by prvky z ecaria a ecagold mali mať. A zrazu medzi týmito prvkami bolo nečakane objavené rádioaktívne bárium a lantán. Nie transurán, ale najbežnejšie, ale rádioaktívne izotopy prvkov, ktorých miesta sú uprostred periodického systému Mendelejeva.

Uplynulo trochu času a tento neočakávaný a veľmi zvláštny výsledok bol správne pochopený.

Prečo z atómových jadier uránu, ktorý je na konci periodickej sústavy prvkov, pôsobením neutrónov vznikajú jadrá prvkov, ktorých miesta sú v jeho strede? Napríklad pri pôsobení neutrónov na urán sa objavia prvky zodpovedajúce nasledujúcim bunkám periodického systému:

V nepredstaviteľne zložitej zmesi rádioaktívnych izotopov produkovaných v neutrónoch ožiarenom uráne sa našlo veľa prvkov. Hoci sa ukázali ako staré, pre chemikov dlho známe prvky, zároveň to boli nové látky, ktoré najskôr vytvoril človek.

V prírode neexistujú žiadne rádioaktívne izotopy brómu, kryptónu, stroncia a mnohých ďalších z tridsiatich štyroch prvkov – od zinku po gadolínium, ktoré vznikajú pri ožiarení uránom.

Vo vede sa to často stáva: to najzáhadnejšie a najzložitejšie sa ukáže byť jednoduché a jasné, keď je rozlúštené a pochopené. Keď neutrón zasiahne jadro uránu, rozdelí sa, rozdelí sa na dva fragmenty – na dve atómové jadrá menšej hmotnosti. Tieto fragmenty môžu mať rôznu veľkosť, a preto vzniká toľko rôznych rádioaktívnych izotopov bežných chemických prvkov.

Jedno atómové jadro uránu (92) sa rozpadne na atómové jadrá brómu (35) a lantánu (57), fragmenty pri štiepení ďalšieho sa môžu ukázať ako atómové jadrá kryptónu (36) a bária (56). Súčet atómových čísel výsledných fragmentačných prvkov sa bude rovnať 92.

To bol začiatok reťazca veľkých objavov. Čoskoro sa zistilo, že pri dopade neutrónu vznikajú z jadra atómu uránu-235 nielen úlomky - jadrá s nižšou hmotnosťou, ale vyletujú aj dva-tri neutróny. Každý z nich je zase schopný spôsobiť štiepenie jadra uránu. A pri každom takomto delení sa uvoľňuje veľa energie. To bol začiatok majstrovstva človeka v oblasti vnútroatómovej energie.

Spomedzi obrovského množstva produktov vznikajúcich pri ožarovaní jadier uránu neutrónmi bol následne objavený prvý pravý transuránový prvok č.93, ktorý zostal dlho nepovšimnutý, vznikol pôsobením neutrónov na urán-238. Čo sa týka chemických vlastností, ukázalo sa, že je veľmi podobný uránu a vôbec sa nepodobal: réniu, ako sa očakávalo pri prvých pokusoch o syntézu prvkov ťažších ako urán. Preto to nemohli okamžite odhaliť.

Prvý človekom vytvorený prvok, ktorý leží mimo „ prírodný systém chemické prvky "bolo pomenované neptúnium podľa planéty Neptún. Jeho vznik pre nás rozšíril hranice definované samotnou prírodou. Podobne predpovedaný objav planéty Neptún rozšíril hranice našich vedomostí o slnečnej sústave.

Čoskoro bol syntetizovaný aj 94. prvok. Bola pomenovaná po poslednej planéte. slnečná sústava.

Nazvali to plutónium. V Mendelejevovom periodickom systéme nasleduje po neptúnii v poradí, podobne ako „ posledná planéta Slnečnej * sústavy k Plutu, ktorého dráha leží za dráhou Neptúna. Prvok číslo 94 vzniká z neptúnia pri jeho β-rozpade.

Plutónium je jediným transuránovým prvkom, ktorý sa v súčasnosti vyrába v jadrových reaktoroch vo veľmi veľkých množstvách. Rovnako ako urán-235 je schopný štiepenia pôsobením neutrónov a používa sa ako palivo v jadrových reaktoroch.

Prvky 95 a 96 sa nazývajú americium a curium. V súčasnosti sa vyrábajú aj v jadrových reaktoroch. Oba prvky majú veľmi vysokú rádioaktivitu – vyžarujú α-lúče. Rádioaktivita týchto prvkov je taká veľká, že koncentrované roztoky ich solí sa v tme veľmi silno zahrievajú, varia a svietia.

Všetky transuránové prvky - od neptúnia po amerícium a kúrium - boli získané v pomerne veľkých množstvách. Vo svojej čistej forme sú to kovy striebornej farby, všetky sú rádioaktívne a z hľadiska chemických vlastností sú si navzájom trochu podobné a v niektorých smeroch sa výrazne líšia.

97. prvok, berkelium, bol tiež izolovaný vo svojej čistej forme. Na to bolo potrebné umiestniť čistý prípravok plutónia do jadrového reaktora, kde bolo vystavené silnému toku neutrónov celých šesť rokov. Za ten čas sa v nej nahromadilo niekoľko mikrogramov prvku č.97. Z jadrového reaktora bolo odstránené plutónium, rozpustené v kyseline a zo zmesi bolo izolované berkelium-249 s najdlhšou životnosťou. Je vysoko rádioaktívny – za rok sa rozpadne o polovicu. Doteraz sa podarilo získať len niekoľko mikrogramov Berkelia. Toto množstvo však vedcom stačilo na presné štúdium jeho chemických vlastností.

Prvok číslo 98 je veľmi zaujímavý – kalifornium, šiesty po uráne. Kalifornium bolo najprv vytvorené bombardovaním terča kúria alfa časticami.

História syntézy nasledujúcich dvoch transuránových prvkov: 99. a 100. je fascinujúca. Prvýkrát ich našli v oblakoch a v „blate“. Na štúdium toho, čo sa tvorí pri termonukleárnych výbuchoch, lietadlo preletelo cez výbušný mrak a vzorky sedimentov sa odobrali na papierové filtre. V tomto sedimente sa našli stopy dvoch nových prvkov. Pre získanie presnejších údajov sa na mieste výbuchu nazbieralo veľké množstvo „nečistoty“ – pôda a hornina sa výbuchom zmenili. Táto „nečistota“ bola spracovaná v laboratóriu a boli z nej izolované dva nové prvky. Dostali názov einsteinium a fermium na počesť vedcov A. Einsteina a E. Fermiho, ktorým je ľudstvo v prvom rade zaviazané objavovať spôsoby, ako ovládnuť atómovú energiu. Einstein vlastní zákon ekvivalencie hmotnosti a energie a Fermi postavil prvý atómový reaktor. Teraz sa einsteinium a fermium získavajú aj v laboratóriách.

Prvky druhej stovky.

Nie je to tak dávno, čo by sotva niekto uveril, že symbol stého prvku bude zahrnutý do periodickej tabuľky.

Umelá syntéza prvkov urobila svoje: zoznam známych chemických prvkov na krátky čas uzavrelo fermium. Myšlienky vedcov teraz smerovali do diaľky, k prvkom druhej stovky.

No na ceste bola bariéra, ktorú nebolo ľahké prekonať.

Fyzici doteraz syntetizovali nové transuránové prvky najmä dvoma spôsobmi. Alebo strieľali na ciele z transuránových prvkov, už syntetizovaných, s α-časticami a deuterónmi. Alebo bombardovali urán či plutónium silnými neutrónovými tokmi. V dôsledku toho vznikli izotopy týchto prvkov veľmi bohaté na neutróny, ktoré sa po niekoľkých po sebe nasledujúcich β-rozpadoch zmenili na izotopy nových transuránov.

V polovici 50. rokov sa však obe tieto možnosti vyčerpali. Pri jadrových reakciách bolo možné získať neprehliadnuteľné množstvo einsteinia a fermia, a preto z nich nebolo možné vytvárať ciele. Neutrónová metóda syntézy tiež neumožnila postúpiť za fermium, pretože izotopy tohto prvku prešli spontánnym štiepením s oveľa vyššou pravdepodobnosťou ako β rozpad. Je jasné, že za takýchto podmienok nemalo zmysel hovoriť o syntéze nového prvku.

Ďalší krok preto fyzici urobili až vtedy, keď sa im podarilo naakumulovať minimálne množstvo prvku č.99 potrebného pre cieľ.Stalo sa tak v roku 1955.

Jedným z najpozoruhodnejších úspechov, na ktorý môže byť veda právom hrdá, je vytvorenie 101. prvku.

Tento prvok bol pomenovaný podľa veľkého tvorcu periodickej tabuľky chemických prvkov Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva.

Mendelevium sa získalo nasledujúcim spôsobom. Na plátok najtenšej zlatej fólie bol nanesený neviditeľný povlak približne jednej miliardy atómov einsteinia. Alfa častice s veľmi vysokou energiou, prerazia zlatú fóliu s opačná strana, pri zrážke s atómami einsteinia by mohla vstúpiť do jadrovej reakcie. V dôsledku toho vznikli atómy 101. prvku. Pri takejto zrážke atómy mendelevia vyleteli z povrchu zlatej fólie a zhromaždili sa na inom, vedľa nej umiestnenom, najtenšom plátku zlata. Týmto dômyselným spôsobom sa podarilo izolovať čisté atómy prvku 101 z komplexnej zmesi einsteinia a produktov jeho rozpadu. Neviditeľný plak bol zmytý kyselinou a podrobený rádiochemickému výskumu.

Naozaj to bol zázrak. Zdrojovým materiálom na vytvorenie 101. prvku v každom jednotlivom experimente bola približne jedna miliarda atómov einsteinia. To je len o málo menej ako jedna miliardtina miligramu a na to, aby sme dostali einsteinium viac bolo nemožné. Vopred sa počítalo s tým, že z miliardy atómov einsteinia môže pri mnohohodinovom bombardovaní α-časticami reagovať iba jeden atóm einsteinia a následne môže vzniknúť iba jeden atóm nového prvku. Bolo potrebné ho nielen dokázať odhaliť, ale aj urobiť tak, aby sa len z jedného atómu zistila chemická podstata prvku.

A bolo hotovo. Úspešnosť experimentu prekonala výpočty a očakávania. V jednom experimente bolo možné zaznamenať nie jeden, ale dokonca dva atómy nového prvku. Celkovo sa v prvej sérii experimentov získalo sedemnásť atómov mendelevia. Ukázalo sa, že to stačí na zistenie skutočnosti vzniku nového prvku a jeho miesta v periodickom systéme a na určenie jeho základných chemických a rádioaktívnych vlastností. Ukázalo sa, že ide o α-aktívny prvok s polčasom rozpadu okolo pol hodiny.

Mendelevium - prvý prvok druhej stovky - sa ukázalo byť akýmsi míľnikom na ceste k syntéze transuránových prvkov. Doteraz zostáva posledným z tých, ktoré boli syntetizované starými metódami - ožarovaním α-časticami. Teraz na scénu vstúpili silnejšie projektily – zrýchlené viacnásobne nabité ióny rôznych prvkov. Definícia chemickej povahy Mendelevium spočítaným počtom svojich atómov položilo základ úplne novej vedeckej disciplíne – fyzikálnej chémii jednotlivých atómov.

Symbol prvku č. 102 č. - v periodickom systéme je uvedený v zátvorkách. A v týchto zátvorkách sa skrýva dlhá a komplikovaná história tohto prvku.

O syntéze nobélia informovala v roku 1957 medzinárodná skupina fyzikov pracujúcich v Nobelovom inštitúte (Štokholm). Po prvýkrát boli na syntézu nového prvku použité ťažké urýchlené ióny. Boli to ióny 13 C, ktorých tok smeroval do terča kúria. Vedci dospeli k záveru, že sa im podarilo syntetizovať izotop 102. prvku. Meno dostal na počesť zakladateľa Nobelovho inštitútu, vynálezcu dynamitu, Alfreda Nobela.

Uplynul rok a experimenty štokholmských fyzikov boli takmer súčasne reprodukované v Sovietskom zväze a USA. A ukázala sa úžasná vec: výsledky sovietskych a amerických vedcov nemali nič spoločné ani s prácou Nobelovho inštitútu, ani navzájom. Nikto a nikde inde nedokázal zopakovať experimenty uskutočnené vo Švédsku. Z tejto situácie vznikol dosť smutný vtip: „Z Nobela ostalo len jedno Nie“ (Nie – v preklade z angličtiny znamená „nie“). Symbol, narýchlo umiestnený v periodickej tabuľke, neodrážal skutočný objav prvku.

Spoľahlivú syntézu prvku č.102 urobila skupina fyzikov z Laboratória jadrových reakcií Spoločného ústavu jadrového výskumu. V rokoch 1962-1967. Sovietski vedci syntetizovali niekoľko izotopov prvku č.102 a skúmali jeho vlastnosti. Potvrdenie týchto údajov bolo získané v Spojených štátoch. Symbol Nie, ktorý na to nemá právo, je však stále v 102. bunke tabuľky.

Lawrencium, prvok č. 103 so symbolom Lw, pomenovaný po vynálezcovi cyklotrónu E. Lawrenceovi, bol syntetizovaný v roku 1961 v USA. Ale tu nie sú zásluhy sovietskych fyzikov o nič menšie. Získali niekoľko nových izotopov lawrencia a prvýkrát študovali vlastnosti tohto prvku. Lawrencium tiež vzniklo použitím ťažkých iónov. Kalifornský terč bol ožiarený iónmi bóru (alebo terčík americium iónmi kyslíka).

Prvok č.104 prvýkrát získali sovietski fyzici v roku 1964. Bombardovanie plutónia neónovými iónmi viedlo k jeho syntéze. 104. prvok dostal názov kurchatovium (symbol Ki) na počesť vynikajúceho sovietskeho fyzika Igora Vasilieviča Kurčatova.

105. a 106. prvok tiež prvýkrát syntetizovali sovietski vedci - v roku 1970 a v roku 1974. Prvý z nich, produkt bombardovania amerícia neónovými iónmi, bol nazvaný nilsborium (Ns) na počesť Nielsa Bohra. Syntéza druhého sa uskutočnila nasledovne: olovený terč bol bombardovaný iónmi chrómu. Syntézy prvkov 105 a 106 sa uskutočnili aj v USA.

O tom sa dozviete v nasledujúcej kapitole a tú súčasnú uzavrieme krátkym príbehom o tom, ako na to

ako študovať vlastnosti prvkov druhej stovky.

Experimentátori stoja pred fantasticky náročnou úlohou.

Tu sú jeho počiatočné podmienky: je zadaných niekoľko množstiev (desiatok, v najlepšom prípade stoviek) atómov nového prvku a atómy majú veľmi krátku životnosť (polčasy sa merajú v sekundách alebo dokonca zlomkoch sekundy). Je potrebné dokázať, že tieto atómy sú atómami skutočne nového prvku (tj určiť hodnotu Z, ako aj hodnotu hmotnostného čísla A, aby sme vedeli, o ktorý izotop nového transuránu ide) a študovať jeho najdôležitejšie chemické vlastnosti.

Pár atómov, malá životnosť...

Vedci prichádzajú na pomoc rýchlosti a najvyššej vynaliezavosti. No moderný bádateľ – špecialista na syntézu nových prvkov – musí vedieť nielen „obuť blchu“. Musí ovládať aj teóriu.

Nasledujme základné kroky, pomocou ktorých sa identifikuje nový prvok.

najdôležitejšie vizitka v prvom rade slúžia rádioaktívne vlastnosti, ktorými môže byť emisia α-častíc alebo spontánne štiepenie. Každé α-aktívne jadro je charakterizované špecifickými energiami α-častíc. Táto okolnosť umožňuje buď identifikovať známe jadrá, alebo dospieť k záveru, že boli objavené nové. Napríklad štúdiom vlastností α-častíc sa vedcom podarilo získať spoľahlivé dôkazy o syntéze 102. a 103. prvku.

Energetické fragmentačné jadrá vytvorené v dôsledku štiepenia sú oveľa ľahšie detekovateľné ako alfa častice, kvôli oveľa vyššej energii fragmentov. Na ich registráciu sa používajú dosky vyrobené zo skla špeciálnej kvality. Fragmenty zanechávajú na povrchu platní mierne viditeľné stopy. Doštičky sú potom chemicky ošetrené (leptané) a starostlivo skúmané pod mikroskopom. Sklo sa rozpúšťa v kyseline fluorovodíkovej.

Ak sa sklenená platňa vypálená úlomkami vloží do roztoku kyseliny fluorovodíkovej, tak na miestach, kde úlomky spadli, sa sklo rýchlejšie rozpustí a vytvoria sa tam diery. Ich rozmery sú stokrát väčšie ako pôvodná stopa, ktorú fragment zanechal. Jamky je možné pozorovať pod mikroskopom pri malom zväčšení. Ostatné rádioaktívne emisie spôsobujú menšie poškodenie sklenených povrchov a po leptaní nie sú viditeľné.

O tom, ako prebiehal proces identifikácie nového prvku, hovoria autori syntézy kurchatovium: "Experiment prebieha. Štyridsať hodín neónové jadrá nepretržite bombardujú plutóniový terč. Štyridsať hodín páska nesie syntetický jadier na sklenené platne. Nakoniec sa cyklotrón vypne. „Tešíme sa na výsledok. Ubehne niekoľko hodín. Pod mikroskopom sa našlo šesť stôp. Z ich polohy sa vypočítal polčas rozpadu. Ukázalo sa, že v časovom intervale od 0,1 do 0,5 s.“

A tu je, ako tí istí vedci hovoria o hodnotení chemickej povahy kurchatovium a nilsborium. "Schéma štúdia chemických vlastností prvku č. 104 je nasledovná. Atómy spätného rázu vychádzajú z cieľa do prúdu dusíka, v ňom sa spomaľujú a následne chlórujú. Zlúčeniny 104. prvku s chlórom ľahko prenikajú cez špeciálny filter , ale všetky aktinidy neprejdú. Ak by 104. prvok patril do série aktinoidov, potom by bol oneskorený filtrom. Štúdie však ukázali, že 104. prvok je chemickým analógom hafnia. Toto je najdôležitejší krok smerom k naplnenie periodickej tabuľky novými prvkami.

Potom sa v Dubni skúmali chemické vlastnosti 105. prvku. Ukázalo sa, že jeho chloridy sú adsorbované na povrchu trubice, po ktorej sa pohybujú od cieľa pri teplote nižšej ako chloridy hafnia, ale vyššej ako chloridy nióbu. Takto sa mohli správať len atómy prvku, ktoré sa chemickými vlastnosťami blížia tantalu. Pozrite sa na periodickú tabuľku: chemickým analógom tantalu je prvok číslo 105! Preto experimenty s adsorpciou na povrchu atómov 105. prvku potvrdili, že jeho vlastnosti sa zhodujú s vlastnosťami predpovedanými na základe periodického systému.