Umetna kombinacija vsebinskih elementov. Umetne organske spojine. Priključki na kovinskih zobatih ploščah

Togi povezovalni elementi mostov... Obstajajo 3 vrste togih povezav:
Cast.
Konvencionalno ali lasersko varjenje.
Keramične.

Cast povezave vnaprej izdelan iz voska na voščenih šablonah umetnih zob in retainerji, tako da se mostiček lahko vlije v en blok. To odpravlja potrebo po nadaljnjem varjenju. Toda odlitek mora biti bolj natančen, več enot vključuje protezo. Majhne deformacije, ki nastanejo med hlajenjem staljene kovine, so lahko pri izdelavi ene enote povsem sprejemljive, vendar večkratno pomnožene vodijo do nezadovoljivega končnega rezultata.

Cast povezave močnejši od varilnih in jih je tudi lažje skriti. Zaradi tega so dolgi mostički pogosto vlivani v 3-4 dele, pri čemer ločnica poteka skozi umetni zob. Pred fasiranjem s keramiko se ogrodje umetnega zoba obnovi z visoko preciznim varjenjem – tako so vsi spoji uliti. Varjenje umetnega zoba je zelo trpežno, prvič, zaradi večje površine v primerjavi s povezovalnim elementom, in drugič, zaradi keramične prevleke.

Vse bolj priljubljen način povezave komponente mostu postane tehnika laserskega varjenja. Je močnejši kot običajno, pa tudi enostavnejši in hitrejši, čeprav zahteva zapleteno in drago opremo.

Povezave z uporabo običajnega in laserskega varjenja se uporablja, če so komponente mostu izdelane ločeno. To je potrebno, kadar so sestavljeni iz različnih materialov (na primer fiksacijske krone iz zlata in kovinsko-keramičnega umetnega zoba).

Keramične spojine uporablja se samo v popolnoma keramičnih protezah. Opisovanje njihove izdelave je izven obsega te knjige, vendar je treba za takšne spojine uporabiti tudi načelo higienske dostopnosti.

Premični povezovalni elementi... Pomični sklepi so vedno zasnovani tako, da umetni zob ne pogrezne pod žvečilno obremenitvijo. To pomeni, da mora imeti vdolbina manjšega držala vedno trdno podlago, na katero se naslanja štrleči del spoja. Včasih je pri majhnih umetnih zobeh in kratki protezi to edina sila, ki se ji je treba upreti, vdolbina v retainerju pa je lahko precej plitva. To je najpogostejša oblika za toge restavracije, ki zahtevajo minimalno pripravo.

Vendar z daljšo ramo proteza Pomični sklep se mora upreti tudi bočnemu premičnemu momentu, ki deluje na umetne zobe, in (pri mezialni razporeditvi gibljivega sklepa) silam, usmerjenim distalno in prispevajo k ločitvi delov proteze. V tem primeru mora biti utor priključka v obliki golobjega repa in zožen, tako da se lahko zatič v njem nekoliko premika navzgor in navzdol ter hkrati trdno prilega podnožju.

Obstaja več načinov izdelave. Najprej lahko vosek oblikujete v manjši, zarezo držalo, nato odlijete in končate s stožčastim svedrom. Po tem se na umetni zob ročno nanese plast voska, tako da ustreza dobljeni obliki vdolbine, vlivanje se izvede po voščeni šabloni. Preden poskusite okvir, sta oba dela povezana skupaj.

V nekaterih primerih zarezo lahko izdelamo na že pripravljenem litem ogrodju, ki ga nato namestimo v ustno votlino, nato pa se vzamejo odtisi, vključno s pripravljenimi opornimi zobmi.

Je lahko uporabljen že pripravljene predloge iz akrila vgrajena v voščeni del umetnega zoba in manjšega retainerja. Manjši retainer in preostali del proteze se nato odlije ločeno.

Kot premični povezovalni elementi uporabljajo tudi že pripravljene kovinske nastavke z zatiči, vendar zagotavljajo preveč togo oprijem, zaradi česar je lahko gibljivost delov proteze močno omejena. V tem primeru bi moral manjši retainer imeti višjo stopnjo retencije za oporni zob od običajne.

Pripravljeni vijačni nosilci se uporabljajo kot del mostičkov s togo fiksacijo za povezavo 2 delov v primeru, da oporna zoba nista vzporedna.

- Vrnitev na kazalo razdelka " "

Vse snovi, ki vsebujejo ogljikov atom, poleg karbonatov, karbidov, cianidov, tiocianatov in ogljikove kisline, so organske spojine. To pomeni, da jih lahko ustvarijo živi organizmi iz ogljikovih atomov z encimskimi ali drugimi reakcijami. Danes je veliko organskih snovi mogoče sintetizirati umetno, kar omogoča razvoj medicine in farmakologije ter ustvarjanje visoko trdnih polimernih in kompozitnih materialov.

Razvrstitev organskih spojin

Organske spojine so najštevilčnejši razred snovi. Tukaj je približno 20 vrst snovi. Različni so v kemične lastnosti se razlikujejo po svojih fizičnih lastnostih. Razlikujejo se tudi njihova tališča, masa, hlapnost in topnost ter njihovo agregacijsko stanje v normalnih pogojih. Med njimi:

• ogljikovodiki (alkani, alkini, alkeni, alkadieni, cikloalkani, aromatski ogljikovodiki);
• aldehidi;
• ketoni;
• alkoholi (dvoatomski, monohidrični, polihidrični);
• etri;
• estri;
• karboksilne kisline;
• amini;
• amino kisline;
• ogljikovi hidrati;
• maščobe;
• beljakovine;
• biopolimeri in sintetični polimeri.

Ta razvrstitev odraža značilnosti kemične strukture in prisotnost posebnih atomskih skupin, ki določajo razliko v lastnostih dane snovi. Na splošno je klasifikacija, ki temelji na konfiguraciji ogljikovega skeleta, ki ne upošteva značilnosti kemičnih interakcij, videti drugače. V skladu z njegovimi določbami se organske spojine delijo na:

• alifatske spojine;
• aromatične snovi;
• heterociklične snovi.

Ti razredi organskih spojin imajo lahko izomere v različnih skupinah snovi. Lastnosti izomerov so različne, čeprav je njihova atomska sestava lahko enaka. To izhaja iz določb, ki jih je določil A.M. Butlerov. Prav tako je teorija strukture organskih spojin vodilna osnova za vse raziskave v organski kemiji. Postavljen je na isto raven kot Mendelejevski periodični zakon.

Sam koncept kemijske strukture je uvedel A. M. Butlerov. V zgodovini kemije se je pojavil 19. septembra 1861. Prej so bila v znanosti različna mnenja in nekateri znanstveniki so popolnoma zanikali prisotnost molekul in atomov. Zato v organski in anorganski kemiji ni bilo reda. Poleg tega ni bilo nobenih pravilnosti, po katerih bi bilo mogoče presojati lastnosti določenih snovi. Hkrati so bile tudi spojine, ki so z enako sestavo kazale različne lastnosti.

Izjave AM Butlerova so v veliki meri usmerile razvoj kemije v pravo smer in zanj ustvarile trdne temelje. Preko nje je bilo mogoče sistematizirati nakopičena dejstva, in sicer kemična oz fizične lastnosti nekatere snovi, vzorce njihovega vstopa v reakcije itd. Zahvaljujoč tej teoriji je postalo mogoče celo napovedovanje načinov pridobivanja spojin in prisotnost nekaterih skupnih lastnosti. In kar je najpomembneje, AM Butlerov je pokazal, da je strukturo molekule snovi mogoče razložiti z električnimi interakcijami.

Logika teorije zgradbe organskih snovi

Ker so do leta 1861 v kemiji mnogi zavračali obstoj atoma ali molekule, je teorija organskih spojin postala revolucionaren predlog za znanstveni svet. In ker sam A.M.Butlerov izhaja le iz materialističnih sklepov, mu je uspelo ovreči filozofske ideje o organski snovi.

Pokazal je, da je molekularno strukturo mogoče prepoznati empirično s kemičnimi reakcijami. Na primer, sestavo katerega koli ogljikovega hidrata lahko ugotovimo tako, da sežgemo določeno količino le-tega in preštejemo nastalo vodo in ogljikov dioksid. Količina dušika v molekuli amina se izračuna tudi med zgorevanjem z merjenjem prostornine plinov in sproščanja kemične količine molekularnega dušika.

Če presoje Butlerova o kemični strukturi, odvisno od strukture, upoštevamo v nasprotni smeri, se nakaže nov sklep. Namreč: če poznamo kemično zgradbo in sestavo snovi, lahko empirično domnevamo njene lastnosti. Najpomembneje pa je, da je Butlerov pojasnil, kaj najdemo v organskih snoveh velika količina snovi, ki imajo različne lastnosti, vendar imajo enako sestavo.

Splošna določila teorije

Butlerov A.M. je s preučevanjem in raziskovanjem organskih spojin ugotovil nekaj najpomembnejših zakonitosti. Združil jih je v določila teorije, ki pojasnjuje zgradbo kemikalij organskega izvora. Teorija je naslednja:

• v molekulah organskih snovi so atomi med seboj povezani v strogo določenem zaporedju, ki je odvisno od valence;
• kemična struktura je neposredni vrstni red, po katerem so atomi v organskih molekulah povezani;
• kemična struktura določa prisotnost lastnosti organske spojine;
• odvisno od strukture molekul z enako količinsko sestavo je možen pojav različnih lastnosti snovi;
• vse atomske skupine, ki sodelujejo pri tvorbi kemične spojine, medsebojno vplivajo druga na drugo.

Vsi razredi organskih spojin so zgrajeni po načelih te teorije. Ko je postavil temelje, je Butlerov A.M. lahko razširil kemijo kot področje znanosti. Pojasnil je, da je zaradi dejstva, da ima ogljik v organskih snoveh valenco štiri, določena raznolikost teh spojin. Prisotnost številnih aktivnih atomskih skupin določa pripadnost snovi določenemu razredu. In prav zaradi prisotnosti specifičnih atomskih skupin (radikalov) se pojavijo fizikalne in kemijske lastnosti.

Ogljikovodiki in njihovi derivati

Te organske spojine ogljika in vodika so po sestavi najpreprostejše med vsemi snovmi v skupini. Predstavljajo jih podrazred alkanov in cikloalkanov (nasičeni ogljikovodiki), alkeni, alkadieni in alkatrieni, alkini (nenasičeni ogljikovodiki), pa tudi podrazred aromatskih snovi. V alkanih so vsi ogljikovi atomi povezani samo z enim C-C komunikacija yu, zaradi česar v sestavo ogljikovodikov ni mogoče vključiti niti enega atoma H.

V nenasičene ogljikovodike je lahko vodik vgrajen na mestu dvojne vezi C = C. Tudi vez C-C je lahko trojna (alkini). To omogoča tem snovem, da vstopijo v različne reakcije, povezane z redukcijo ali dodatkom radikalov. Vse druge snovi zaradi lažjega preučevanja njihove sposobnosti prehajanja v reakcije se štejejo za derivate enega od razredov ogljikovodikov.

Alkoholi

Alkoholi se imenujejo organske kemične spojine, ki so bolj zapletene kot ogljikovodiki. Sintetizirajo se kot posledica encimskih reakcij v živih celicah. Najbolj tipičen primer je sinteza etanola iz glukoze s fermentacijo.

V industriji se alkoholi pridobivajo iz halogenih derivatov ogljikovodikov. Zaradi zamenjave atoma halogena s hidroksilno skupino nastanejo alkoholi. Monohidrični alkoholi vsebujejo samo eno hidroksilno skupino, polihidrični alkoholi - dve ali več. Primer dihidričnega alkohola je etilen glikol. Polihidrični alkohol je glicerin. Splošna formula za alkohole je R-OH (R je ogljikova veriga).

Aldehidi in ketoni

Ko alkoholi vstopijo v reakcije organskih spojin, povezane z izločanjem vodika iz alkoholne (hidroksilne) skupine, se dvojna vez med kisikom in ogljikom zapre. Če ta reakcija poteka pri alkoholni skupini, ki se nahaja na končnem ogljikovem atomu, potem nastane aldehid. Če se atom ogljika z alkoholom ne nahaja na koncu ogljikove verige, potem je rezultat reakcije dehidracije proizvodnja ketona. Splošna formula ketonov je R-CO-R, aldehidi R-COH (R je ogljikovodikov radikal verige).

Etri (enostavni in zapleteni)

Kemična struktura organskih spojin tega razreda je zapletena. Za etre velja, da so reakcijski produkti med dvema molekulama alkohola. Ko se voda odcepi od njih, nastane spojina vzorec R-O-R... Mehanizem reakcije: izločanje vodikovega protona iz enega alkohola in hidroksilne skupine iz drugega alkohola.

Estri so produkti reakcije med alkoholom in organsko karboksilno kislino. Reakcijski mehanizem: izločanje vode iz alkoholne in karboksilne skupine obeh molekul. Vodik se odcepi od kisline (pri hidroksilni skupini), sama OH skupina pa se loči od alkohola. Nastala spojina je prikazana kot R-CO-O-R, kjer bukev R pomeni radikale - preostanek ogljikove verige.

Karboksilne kisline in amini

Karboksilne kisline so posebne snovi, ki igrajo pomembno vlogo pri delovanju celice. Kemična struktura organskih spojin je naslednja: ogljikovodikov radikal (R) z vezano karboksilno skupino (-COOH). Karboksilna skupina se lahko nahaja le na skrajnem ogljikovem atomu, ker je valenca C v skupini (-COOH) 4.

Amini so enostavnejše spojine, ki so pridobljene iz ogljikovodikov. Tukaj se pri katerem koli atomu ogljika nahaja aminski radikal (-NH2). Obstajajo primarni amini, v katerih je skupina (-NH2) vezana na en ogljik (splošna formula R-NH2). Sekundarni amini združujejo dušik z dvema ogljikovima atomoma (formula R-NH-R). V terciarnih aminih je dušik povezan s tremi ogljikovimi atomi (R3N), kjer je p radikal, ogljikova veriga.

Amino kisline

Aminokisline so kompleksne spojine, ki kažejo lastnosti tako aminov kot kislin organskega izvora. Obstaja več vrst, odvisno od lokacije aminske skupine glede na karboksilno skupino. Najpomembnejše so alfa aminokisline. Tukaj se aminska skupina nahaja na ogljikovem atomu, na katerega je vezan karboksil. To vam omogoča, da ustvarite peptidno vez in sintetizirate beljakovine.

Ogljikovi hidrati in maščobe

Ogljikovi hidrati so aldehidni alkoholi ali ketalkoholi. To so spojine z linearno ali ciklično strukturo, pa tudi polimeri (škrob, celuloza itd.). Njihova najpomembnejša vloga v celici je strukturna in energetska. Maščobe oziroma lipidi opravljajo enake funkcije, le sodelujejo v drugih biokemičnih procesih. Z vidika kemične strukture je maščoba ester organskih kislin in glicerina.

Zaradi omejene velikosti drevesa je ustvarjanje gradbenih konstrukcij velikih razponov ali višin iz njega nemogoče brez povezovanja posameznih elementov. Priključki lesenih elementov za povečanje prečnega prereza konstrukcije se imenujejo zborovanje, in za povečanje njihove vzdolžne dolžine - spajanje, pod kotom in pritrditev na nosilce - s sidranjem.

Po naravi dela so vse glavne povezave razdeljene na:

Brez posebnih povezav (čelni omejevalniki, izrezi);

Kompresijske naramnice (ključi za čevlje);

Z upogibnimi naramnicami (sorniki, palice, žeblji, vijaki, plošče);

Z nateznimi vezmi (sorniki, vijaki, sponke);

S strižnimi vezmi (lepilnimi šivi).

Po naravi dela spojev lesenih konstrukcij jih delimo na upogljive in toge. Skladne so izdelane brez uporabe lepil. Deformacije v njih nastanejo kot posledica puščanja.

Povezave elementov lesenih konstrukcij po metodi prenosa sil so razdeljene na naslednje vrste:

1) spoji, pri katerih se sile prenašajo z neposrednim poudarkom kontaktnih površin elementov, ki jih je treba povezati, na primer z oporo v nosilnih delih elementov, rezom itd .;

2) povezave na mehanskih vezjih;

3) lepljeni spoji.

Mehanske v spojih lesenih konstrukcij imenujemo delovne vezi različnih vrst iz trdega lesa, jekla, različnih zlitin ali plastičnih mas, ki jih lahko vstavljamo, režemo, privijamo ali vtiskamo v leseno telo povezanih elementov. Mehanske vezi, ki se najpogosteje uporabljajo v sodobnih lesenih konstrukcijah, so mozniki, zatiči, sorniki, žeblji, vijaki, podložke za ključe, zatiči in kovinske zobate plošče.

Nosilnost in deformabilnost lesenih konstrukcij je v veliki meri odvisna od načina povezovanja posameznih elementov. Povezave napetih lesenih elementov so običajno povezane z lokalno oslabitvijo. V oslabljenem delu raztegnjenih lesenih elementov je koncentracija nevarnih, ki se pri izračunu lokalnih napetosti ne upoštevajo. Največja nevarnost v čelnih in nodalnih spojih raztegnjenih lesenih elementov so strižne in cepilne napetosti. Poslabša se v primeru nalaganja teh napetosti na napetosti, ki nastanejo v lesu zaradi njegovega krčenja.

Sekanje in trganje vzdolž in čez zrno sta krhka vrsta obdelave lesa. V nasprotju z delom konstrukcijskega jekla v teh primerih v lesu ne pride do plastične izravnave napetosti. Da bi zmanjšali tveganje zaporednega, po delih, krhkega zloma zaradi sekanja ali lomljenja v raztegnjenih elementih lesenih konstrukcij, je treba nevtralizirati naravno krhkost lesa z viskozno kovnostjo dela njihovih spojev. Kolaps spada med najbolj viskozne vrste lesenih del, za katere je značilna največja količina dela trajne odpornosti. Z drugimi besedami, zahteva po žilavosti za spoje vseh vrst lesenih konstrukcijskih elementov je zmanjšana na zahtevo, da se zagotovi izenačitev napetosti v vzporednih delovnih nosilcih ali deskah, pri čemer se uporabi viskozna kovnost dela lesa za drobljenje, preden se krhki lomi zaradi pretrganja. ali lahko pride do lomljenja.

Za dajanje žilavosti spojem raztegnjenih lesenih elementov se praviloma uporablja načelo frakcijske strukture, ki omogoča, da se izognemo nevarnosti sekanja lesa s povečanjem površine sekanja (narišite povezavo z enim vijakom in več manjšimi premeri).

Kontaktne povezave lesenih elementov. Frontalni rez.

S kontaktnimi spoji lesenih elementov so spoji, pri katerih se sile z enega elementa na drugega prenašajo preko njihovih obdelanih in odžaganih kontaktnih površin. Poleg tega imajo delovni priključki, ki so dobavljeni v takih povezavah, funkcijo pritrditve posameznih elementov in služijo kot zasilni priključki. Pri kontaktnih spojih se izkaže, da je drobilno delo lesa odločilno. Prednost enostavne nosilne povezave je rahel vpliv na njihovo delo deformacij lesa pri nihanjih temperaturnih in vlažnih razmer, še posebej, če so tlačne sile povezanih elementov usmerjene vzdolž vlaken. Kontaktne spoje s stiskanjem, pravokotno na vlakna, najdemo v spojih stebrov na mestih, kjer se nalegajo na vodoravne nosilce, nosilce gred, tramov, drogov na stenah. V teh primerih se izračun zmanjša na določitev preverjanja strižnih napetosti vzdolž kontaktnih površin in njihovo primerjavo z načrtovano odpornostjo. Odpornost lesa čez vlakna je majhna, zato je treba pod delovanjem velikih sil povečati podporne površine ali kontaktne površine elementov, ki jih je treba povezati. Metode so prikazane na sliki.

Če ni možnosti povečanja kontaktne površine, se uporabljajo stranske blazinice iz vezanega lesa na zatiči ali lepilo, ki porazdelijo obremenitev na večjo globino elementa. Druga metoda ojačitve lepljenih nosilcev v nosilnem delu, ki je bila razvita pri nas, je v tem, da se ležajni kot razreže pod kotom 45 °, ga obrnete za 90 ° in ga prilepite. S tem dosežemo največjo odpornost lesa na drobljenje (po zrnu).

Pri gradnji regalov po dolžini naletimo na kontaktne spoje lesenih elementov z delovanjem sil vzdolž vlaken. V tem primeru je odpornost proti drobljenju največja, vendar obstaja nevarnost medsebojnega prodiranja lesenih elementov zaradi dejstva, da lahko gostejše plasti enega elementa sovpadajo z manj gostimi drugimi. Da preprečite premik koncev, namestite cilindrične zatiče na koncih ali stranskih ploščah. V tem primeru se izračun za drobljenje ne izvede in je omejen na izračun za vzdolžno upogibanje.

Delo lesa za drobljenje pod kotom se pojavi, ko so nagnjeni elementi povezani (glej sliko Zgornja tetiva strešnikov). Preverite zmečkanje pod kotom.

Frontalni rez. Zareza je povezava, pri kateri se sila tlačnega elementa prenese na drug element neposredno brez oblog ali delovnih vezi. Glavno področje uporabe so vozlišni spoji v tlakovanih in hlodah, vključno v podpornih vozliščih naslona stisnjenega zgornjega pasu na raztegnjenega spodnjega. Elemente, ki jih je treba povezati, je treba pritrditi s pomožnimi vezmi - sorniki, sponkami, nosilci, ki so zasnovani za montažne obremenitve.

Čelni rez lahko izgubi svojo nosilnost, ko je doseženo eno od 3 mejnih stanj: 1) zaradi porušitve zaporne ploščadi, 2) zaradi odkockanja zaporne ploščadi, 3) zaradi pretrganja spodnjega jermena, ki je oslabljen zaradi reza.

Območje porušitve je določeno z globino reza, ki ne sme biti večja od 1/3 višine raztegnjenega elementa. Odločilnega pomena je praviloma nosilnost reza iz stanja sekanja. V skladu s SNiP II-25-80 se čelni rez za lomljenje za kot 45 ° izračuna z določitvijo povprečja strižne napetosti po dolžini območja lomljenja po formuli: , kjer je izračunana odpornost lesa na sekanje, je izračunana dolžina površine sekanja, e je ramena strižnih sil, - = koeficient 0,25. Za kot 30º:.

Priključki podložke s ključem in ključem.

Ključi so vstavki iz trdega lesa, jekla ali plastike, ki se prilegajo med blazinice, da so odporni na striženje. Obstajajo prizmatični leseni vzdolžni ključi, ko se smeri lesnega zrna ključev in elementov, ki jih je treba spojiti, sovpadajo, in prečni, ko je smer vlaken pravokotna. Vzporedni ključi delujejo za drobljenje in sekanje. Možna je uporaba kovinskih tee ključev. Posebnost moznikov je pojav prevračanja in posledično videz reže med povezanimi elementi. Za zaznavanje potiska je potrebno namestiti vezne vijake. Dolžina ključev je vzeta najmanj. Globina vstavljanja moznikov v tramove mora biti najmanj 2 cm in ne več kot 1/5 višine palice, hlodov pa najmanj 3 cm in ne več kot ¼ premera hloda.

Izračun ključnih povezav se zmanjša na preverjanje nosilnosti za drobljenje in drobljenje. Pri izračunu v večvrstnih povezavah se zaradi neenakomerne porazdelitve sil uvede faktor 0,7.

Za povezavo lesenih konstrukcij pod različnimi koti so v vozliščih nameščeni okrogli sredinski mozniki z veznim vijakom na sredini.

Najpogosteje se uporabljajo podložke tipa ključev. Ključne spoje odlikuje visoka nosilnost in žilavost. V telo lesa se vtisnejo z udarno metodo ali s posebnimi sponkami. Pomanjkljivosti vključujejo: nastanek razpok v spojnih elementih, zmanjšanje nosilnosti zaradi neenakomernega pritiska na ključe v večvrstnih spojih.

Priključki na cilindrične moznike (jeklo, hrast, plastika, aluminij, žeblji, vijaki, lesni jereb) in ploščo.

Čepne povezave z vložki v vozliščih in na kovinskih zobatih (žebljih) ploščah.

Čepne povezave z vložki v vozliščih

Ko v vozliščih delujejo velike sile ali je več elementov povezanih, je težko zagotoviti prenos sil skozi kontaktne površine vseh parnih elementov. V takih primerih je priporočljivo uporabiti različne vložke v obliki vozlovnih plošč, ki povečajo površino enote in hkrati ustvarijo večstrižne delovne povezave. Plošče iz jekla in vezanega lesa se najpogosteje uporabljajo kot vozlišni vložki. Lahko se namestijo zunaj (prekrivke) in pritrdijo na zunanjo stran lesa povezanih elementov z uporabo enojnih strižnih moznikov ali pa se namestijo znotraj lesenega elementa (tesnila) v posebnih vrezih, tako da lahko delovne povezave delujejo kot večrezni mozniki. .

Priključki z blazinicami in tesnili na vijakih ali slepih cilindričnih zatičih so dovoljeni v primerih, ko je zagotovljena zahtevana gostota zatičev. Slepi jekleni cilindrični zatiči morajo imeti globino najmanj 5 premerov čepov. Prenos sil z enega lesenega elementa na drugega poteka zaporedno skozi zatiče, ploščo in zatiče drugega lesenega elementa. Presek plošč se določi na podlagi izračuna napetosti vzdolž oslabljenega odseka in zagotavljanja tlačne trdnosti v vtičnici pod moznikom. Pri moznikih se običajno uporabljajo jeklene plošče z debelino najmanj 5 mm. Luknje za gnezdo za zatiče so praviloma izvrtane hkrati v drevesu in v plošči. V tem primeru, če so tesnila jeklena, prvič naredijo luknjo s svedrom z d, ki ustreza vtičnici moznika v lesenem elementu (0,2-0,5 mm manj kot d moznika), nato kovinsko ploščo se odstrani iz reza in luknje v njem se izvrtajo na velikost premera moznika.

Tehnologija izdelave teh spojev je razmeroma naporna, vendar je utemeljena z dejstvom, da pri vgradnji kovinskih elementov v les (konci moznika in vijakov ostanejo pod površino elementa za 2 cm in na vrhu zlepljeni z lesenim vložek), se poveča požarna odpornost lesenih konstrukcij in njihova odpornost na delovanje kemično agresivnih medijev. Praviloma se v vozliščih lepljenih elementov velikega prereza uporabljajo spoji moznikov z jeklenimi tesnili.

Veliko lažje je izvesti povezave na nodalnih ploščah z debelino največ 2 mm, ki jih je mogoče brez predhodnega vrtanja prebiti z žeblji. Takšne povezave vključujejo sistem Grame. Tu se v tanke reže vstavijo kovinske plastike debeline 1-1,75 mm in jih prebodejo z žeblji.

Povezave lesenih elementov na tankih ploščah sistema "Grame": a - s trapezoidnimi ploščami; b - s trikotnimi ploščami.

Plošča, ki je v rezu v notranjosti lesenega elementa, ob sprejemanju nodalnih tlačnih sil deluje v vzdolžnem upogibu s prosto dolžino, ki je enaka razdalji med delovnima vezicama, ki pritrjujejo plošče na leseni element. Da se plošča ne upogiba, je treba zagotoviti njeno tesno prileganje na stranske robove reza in vzpostaviti delovne povezave s korakom, pri katerem plošča ne izboči.

Vijačne spoje z jeklenimi oblogami in tesnili je treba obravnavati na enak način kot običajne sorne spoje lesenih elementov, pri čemer določimo nosilnost vijakov glede na stanje upogibanja sornika in drobljenja lesa v vtičnici sornika. V tem primeru je treba pri izračunu iz pogoja upogibanja vzeti največja vrednost nosilnost moznika. Jeklene obloge in tesnila je treba preveriti glede napetosti vzdolž oslabljenega odseka in drobljenja pod moznikom.

Nodalne plošče so lahko izdelane iz drugih materialov, zlasti laminiranih materialov. Najbolj razširjene so povezave lesenih elementov na plošče iz bakelizirane vezane plošče. Uporabljajo se predvsem za lepljenje in druge povezave, ki se izvajajo neposredno na gradbišču. Povezave na obloge iz vezanega lesa in tesnila se izvajajo na cilindričnih zatičih iz trdega lesa, jekla ipd., na nohtih ali vijakih. Če se plošče iz vezanega lesa nahajajo zunaj lesenih elementov, so povezane z enojnimi strižnimi zatiči.

Večrezne povezave so možne tudi, če so plošče vgrajene v utore v lesenih elementih ali med njihove posamezne veje. Za obdelavo robov vezanih plošč se uporablja lepilo na osnovi sintetične smole. Njihova debelina je izbrana glede na premer moznika in od pogojev delovanja vezane plošče za drobljenje v gnezdu. Slednji so običajno razporejeni tako, da smer vlaken zunanjih plasti vezanega lesa sovpada s smerjo vlaken elementa, ki ga je treba spojiti, v katerem so velike sile, oziroma je ta kot 45 °.

Razvoj mozničnih spojev s ploščami v vozliščih je privedel do pojava moznikovih plošč. Ene prvih, ki so bile uporabljene za nodalne spoje konstrukcij z eno ali dvema vejema, so bile plošče za moznike sistema "Menig". Plošče tega sistema so izdelane iz pene debeline 3 mm in plasti sintetične smole, ojačane s steklenimi vlakni debeline 2 mm. V tej plošči so na vsaki strani plošče pritrjeni skozi dvorezne zatiče s premerom 1,6 mm in dolžino 25 mm ali več. Debelina fugiranih lesenih elementov je lahko do 80 mm.

Plošče za moznike so nameščene med spojene lesene elemente. Pri stiskanju se penasti sloj stisne in služi kot krmilnik za enakomerno vtiskanje zatičev v oba povezana elementa.

Pri svojem delu lahko sklepe na nohtnih ploščah primerjamo z delom nohtnih sklepov. Nosilnost spojev na ploščah Menig je 0,75-1,5 N na 1 mm 2 kontaktne površine.

Priključki za tlakovane lesene elemente velikega preseka na mozniških ploščah visoke nosilnosti so kovinske plošče s pritrjenimi mozniki premera 3-4 mm. Zatiči so lahko skozi, vtisnjeni v luknje plošče ali sestavljeni iz dveh polovic, pritrjenih na obe strani plošče s točkovnim varjenjem.

Uporaba spojev na ploščah za moznike zahteva skrbno izdelavo, izbiro materiala in stiskanje v posebnih hidravličnih stiskalnicah pod strogim nadzorom kakovosti.

Priključki na kovinskih zobatih ploščah.

V tuji gradbeni praksi so bile najbolj razširjene MW sistema Gang-Neil.

MZP so jeklene plošče debeline 1-2 mm, na eni strani katerih se po žigosanju na posebnih stiskalnicah dobijo zobje različnih oblik in dolžin. MWP je nameščen v parih na obeh straneh elementov, ki jih je treba povezati, tako da so vrste MWP nameščene v smeri vlaken pritrjenega lesenega elementa, v katerem delujejo največje sile.

Deskaste konstrukcije s spoji na kovinskih zobatih ploščah je treba uporabljati v stavbah V stopnje požarne odpornosti brez nadzemne dvižne in transportne opreme s temperaturnimi in vlažnimi delovnimi pogoji A1, A2, B1 in B2. Izdelavo konstrukcij je treba izvajati v specializiranih podjetjih ali v lesnoobdelovalnih delavnicah, opremljenih z opremo za montažo konstrukcij, stiskanje minimalne plače in kontrolne preskuse konstrukcij. Ročno pritiskanje na MZP je nesprejemljivo.

Nosilnost lesenih konstrukcij pri minimalni plači je določena s pogoji drobljenja lesa v gnezdih in upogibanjem zob plošč, pa tudi s pogoji trdnosti plošč pri delu na napetost, stiskanje, rezati.

Material za izdelavo konstrukcij je borov in smrekov les širine 100-200 mm, debeline 40-60 mm. kakovost lesa mora ustrezati zahtevam SNiP II-25-80 za materiale lesenih konstrukcij.

MZP je priporočljivo izdelati iz pločevine iz ogljikovega jekla 08kp ali 10kp v skladu z GOST 1050-74 z debelino 1,2 in 2 mm. Protikorozijska zaščita MZP se izvaja s pocinkanjem po GOST 14623-69 ali s premazi na osnovi aluminija v skladu s priporočili za protikorozijsko zaščito jeklenih vgrajenih delov in zvarjenih spojev montažnega armiranega betona. in betonske konstrukcije.

Lesene konstrukcije na spojih z minimalno plačo se zanašajo na sile, ki nastanejo med delovanjem stavb zaradi stalnih in začasnih obremenitev, pa tudi na sile, ki nastanejo pri transportu in montaži konstrukcij. Skozi strukture se izračunajo ob upoštevanju kontinuitete pasov in ob predpostavki, da so elementi rešetke na njih pritrjeni.

Nosilnost spoja na MZP N c, kN glede na pogoje drobljenja lesa in upogibanja zob pri nategu, strigu in stiskanju, ko elementi zaznavajo sile pod kotom na lesna vlakna, je določena z formula:

kjer je R izračunana nosilnost na 1 cm 2 delovne površine spoja, F p je izračunana površina MWB na zadnjičnem elementu, določena minus površine odsekov plošče v obliki trakovi širine 10 mm, ki mejijo na spojne linije elementov in odsekov plošč, ki se nahajajo zadaj zunaj območja racionalne lokacije MWP, ki je omejena s črtami, vzporednimi s črto spoja, ki potekajo na obeh straneh le-te na razdalji polovice dolžine spojne linije.

Upoštevanje ekscentričnosti uporabe sil na minimalno plačo pri izračunu podpornih vozlišč trikotnih nosilcev se izvede z zmanjšanjem izračunane nosilnosti povezave z množenjem s koeficientom h, določenim glede na naklon zgornje tetive. . Poleg tega se sama plošča preveri za napetost in rezanje.

Nosilnost MZP N p pod napetostjo najdemo po formuli:

kjer je b velikost plošče v smeri, pravokotni na smer sile, cm, R p je projektna natezna nosilnost plošče, kN / m.

Nosilnost MWP Q cf pri striženju se določi s formulo:

Q cf = 2l cf R cp,

kjer je l cf dolžina preseka plošče brez upoštevanja oslabitve, cm, R cf je izračunana nosilnost plošče za striženje, kN / m.

Pri kombiniranem delovanju strižne in natezne sile na ploščo mora biti izpolnjen naslednji pogoj:

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

Pri načrtovanju konstrukcij z minimalno plačo si je treba prizadevati za poenotenje standardnih velikosti minimalne plače in odsekov žaganega lesa v eni strukturi. Na obeh straneh vozlišča mora biti MZP enake standardne velikosti. Priključna površina na vsakem elementu (na eni strani priključne ravnine) mora biti najmanj 50 cm 2 za objekte z razponom do 12 m in najmanj 75 cm 2 za objekte z razponom do 18 m. Najmanjša razdalja od ravnine povezave elementov mora biti najmanj 60 mm. Minimalna plača mora biti postavljena tako, da je razdalja od stranskih robov lesenih elementov do skrajnih zob najmanj 10 mm.

Zategnjene povezave.

Natezne vezice vključujejo žeblje, vijake (vijake in žlebove), ki se izvlečejo, sponke, sponke, vezne vijake in trakove. Ločimo napetost in nenapetost, začasno (montažo) in trajno. Vse vrste povezav morajo biti zaščitene pred korozijo.

Nohti upirajo izvlečenju le s silami površinskega trenja med njimi in lesom gnezda. Sile trenja se lahko zmanjšajo, ko v lesu nastanejo razpoke, ki zmanjšajo tlačno silo žeblja, zato je za žeblje, ki delajo za izvlečenje, nujno upoštevati enake norme razmika, kot so sprejete za žeblje, ki delujejo kot upogibni zatiči (S 1 = 15d, S 2, 3 = 4d).

Pri statični uporabi obremenitve je konstrukcijsko določena nosilnost za izvlečenje enega žeblja, ki je vboden čez vlakna v skladu z normami razmika, določena s formulo:

T out £ R out pd gv l def,

pri čemer je R out izračunani izvlečni upor na enoto površine stika med žeblom in lesom, d gv premer žeblja, l prod izračunana dolžina stisnjenega dela žeblja, ki se upira izvleku, m .

V lesenih konstrukcijah (za začasne objekte) R vyd ,. Pri določanju Tout se vzame konstrukcijski premer žeblja največ 5 mm, tudi v primeru uporabe žebljev večje debeline.

Predvidena dolžina stiskanja zaščite za žebelj l (brez točke 1,5d) mora biti najmanj 10d in najmanj dvakratna debelina plošče, ki jo je treba zabiti. Po drugi strani mora biti debelina plošče, ki jo je treba pribiti, najmanj 4d.

Vijaki (vijaki, priviti z izvijačem) in lesni jerebi (vijaki s premerom 12-20 cm, priviti s ključem) se v lesu ne držijo le zaradi tornih sil, temveč tudi zaradi poudarka vijačnega navoja v utorih vijakov, ki jih izrezuje v lesu.

Razporeditev vijakov in jerebov ter dimenzije izvrtanih gnezd naj zagotavljajo tesno stiskanje palice jerebov, ne da bi jo razcepili. S 1 = 10d, S 2,3 = 5d. Premer dela vtičnice, ki meji na šiv, se mora natančno ujemati s premerom nenavojnega dela palice lesnih jerebov. Za zanesljivo zaustavitev vijačnega navoja divjega petelina, izvlečenega z vijaki, mora biti premer vdolbine vtičnice vzdolž celotne dolžine navojnega dela divjega petelina 2-4 mm manjši od njegovega polnega premera.

Če je med projektiranjem mogoče dovoliti redko razporeditev vijakov in lesnih žlebov s premerom največ 8-16 mm, se gnezda s premerom, zmanjšanim za 2-3 mm, izvrtajo po celotni dolžini ščipanja. .

Če so te zahteve izpolnjene, se izračunana nosilnost za izvleko vijaka ali jereba določi po formuli:

T out £ R out pd vijak l zaščita,

pri čemer je R out izračunani upor proti izvleku neprekinjenega dela vijaka ali jereba, d vijak je zunanji premer navojnega dela, m, l zaščita je dolžina navojnega dela vijaka ali jereba, m .

Vsi korekcijski faktorji za R out so uvedeni v skladu s popravki za odpornost proti stiskanju čez vlakna.

Za pritrditev kovinskih trakov, sponk, podložk ipd. na lesene tramove in deske je najbolje uporabiti pete in lesene vijake. V tem primeru lesni žlebovi in ​​vijaki nadomeščajo ne le zatiče, temveč tudi vezne vijake. Če se s pomočjo lesnih jerebov ali vijakov pritrdijo leseni ali vezani elementi, ki delujejo na trganje, ni odločilen upor proti izvleku navojnega dela, temveč odpor proti drobljenju lesa z glavo ruševca oz. vijak. V tem primeru je treba pod glavo postaviti kovinsko podložko 3,5d x 3,5d x 0,25d.

Sponke Iz okroglega (ali kvadratnega) jekla debeline 10-18 mm se uporabljajo kot pomožne raztegnjene ali pritrdilne vezi v konstrukcijah iz okroglega lesa ali tramov, v nosilcih mostov, odrih, hlodah itd. Pri lesenih konstrukcijah iz desk se sponke ne uporabljajo, saj razcepijo deske. Sponke se običajno zabijejo v masivni les s konci brez vrtanja lukenj. Nosilnost enega nosilca, tudi če se upoštevajo povečani standardi, ni določena.

Eksperimentalne študije so pokazale učinkovitost vožnje brez vrtanja sponk iz prečnih valjanih izdelkov d ck = 15 mm. Pri zadostni dolžini konice (6-7 d ck) je nosilnost takšnih nosilcev približno enaka nosilnosti moznika iz okroglega jekla s premerom 15 mm.

Sponke , na enak način kot se sponke nanašajo na raztegnjene vezi. Posebnost sponk je njihova zaprta lega glede na spojene lesene elemente.

Delovni vijaki in trakovi, tj. raztegnjeni kovinski elementi se uporabljajo kot sidra, obešanja, raztegnjeni elementi kovinsko-lesenih konstrukcij, zategovanje obokanih in obokanih konstrukcij itd. Vse elemente trakov in delovnih vijakov je treba preveriti z izračunom v skladu s standardi za jeklene konstrukcije in jih vzeti s premerom najmanj 12 mm.

Pri določanju nosilnosti raztegnjenih črnih jeklenih vijakov, oslabljenih z navojem, se upoštevata zmanjšana površina F NT in lokalna koncentracija napetosti s p; zato se predvidevajo nižje konstrukcijske upornosti. Konstrukcijski upornosti jekla pri vzporednem delovanju dvojnih in več ojnic in vijakov se zmanjšajo z množenjem s faktorjem 0,85, ob upoštevanju neenakomerne porazdelitve sil. Pri kovinskih trakovih se je treba izogibati lokalnemu oslabitvi delovnega odseka.

Delovne vijačne vezi in sponke se uporabljajo le v primerih, ko je potrebna montaža ali operativna nastavitev njihove dolžine. Nahajajo se na najbolj dostopnih mestih kovinsko-lesenih obokov in kmetij. Čelni spoj brez napetosti iz okroglega jekla za transport brez demontaže.

Zatezni spoji okroglih jeklenih puhov, ki so potrebni le v redkih primerih, se izvajajo z nateznimi spojkami z vsestranskimi navoji. Če ni tovarniško izdelanih spojk, lahko varjene spojke izdelamo iz dveh (ali bolje 4) kvadratnih matic levega in desnega navoja, zvarjenih skupaj z dvema jeklenima trakoma.

Vezni vijaki, ki so pretežno montažne vrednosti in niso izračunani na podlagi zaznavanja določene delovne sile, se uporabljajo v skoraj vseh vrstah spojev, vključno s spoji z mozniki in odrezki za zagotovitev tesnega prileganja montažnih desk, tramov ali hlodov. Prerez veznih vijakov je določen zaradi namestitvenih razlogov; mora biti čim večji, debelejši so elementi spoja, ki ga je treba povezati, t.j. večja je pričakovana odpornost na ravnalno ukrivljenost ukrivljenih ali poševnih desk ali tramov. V primeru nabrekanja lesa paketa desk, tesno privitih s sornikom, je palica sornika izpostavljena velikim vzdolžnim nateznim silam. Da bi se izognili zlomu sornika vzdolž odseka, oslabljenega z rezanjem, so podložke veznih vijakov predpisane z zmanjšano površino drobljenja lesa. Varno za pranje za spajanje v lesu. Nabrekanje mora nastati, preden prelomna napetost palice sornika doseže nevarno vrednost.

Zložljiv spoj z dvojnim stiskanjem za raztegnjene lepljene elemente. Lepilne spoje raztegnjenih lesenih elementov je raziskal V.G. Mihailov. Do zloma sklepov je prišlo zaradi cepitve pri nizkih strižnih napetostih vzdolž ravnine zloma. Najvišja povprečna lomna strižna napetost 2,4 MPa je bila dosežena na stičišču s klinastimi zagozdi.

Dvojni stisnjen spoj se prekriva s trakovi 1 iz trakovnega jekla, na katerega so privarjeni vogali 2. Sile iz raztegnjenih lesenih elementov se na jeklene plošče prenašajo preko križnih vijakov 3 in 4 ter zabojev z utori 5. Leseni trakovi 7 s poševnimi konci so prilepljeni na spojene elemente na koncih, da ustavijo vogale 6 tako, da strižna ravnina, ki se začne od vogala, ne sovpada z lepilnim šivom.

Analiza preizkusov nateznih spojev kaže, da sila, ki stisne element na začetku lomne ravnine med striženjem, ki nasprotuje nateznim napetostim, hkrati ustvarja dodatne strižne napetosti in s tem povečuje njihovo koncentracijo v nevarnem območju. Ko se na nasprotnem koncu strižne ravnine čez vlakna ustvari dodatna sila stiskanja (kot je to v obravnavanem spoju), se strižne napetosti izravnajo, njihova koncentracija in možnost raztezanja napetosti čez vlakna se zmanjša.

Spoj z dvojno kompresijo je natezno zložljivi spoj, ki ustvari začetno gostoto in omogoča ohranjanje v prihodnosti v delovnih pogojih (če pride do krčenja povezanih elementov).

Spoj na lesu se izračuna iz pogoja:

Povprečna vrednost izračunane strižne odpornosti se določi s formulo:

kjer je b = 0,125; e = 0,125 h.

Izvlečni ali prebojni spoji na lepljenih jeklenih palicah. Uporaba spojev na lepljenih palicah iz armature periodičnega profila s premerom 12-25 mm, ki delujejo za vlečenje in prebijanje, je dovoljena v delovnih pogojih konstrukcij pri sobni temperaturi največ 35 ° C.

Predhodno očiščene in razmaščene palice zlepimo z epoksidnimi spojinami v izvrtane luknje ali rezkane utore. Premer lukenj ali dimenzije utorov je treba vzeti za 5 mm večje od premera lepljenih palic.

Oblikovno nosilnost takšne palice za izvlečenje ali prebijanje vzdolž in čez vlakna v raztegnjenih in stisnjenih spojih elementov lesenih konstrukcij iz bora in smreke je treba določiti po formuli:

T = R sk × p × (d + 0,005) × l × k s,

kjer je d premer vezane palice, m; l je dolžina vgrajenega dela palice, m, ki jo je treba vzeti z izračunom, vendar ne manj kot 10d in ne več kot 30d; k c - koeficient, ki upošteva neenakomerno porazdelitev strižnih napetosti glede na dolžino vgrajenega dela palice, ki se določi s formulo: k c = 1,2 - 0,02 × (l / d); R sk - izračunana odpornost lesa na sekanje.

Razdalja med osemi lepljenih palic vzdolž vlaken je najmanj S 2 = 3d, do zunanjih robov pa najmanj S 3 = 2d.

Povezave enosmernih elementov na lepila.

Zahteve za strukturna lepila.

Enotno trdnost, trdnost in vzdržljivost lepilnih spojev v lesenih konstrukcijah je mogoče doseči le z uporabo vodoodpornih konstrukcijskih lepil. Trajnost in zanesljivost lepilne vezi sta odvisna od stabilnosti lepilnih vezi, vrste lepila, njegove kakovosti, tehnologije lepljenja, pogojev delovanja in površinske obdelave plošč.

Lepilni šiv mora zagotavljati trdnost oprijema, ki je enaka trdnosti lesa, za cepljenje vzdolž zrna in za napetost čez zrno. Trdnost lepilnega šiva, ki ustreza natezni trdnosti lesa vzdolž zrna, še ni dosežena, zato je treba pri raztegnjenih spojih površino površin, ki jih je treba lepiti, povečati za približno 10-krat poševno. rezanje konca z brki ali zobato konico.

Gostota stika lepila s površinami, ki jih lepimo, naj se ustvari tudi v viskozno-tekoči fazi strukturnega lepila, ki zapolni vse vdolbine in hrapavosti, zaradi zmožnosti omočenja površine, ki jo lepimo. Bolj gladke in čistejše ko so površine, ki jih lepimo, razrezane in bolj ko se oprijemajo ena na drugo, popolnejša je trdnost lepljenja, bolj enakomeren in tanjši je lepilni šiv. Lesena konstrukcija, monolitno zlepljena iz suhih tankih plošč, ima pomembno prednost pred palico, izrezano iz masivnega hloda, vendar je za uresničitev teh prednosti potrebno strogo upoštevanje vseh pogojev tehnologije industrijske proizvodnje lepljenih lesenih konstrukcij.

Ko se strukturno lepilo strdi, oblikovani lepilni šiv zahteva ne le enako trdnost in trdnost, temveč tudi vodoodpornost, toplotno odpornost in biostabilnost. Med preskusi naj bi uničenje prototipov lepilnih spojev potekalo predvsem vzdolž lesa, ki ga je treba lepiti, in ne vzdolž lepilnega spoja (z uničenjem notranjih, kohezivnih vezi) in ne v mejnem sloju med lepilnim spojem in materialom. lepiti (z uničenjem mejnih, lepilnih vezi).

Vrste lepil.

Lepilni spoji se uporabljajo že dolgo, predvsem v mizarstvu. V začetku 20. stoletja so v Švici, na Švedskem in v Nemčiji začeli uporabljati nosilne lesene konstrukcije na osnovi kazeinskega lepila. Vendar pa beljakovinska lepila živalskega izvora, še bolj pa rastlinskega izvora, niso v celoti izpolnjevala zahtev za spajanje elementov nosilnih konstrukcij.

Zelo pomemben je razvoj kemije polimernih materialov in proizvodnja sintetičnih lepil. Sintetični polimerni materiali z načrtovanimi lastnostmi zagotavljajo potrebno trdnost in vzdržljivost lepilnih spojev. Iskanje optimalne palete strukturnih lepil in ustreznih načinov linijske proizvodnje lepljenih konstrukcij se nadaljuje, zdaj pa obstaja nabor sintetičnih lepil, ki omogočajo spajanje lesenih delov stavbe ne le z lesom.

Za razliko od kazeinskih in drugih beljakovinskih lepil sintetična strukturna lepila tvorijo močan, vodoodporen lepilni šiv kot rezultat polimerizacije ali polikondenzacijske reakcije. Trenutno se uporabljajo predvsem resorcinol, fenol-resorcinol, alkilresorcinol, fenolna lepila. V skladu s SNiP II-22-80 je izbira vrste lepila odvisna od temperaturnih in vlažnih pogojev lepljenih konstrukcij.

Elastičnost in žilavost lepilnega spoja je še posebej pomembna pri spajanju lesenih elementov s kovinskimi, vezanimi, plastičnimi in drugimi konstrukcijskimi elementi, ki imajo temperaturne, krčljive in elastične lastnosti. Vendar pa je uporaba elastičnih gumijastih lepil v obremenjenih spojih na splošno nesprejemljiva zaradi nezadostne trdnosti takšnih spojev in njihovega prekomernega lezenja pri dolgotrajni obremenitvi.

Bolj suhe in tanjše so plošče, ki jih je treba lepiti, manjša je nevarnost, da se v njih razpokajo. Če pride do upogibanja zaradi krčenja premalo posušenih plošč še preden se je lepilna linija strdila, vendar po prenehanju pritiska stiskalnice, bo lepljenje nepovratno prekinjeno.

Vrste lepljenih spojev.

Raztegnjeni spoj lepljenih elementov je tovarniško izdelan na zobato konico z naklonom lepljenih površin približno 1:10. Ta enotna rešitev po trdnosti ni slabša od rešitve brkaste spojnice (z enakim naklonom), je varčnejša glede porabe lesa in je tehnološko naprednejša v proizvodnji; zato mora med tovarniško proizvodnjo v celoti zamenjati vse druge vrste spojev.

Nazobčana čepa deluje enako dobro pri napetosti, upogibanju, torziji in stiskanju. Glede na preskuse natezna trdnost takega spoja KB_3 ni nižja od trdnosti trdne palice, oslabljene zaradi vozla velikosti ¼-1/6 širine ustrezne strani elementa, normalnega za kategorijo 1 .

V praksi je priporočljivo uporabiti najbolj tehnološko napredno možnost z rezanjem konic pravokotno na obraz. Ta možnost je uporabna za poljubno širino lepljenih elementov, tudi rahlo ukrivljenih. Pri spajanju lepljenih blokov velikih prerezov je potrebno uporabiti hladno (ali toplo) lepljenje.

Za spajanje listov vezanega lesa v tovarniški proizvodnji je enaka enotna nezložljiva vrsta povezave brki spoj; njegova uporaba v obremenjenih konstrukcijskih elementih zahteva skladnost z naslednjimi pogoji, dolžina brkov je enaka 10-12 debelinam vezanega lesa, smer vlaken zunanjih furnirjev (srajc) pa mora sovpadati s smerjo delujočih sil . Oslabitev navadne vezane plošče z brkovim spojem upoštevamo s koeficientom K don = 0,6, bakelizirane vezane plošče pa s koeficientom 0,8.

Lepilne in lepilno-mehanske povezave elementov v konstrukcijah z uporabo plastike in načela njihovega izračuna.

Lepilni spoji so najučinkovitejši, vsestranski in običajni plastični spoji. Omogočajo lepljenje vseh materialov in plastike. Slabosti lepilne vezi: nizka prečna natezna trdnost - ločitev in omejena toplotna odpornost. Uporabljajo se termoreaktivna in termoplastična lepila.

Za vrste povezav glejte sl. Dolžina lepilnega šiva na vsaki strani spoja (dolžina prekrivanja) se določi tako, da se izračuna za rez, vendar ne manj kot 8 debelin listov za azbestni cement, 50 debelin za kovine, 20 debelin listov za steklena vlakna. Lepilni spoji najpogosteje delujejo strižno, v nekaterih primerih pa lahko spoj doživi sile, ki v njem povzročijo napetost, kar imenujemo pull-off. Glede na naravo porazdelitve nateznih napetosti po dolžini šiva ločimo enakomerno in neenakomerno ločitev. Pogosteje je trdnost lepilne plasti višja od trdnosti materiala, ki ga lepimo; v tem primeru je konstrukcijska odpornost določena z materialom, ki ga je treba spojiti. Za lepilne spoje se upoštevajo faktorji delovnih pogojev: temperaturni faktor; pogoji vlažnosti; atmosferske razmere.

Lepilno-kovinski spoji so kombinirani, sestavljeni iz točkovnih kovinskih spojev in lepilne plasti, ki se nahaja vzdolž celotnega šiva. Razlikovati med zvarjeno z lepilom, z lepilom z vijakom, z zakovičenjem z lepilom. Imajo večjo trdnost pri neenakomernem odtrganju. Močnejši pri strigu kot kovinski spoji. Strižna trdnost spojev lepila in kovine je opredeljena kot trdnost zakovice, vijaka ali zvara, pomnožena s faktorjem 1,25-2, da se upošteva učinkovitost lepila. Trdnost zakovice, vijaka se določi iz stanja drobljenja ali striženja, trdnost zvarjene točke pa iz stanja striženja.

Varjeni spoji plastičnih elementov in načela njihovega izračuna.

Varjeni plastični spoji se uporabljajo za spajanje elementov iz istega termoplastičnega materiala. Varjenje se izvaja s hkratnim delovanjem visoke temperature in tlaka. Prednosti: visoka gostota šivov, hitrost njihove izvedbe, preprostost tehnoloških operacij. Obstajata dva načina varjenja: varjenje v toku vročega zraka (podobno kot pri plinskem varjenju kovin) in kontaktna metoda (uporablja se pri varjenju pleksi stekla, vinilne plastike, polietilena). 1) Material in polnilna palica se zmehčata v toku vročega zraka, segretega na 250º. Toplotna pištola se uporablja kot vir toplega zraka. 2) Za pripravo varjenega šiva po eni od variant kontaktne metode so kontaktne točke dveh delov, ki se spajata, razrezane na brke z naklonom 1: 3 ... 1: 5, poravnane preko kontaktnega območja in pritrjen v tem položaju. Nato se šiv stisne in segreje. Trdnost zvara je nižja od trdnosti materiala. Za vinilno plastiko se trdnost zmanjša za 15-35% pri stiskanju, napetosti in upogibanju, pri preskušanju specifične udarne trdnosti pa se trdnost zmanjša za 90%.

Vrste kompozitnih palic in upoštevanje skladnosti vezi pri njihovem izračunu za centralno stiskanje.

Skladnost- sposobnost vezi med deformacijo konstrukcij, da omogočijo, da se spojeni nosilci ali deske premikajo ena glede na drugo.

Vrste sestavljenih palic: palice v snopu; palice s kratkimi distančniki; palice, katerih nekatere veje niso podprte na koncih.

Palice-paketi. Vse veje takšnih palic so na svojih koncih podprte in zaznavajo tlačno silo, razdalje med vezmi po dolžini palice pa so majhne in ne presegajo sedmih debelin vej. Izračun glede na os x-x, pravokotno na šive med vejami, se izvede kot za masivni prerez, saj je v tem primeru prožnost sestavljene palice enaka prožnosti ločene veje. Izračun glede na os y-y, vzporedno s šivi, se izvede ob upoštevanju duktilnosti vezi. Z majhno razdaljo med vezmi vzdolž dolžine palice, ki je enaka prosti dolžini veje, površina podprtih vej;

Dudtilnost povezav poslabša zmogljivost kompozitnega elementa v primerjavi z enakim elementom polnega prereza. Pri kompozitnem elementu na upogljivih vezi se zmanjša nosilnost, poveča se deformabilnost, spremeni se narava porazdelitve strižnih sil po njegovi dolžini, zato je treba pri izračunu in načrtovanju kompozitnih elementov upoštevati gibljivost vezi.

Razmislite o treh lesenih nosilcih, ki imajo enake obremenitve, razpone in prereze. Naj bo obremenitev teh žarkov enakomerno porazdeljena. Prvi žarek je polnega preseka, t.j. sestavljen iz ene palice. Ta žarek poimenujmo Ts. Vztrajnostni moment prečnega prereza žarka I c = bh 3/12; uporni moment W c = bh 2/6; odklon

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

Drugi nosilec P sestavljenega odseka je sestavljen iz dveh nosilcev, povezanih s prožnimi vezmi, kot so sorniki. Vztrajnostni momenti in njegov upor bosta I p in W p; odklon f str.

Tretji žarek O sestavljenega odseka je sestavljen iz istih žarkov kot drugi žarek, vendar tukaj ni povezav, zato bosta oba žarka delovala neodvisno. Vztrajnostni moment tretjega snopa I о = bh 3/48, kar je 4-krat manjše od žarkov trdnega prereza. Uporni moment W о = bh 2/12, kar je 2-krat manj kot nosilci trdnega prereza. Upogib f о = 5q n l 4 / 384EI о, kar je 4-krat večje od upogiba nosilca polnega prereza.

Razmislite, kaj se bo zgodilo na levem nosilcu nosilca, ko se deformira pod obremenitvijo. Levi nosilec nosilnega nosilca se bo zasukal za kot j, žarek sestavljenega preseka brez členov pa bo poleg vrtenja na levem nosilcu premaknil d okoli zgornjega nosilca glede na spodnji.

Pri sestavljenem nosilcu na upogljivih vezi bo striž nosilcev preprečil sorniki, zato je tukaj manjši kot pri nosilcu brez vezi. Posledično kompozitni žarek na skladnih naramnicah zavzema vmesni položaj med trdnim nosilcem in sestavljenim nosilcem brez naramnic. Zato lahko zapišete: I c> I p> I o; W q> W p> W o; f c

Iz teh neenakosti izhaja, da je geometrijske značilnosti sestavljenega nosilca na upogljivih vezicah I c, W p mogoče izraziti z geometrijskimi značilnostmi nosilca polnega prereza, pomnoženim s koeficienti, manjšimi od ena, ki upoštevajo skladnost vezi. : I p = kw I c in W p = kw W c, kjer se kw in kw spreminjata v mejah od 1 do I o / I c in od 1 do W o / W c (z dvema črticama I o / I c = 0,25 in W o / W c = 0,5.

Odklon žarka se povečuje glede na zmanjšanje vztrajnostnega momenta f p = f c / k w.

Izračun sestavljenega nosilca na prožnih vezi je tako reduciran na izračun nosilnega prereza z uvedbo koeficientov, ki upoštevajo skladnost vezi. Normalne napetosti so določene s formulo: s u = M / W c k w £ R u, kjer je W c uporni moment sestavljenega nosilca kot trdnega; k w - koeficient manjši od ena, ob upoštevanju skladnosti povezav.

Odklon sestavljenega nosilca na upogljivih vezi je določen s formulo: f p = 5q n l 4 / 384EI c k w £ f pr, kjer je I c uporni moment nosilca kot trdnega; k w - koeficient manjši od ena, ob upoštevanju skladnosti povezav.

Vrednosti koeficientov k w in k so podane v SNiP II-25-80 "Lesene konstrukcije. Standardi oblikovanja".

Število vezi se določi z izračunom strižne sile. Strižna sila T po celotni širini žarka, enaka tb, se izračuna po formuli: T = QS / I.

Porazdelitev strižnih sil po dolžini je podobna porazdelitvi strižnih napetosti v obliki ravne črte, ki poteka pod kotom vodoravno. Skupna strižna sila žarka v odseku od podpore do točke, kjer je T = 0, bo geometrijsko enaka površini trikotnika. V našem primeru z enakomerno porazdeljeno obremenitvijo T = 0, če je x = l / 2, potem je skupna strižna sila H = M max S / I.

V sestavljenem nosilcu na popustljivih opornicah ostane vrednost skupne strižne sile konstantna. Vendar se bo zaradi fleksibilnosti vezi spremenila narava porazdelitve strižnih sil po dolžini nosilca. Zaradi premika palic se bo trikotni diagram spremenil v krivolinijski, blizu kosinusnega vala. Če so vezi enakomerno razporejene po dolžini nosilca, potem lahko vsaka vezica zazna strižno silo, ki je enaka njeni nosilnosti T s, in vse morajo sprejeti celotno strižno silo. Tako je n c T c = M max S / I.

Delovanje takšnega števila povezav bo ustrezalo pravokotniku ADEC, t.j. priključki v bližini nosilcev bodo preobremenjeni. Zato morata biti pri izračunu števila povezav izpolnjena dva pogoja:

Število enakomerno razporejenih vezi na odseku nosilca do odseka z največjim momentom mora absorbirati celotno strižno silo

n c = M max S / IT c;

· Priključki, nameščeni v bližini nosilcev, ne smejo biti preobremenjeni.

Priključki v bližini nosilcev so 1,5-krat preobremenjeni, zato je treba za izpolnitev drugega pogoja njihovo število povečati za 1,5-krat. Tako bo zahtevano število vezi na odseku nosilca od nosilca do preseka z največjim momentom n c = 1,5M max S / I br T c.

Metoda za izračun stisnjeno upogljivih elementov sestavljenega prereza na skladnih vezi ostaja enaka kot pri elementih polnega prereza, vendar formule dodatno upoštevajo kovnost vezi.

Pri izračunu v ravnini upogibanja ima sestavljeni element kompleksen upor, skladnost povezav pa se upošteva dvakrat:

· Uvedba koeficienta k w, enakega kot pri izračunu sestavnih elementov za prečno upogibanje;

· Izračun koeficienta x ob upoštevanju zmanjšane prožnosti elementa.

Normalni stres je določen s formulo:

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

kjer je k c - koeficient skladnosti sklepov, pridobljen iz eksperimentalnih podatkov, premik vezi; b je širina komponente preseka, cm; h je skupna višina preseka, cm; l calc - ocenjena dolžina elementa, m; n w - število strižnih šivov; n c - število veznih rezov v 1 m enega šiva, z več šivi s različne številke odrezov povezav vzame povprečno število povezav.

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

Pri določanju števila vezi, ki jih je treba namestiti v odsek od nosilca do preseka z največjim momentom, se upošteva povečanje strižne sile pri tlačno-upogibnem elementu n c = 1,5M max S / IT c x.

Stisnjeni upogibni elementi se izračunajo iz upogibne ravnine približno brez upoštevanja upogibnega momenta, t.j. kot centralno stisnjene kompozitne palice.

Umetni radioaktivni izotopi nastanejo kot posledica človekovih dejavnosti: uporaba jedrske energije v vojaške in miroljubne namene, uporaba radioaktivnih snovi v gospodarstvu države (industrija, promet, kmetijstvo, medicina, znanstvene raziskave itd.). Radionuklidi - produkti cepitve jedrskega orožja in emisije sevalno nevarnih predmetov se kopičijo v okolje, vključno s hidrosfero. [...]

Umetno strukturiranje tal se izvaja z vnosom v njih majhne količine strukturotvornih snovi, predvsem organskih spojin (P.V. Vershinin). [...]

ANTROPOGENA SNOVI kemična spojina, vključena v geosfero zaradi človekovih dejavnosti. Razlikujte V. in., Vključeni v biološki cikel in zato prej ali slej uporabljeni v ekosistemih, in umetne spojine, ki so tuje naravi, ki jih živi organizmi in abiotski dejavniki zelo počasi uničujejo in ostanejo zunaj biosferskega metabolizma. Slednji se kopičijo v biosferi in ogrožajo življenje. Poseben primer V. in. so kemične spojine in elementi, ki so naravno vključeni v naravne tvorbe, vendar jih človek prenaša iz ene geosfere v drugo ali pa jih umetno koncentrira. Primer takih elementov so lahko težke kovine, ki jih je človek pridobil iz globin Zemlje na njeni površini in tu razpršene, ter radioaktivne snovi, ki so v naravnih razmerah običajno razpršene po velikih prostorih in v majhnih koncentracijah.[... ]

Sestavo umetnih radionuklidov, ki vstopajo v vodno okolje, trenutno določajo predvsem produkti cepitve jedrskega goriva. Razmerje med njima se lahko razlikuje glede na vrsto reaktorja, njegovo moč in reakcijske pogoje. Upoštevajte tudi, da v obdobju od

Škodljive snovi vsebujejo odpadki najrazličnejših industrij: barvne metalurgije (soli barvnih kovin), strojništva (cianidi, berilijeve spojine, arzen itd.), proizvodnje plastike (bencin, eter, fenol, metil akrilat itd.) in umetnih vlaken (fosfor, organske spojine, cinkove in bakrove spojine), dušikova industrija (polistiren, klorobenzen, rakotvorne smole itd.), gozdarska, lesnopredelovalna in celulozno-papirna industrija (fenol, metil alkohol, terpentin, itd.) itd.) ), mesna industrija (organske snovi) in mnogi drugi. [...]

Primerjajmo umetni ekosistem vesoljskega plovila s katerim koli naravnim, na primer z ekosistemom ribnika. Opazovanja kažejo, da število organizmov v tem biotopu ostaja (z nekaterimi sezonskimi nihanji) večinoma konstantno. Ta ekosistem se imenuje stabilen. Ravnotežje se ohranja, dokler se zunanji dejavniki ne spremenijo. Glavni so dotok in odtok vode, dotok različnih hranil, sončno sevanje. V ekosistemu ribnika živijo različni organizmi. Torej, po ustvarjanju umetnega rezervoarja, ga postopoma kolonizirajo bakterije, plankton, nato pa ribe in višje rastline. Ko je razvoj dosegel določen vrh in zunanji vplivi ostanejo dlje časa nespremenjeni (pritok vode, snovi, sevanja na eni strani in odtok oziroma izhlapevanje, odstranjevanje snovi in ​​odtok energije – na drugi strani), ekosistem ribnika se stabilizira. Vzpostavljeno je ravnovesje med živimi bitji. [...]

Obstajajo umetno ustvarjeni ekosistemi, ki zagotavljajo neprekinjen proces presnove in energije tako znotraj narave kot med njo in človekom. Glede na vplive gospodarskega razvoja jih delimo na: naravne, ohranjene nedotaknjene; spremenjeno, spremenjeno s človeško dejavnostjo; preoblikoval, preoblikoval človek. [...]

Ksenobiotiki so snovi, pridobljene z umetno sintezo in niso vključene v število naravnih spojin. [...]

Radioaktivne snovi se pogosto uporabljajo v številnih sektorjih nacionalnega gospodarstva. Umetni radioaktivni izotopi se uporabljajo za odkrivanje napak v kovinah, pri preučevanju strukture in obrabe materialov, pri ločevanju snovi in ​​sintezi kemičnih spojin, v aparatih in napravah, ki opravljajo kontrolne in signalne funkcije v medicini itd. [ ...]

Japonski kemiki so razvili metodo za proizvodnjo umetnih zmesi z generiranjem strupenih snovi iz puferskih raztopin. Ogret zrak, posušen in očiščen od nečistoč, s fiksno hitrostjo prehaja skozi absorberje z vodnimi raztopinami (pH = 5-12) kalijevega cianida (pridobivanje cianovodikove kisline), natrijevega sulfida (vodikov sulfid), sulfita ali natrijevega hidrosulfita (žveplov dioksid), natrijev nitrat (dušikovi oksidi) in amonijev bikarbonat (amoniak). Metoda vam omogoča, da ustvarite koncentracije teh snovi 10-4-10-5% z napako, ki ne presega 2-3% (rel.). [...]

Tako kot poenostavljen ekosistem umetne vesoljske ladje je tudi ekosistem ribnika samozadosten. Neomejeno rast ovirajo interakcije med proizvodnimi rastlinami na eni strani ter živalmi in rastlinami (porabniki in razgrajevalci) na drugi strani. Potrošni material se lahko množi le, dokler ne pretirava z zalogo razpoložljivih hranil. Če se izkaže, da je njihovo razmnoževanje pretirano, se bo njihova rast ustavila, saj ne bodo imeli dovolj hrane. Proizvajalci pa nenehno potrebujejo minerale. Spet so dali odpadke v promet. Tako se obnovi cikel: rastline (proizvajalci) te minerale absorbirajo in jih s pomočjo sončne energije razmnožujejo z energijsko bogatimi hranili. [...]

Ekosistem je lahko tudi umeten. Primer takšnega ekosistema, ki je v primerjavi z naravnim izjemno poenostavljen in nepopoln, je vesoljsko plovilo. Njen pilot mora dolgo časa živeti v zaprtem prostoru ladje in se zadovoljiti z omejenimi zalogami hrane, kisika in energije. Hkrati je zaželeno, če je mogoče, predelati in ponovno uporabiti porabljene zaloge snovi in ​​odpadkov. Za to v vesoljska ladja predvidene so posebne regeneracijske enote, v zadnjem času pa se izvajajo poskusi z živimi organizmi (rastlinami in živalmi), ki naj bi sodelovali pri predelavi kozmonavtovskih odpadkov z energijo sončne svetlobe. [...]

Čebelji vosek je kompleksna kemikalija, ki jo proizvajajo voščene žleze čebel. Vsebuje približno 15 kemično neodvisnih komponent. Uporablja se v farmacevtski proizvodnji, zobozdravstveni praksi, parfumeriji, lesnopredelovalni, usnjarski, papirni, letalski in drugih industrijah. Poleg tega je potreben v zelo velikih količinah za pripravo umetne podlage. Vosek se pridobiva s predelavo voščenih surovin. [...]

Nevarne so tudi odpadne vode tovarn umetnih vlaken, koksokemičnih in plinskih skrilavcev, ki vsebujejo smolne snovi, fenole, merkaptane, organske kisline, aldehide, alkohole, barvila. Njihov toksični učinek se širi na velike razdalje, zlasti v rekah z močnimi tokovi, saj se organske nečistoče v odpadni vodi mineralizirajo počasi. Kopičenje tekočih odpadkov v posebnih rezervoarjih - odlagališčih jalovine je tudi zelo nevarno za okolje: znani so primeri preboja takšnih rezervoarjev in zastrupitve v velikem obsegu voda Dnjestra, Severskega Donca in nekaterih drugih. [...]

Splošne informacije... Sodobne metode umetnega biološkega čiščenja lahko zmanjšajo BPK20 in koncentracijo suspendiranih trdnih snovi v odpadni vodi na 10-15 mg / l. [...]

Biološko čiščenje odpadne vode v umetnih objektih se izvaja v bioloških filtrih, prezračevalnih rezervoarjih in oksitankih. Kot primer, sl. 18.22 prikazuje diagram biološkega filtra s prisilnim dovodom zraka. Prvotna odpadna voda teče po cevovodu 3 v filter 2 in se skozi distribucijske naprave 4 enakomerno razprši po območju filtra. Ko se razprši, odpadna voda absorbira nekaj kisika v zraku. V procesu filtracije skozi nakladanje 5, ki se uporablja, na primer, žlindra, drobljen kamen, ekspandirana glina, plastika, gramoz, se na nakladalnem materialu tvori biološki film, katerega mikroorganizmi absorbirajo organske snovi. Intenzivnost oksidacije organskih nečistoč v filmu se znatno poveča, ko se stisnjen zrak dovaja skozi cevovod / in podporno mrežo v nasprotni smeri od filtracije. Voda, očiščena organskih nečistoč, se odstrani iz filtra skozi cevovod 7. [...]

Človek se je začel zanimati za vlogo mikroorganizmov v kroženju snovi šele po njihovem odkritju s strani nizozemskega znanstvenika Antona Levenguka leta 1674 in znanstveniki so začeli resno raziskovati mikrokozmos, pri čemer so se zanašali na njegovo pomoč od sredine 19. stoletja: hitro razvijajoča se industrija je proizvedla tolikšno količino odpadkov, da jim biocenoze, ki so se razvijale stoletja, niso bile več kos. Leta 1887 je eden od utemeljiteljev metode biološke obdelave Dibdin zapisal: za čiščenje odpadne tekočine je priporočljivo uporabiti »specifične mikroorganizme, posebej gojene za te namene; nato tekočino držite dovolj časa, jo močno prezračite in na koncu spustite v rezervoar." V ZDA in drugih državah že od leta 1890 delujejo in delujejo biofiltri, v katerih tekoči odpadki prehajajo skozi plast kamnov, v katerih se ohranja mešana flora mikroorganizmov. Naravni ali umetni zračni tok nasproti toku odpadkov zagotavlja prezračevanje. [...]

V tehniki oskrbe z vodo so urejeni umetni rezervoarji, umetna jezera, v katerih se pojavlja obilo flore in favne, ki naseljuje celoten vodni stolpec. Ti organizmi v procesu svoje vitalne aktivnosti izčrpajo hranila, zaradi antagonističnih odnosov pa pride do delnega uničenja mikroflore s strani vodne favne, s pomočjo bakteriofagov pa se zaključi boj proti škodljivim bakterijam. [...]

Hidrosfera je onesnažena z radioaktivnimi snovmi dveh vrst izvora: naravnega in umetnega. [...]

Živa snov se mora kot akumulator sončne energije sočasno odzivati ​​tako na zunanje (kozmične) vplive kot na notranje spremembe. Povečanje ali zmanjšanje količine žive snovi na enem mestu v biosferi bi moralo privesti do sinhronega procesa z nasprotnim predznakom v drugi regiji, saj lahko sproščene biogene asimilirajo preostala živa snov ali tam jih bo primanjkovalo. Vendar je treba upoštevati hitrost procesa, v primeru antropogenih sprememb je precej nižja od neposredne kršitve narave s strani človeka. Poleg tega se ustrezna zamenjava ne zgodi vedno. Zmanjšanje velikosti posameznikov, ki sodelujejo v energetskih procesih, prinaša v igro veliko skupino termodinamičnih zakonov iz vseh skupin zgornjih posplošitev (poglavja 3.2-3.9). Celotna struktura žive snovi in ​​njena kakovost se spreminjata, kar na koncu ne more biti koristno za človeka - enega od udeležencev življenjskega procesa. Človeštvo krši naravne zakonitosti razporeditve žive snovi planeta in nase v svojem antropogenem kanalu prevzame vsaj 1,6X 1013 W energije na leto ali 20 % proizvodnje celotne biosfere1. Poleg tega so ljudje umetno in nekompenzirano zmanjšali količino žive snovi na Zemlji, očitno za vsaj 30%. Iz tega sklepamo, da se planet sooča z globalno termodinamično (toplotno) krizo, ki se bo pokazala v več oblikah hkrati. Ker gre za inercialni proces, so njegove začetne faze komaj opazne, vendar bo izjemno težko ustaviti krizne pojave. [...]

Kot sorbenti se uporabljajo različni umetni in naravni porozni materiali: pepel, žagovina, šota, koksa, silikageli, aktivne gline itd. prostornina ali masa sorbenta (kg/m3, kg/kg). [...]

Gnojila so anorganske in organske snovi, ki se uporabljajo v kmetijstvu in ribogojstvu za povečanje produktivnosti gojenih rastlin in ribje produktivnosti ribnikov. So: mineralne (ali kemične), organske in bakterijske (umetno vnos mikroorganizmov za povečanje rodovitnosti tal). Mineralna gnojila, pridobljena iz zemeljske notranjosti ali industrijsko pridobljene kemične spojine, vsebujejo osnovna hranila (dušik, fosfor, kalij) in elemente v sledovih, pomembne za vitalno aktivnost (baker, bor, mangan itd.). Organska gnojila so humus, šota, gnoj, ptičji iztrebki (gvan), kompost, biološki dodatki itd. [...]

Tehnologija priprave teh goriv je drugačna, vendar imajo vsa nizko vsebnost pepela in nizko vsebnost hlapnih snovi (5-10 %). [...]

Naravne vode lahko vsebujejo radioaktivne snovi naravnega in umetnega izvora. Voda se obogati z naravno radioaktivnostjo pri prehodu skozi kamnine, ki vsebujejo radioaktivne elemente (izotopi urana, radija, torija, kalija itd.). Soli z umetno radioaktivnostjo kontaminirajo vodo, ko voda pride vanjo iz industrijskih, raziskovalnih podjetij in zdravstvenih ustanov, ki uporabljajo radioaktivna zdravila. Naravna voda je tudi med eksperimentalnimi eksplozijami termonuklearnega orožja onesnažena z radioaktivnimi elementi.

Brez najstrožjega upoštevanja odmerkov in previdnostnih ukrepov defolianti predstavljajo resno nevarnost za živali in ljudi. Včasih se v vojaške namene uporabljajo defolianti in defloranti (za uničenje rastlinskih cvetov) za barbarsko uničenje gozdov na sovražnikovem ozemlju. Torej, v 60-70. Združene države so jih uporabile kemične snovi za vojaške operacije v Indokini, zlasti v Vietnamu, je bilo po gozdovih in poljih razpršenih več kot 22 milijonov litrov izjemno strupenega defolianta ("pomarančne mešanice"). To je povzročilo popolno uničenje gozdov in poljščin na velikih površinah. [...]

Za naravne ekološke sisteme je v nasprotju z umetnimi (proizvodnimi) značilno zaprto kroženje snovi, odpadki, povezani z obstojem ločene populacije, pa so začetni material, ki zagotavlja obstoj druge ali pogosteje več drugih populacij. vključeni v dano biogeocenozo. Biogeocenoza, ki pomeni evolucijsko oblikovan sklop populacij rastlin, živali in mikroorganizmov, značilnih za določeno območje, ima ciklično kroženje snovi. Del snovi ekosistema se zaradi gibanja zraka, vode, erozije tal itd. prenaša po zemeljskem površju in sodeluje pri splošnejšem kroženju snovi v biosferi. Ciklično kroženje snovi v posameznih ekosistemih in po vsej biosferi, ki se je oblikovalo v svoji milijonstoletni evoluciji, je prototip okolju prijazne proizvodne tehnologije. [...]

Če katerega od teh elementov v dani vodi ni, se umetno doda. Gospodinjske odpadne vode so bogate s temi snovmi, zato jih pogosto dodajajo na primer vodi tovarn za barvanje in beljenje. [...]

Posebne posode za hidrokulturo so izdelane v številnih modelih iz različnih umetnih snovi in ​​keramike. Na voljo so posode različnih velikosti za posamezne rastline in velike posode za dekorativne kompozicije. Velike posode so pogosto opremljene z držalom za rastline (v obliki palice), ki se pritrdi na posebno ploščo na dnu posode. Hidroponski lonci so sestavljeni iz zunanje posode in notranje rešetke ali obloge z več luknjami. Vsaka posoda, ne glede na njeno velikost, ima indikator nivoja raztopine. Večinoma je to razgledno okno z lestvico. [...]

Metoda za določanje aktivnosti dehidrogenaze temelji na sposobnosti nekaterih indikatorskih snovi, da med prehodom iz oksidiranega v reducirano stanje pridobijo obstojno barvo. Indikator je tako rekoč umetni substrat-sprejemnik vodika, ki se med biokemično oksidacijo prenese na to snov iz oksidiranega substrata z encimi dehidrogenazami. Merilo za aktivnost encimov je hitrost razbarvanja metilensko modrega ali količina reduciranega TTX, torej nastalega rdečega trifenilfomazona. [...]

Formula (5.57) ima prednosti pred prej uporabljenimi, po kateri se je pri V = 0 koncentracija škodljive snovi izkazala za neskončno in je bilo treba umetno uvesti omejitev projektne hitrosti. [... ]

Okolje urbanih sistemov, tako njegov geografski kot geološki del, se je najbolj spremenilo in je pravzaprav postalo umetno, tu se pojavljajo problemi izrabe in ponovne izrabe naravni viri, onesnaževanja in čiščenja okolja, vse večja izolacija gospodarskih in proizvodnih ciklov od naravnega metabolizma (biogeokemični promet) in pretoka energije v naravnih ekosistemih. In končno, tu sta najvišja gostota prebivalstva in grajeno okolje, ki ogrožata ne le zdravje ljudi, ampak tudi preživetje celotnega človeštva. Zdravje ljudi je pokazatelj kakovosti tega okolja. [...]

Okolje okoli nas razumemo kot celoto »čiste« narave in okolja, ki ga je ustvaril človek – orana polja, umetni vrtovi in ​​parki, zalivene puščave, izsušena močvirja, velika mesta s posebnim toplotnim režimom, mikroklima, oskrba z vodo, velika promet različnih organskih in anorganskih snovi itd. [...]

Kršitev stabilnosti koloidnih sistemov med koagulacijo ali flokulacijo in kontaktno filtracijo dosežemo z vnosom snovi, ki spodbujajo adhezijo ali kombinacijo koloidnih delcev. Makromolekule naravnih in umetnih snovi, zlasti polielektrolitov, imajo veliko nagnjenost k kopičenju na vmesniku. Takšne snovi se uspešno uporabljajo kot sredstva za agregiranje. Železove in aluminijeve soli, ki se uporabljajo kot koagulanti in destabilizatorji, sodijo tudi med agregacijske snovi zaradi svoje sposobnosti tvorbe polinuklearnih produktov hidrolize Mn (OH) m2 +, ki se dobro adsorbirajo na meji delci - voda. S povečanjem koncentracije nevtralnih elektrolitov (ki ne kažejo specifičnih interakcij) postanejo koloidi manj stabilni tudi zaradi dejstva, da je razpršeni del dvojne električne plasti stisnjen s protiioni. [...]

Metoda pridobivanja rastlin iz ene celice temelji na sposobnosti rastlinskih tkiv številnih vrst, da anorgansko rastejo na posebnih umetnih medijih, ki vsebujejo hranila in regulatorje rasti. Ko se rastlinska tkiva gojijo na takšnem mediju, so številne celice sposobne neomejenega razmnoževanja, pri čemer tvorijo plasti (mase) nediferenciranih celic, imenovanih kalus. Če se potem kalus razdeli na posamezne celice in se gojenje izoliranih celic nadaljuje za hranilni mediji, potem se lahko iz ločenih (enojnih) celic razvijejo prave rastline. Sposobnost posameznih somatskih rastlinskih celic, da se razvijejo v pravo (celo) rastlino, imenujemo totipotenca. Verjetno je totipotenca lastna celicam vseh listnatih rastlin. Toda doslej so ga našli v rastlinah omejenega obsega. Zlasti to sposobnost najdemo v celicah krompirja, korenja, tobaka in številnih drugih vrst kmetijskih pridelkov. Ta način inženiringa rastlinskih celic je že vstopil v široko prakso. Za rastline, ki so se razvile iz ene celice, pa je značilna genetska nestabilnost zaradi mutacij v njihovih kromosomih. Ker genetska nestabilnost povzroča različne rastlinske oblike, so zelo uporabne kot izhodni material za vzrejo. [...]

V vsebini okoljskih odnosov sta dvoje strukturnih elementov- družbeno-ekološki odnosi, ki se razvijajo med ljudmi v umetnem okolju njihovega življenjskega prostora in posredno vplivajo na naravni habitat ljudi in realno-praktične odnose, ki vključujejo, prvič, odnos človeka neposredno do naravnega okolja, in drugič, odnosov v materialnih in proizvodnih sferah človekovega življenja, povezanih s procesom človekovega prisvajanja naravnih sil, energije in snovi, in tretjič, odnos človeka do naravnih pogojev njegovega obstoja kot družbenega bitja.

Nadalje je očitno, da se največja pridelava žita pojavi v zgodnejši fazi razvoja rastlin od največje skupne neto proizvodnje (akumulacije suhe snovi) (slika 15, 2>). V zadnjih letih se je pridelek žit močno povečal zaradi dejstva, da je bila pozornost posvečena strukturi pridelka. Razvite so bile sorte z visokim razmerjem med maso zrna in maso slame, ki poleg tega hitro obrodijo liste, tako da indeks listja doseže 4 in ostane na tej ravni do samega pridelka, ki se izvede v trenutku največjega kopičenje hranil (glej Loomis et al., 1967; Armie in Greer, 1967). Takšna umetna selekcija ne poveča nujno celotne proizvodnje suhe snovi za celotno rastlino; vodi v prerazporeditev te proizvodnje, zaradi česar več pridelave pade na zrnje in manj na liste, stebla in korenine (glej tabelo 36). [...]

Od tridesetih in štiridesetih let našega stoletja je v povezavi z razvojem rabe atomske energije okolje močno onesnaženo z radioaktivnimi snovmi in viri sevanja. Posebno nevarno onesnaževanje, povezano z razvojem, testiranjem in uporabo ( atomske bombe odvrgel jedrskega orožja na Hirošimo in Nagasaki. Sevalne metode za oksidacijo parafinov pri izdelavi detergentov omogočajo zamenjavo užitnih maščob s sintetičnimi smolami. Radioaktivni izotopi (označeni atomi), ki se vnašajo v procese in kemične spojine, povečujejo možnosti za raziskave in izboljšave tehnologije. Pri izdelavi umetnih vlaken se radioaktivni izotopi uporabljajo za odstranjevanje statične elektrike. Metoda rentgenskega odkrivanja napak je postala zelo razširjena za odkrivanje napak na ulitkih in zvarih. [...]

Naslednja domnevna stopnja na poti nastanka življenja je pojav protocelic. Izjemni sovjetski biokemik A. I. Oparin je pokazal, da v stoječih raztopinah organskih snovi nastajajo koocervati - mikroskopske "kapljice", omejene s polprepustno lupino - primarno membrano. Lahko koncentrirajo organske snovi, reakcije in presnova z okoljem so hitrejši; lahko se celo delijo kot bakterije. Podoben proces med raztapljanjem umetnih proteinoidov je opazil Fox, ki je te kapljice poimenoval mikrosfere. [...]

Praživali se nahajajo povsod v odplakah, mulju, iztrebkih, prsti, prahu, vodi rek, jezer, oceanov, na čistilnih napravah, ki delujejo v aerobnih pogojih. Aktivno sodelujejo pri mineralizaciji organskih snovi v naravnih in umetnih pogojih za čiščenje naravnih in odpadnih voda. Vendar je treba spomniti, da so nekateri protozoji povzročitelji bolezni pri ljudeh in živalih. [...]

Predelava zbranih gozdnih semenskih surovin se prične z ekstrakcijo semen iz storžev gospodarsko dragocenih vrst (bor, evropska smreka, sibirski macesen). Za te namene se uporablja naravno (zračno-sončno) in umetno sušenje, slednje se izvaja v posebnih komorah za sušenje ananasa. Uporabljajo se stacionarne (slika 1.3) in mobilne sušilnice borovih stožcev ShP-0,06 (slika 1.4), regalne in bobne vrste SM-45, ki so del kompleksov za predelavo stožcev in imajo prostore za sprejem surovin gozdnih semen, skladišča za njena skladiščna in tehnološka zgradba. Vsebuje sušilne komore, v katere se dovaja ogrevan atmosferski zrak, ki ni višji od 45 ° C za smreko in 50 ° C za bor. S tem načinom sušenja, ki je blizu naravnemu, ne pride do parjenja ali pregrevanja semen. Zvišanje temperature sušenja nad navedenimi mejami vodi do zbijanja rezervnega hranila v celicah semena, kar oslabi vitalno aktivnost njegovega zarodka. Presnova je motena, ovirano je delo encimov v času kalitve semena, razvijejo se patogene bakterije in spore gliv, kar vodi do odmiranja semena. [...]

Antropogeni ekološki sistem, ki ga je ustvaril človek, je druga stvar. Zanj veljajo vsi osnovni zakoni narave, vendar ga za razliko od naravne biogeocenoze ne moremo obravnavati kot odprtega. Upoštevajte na primer ekosistem umetnega prezračevalnega objekta za čiščenje odpadne vode - prezračevalni rezervoar. Pri vstopu v prezračevalni rezervoar se snovi, ki jih vsebuje odpadna voda, absorbira na površini tako imenovanega aktivnega blata, t.j. kosmičastih grozdov bakterij, protozojev in drugih organizmov. Delno te snovi asimilirajo organizmi iz aktivnega blata, delno se absorbirajo, aktivno blato pa se usede na dno prezračevalne posode. Pri neprekinjenem pretoku odpadne vode se snovi, ki jih vsebujejo, kopičijo v prezračevalni posodi, koncentracija aktivnega blata v prezračevalni posodi pa se zmanjša, njeno povečanje pa ne zadostuje za vzdrževanje koncentracije, potrebne za absorpcijo škodljivih snovi. Navsezadnje se ravnotežno stanje takšnega ekosistema poruši, kakovost obdelave se zmanjša in pojavijo se neželeni procesi, na primer "otekanje" blata, povezano z množičnim razmnoževanjem gliv in nitastih alg, ki zavirajo bakterije. Posledično sistem preneha delovati. [...]

Sodobne intenzivne tehnologije za proizvodnjo vitaminske moke so sestavljene iz hitrega (v nekaj minutah) sušenja zelene fitomase v toku vroče hladilne tekočine in naknadnega mletja njenih delcev do velikosti 1,5 ... 2 mm. Hranilne snovi in ​​vitamini se bolje obdržijo z intenzivnim umetnim sušenjem kot z naravnim prezračevanjem. Vendar pa kršitev tehnologije hitrega sušenja povzroči poslabšanje sestave hranilnih sestavin lesne zelenice in zmanjša njihovo prebavljivost. Potrebno je natančno nadzorovati temperaturo toplotnega nosilca in hitrost prehoda surovin, odvisno od vsebnosti vlage v zeleni fitomasi, temperature okolja in drugih parametrov. [...]

Ob vhodu in v bližini panja se ustvarja nekakšno brnenje vrtinčastih čebel. Čebele, ko se dvignejo v zrak, nekaj časa krožijo na kratki razdalji od panja. Nato se začnejo zbirati na veji ali deblu (v primeru odsotnosti uredijo umetna mesta - "cepiče"), pridruži se jim maternica. Nabiranje roja na enem mestu pospešuje dejstvo, da čebele skupine, kjer se nahaja matica, dvignejo trebuh in odprejo žleze, ki izločajo snov z močnim vonjem, ter močno mahajo s peruti ter širijo vonj v prostoru. [...]

Ob tem je treba posvetiti pozornost problemu, ki je povezan z ekološko nišo živali, torej funkcijo, ki jo opravljajo v biogeocenozi. Zahvaljujoč tej funkciji je značilna poraba in pretvorba rastlinojedih živali organska snov rastline, se ohranja normalno stanje naravnih biogeocenoz. Vendar je v razmerah živinorejskih kompleksov kot umetnih ekosistemov to moteno, kar vodi v neugodne spremembe v naravi. [...]

Posebni zaščitni ukrepi podtalnica od onesnaževanja so namenjeni prestrezanju onesnaženih voda z drenažo, kot tudi izolaciji virov onesnaženja od preostalega vodonosnika. V tem pogledu je zelo obetavno ustvarjanje umetnih geokemičnih ovir, ki temeljijo na pretvorbi onesnaževal v sedeče oblike. Za odpravo lokalnih žarišč onesnaženja se izvaja dolgotrajno črpanje onesnažene podzemne vode iz posebnih vrtin. [...]

Klasičen primer uporabe usmerjenega motenja je zaščita hrastovih gozdov v Združenih državah pred ciganskim moljem. V eni od variant varovanja gozdov je bilo uporabljeno dejstvo, da majhen mobilni samec najde večjo, neaktivno samico po vonju privlačne snovi, ki jo sprošča, in to na precej veliki razdalji (desetine in stotine metrov). S posebnimi študijami so znanstveniki uspeli identificirati kemično sestavo te snovi (privlačila) in ustvariti njen umetni analog. S tem analogom so bili impregnirani (ali prekriti) majhni koščki posebnega papirja, ki so jih z letal raztresli po gozdovih in s tem ustvarili dišavno ozadje in preprečili orientacijo samcev pri iskanju samic. [...]

Globinsko čiščenje odpadne vode lahko izključi vdor N in P v vodna telesa, saj se z mehanskim čiščenjem vsebnost teh elementov zmanjša za 8-10%, z biološkim čiščenjem - za 35-50% in z globokim čiščenjem - za 98-99 %. Poleg tega so bili razviti številni ukrepi za boj proti procesu evtrofikacije neposredno v vodnih telesih, na primer umetno povečanje vsebnosti kisika z uporabo prezračevalnih naprav. Takšne naprave trenutno delujejo v ZSSR, na Poljskem, Švedskem in v drugih državah. Za zmanjšanje rasti alg v vodnih telesih se uporabljajo različni herbicidi. Vendar je bilo ugotovljeno, da bodo za razmere v Združenem kraljestvu stroški globinskega čiščenja odpadne vode iz hranilnih snovi nižji od stroškov herbicidov, ki se uporabljajo za zmanjšanje rasti alg v vodnih telesih. Pri slednjih je bistveno zmanjšati koncentracijo nitratov, ki so nevarni za zdravje ljudi. Svetovna zdravstvena organizacija je sprejela najvišjo dovoljeno koncentracijo nitratov v pitni vodi, ki je enaka 45 mg / l ali glede na dušik 10 mg / l, enaka vrednost je sprejeta po sanitarnih standardih za vodo v rezervoarjih. Količina in narava dušikovih in fosforjevih spojin vplivata na celotno produktivnost vodnih teles, zaradi česar so vključeni med glavne kazalnike pri ocenjevanju stopnje onesnaženosti vodnih virov. [...]

Visoko obremenjeni biofiltri ali aerofiltri se od kapalnih filtrov razlikujejo po visoki oksidacijski moči, kar je doseženo s posebnostjo njihove zasnove. V tej strukturi je velikost zrna obremenitve večja kot pri kapalnih filtrih, se giblje od 40 do 05 mm. To prispeva k povečanju obremenitve odpadne tekočine. Posebna zasnova dna in drenažnega sistema zagotavlja umetno pihanje konstrukcije z zrakom. Relativno visoka hitrost gibanja odpadne tekočine v telesu biofiltra zagotavlja stalno odstranjevanje iz njega zadrženih težko v por netopnih snovi in ​​odmrlega biološkega filma. [...]

Za razliko od kemičnega (sestavinskega) onesnaženja so takšne oblike fizično (ali parametrično) onesnaženje, povezano z odstopanjem od norme fizikalnih parametrov okolja. Poleg toplotnih (toplotnih) so nevarne vrste onesnaženja svetloba - kršitev naravnega režima osvetlitve na določenem mestu kot posledica izpostavljenosti umetnim virom svetlobe, kar vodi do anomalij v življenju živali in rastlin; hrup - kot posledica povečanja intenzivnosti in frekvence hrupa nad naravno raven; vibracije; elektromagnetne, ki so posledica sprememb elektromagnetnih lastnosti okolja zaradi prisotnosti daljnovodov, močnih električnih inštalacij, različnih vrst oddajnikov in vodijo do lokalnih in globalnih geofizikalnih anomalij ter sprememb finih bioloških struktur; radioaktivno - presežek naravne ravni radioaktivnih snovi v okolju. [...]

Tudi v Nemčiji je 1. januarja 1991 začel veljati zakon o kazenski odgovornosti za škodo, ki je nastala v okolju. Kazenska odgovornost po novem zakonu ne pomeni le kemičnih, temveč tudi fizičnih učinkov na okolje (šok, hrup, sevanje, emisije toplote in pare itd.). Kazenske sankcije se uporabljajo tako v primeru nenamernega onesnaženja kot v primeru postopnega povečevanja degradacije okolja. Postopek dokazovanja krivde je bistveno olajšan: dovolj je, da žrtev v svojem pričanju prepriča preiskovalne organe, da je podjetje sposobno povzročiti nastalo škodo. Najvišji znesek globe (ne glede na število žrtev) je določen na 160 milijonov mark. Zakon vnaprej določa 96 vrst proizvodnih objektov, ki so predmet kazenske odgovornosti. Nanašajo se na naslednje panoge in dejavnosti: oskrba s toploto, rudarstvo, energetika, steklo in keramika, črna metalurgija, proizvodnja jekla, kemija, farmacija, naftna industrija, proizvodnja umetnih snovi, obdelava lesa, celuloze in papirja ter predelava hrane, recikliranje in predelava odpadki, skladiščenje nevarnih snovi.

Če vprašate znanstvenike, katera od odkritij XX. stoletja. najpomembnejše, potem skoraj kdo ne bo pozabil poimenovati umetne sinteze kemični elementi... V kratkem času - manj kot 40 leta - seznam znanih kemičnih elementov se je povečalo za 18 imen. In vseh 18 je bilo sintetiziranih, umetno pripravljenih.

Beseda "sinteza" običajno označuje postopek pridobivanja iz preprostega kompleksa. Na primer, interakcija žvepla s kisikom je kemična sinteza žveplovega dioksida SO 2 iz elementov.

Sintezo elementov lahko razumemo na naslednji način: umetna proizvodnja iz elementa z manjšim jedrskim nabojem, nižja redna številka elementa z višjo redno številko. In sam proces se imenuje jedrska reakcija. Njegova enačba je zapisana na enak način kot enačba običajne kemične reakcije. Na levi strani so reaktanti, na desni - nastali produkti. Reaktanti v jedrski reakciji so tarča in bombardirajoči delec.

Vsak element periodičnega sistema (v prosti obliki ali v obliki kemične spojine) lahko služi kot tarča.

Vlogo bombardirajočih delcev imajo α-delci, nevtroni, protoni, devteroni (jedra težkega izotopa vodika), pa tudi tako imenovani večkrat nabiti težki ioni različnih elementov - bora, ogljika, dušika, kisika, neon, argon in drugi elementi periodnega sistema.

Da bi prišlo do jedrske reakcije, je potreben trk bombardiranega delca z jedrom ciljnega atoma. Če ima delec dovolj visoko energijo, potem lahko prodre tako globoko v jedro, da se zlije z njim. Ker vsi zgornji delci, razen nevtrona, nosijo pozitivne naboje, potem, ko se združijo z jedrom, povečajo njegov naboj. In sprememba vrednosti Z pomeni transformacijo elementov: sintezo elementa z novo vrednostjo jedrskega naboja.

Da bi našli način, kako pospešiti bombardirajoče delce, da bi jim dali veliko energijo, ki bi zadostovala za njihovo fuzijo z jedri, je bil izumljen in izdelan poseben pospeševalnik delcev, ciklotron. Nato so zgradili posebno tovarno za nove elemente – jedrski reaktor. Njegov neposredni namen je pridobivanje jedrske energije. Ker pa so v njem vedno intenzivni nevtronski tokovi, jih je enostavno uporabiti za namene umetne sinteze. Nevtron nima naboja, zato ga ni potrebno (in nemogoče) pospeševati. Nasprotno pa se izkaže, da so počasni nevtroni bolj uporabni kot hitri.

Kemiki so morali res razbiti glave in pokazati pristne čudeže iznajdljivosti, da so razvili načine za ločevanje majhnih količin novih elementov od ciljne snovi. Naučite se preučevati lastnosti novih elementov, ko je bilo le nekaj količin njihovih atomov ...

S prizadevanji na stotine in tisoče znanstvenikov v periodični sistem napolnjenih je bilo osemnajst novih celic.

Štiri - znotraj svojih starih meja: med vodikom in uranom.

Štirinajst - za uran.

Takole se je vse zgodilo...

Tehnecij, prometij, astatin, francij ... Štiri mesta v periodnem sistemu so dolgo ostala prazna. To so bile celice št. 43, 61, 85 in 87. Od štirih elementov, ki naj bi zasedli ta mesta, je Mendelejev predvidel tri: ekamargan - 43, ekaiod - 85 in ekacij - 87. Četrti - št. 61 - naj bi pripadal redkim zemeljskim elementom ...

Ti štirje elementi so bili nedosegljivi. Prizadevanja znanstvenikov, da bi jih našli v naravi, so ostala neuspešna. S pomočjo periodnega zakona so vsa druga mesta v periodnem sistemu že dolgo zapolnjena – od vodika do urana.

Več kot enkrat so znanstvene revije poročale o odkritju teh štirih elementov. Ekamarganete so "odkrili" na Japonskem, kjer so mu dali ime "nipponium", v Nemčiji pa so ga imenovali "mazurium". Element št. 61 je bil v različnih državah "odkrit" vsaj trikrat, dobil je imena "Illinium", "Florence", "Ony Cycle". Ekaiod so večkrat našli tudi v naravi. Dobil je imena "Alabami", "Helvetius". Ekatsiy pa je prejel imena "Virginija", "Moldavija". Nekatera od teh imen so se znašla v različnih priročnikih in celo v šolskih učbenikih. Toda vsa ta odkritja niso bila potrjena: vsakič, ko je natančen pregled pokazal, da je bila storjena napaka, naključne zanemarljive nečistoče pa so zamenjali za nov element.

Dolgo in težko iskanje je končno pripeljalo do odkritja v naravi enega od izmuzljivih elementov. Izkazalo se je, da ekacezij, ki naj bi zasedel 87. mesto v periodnem sistemu, nastane v razpadni verigi naravnega radioaktivnega izotopa urana-235. Je kratkoživi radioaktivni element.

Element številka 87 si zasluži podrobnejše informacije.

Zdaj v kateri koli enciklopediji, v katerem koli učbeniku kemije beremo: francij (redna številka 87) je leta 1939 odkrila francoska znanstvenica Marguerite Perey. Mimogrede, to je že tretji primer, ko čast odkritja novega elementa pripada ženski (prej je Marie Curie odkrila polonij in radij, Ida Noddak - renij).

Kako je Pereyu uspelo vedno bolj ujeti izmuzljivi element? Vrnimo se mnogo let nazaj. Leta 1914 so trije avstrijski radiokemiki - S. Meyer, W. Hess in F. Paneth - preučevali radioaktivni razpad aktinijevega izotopa z masnim številom 227. Znano je bilo, da spada v družino aktinouranija in oddaja β-delce; zato je produkt njegovega razpada torij. Vendar so znanstveniki dvomili, da aktinij-227 v redkih primerih oddaja tudi alfa delce. Z drugimi besedami, to je en primer radioaktivnega čepa. Preprosto je ugotoviti: med takšno transformacijo bi moral nastati izotop elementa številka 87. Meyer in njegovi sodelavci so sicer opazovali alfa delce. Potrebne so bile nadaljnje raziskave, ki pa jih je prekinila prva svetovna vojna.

Margarita Perey je sledila isti poti. Toda na voljo so ji bili bolj občutljivi instrumenti, nove, izboljšane metode analize. Zato je bila uspešna.

Francij je uvrščen med umetno sintetizirane elemente. Toda kljub temu je bil element prvič odkrit v naravi. Je izotop francija-223. Njegova razpolovna doba je le 22 minut. Postane jasno, zakaj je tako malo Francije na Zemlji. Prvič, zaradi svoje krhkosti se nima časa koncentrirati v opaznih količinah, in drugič, sam proces njegovega nastanka odlikuje majhna verjetnost: le 1,2% jeder aktinija-227 razpade z emisijo α- delci.

V zvezi s tem je bolj donosno pripraviti francij umetno. Pridobljenih je bilo že dvajset izotopov Francije, najdlje živi med njimi pa je francij-223. Kemiki so z delom s popolnoma nepomembnimi količinami francoskih soli lahko dokazali, da je po svojih lastnostih izjemno podoben: ceziju.

Predmeti 43, 61 in 85 so ostali nedosegljivi. V naravi jih nikakor ni bilo mogoče najti, čeprav so znanstveniki že imeli močno metodo, ki je nedvomno nakazovala pot do iskanja novih elementov - periodični zakon. Zahvaljujoč temu zakonu so bile vse kemijske lastnosti neznanega elementa znanstvenikom znane vnaprej. Zakaj so bila torej iskanja teh treh elementov v naravi neuspešna?

Pri preučevanju lastnosti atomskih jeder so fiziki prišli do zaključka: elementi z atomskimi številkami 43, 61, 85 in 87 ne morejo imeti stabilnih izotopov. Lahko so samo radioaktivni, s kratkimi razpolovnimi časi in morajo hitro izginiti. Zato je vse te elemente umetno ustvaril človek. Načine za ustvarjanje novih elementov je nakazal periodični zakon. Poskusimo ga uporabiti, da sami orišemo pot sinteze ekamangana. Ta element št. 43 je bil prvi umetno ustvarjen.

Kemične lastnosti elementa določa njegova elektronska lupina in so odvisne od naboja atomskega jedra. Element 43 bi moral imeti v svojem jedru 43 pozitivnih nabojev, okoli jedra pa naj bi se vrtelo 43 elektronov. Kako lahko ustvarite element s 43 naboji v atomskem jedru? Kako lahko dokažete, da je bil tak element ustvarjen?

Pozorno razmislimo, kateri elementi v periodnem sistemu se nahajajo na praznem prostoru, namenjenem elementu številka 43. Nahaja se skoraj na sredini pete dobe. Na ustreznih mestih v četrtem obdobju je mangan, v šestem pa renij. Zato bi morale biti kemijske lastnosti 43. elementa podobne lastnostim mangana in renija. Ni brez razloga, da ga je D. I. Mendelejev, ki je napovedal ta element, imenoval ekamargan. Levo od 43. celice je molibden, ki zaseda celico 42, desno, v 44. celici - rutenij.

Zato je treba za ustvarjanje elementa št. 43 povečati število nabojev v jedru atoma z 42 naboji še za en elementarni naboj. Zato je za sintezo novega elementa št. 43 treba kot surovino vzeti molibden. V svojem jedru ima 42 nabojev. Najlažji element, vodik, ima en pozitiven naboj. Torej bi lahko pričakovali, da je element # 43 mogoče dobiti kot rezultat jedrske reakcije med molibdenom in vodikom.

Lastnosti elementa št. 43 bi morale biti podobne lastnostim mangana in renija, za odkrivanje in dokazovanje nastanka tega elementa pa je treba uporabiti kemične reakcije, podobne tistim, s katerimi kemiki ugotavljajo prisotnost majhnih količin mangan in renij. Tako periodni sistem omogoča načrtovanje poti za ustvarjanje umetnega elementa.

Na popolnoma enak način, kot smo ga pravkar opisali, je bil leta 1937 ustvarjen prvi umetni kemični element. Prejel je pomembno ime - tehnecij - prvi element, proizveden s tehničnimi, umetnimi sredstvi. Tako je bil sintetiziran tehnecij. Molibdenska plošča je bila izpostavljena intenzivnemu bombardiranju z jedri težkega izotopa vodika - devterija, ki so jih v ciklotronu pospešili do ogromne hitrosti.

Težka vodikova jedra, ki so prejela zelo visoko energijo, so prodrla v jedra molibdena. Po obsevanju v ciklotronu smo molibdenovo ploščo raztopili v kislini. Iz raztopine smo izolirali neznatno količino nove radioaktivne snovi z enakimi reakcijami, ki so potrebne za analitično določanje mangana (analog elementa št. 43). To je bil nov element, tehnecij. Njegove kemične lastnosti so bile kmalu podrobno preučene. Natančno ustrezajo položaju elementa v tabeli Mendelejeva.

Zdaj je tehnecij postal precej dostopen: v jedrskih reaktorjih se tvori v precej velikih količinah. Tehnecij je dobro raziskan in se že uporablja v praksi. S pomočjo tehnecija se raziskuje proces korozije kovine.

Metoda, s katero je nastal 61. element, je zelo podobna metodi pridobivanja tehnecija. Element # 61 mora biti element redkih zemelj: celica 61 je med neodimom (# 60) in samarijem (# 62). Novi element je bil prvič pridobljen leta 1938 v ciklotronu z bombardiranjem neodima z jedri devterija. 61. element je bil kemično izoliran šele leta 1945 iz fragmentacijskih elementov, ki so nastali v jedrskem reaktorju kot posledica cepitve urana.

Element je dobil simbolno ime prometij. To ime mu je dalo z razlogom. Stari grški mit pripoveduje, da je titan Prometej ukradel ogenj iz nebes in ga dal ljudem. Za to so ga bogovi kaznovali: priklenjen je bil na skalo in ogromen orel ga je vsak dan mučil. Ime "prometij" ne simbolizira le dramatične poti ugrabitve energije jedrske cepitve iz narave s strani znanosti in obvladovanja te energije, ampak tudi svari ljudi pred strašno vojaško nevarnostjo.

Prometij se zdaj pridobiva v velikih količinah: uporablja se v atomskih baterijah - virih enosmernega toka, ki lahko delujejo brez prekinitve več let.

Na podoben način je bil sintetiziran najtežji halogen-ekajodni element številka 85. Prvič je bil pridobljen z bombardiranjem bizmuta (št. 83) s helijevimi jedri (št. 2), pospešenimi na visoke energije v ciklotronu.

Jedra helija, drugega elementa v periodnem sistemu, imajo dva naboja. Zato je bil za sintezo 85. elementa vzet bizmut - 83. element. Nov element se imenuje astatom (nestabilen). Je radioaktiven in hitro izgine. Izkazalo se je tudi, da njegove kemijske lastnosti natančno ustrezajo periodičnemu zakonu. Izgleda kot jod.

Transuranski elementi.

Kemiki so vložili veliko dela v iskanje elementov, težjih od urana v naravi. Več kot enkrat so se v znanstvenih revijah pojavile zmagoslavne objave o "zanesljivem" odkritju novega "težkega" elementa z atomsko maso, večjo od atomske mase urana. Na primer, element št. 93 je bil v naravi večkrat »odkrit«, dobil je imena »boemi«, »sekvansi«. A izkazalo se je, da so ta "odkritja" posledica napak. Zaznamujejo težavnost natančnega analitičnega določanja nepomembnih sledi novega neznanega elementa z neraziskanimi lastnostmi.

Rezultat teh iskanj je bil negativen, saj na Zemlji praktično ni elementov, ki bi ustrezali tistim celicam periodnega sistema, ki bi se morale nahajati za 92. celico.

Prvi poskusi umetnega pridobivanja novih elementov, težjih od urana, so povezani z eno od izjemnih napak v zgodovini razvoja znanosti. Opazili so, da pod vplivom nevtronskega toka mnogi elementi postanejo radioaktivni in začnejo oddajati β-žarke. Jedro atoma, ki je izgubilo negativni naboj, se v periodnem sistemu premakne za eno celico v desno, njegova serijska številka pa postane še ena - elementi se transformirajo. Torej pod vplivom nevtronov običajno nastanejo težji elementi.

Na uran so poskušali delovati tudi z nevtroni. Znanstveniki so upali, da bo imel uran tako kot drugi elementi β-aktivnost in da se bo zaradi β-razpada pojavil nov element s številko, ki je večja za eno. V sistemu Mendelejev bo zasedel 93. celico. Predlagali so, da bi moral biti ta element podoben: reniju, zato so ga prej imenovali ekarenij.

Zdelo se je, da so prvi poskusi takoj potrdili to domnevo. Še več, ugotovljeno je bilo, da se ne pojavi en nov element, ampak več. Poročali so o petih novih elementih, težjih od urana. Poleg ekarenije so »odkrili« ekaosmijo, ekairidij, ekaplatin in ekazoloto. In vsa odkritja so se izkazala za napako. Ampak to je bila čudovita napaka. Znanost je pripeljala do največjega dosežka fizike v vsej zgodovini človeštva – do odkritja cepitve urana in obvladovanja energije atomskega jedra.

Pravzaprav niso našli nobenih transuranskih elementov. V nenavadnih novih elementih so zaman poskušali najti domnevne lastnosti, ki bi jih morali imeti elementi iz ekarenije in ekazolota. In nenadoma sta bila med temi elementi nepričakovano odkrita radioaktivni barij in lantan. Ne transuranski, ampak najpogostejši, ampak radioaktivni izotopi elementov, katerih mesta so v sredini Mendelejevega periodičnega sistema.

Minilo je malo časa in ta nepričakovan in zelo čuden rezultat je bil pravilno razumljen.

Zakaj iz atomskih jeder urana, ki stojijo na koncu periodnega sistema elementov, pod delovanjem nevtronov nastanejo jedra elementov, katerih mesta so v njegovi sredini? Na primer, ko nevtroni delujejo na uran, se pojavijo elementi, ki ustrezajo naslednjim celicam periodnega sistema:

V neverjetno zapleteni mešanici radioaktivnih izotopov, proizvedenih v nevtronsko obsevanem uranu, je bilo najdenih veliko elementov. Čeprav se je izkazalo, da gre za stare elemente, ki jih kemiki poznajo že dolgo, so hkrati nove snovi, ki jih je najprej ustvaril človek.

V naravi ni radioaktivnih izotopov broma, kriptona, stroncija in mnogih drugih od štiriintridesetih elementov - od cinka do gadolinija, ki nastanejo pri obsevanju urana.

V znanosti se pogosto zgodi: najbolj skrivnostno in najtežje se izkaže za preprosto in jasno, ko je rešeno in razumljeno. Ko nevtron zadene uranovo jedro, se ta razcepi, razcepi na dva fragmenta - na dve atomski jedri manjše mase. Ti drobci so lahko različnih velikosti, zato nastane toliko različnih radioaktivnih izotopov običajnih kemičnih elementov.

Eno atomsko jedro urana (92) razpade na atomska jedra broma (35) in lantana (57), drobci med cepitvijo drugega se lahko izkažejo za atomska jedra kriptona (36) in barija (56). Vsota atomskih številk nastalih elementov fragmentacije bo enaka 92.

To je bil začetek verige velikih odkritij. Kmalu je bilo odkrito, da pod udarcem nevtrona iz jedra atoma urana-235 ne nastanejo le drobci - jedra z nižjo maso, ampak se oddajajo tudi dva ali trije nevtroni. Vsak od njih pa je sposoben znova povzročiti cepitev uranovega jedra. In pri vsaki takšni delitvi se sprosti veliko energije. To je bil začetek človekovega obvladovanja znotrajatomske energije.

Med ogromno različnimi produkti, ki nastanejo pri obsevanju uranovih jeder z nevtroni, je bil pozneje odkrit prvi pravi transuranski element št. 93, ki je dolgo ostal neopažen, nastal je ob delovanju nevtronov na uran-238. Po kemijskih lastnostih se je izkazalo, da je zelo podoben uranu in sploh ni bil podoben: reniju, kot je bilo pričakovano ob prvih poskusih sintetizacije elementov, težjih od urana. Zato ga niso mogli takoj najti.

Prvi umetni element zunaj " naravni sistem kemični elementi", je dobil ime neptun po planetu Neptunu. Njegovo ustvarjanje nam je razširilo meje, ki jih je določila sama narava. Na enak način je napovedano odkritje planeta Neptun razširilo meje našega znanja o sončnem sistemu.

Kmalu je bil sintetiziran tudi 94. element. Ime je dobil po zadnjem planetu. Solarni sistem.

Poimenovali so ga plutonij. V periodičnem sistemu Mendelejeva sledi neptuniju po vrstnem redu, podobno " zadnji planet Sončni * sistem Pluton, katerega orbita leži onstran orbite Neptuna. Element št. 94 nastane iz neptunija med njegovim β-razpadom.

Plutonij je edini transuranski element, ki se zdaj proizvaja v jedrskih reaktorjih v zelo velikih količinah. Tako kot uran-235 je sposoben cepitve z nevtroni in se uporablja kot gorivo v jedrskih reaktorjih.

Elementa 95 in 96 se imenujeta americij in kurij. Zdaj jih prejemajo tudi v atomskih reaktorjih. Oba elementa sta zelo radioaktivna – oddajata α-žarke. Radioaktivnost teh elementov je tako velika, da se koncentrirane raztopine njihovih soli segrejejo, vrejo in zelo močno žarijo v temi.

Vsi transuranski elementi - od neptunija do americija in kurija - so bili pridobljeni v precej velikih količinah. V svoji čisti obliki so to kovine srebrne barve, vse so radioaktivne in po svojih kemijskih lastnostih so si med seboj nekoliko podobne, vendar se na nek način močno razlikujejo.

V čisti obliki je bil izoliran tudi 97. element, berkelij. Za to je bilo treba v jedrski reaktor namestiti čisti plutonijev pripravek, kjer je bil celih šest let pod vplivom močnega toka nevtronov. V tem času se je v njej nabralo več mikrogramov elementa številka 97. Plutonij so pridobili iz jedrskega reaktorja, ga raztopili v kislini, iz mešanice pa izolirali najbolj dolgoživi berkelij-249. Je zelo radioaktiven – v enem letu razpade za polovico. Doslej so pridobili le nekaj mikrogramov berkelija. Toda ta količina je bila dovolj, da so znanstveniki natančno preučili njegove kemične lastnosti.

Zelo zanimiv je element 98 - kalifornij, šesti za uranom. Kalifornij je bil najprej ustvarjen z bombardiranjem kurijeve tarče z alfa delci.

Zgodba o sintezi naslednjih dveh transuranskih elementov je fascinantna: 99. in 100. Najprej so jih našli v oblakih in v »blatu«. Da bi preučili, kaj nastane pri termonuklearnih eksplozijah, je letalo letelo skozi eksplozivni oblak, vzorce usedlin pa so zbirali na papirnatih filtrih. V tej usedlini so našli sledi dveh novih elementov. Za pridobitev natančnejših podatkov je bila na mestu eksplozije zbrana velika količina "blata" - zemlje in kamnine, ki ju je eksplozija spremenila. To »umazanijo« so obdelali v laboratoriju in iz nje izolirali dva nova elementa. Poimenovali so jih Einsteinium in Fermi, v čast znanstvenika A. Einsteina in E. Fermija, katerima je človeštvo zadolženo predvsem za odkrivanje načinov obvladovanja atomske energije. Einstein pripada zakonu enakovrednosti mase in energije, Fermi pa je zgradil prvi atomski reaktor. Zdaj einsteinij in fermij pridobivajo v laboratorijih.

Elementi druge stotine.

Ne tako dolgo nazaj je komaj kdo verjel, da bo simbol stotega elementa vključen v periodni sistem.

Umetna sinteza elementov je opravila svoje: fermi je za kratek čas zaprl seznam znanih kemičnih elementov. Misli znanstvenikov so bile zdaj usmerjene v daljavo, v elemente druge stotine.

Toda na poti je bila ovira, ki je ni bilo lahko premagati.

Do sedaj so fiziki sintetizirali nove transuranske elemente na dva načina. Ali pa so streljali na tarče iz transuranskih elementov, ki so jih že sintetizirali α-delci in devteroni. Bodisi so bombardirali uran ali plutonij z močnimi nevtronskimi tokovi. Posledično so nastali zelo z nevtroni bogati izotopi teh elementov, ki so se po več zaporednih β-razpadih pretvorili v izotope novih transuranov.

Vendar sta bili sredi petdesetih let prejšnjega stoletja obe možnosti izčrpani. Pri jedrskih reakcijah je bilo mogoče pridobiti breztežne količine einsteinija in fermija, zato iz njih ni bilo mogoče narediti tarč. Metoda nevtronske sinteze tudi ni omogočila nadaljnjega napredovanja fermija, saj so bili izotopi tega elementa podvrženi spontani cepitvi z veliko večjo verjetnostjo kot β-razpad. Jasno je, da v takšnih razmerah ni imelo smisla govoriti o sintezi novega elementa.

Zato so fiziki naredili naslednji korak šele, ko jim je uspelo zbrati minimalno količino elementa št. 99, ki je potrebna za tarčo.To se je zgodilo leta 1955.

Eden najbolj izjemnih dosežkov, s katerimi se znanost lahko pohvali, je ustvarjanje 101. elementa.

Ta element je prejel ime velikega ustvarjalca periodičnega sistema kemičnih elementov Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva.

Mendelevij je bil pridobljen na naslednji način. Kos najtanjše zlate folije je bil prevlečen z nevidno prevleko iz približno milijarde Einsteinijevih atomov. Alfa delci z zelo visoko energijo, ki prebijajo zlato folijo Zadnja stran, bi lahko ob trku z atomi Einsteiniuma vstopili v jedrsko reakcijo. Posledično so nastali atomi 101. elementa. Ob takem trku so atomi Mendelevija odleteli s površine zlate folije in se zbrali na drugem, ki se nahaja v bližini, najtanjšem zlatem listu. Na ta genialni način je bilo mogoče izolirati atome 101. elementa v čisti obliki iz kompleksne mešanice Einsteinija in njegovih razpadnih produktov. Nevidno ploščo smo izprali s kislino in jo podvrgli radiokemijski raziskavi.

To je bil res čudež. Začetni material za ustvarjanje 101. elementa v vsakem posameznem poskusu je bil približno milijarda Einsteinijevih atomov. To je zelo nepomembno manj kot milijarda miligrama, in da dobimo einsteinij v več bilo nemogoče. Vnaprej je bilo izračunano, da lahko od milijarde Einsteinijevih atomov med več urnim bombardiranjem z α-delci reagira le en sam Einsteinijev atom in zato lahko nastane le en atom novega elementa. Treba ga je bilo ne le znati odkriti, ampak tudi tako, da bi iz enega samega atoma ugotovili kemijsko naravo elementa.

In bilo je storjeno. Uspeh poskusa je presegel izračune in pričakovanja. V enem poskusu je bilo mogoče opaziti ne enega, ampak celo dva atoma novega elementa. V prvi seriji poskusov je bilo skupno pridobljenih sedemnajst Mendelevijevih atomov. To se je izkazalo za dovolj za ugotovitev dejstva o nastanku novega elementa in njegovega mesta v periodnem sistemu ter za določitev njegovih osnovnih kemičnih in radioaktivnih lastnosti. Izkazalo se je, da gre za α-aktivni element z razpolovno dobo približno pol ure.

Mendelevij, prvi element druge stotine, se je izkazal za nekakšen mejnik v sintezi transuranskih elementov. Do zdaj ostaja zadnja od tistih, ki so jih sintetizirali po starih metodah – obsevanju z α-delci. Zdaj so na sceno stopili močnejši izstrelki – pospešeni večkrat nabiti ioni različnih elementov. Opredelitev kemična narava Mendelevij je po številu svojih atomov postavil temelje za popolnoma novo znanstveno disciplino - fizikalno kemijo posameznih atomov.

Simbol za element št. 102 št je v oklepaju v periodnem sistemu. In v teh oklepajih je dolga in zapletena zgodovina tega elementa.

O sintezi Nobelija je leta 1957 poročala mednarodna skupina fizikov, ki so delali na Nobelovem inštitutu (Stockholm). Prvič so bili za sintezo novega elementa uporabljeni težki pospešeni ioni. Šlo je za 13 C ionov, katerih tok je bil usmerjen v kurijevo tarčo. Raziskovalci so zaključili, da jim je uspelo sintetizirati izotop elementa 102. Ime je dobil po ustanovitelju Nobelovega inštituta, izumitelju dinamita Alfredu Nobelu.

Minilo je eno leto in poskusi Stockholmskih fizikov so bili reproducirani skoraj sočasno v Sovjetski zvezi in Združenih državah. In na dan je prišla neverjetna stvar: rezultati sovjetskih in ameriških znanstvenikov niso imeli nobene zveze niti z delom Nobelovega inštituta niti med njimi. Nihče in nikjer drugje ni mogel ponoviti poskusov, izvedenih na Švedskem. Ta situacija je povzročila precej žalostno šalo: "Od Nobelija je ostal samo en No" (Ne - v prevodu iz angleščine pomeni "ne"). Simbol, ki je bil na hitro postavljen na mizo Mendelejeva, ni odražal dejanskega odkritja elementa.

Zanesljivo sintezo elementa št. 102 je naredila skupina fizikov iz Laboratorija za jedrske reakcije Skupnega inštituta za jedrske raziskave. V letih 1962-1967. Sovjetski znanstveniki so sintetizirali več izotopov elementa št. 102 in preučevali njegove lastnosti. Potrditev te informacije je bila pridobljena v Združenih državah Amerike. Vendar je simbol Ne, ki nima pravice do tega, še vedno v 102. celici tabele.

Lawrence, element številka 103 s simbolom Lw, poimenovan po izumitelju ciklotrona E. Lawrenceu, je bil sintetiziran leta 1961 v ZDA. Toda to ni nič manj zasluga sovjetskih fizikov. Pridobili so več novih izotopov Lawrencea in prvič preučili lastnosti tega elementa. Lawrence se je rodil tudi z uporabo težkih ionov. kalifornijeva tarča je bila obsevana z borovimi ioni (ali americijeva tarča s kisikovimi ioni).

Element št. 104 so prvič pridobili sovjetski fiziki leta 1964. Obstreljevanje plutonija z neonskimi ioni je privedlo do njegove sinteze. 104. element je bil poimenovan Kurchatovia (simbol Ki) v čast izjemnega sovjetskega fizika Igorja Vasiljeviča Kurčatova.

105. in 106. element so prvič sintetizirali tudi sovjetski znanstveniki - v letih 1970 in 1974. Prvi od njih, produkt bombardiranja americija z neonskimi ioni, je bil poimenovan nielsborij (Ns) v čast Nielsa Bohra. Druga je bila sintetizirana na naslednji način: svinčena tarča je bila bombardirana s kromovimi ioni. Sinteze 105. in 106. elementa so izvedli tudi v ZDA.

O tem boste izvedeli v naslednjem poglavju, mi pa bomo to zaključili s kratko zgodbo o

kako se preučujejo lastnosti elementov druge stotine.

Eksperimentatorji se soočajo s fantastično težko nalogo.

Tu so njeni začetni pogoji: podanih je nekaj številk (desetine, v najboljšem primeru stotine) atomov novega elementa in atomi zelo kratkoživih (razpolovne dobe se merijo v sekundah ali celo delcih sekunde). Treba je dokazati, da so ti atomi atomi res novega elementa (torej določiti vrednost Z, pa tudi vrednost masnega števila A, da bi vedeli, o katerem izotopu novega transurana govorimo ) in preučiti njegove najpomembnejše kemične lastnosti.

Štetje atomov, nepomembna življenjska doba ...

Hitrost in najvišja iznajdljivost priskočita znanstvenikom na pomoč. Toda sodobni raziskovalec – specialist za sintezo novih elementov – ne sme biti sposoben le »podkovati bolhe«. Teoretično mora biti tekoče.

Sledimo osnovnim korakom, po katerih poteka identifikacija novega elementa.

Najpomembnejše vizitka najprej se uporabljajo radioaktivne lastnosti - to je lahko emisija α-delcev ali spontana cepitev. Za vsako α-aktivno jedro so značilne specifične vrednosti energije α-delcev. Ta okoliščina omogoča bodisi identifikacijo znanih jeder bodisi sklepanje, da so bila odkrita nova. Na primer, s preučevanjem značilnosti alfa delcev so znanstveniki lahko pridobili zanesljive dokaze o sintezi 102. in 103. elementa.

Močna cepitvena jedra je zaradi veliko večje energije drobcev veliko lažje zaznati kot alfa delce. Za njihovo registracijo se uporabljajo zapisi iz stekla posebne vrste. Drobci puščajo komaj opazne sledi na površini plošč. Plošče nato kemično obdelamo (jedkamo) in jih natančno pregledamo pod mikroskopom. Steklo se raztopi v fluorovodikovi kislini.

Če stekleno ploščo, ki jo žgajo drobci, damo v raztopino fluorovodikove kisline, se bo na mestih, kjer so drobci padli, steklo hitreje raztopilo in tam bodo nastale luknje. Njihove dimenzije so stokrat večje od prvotne sledi, ki jo je pustil drobec. Vdolbinice lahko opazujemo pod mikroskopom z majhno povečavo. Druge radioaktivne emisije povzročajo manjšo škodo na površini stekla in po jedkanju niso vidne.

O tem, kako je potekal proces identifikacije novega elementa, pripovedujejo avtorji sinteze Kurchatovia: "Poskus je v teku. Štirideset ur neprekinjenega bombardiranja neonskih jeder na plutonijevo tarčo. Štirideset ur trak nosi sintetično jedra na steklene plošče.Končno se ciklotron izklopi.Steklene plošče so odpeljane v laboratorij na obdelavo.Veselimo se rezultata.Mini nekaj ur.Pod mikroskopom najdenih šest sledi.Iz njihovega položaja izračunana je bila razpolovna doba, ki se je izkazala v časovnem intervalu od 0,1 do 0,5 s.

In tukaj je, kako isti raziskovalci govorijo o oceni kemične narave Kurchatov in Nielsborium. "Shema za preučevanje kemijskih lastnosti elementa št. 104 je naslednja. Odvratni atomi zapustijo tarčo v toku dušika, se v njej upočasnijo in nato klorirajo. Spojine 104. elementa s klorom zlahka prodrejo skozi poseben filter, vendar vsi aktinidi ne prehajajo.Če bi 104. spadal v aktinoidno serijo, bi jo filter zamujal.Študije pa so pokazale, da je element 104 kemični analog hafnija.To je najpomembnejši korak k polnjenju periodni sistem z novimi elementi.

Nato so v Dubni preučevali kemijske lastnosti 105. elementa. Izkazalo se je, da se njegovi kloridi adsorbirajo na površini cevi, po kateri se premikajo od tarče pri temperaturi, ki je nižja od hafnijevih kloridov, vendar višje od niobijevih kloridov. Tako bi se lahko obnašali le atomi elementa, ki je po kemijskih lastnostih blizu tantalu. Poglejte periodično tabelo: kemični analog tantala je element številka 105! Zato so poskusi adsorpcije na površini atomov 105. elementa potrdili, da njegove lastnosti sovpadajo s tistimi, ki so predvidene na podlagi periodičnega sistema."