ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

УДАРНАЯ ВОЛНА,


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


УДАРНАЯ ВОЛНА, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью в газе, жидкости или твердом теле тонкая переходная область (фронт), в к-рой происходит резкое увеличение давления, плотности и т-ры. Возникает при взрыве, мощном электрич. разряде, столкновениях тел, сближающихся со сверхзвуковой скоростью, в фокусе луча лазера и т. п. Рост давления и т-ры во фронте У. в. происходит за 10-12 - 10-9 с, затем, спустя 10-6 с, происходит "разгрузка" и давление падает до атмосферного. Скорость охлаждения в-ва на этой стадии составляет 108 град/с. Однако вследствие необратимых процессов, происходящих при "ударноволновом" сжатии, т-ра образца не возвращается к исходной, и образец остается нагретым. В реальных условиях весь цикл завершается приблизительно за 10-5 с.

У. в. в газе сопровождается не только увеличением плотности, но и значительным повышением т-ры. В этих условиях происходят разл. процессы: возбуждение мол. колебаний, диссоциация и ионизация молекул и атомов, хим. р-ции.

При сжатии конденсир. в-в во фронте У. в. возникают огромные тангенциальные напряжения, вызывающие мощные сдвиговые деформации (время развития деформации 10-7 с). Поэтому в твердом теле создаются чрезвычайно высокие концентрации дислокаций и точечных дефектов, разрываются хим. связи, происходит дробление в-ва (разрушается кристал-лич. решетка), что способствует протеканию и (или) ускорению разл. физ.-хим. превращений.

Часто в результате сжатия протекают хим. р-ции. Так, при воздействии У. в. на неорг. соед. были синтезированы нитриды Al, Be, В, Mg, Zr, получены оксид, нитрид и карбид бора, алмазы. У. в. - эффективный способ повышения каталитич. активности в-в. Напр., воздействие У. в. на гетерог. катализаторы может приводить к увеличению их активности и к изменению селективности.

Под действием У. в. полимеры вступают в разл. хим. р-ции: частично разлагаются до исходных мономеров, их мол. масса уменьшается (как, напр., в случае полиметилметакрилата), претерпевают вулканизацию (дивиниловый, изопреновый, бу-тадиеннитрильный, натуральный каучуки) или глубокие структурные изменения, сопровождающиеся изменением цвета и уменьшением р-римости (полистирол).

В условиях У. в. протекают разл. р-ции орг. B-B. Такие мономеры, как акриламид, метакриламид, акрилат калия, триоксан, в твердом состоянии образуют полимеры с высокой мол. массой. Из аммониевых солей ненасьнц. и насыщ. карбоновых K-T получают аминокислоты. Последние образуют ди- и полипептиды. Под воздействием У. в. транс-стиль-бен переходит в цмс-изомер. В аналогичных условиях могут протекать р-ции этерификации, циклизации и др.

Для изучения превращений в-в в У. в. часто используют метод ампул хранения. Последние представляют собой метал-лич. сосуды, в к-рые помещают исследуемые в-ва. У. в. создают взрывом BB или ударом пластины, движущейся под воздействием взрывных газов. Изменяя конфигурацию фронта У. в., можно менять величину деформации сдвига в-ва. В случае хим. исследований при "ударноволновом" сжатии давление чаще всего варьирует от 5 до 40 ГПа, а т-ра может принимать значения до 800 К. После прохождения У. в. сохраненные в ампуле в-ва обычно исследуют подходящими физ. и физ.-хим. методами.

С помощью У. в. определяют параметры ур-ний состояния, упруго-пластичные характеристики, исследуют оптич. и элек-трич. св-ва B-B, изучают кинетику разл. процессов (см. Ударных труб метод). В пром-сти У. в. применяют для синтеза сверхтвердых материалов (алмаза, боразона), упрочения металлов, прессования порошков металлов и керамики, сварки металлич. конструкций.


===
Исп. литература для статьи «УДАРНАЯ ВОЛНА,»:
Бацанов С. С., "Успехи химии", 1986, т. 55, в. 4, с. 579-607; Ададуров Г.А.,там же, с. 555-78; Bergman O. R., В ailey N.F., High pressure explosive processing of ceramicks, Aedermannsdorf - [a. o.], 1987, p. 66-85; Shock compression of condensed matter, ed. by S. C. Schmidt et al., N. Y., 1990. А. А. Жаров.

Страница «УДАРНАЯ ВОЛНА,» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков