Файл: Вишневский Л.Д. Под знаком углерода. Элементы IV группы периодической системы Д. И. Менделеева пособие для учащихся.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 0
Рис, 61. Капли воды на |
гндрофобизовапиой (слева) |
и негндрофобнзованной |
(справа) бязи. |
различных силикатов. Химическая стойкость и раствори мость этих силикатов различна. Под действием влаги и атмосферы воздуха поверхность стекла медленно, но не прерывно изменяется. Особенно сильное воздействие на стеклянные изделия оказывает влага, которая способна вымывать из тонкого поверхностного слоя стекла силика ты натрия и калия, вследствие чего на его поверхности по являются микронеровностн. Соли, присутствующие в незначительном количестве в воде, также могут вступать с силикатами в обменные реакции и разрушать поверх ностный слой. В результате этих процессов поверхность стекла постепенно растрескивается, мутнеет, а светопроводность его уменьшается.
Гидрофобизация стекла представляет большой прак тический интерес, так как предупреждает вымывание
растворимых |
силикатов, |
|
||
что приводит к повыше |
|
|||
нию срока |
службы |
стек |
|
|
лянных изделий (напри |
|
|||
мер, защита линз и опти |
|
|||
ческого стекла от разру |
|
|||
шающего действия влаги). |
|
|||
В других случаях гидро |
|
|||
фобизация |
повышает экс |
|
||
плуатационные |
свойства |
|
||
стекла; улучшается види |
|
|||
мость через ветровые стек |
|
|||
ла воздушного, водного и |
|
|||
автомобильного транспор |
|
|||
та при |
забрызгивании |
|
||
морской водой |
или |
при |
Рис. 62. Ctdvh волы не смачивает |
|
вож де, |
увеличивается |
гидрофобнзоваииую бязь. |
12 Заказ 22S9
|
|
|
электрическое сопротивление изо |
|||
|
|
|
ляции из стекла или на стеклян |
|||
|
|
|
ной основе во влажных условиях |
|||
|
|
|
работы и т. д. Хорошая видимость |
|||
|
|
|
через гидрофобизованные |
ветро |
||
|
|
|
вые стекла во время дождя объяс |
|||
|
|
|
няется высокими водоотталкиваю |
|||
|
|
|
щими свойствами стеклянной по |
|||
|
|
|
верхности, с которой капли дож |
|||
|
|
|
дя |
окатываются так же |
легко, |
|
|
|
|
как капли ртути. |
|
||
Рис. |
63. Суспензия |
гли |
|
Большое значение для химии, |
||
ны в |
гидрофобнзованнон |
медицины и биологии имеет гид- |
||||
посуде не осаждается и |
рофобизация |
стеклянной |
посуды |
|||
переливается как |
одно |
и измерительных приборов (ам |
||||
родная жидкость. |
|
|||||
|
|
|
пулы, пузырьки, пробирки, кол |
|||
|
|
|
бы, |
бюретки, |
пипетки, предмет |
ные стекла и т. д.): она позволяет значительно повы сить качество работы с ними. Гидрофобизация стеклян ной посуды способствует более полному выливанию жидких веществ, препятствует осаждению суспензии (рис. 63). Налитые в гидрофобизованную посуду жид кости имеют плоский или выпуклый мениск, что позво ляет более точно производить отсчеты при их дозировке. При переливании и хранении кровь в гидрофобизованной посуде не свертывается.
Широко применяют кремнийорганические жидкости как жидкие и консистентные смазки самого различного назначения. Они обеспечивают длительную работу ма шин и механизмов как при низкой (до —70°С), так и при высокой (до + 250°С) температуре.
Замечательной особенностью кремнийорганическпх соединений масел является постоянство вязкости в ши роком интервале температур.
После обработки оптических стекол некоторыми кремнийорганическими соединениями лучи света, отра женные от поверхности пленки и от поверхности стекла (при определенных толщине и показателе преломления покрытия), оказываются равными по интенсивности, в результате чего происходит гашение света. Благодаря этому видимость через оптические стекла улучшается в несколько раз. Кроме того, эти пленки защищают стек ло от воздействия влаги, что заметно удлиняет срок их службы в условиях эксплуатации. Просветление оптики
178
в настоящее время |
получило широкое распростране |
ние и имеет большое |
техническое и хозяйственное зна |
чение. |
|
Применяя кремнийорганические жидкости в вакуумнасосах, удалось достичь глубокого вакуума (Ы О -6— Ы0~7 мм рт. ст.). Кремнийорганические жидкости не подвержены смолообразованию, имеют большую ско рость откачки газа. Глубокий вакуум, полученный при помощи кремнийорганических соединений, используется в приборах ядерной физики (ускорители частиц), в про изводстве атомной энергии (контроль мощности атомно го реактора, измерение интенсивности радиоактивного излучения), в производстве фотоэлементов, электронных ламп и т. д.
Сильное ценообразование препятствует нормальному ведению многих процессов получения и переработки про дуктов и нередко приводит к их потере. Для устранения пены применяют антивспениватели, или пеногасители. Благодаря низкому поверхностному натяжению и высо кой поверхностной активности кремнийорганические жидкости являются эффективными пеногасителями даже в минимальных (0,1—1% по массе) количествах. Причем добавка кремнийорганической жидкости совершенно не влияет на свойства конечного продукта.
Кремнийорганические жидкие антивспенизатели применяют в химической промышленности при получе нии синтетических смол и лаков, каучука, клеев, битума, асфальта, эмульсионных красок и т. д.; в пищевой про мышленности— при производстве сгущенного молока, сахара, вина, антибиотиков, мыла и других моющих средств; в текстильной промышленности при крашении, отделке и проклеивании тканей и т. д. Антивспениватели применяются в хирургии, чтобы воспрепятствовать обра зованию пузырьков воздуха, которые, попав в кровенос ную систему, могут вызвать закупорку сосуда и смерть.
Вследствие высокой гидрофобности, устойчивости к окислению и- воздействию солнечного света, кремнийор ганические жидкости являются весьма ценными состав ными частями политур для автомобилей, мебели, полов и т. д. Политуры на их основе легко распыляются и хо рошо укрывают полируемую поверхность. Кремнийорга нические политуры придают поверхностям полируемых предметов блеск. К поверхности, полированной кремний органической политурой, не пристает грязь и другие
12* |
179 |
клейкие продукты, поэтому полированные предметы очень легко очищаются.
Добавка 0,01—1% от массы почвы гпдрофобизирующего кремнпйорганнческого соединения уменьшает ее водопроницаемость в 5—20 раз, что позволяет его приме нять для «стабилизации почв». При этом изменяются та кие свойства грунта, как пластичность, сыпучесть, водо проницаемость, деформируемость, что оказывает благо приятное воздействие на укрепление песков, плывунов, слабых наносов, торфяников, пластических глин.
Испытания кремнийорганическнх жидкостей на подо пытных животных, а затем и на людях показали, что они безвредны. Поэтому кремнийорганические жидкости стали использовать для приготовления кремов, мазей и других косметических препаратов. Кремнийорганические жидкие полимеры не сушат кожу и быстрее, чем масла нефтяного происхождения, проникают в кожу, поэтому не оставляют на ее поверхности пятен. Кремнниорганнческие кремы рекомендуется применять для предохра нения кожи от воздействия воды, кислот и агрессивных жидкостей. Мази на их основе успешно используют для лечения некоторых кожных заболеваний и ожогов.
В литературе имеются указания на возможность ис пользования кремнийорганическнх жидкостей в качестве растворителей лекарств, применяемых для внутримы: шечного вливания, и в качестве среды для стерилизации хирургических инструментов. В последнем случае инст румент во время стерилизации одновременно и смазы вается.
Кремнпйоргаиическпе смолы и лаки’"
Высокая теплостойкость кремнийорганическнх смол, устойчивость к действию влаги, кислорода, озона, сол нечного света,, а также высокие защитные свойства и ди электрические характеристики кремнийорганическнх лаковых пленок обеспечили их широкое применение в народном хозяйстве.
Основной причиной выхода из строя электромоторов и другого электрического оборудования в подавляющем большинстве случаев является порча электрической изо ляции. Обычная (органическая) изоляция на обмоточ ном проводе начинает разрушаться уже при температуре
180
70—75°С. При более высокой температуре органическая изоляция быстро стареет и разрушается, а диэлектриче ские и физико-механические свойства ее сильно снижа ются. В результате электрическое оборудование прежде временно выходит из строя.
Применение кремнийорганической изоляции дает возможность повысить рабочую температуру эксплуата ции электрического оборудования на 50—100°С. Следо вательно, электрические машины с кремнийорганической изоляцией могут длительно работать при 180—200°С, кратковременно — при 250—300°С и выше.
Увеличение рабочей температуры изоляции позволя ет в свою очередь уменьшить размеры и снизить массу электрических машин и аппаратов в среднем на 25—40% при сохранении мощности, принятой для обычной изо ляции. Это имеет большое народнохозяйственное значе ние, так как наряду с электротехнической сталью и дру гими материалами экономится такой дефицитный цвет ной металл, как медь. Если габариты и массу электри ческих машин на кремнийорганической изоляции сохра нить такими же, как и основу органической, изоляции, то мощность их возрастет в 1,5—2 раза. Применение кремнийорганической изоляции позволило создать элек трооборудование для работы в особо тяжелых условиях, например в угольных шахтах, в металлургии, в морском флоте, в авиации и т. д.
К числу электроизоляционных материалов относятся стекломиканит, слюдинит и др. Миканиты получают в ре зультате склеивания слюды кремнийорганическим лаком с последующей сушкой и прессованием при нагревании. Стекломиканит представляет собой гибкий листовой ма териал, состоящий из нескольких слоев слюды, склеен ных между собой и оклеенных с двух сторон двумя слоя ми стеклоткани при помощи кремнийорганического ла ка. Слюдинит — электроизоляционный листовой матери ал, получающийся в результате склеивания мелкочешуй чатой слюды кремнийорганическим лаком. Указанные электроизоляционные материалы применяют для изоля ции электромоторов, роторных обмоток и отдельных якорных секций электрических машин и аппаратов.
Некоторые электроизоляционные материалы исполь зуют в изделиях, предназначенных для работы в усло виях тропического климата: сопротивлениях, потенцио метрах, 'в качестве электроизоляционных и антикорро-
181