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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
177

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