Большая Советская Энциклопедия (СК)
Шрифт:
Скорость химической реакции
Ско'рость хими'ческой реа'кции, величина, характеризующая интенсивность реакции химической . Скоростью образования продукта реакции называется количество этого продукта, возникающее в результате реакции за единицу времени в единице объёма (если реакция гомогенна) или на единице площади поверхности (если реакция гетерогенна). Для исходных веществ аналогичным образом определяется скорость их расходования. Количества веществ выражают в молях . Тогда скорости образования продуктов и расходования исходных веществ относятся как стехиометрия, коэффициенты этих веществ в уравнении реакции. Например, в случае реакции N2 + ЗН2 = 2NH3 скорость расходования водорода в 3 раза, а скорость образования аммиака в 2 раза больше скорости расходования азота.
Для технических целей скорости гетерогенно-каталитических реакций обычно рассчитывают не на единицу поверхности катализатора, а на единицу массы катализатора или на единицу объёма слоя гранул катализатора.
С. х. р. может варьировать в чрезвычайно широких пределах — от очень малой (в случае геологического процессов, длящихся миллионы лет) до очень большой (в случае ионных реакций, завершающихся за миллионные доли секунды). О теории С. х. р. см. Кинетика химическая .
Для измерения С. х. р. служат разнообразные методы. Выбор метода определяется характером реакции и её скоростью. Не затрагивая реакций специальных типов (электродные, фотохимические, радиационно-химические), охарактеризуем основные методы измерения скоростей обычных реакций, обусловленных энергией теплового движения. При использовании статического метода реакцию проводят в замкнутом сосуде. О её скорости судят по изменению состава реагирующей смеси на основании анализа проб или по какому-либо свойству реагирующей смеси, зависящему от состава. В случае газовых реакций, сопровождаемых изменением числа молекул, часто следят за реакцией по изменению давления. Проточный метод заключается в том. что реагирующую смесь пропускают с постоянной скоростью сквозь зону реакции: для гетерогенной реакции — это обычно объём, заполненный гранулами катализатора; в случае гомогенной реакции — область повышенной температуры. Степень превращения исходных веществ в продукты определяют по составу смеси, выходящей из зоны реакции.
Оба указанных метода просты для осуществления, но не дают непосредственно значения С. х. р. В статической системе состав реагирующей смеси, а следовательно и С. х. р., изменяется во времени; поэтому требуется дифференцирование измеренной величины концентрации по времени для определения скорости реакции или интегрирование по времени теоретические выражения скорости реакции для сопоставления его с опытными данными. В случае проточного метода состав реагирующей смеси не зависит от времени, но различен в разных участках зоны реакции; поэтому сопоставление теоретического выражения для С. х. р. с результатами опыта требует предварительного интегрирования этого выражения по объёму зоны реакции.
Прямое измерение скорости гомогенной реакции достигается с помощью проточного перемешиваемого реактора. В сосуд, снабженный мощной мешалкой, с постоянной скоростью вводят исходные вещества и выводят реагирующую смесь так, чтобы её количество в реакционном сосуде было постоянно. При установившемся стационарном состоянии анализ отбираемой смеси показывает состав реагирующей смеси. Зная, кроме того, скорость отбора этой смеси, определяют количество вещества, образовавшегося в результате реакции за единицу времени, а отсюда — С. х. р. Для гетерогенно-каталитических процессов с неподвижным катализатором эквивалентом описанного метода является проточно-циркуляционный метод: однородность состава реагирующей смеси в зоне реакции достигается с помощью создаваемой насосом интенсивной циркуляции реагирующей смеси. Проточные перемешиваемые реакторы и проточно-циркуляционные системы принадлежат к классу безградиентных реакторов, называемых так потому, что в них практически отсутствуют градиенты (перепады) концентраций, а также температуры в зоне реакции.
Особые трудности возникают при изучении очень быстрых реакций в растворах. Если реакция успевает пройти в значительной степени за время, которое требуется для смешения растворов исходных веществ, то обычные методы непригодны. Задача измерения скоростей таких реакций решается с помощью релаксационных методов, разработанных М. Эйгеном . Система, в которой может происходить обратимая реакция, вначале находится в состоянии равновесия химического . Затем весьма быстро изменяют параметр, влияющий на значение константы равновесия: температуру, давление или электрическое поле. Система переходит к новому состоянию равновесия в течение некоторого времени; этот процесс называется релаксацией . Следя за изменением состава каким-либо безынерционным методом (например, по электропроводности), определяют С. х. р. Удаётся наблюдать время релаксации до 10– 6 сек: таким путём была измерена, например, скорость реакции Н+ + OH– = H2 O в воде.
Лит.: Кондратьев В. Н., Определение констант скорости газофазных реакций, М., 1971; Колдин Е., Быстрые реакции в растворе, пер. с англ., М., 1966; Проблемы теории и практики исследований в области катализа, под ред. В. А. Ройтера, К., 1973, гл. 3; Уэйт Н., Химическая кинетика, пер. с англ., М., 1974.
М. И. Тёмкич.
«Скороход»
«Скорохо'д», см. Ленинградское обувное объединение «Скороход» .
Скороходова Ольга Ивановна
Скорохо'дова Ольга Ивановна [р. 11(24).7.1914, с. Белозёрка, ныне Херсонской области], советский учёный в области дефектологии, педагог, литератор, кандидат педагогических наук (по психологии, 1961). Вследствие перенесённого в 5-летнем возрасте менингита утратила зрение, затем слух. В 1925—41 прошла курс общеобразовательной средней школы в Харьковской школе-клинике для слепоглухонемых детей, у С. была восстановлена звуковая речь. Дальнейшее образование продолжала в Москве в 1944—48 под руководством профессора И. А. Соколянского. С 1948 научный сотрудник Научно-исследовательского института дефектологии АПН СССР (до 1965 — АПН РСФСР). Автор монографий: «Как я воспринимаю окружающий мир» (1947, удостоена 1-й премии К. Д. Ушинского), «Как я воспринимаю и представляю окружающий мир» (1954, 2-я премия К. Д. Ушинского, книга переведена на многие иностранные языки), «Как я воспринимаю, представляю и понимаю окружающий мир» (1972, 1-я премия АПН СССР). Работы С. по проблемам развития, воспитания и обучения слепоглухонемых детей имеют важное значение для понимания развития психики человека, страдающего слепоглухонемотой . С. ведёт общественно-педагогическую работу как лектор и автор статей в журналах для слепых и глухих. Награждена орденом Трудового Красного Знамени,
Р. Л. Мареева.
Скорпенообразные
Скорпенообра'зные, панцирнощёкие, костнощёкие (Scorpaeniformes), отряд костистых рыб. Некоторые ихтиологи включают С. в отряд окунеобразных. Задняя часть второй подглазничной косточки имеет вид отростка разной формы («подглазничная опора»), достигающего обычно до предкрышечной кости. У большинства С. имеются брюшные плавники, расположенные под грудными; спинных плавников обычно 2. Плавательный пузырь, отсутствующий у многих С., не соединён с пищеводом. 6 подотрядов, включающих 31 семейства (около 300 родов). Распространены во всех морях от Арктики до Антарктики, а также в пресных водах Евразии и Северной Америки. Преимущественно донные и придонные рыбы, реже обитают в толще воды (терпуги , голомянки ). Одни мечут икру, другие — живородящи (морские окуни , голомянки). Некоторые заботятся о потомстве (пинагор ).
Многие С. — ценные промысловые рыбы (морские окуни, терпуги, угольная рыба ). Некоторые (например, крылатка красная , бородавчатка ) имеют шипы, у основания которых лежат железы, выделяющие чрезвычайно токсичный яд; уколы этих шипов очень опасны и для человека.
Скорпены
Скорпе'ны, скорпеновые (Scorpaenidae), семейство рыб отряда скорпенообразных, который ряд ихтиологов включает в отряд окунеобразных . Длина тела до 90 см, весят обычно 1,5—2 кг. Голова большая, вооружена шипами. В плавниках имеются колючие лучи. У основания лучей спинного плавника расположены железы, вырабатывающие ядовитый секрет. Более 70 родов. Распространены в морях жаркого и умеренного поясов. В морях СССР 4 рода (с 13 видами), в т. ч. в Баренцевом, Чёрном и дальневосточных морях — морские ерши , морские окуни (например, Sebastes) и др. Держатся на каменистых грунтах. Некоторые виды живородящи. Хищники, питаются рыбой и ракообразными. Имеют большое промысловое значение; добываются тралами.