* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

39 АДСОРБЦИОННОЕ ПОНИЖЕНИЕ ПРОЧНОСТИ 40 соединений резко изменяет адсорбционные свойства, напр. сильное окисление саж делает их гидрофиль­ ными (окисленные сажи образуют стойкие коллоид­ ные растворы), а замена гидроксилъных групп сили­ кагелей и аэросилов на углеводородные и кремнийорганич. радикалы — гидрофобными и т. п. Химич. реакции с поверхностью изменяют также ионообмен­ ные свойства А. А. применяют в противогазах для адсорбции вред­ ных примесей и в качестве носителей катализаторов для химич. воздействия на эти примеси; для очистки и осушки газов и жидкостей; хроматографич. разде­ ления смесей (см. Хроматография); как наполнители для полимеров; в катализе в качестве носителей катализаторов; в медицине для поглощения газов, ядов и т. д. Очень широко используют А. для очистки различных нефтепродуктов, природного и попутного газов от более высококипящих углеводородов (актив­ ный уголь), разделения углеводородных смесей и выде­ ления из них отдельных компонентов (гл. обр. моле­ кулярные сита — пористые кристаллы, силикагель и активная окись алюминия), для очистки масел (см. Земли отбеливающие), а также в качестве носи­ телей и катализаторов для химич. процессов нефте­ переработки и т. д. Природные А. (глины, опоки, трепела, диатомиты, угли, торфы и пр.) применяются непосредственно или после химич. и термич. активирования. Лит.: Методы исследования структуры высокодисперсиых и пористых тел, [кн. 1], М., 1953, [кн. 2 ] , М., 1958; Поверхност­ ные химические соединения и их роль в явлениях адсорбции (раздел «Адсорбция на природных адсорбентах»), Сб. докладов, М., 1957; О в ч а р е н к о Ф . Д . [и д р . ^ Украинские бетониты, Киев, 1958; The structure and properties ol porous materials, ed. by D . H . Everett and F . S. Stone, L . — Butterworth, 1958. А . В. Киселев. внешней поверхности тела, образует обширную группу явлений, связанных с пластифицированием твердого тела в процессе деформации, т. е. со снижением его предела текучести и коэфф. упрочнения (рис. 1) (см. Пластичность). Типичными веществами, вызы­ вающими такого рода эффекты, являются органич. поверхностно-активные вещества — кислоты, спирты, амины и т . д., молекулы которых слишком велики, чтобы проникнуть внутрь деформируемого твердого тела по дефектам структуры. Наиболее обшие и ха­ рактерные закономерности А. п. п. выявлены на металлич. монокристаллах, деформация и разрушение к-рых подчиняются достаточно простым кристалло­ графии, законам. Одним из основных результатов действия поверхностно-активных в-в при деформации металлич. монокристаллов является сильное диспер­ гирование их микроструктуры. Эффект пластифицирования в поверхностно-активных сре­ дах существенно зависит как от темп-ры, так и от скорости деформации. Каждой темп-ре соответствует определенная до­ статочно широкая область скоростей деформации, отвечающая наибольшему снижению прочности. Механизм пластифициро­ вания заключается в облегчении выхода дислокаций на внеш­ нюю поверхность в результате снижения энергетич, барьера, связанного с образованием новой поверхности, а также в повы­ шении активности подповерхностных источников дислокаций, имеющих одну точку закрепления. Д л я металлов наиболее активными средами, т. е. вызывающими наибольшие адсорб­ ционные эффекты, являются поверхностно-активные рас­ плавы легкоплавких металлов. Эти среды вызывают хрупкость и резко понижают прочность более тугоплавких металлов. Такое действие оказывает, в частности, расплавленное олово на монокристаллы цинка и кадмия (а также на поликрнсталлич. углеродистую сталь), ртуть — на монокристаллы цинка ( р и с . 2 ) и олова, жидкий галлий—на монокристаллы цинка, кадмия и олова, и т. п. При выяснении механизма действия 1400 1200 1000 800 600 400 АДСОРБЦИОННОЕ ПОНИЖЕНИЕ ПРОЧНО­ СТИ твердых тел (эффект Ребиндера) — значительное понижение сопротивляемости твердых тел деформированию и разрушению в результате адсорбции поверхностно-активных веществ из окру­ жающей среды. А. п. п. представляет собой своеоб­ разное физико-химич. явление, обладающее широкой общностью. Эффект не связан с процессом коррозии, т. к. вызывается химически неактивными средами или примесями, присутствующими к тому же в весьма малых количествах; не связан и с растворением, т. к. исследуемые твердые тела или совершенно нераство­ римы в данных средах, или же растворимость их невелика, и среда м. б. в физико-химич. ра­ вновесии с твердым телом; А. п. п. не вызывается наличием на поверхности образ­ цов окисных пленок, которые могут ока­ зать лишь побочное влияние. В основе А. п. п. лежит понижение своРис. I . Диаграмма рас­ тяжения монокристалла олова в координатах на­ пряжение в Г/мм.2 (орди­ 0 12 3 4 5 50 tOO 150 200 ната) — относительная деформация в % (абсцисса): i — растяжение в неактивной среде (в вазелиновом масле илн на воздухе); 2 — растяже­ ние в активной среде (в вазелиновом масле + 0,2% олеи­ новой к-ты). 15 20 100 200 300 *00 Рис. 2 . Диаграмма растяжения монокристалла цинна в координатах напряжение в Г/мм* (ордината) — относительная деформация в % (абсцисса): 1—чистый монокристалл; 2 — монокристалл, покрытый тонким слоем ртути. таких сильно адсорбцнонно-активных сред, какими являются расплавленные металлы, следует исходить из анализа условий хрупкого разрушения кристаллов (см. хрупкость). Из закона хрупкого разрушения кристаллов следует, что резкое снижение величины нормальных напряжений отрыва в присутствии поверхностно-активного металлич. расплава связано с соответствующим резким понижением а в результате адсорбции. Понижение а имеет место в этом случае на разви­ вающихся внутр. поверхностях микротрещин разрушения при деформации монокристаллов. Быстрое проникновение адсорб­ цнонно-активных атомов расплава внутрь объема деформируе­ мого более тугоплавкого металла осуществляется путем нере­ гулярной диффузии (поверхностной) — миграции вдоль дефек­ тов структуры (границ блоков, полых дислокац. ядер и т. п.). А. п. п., отвечающее значительному снижению а, наблюдается в том случае, когда расплав в твердом состоянии имеет малую, ио конечную область растворимости в исследуемом металле. Наоборот, эффект, как правило, не наблюдается, если эта об­ ласть очень широка или ж е , если она вовсе отсутствует. При весьма сильном понижении свободной поверхностной энергии твердое тело может самопроизвольно диспергироваться на блочки, величина к-рых зависит от характера и распределения дефектов кристалла (его дислокационной структуры). Этот предельный случай соответствует поведению монокристаллов олова в присутствии малых количеств жидкого галлия. бодной поверхностной энергии <г как на внешней по­ верхности твердого тела, так и на внутр. поверхно­ стях, возникающих и развивающихся в процессе дефор­ мации по дефектам структуры или в результате скоп­ ления дислокаций. А, п. п., вызванное понижением а на А. п. п. находит важное практич. использование для облегчения обработки металлов давлением и резанием (см. Смазочное действие), тонкого измель­ чения твердых тел, бурения горных пород и т. д. Исследование А. п. п. составляет обширный раздел