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

509 ВАКУУМИРОВАНИЕ — ВАЛЕНТНОСТЬ - 1 а 510 механич. манометрами, а от 760 до 1 • Ю мм pm. ст. — гидростатич. U-образными манометрами (ртутными или масляными). Точность измерения, а также самые низкие давления, под­ дающиеся измерению таким способом, зависят от точности о гс чет а р азности высот столбиков жидкости. Для ртутных манометров при отсчете невооруженным глазом погрешность достигает порядка 0,5 мм. Давления от 10 до 1 • 10 ~ ммрт. ст. измеряют ртутным компрессионным манометром Мак-Леода (рис. И ) . Для изме­ рения давления газа при помощи гидростатич. манометра газ г в Шлиф- Стекло Металл Поршень Стекло Металл качиваемым сосудом и насосом ловушки, охлаждаемой жидким азотом, твердой СО и т. д. Сорбция газов погло­ тителями улучшается при создании электрич. поля для ионизации газов. Скорость откачки можно измерять путем определения количества газа, удаляемого при постоянном давлении в течение определенного времени (метод постоян­ ного давления), или определением опытным путем (для ре­ зервуара известного объема) зависимости давления от вре­ мени откачки (метод постоянного объема). Н а т е к а н и е, наблюдающееся гл. обр. в местах соедине­ ний вакуумной системы (фланцы, краны, вводы, спаи, сварные швы и т. п.), не может быть устранено при самом тщательном выполнении вакуумных систем. В зависимости от сложности вакуумной системы устанавливаются пределы допустимого натекания. В зависимости от глубины вакуума обнаружение течи в ва­ куумных приборах производится различными способами. Компрессионный м е т о д обнаружения течи заключается в создании внутри испытываемого сосуда давления, превышающего атмосферное, и применение того или иного внешнего указателя негерметичности (задувание или колыха­ ние пламени, образование пузырьков на мыльной пленке или в воде и т. п.). Этим методом можно обнаружить течи до 0,0001 л • мм рт. с т . /сек. М е т о д и с к р ы (для обнаруже­ ния течей в стеклянных деталях) состоит в том, что при при­ косновении электрода высокочастотного трансформатора (типа Тесла) к поверхности стекла возникает разряд. При наличии течи свечение разряда будет красным или лиловым, при отсут­ ствии течи — серым. Этот метод широко применяется в ва­ куумных лабораториях, им можно пользоваться при давлении в установке от 1 до 0,05 мм рт. ст. Наиболее распространен масс-спектрометрич ее кий метод обнару­ жения течи (до 1 • Ю л • м.м рт. ст./сек и менее). В основу это­ го метода положено использование масс-спектрометра; проб­ ным газом является гелий. Кроме рассмотренных методов обнаружения течи, существуют и другие методы, но они ме­ нее производительны, недостаточно надеяшы и малочувстви­ тельны. Лит.: Грошковский Я . , Технология высокого вакуума, М., 1957; Д е ш м а н С , Научные основы вакуум­ ной техники, М., 1950; И в а н о в А., Электровакуумная тех­ нология, М., 1944; Вакуумное оборудование и вакуумная техника, под ред. А. Гутри и Р. Уокерлинга, пер. с англ., М., 1951, К о р о л е в Б. П., Основы вакуумной техники, М., 1950; Т я г у н о в Г. А., Основы расчета вакуумных систем, М.—Л., 19&i8. А. А. Грязное - 7 Рис. И , Компрессионный манометр: а и б — с подвиж­ ным резервуаром; в — с поршнем; P — давление в от­ качиваемом объеме; Р — давление в манометре; V — объем газа до сжатия; V — сжатый объем; R — резер­ вуар для ртути; z—г и и—и — разность уровней ртути, равная атмосферному давлению. t 2 2 ВАЛЕНТНОСТЬ — свойство атома данного эле­ мента присоединять или замещать определенное число атомов другого элемента. Понятие о В. возникло в 1853 (Э. Франкденд) и сразу же привлекло внимание ученых, т. к. позволило объяснить многие экспериментальные факты. В дальнейшем многие крупнейшие ученые уделяли большое внимание выяснению сущности В. и установлению ее закономерностей. Представление о В. яви­ лось одной из важнейших предпосылок для создания А. М. Бут­ леровым теории химич. строения (1861). Оно получило значи­ тельное развитие в связи с открытием Д . П. Менделеевым периодич. закона (1869). Менделеев установил связь между В, и положением элемента в периодич. системе, ввел понятие, о переменной В., показал взаимозависимость В. элементов в соединениях с водородом и с кислородом. Вслед за открытием электрона (lt>97) были сделаны попытки создания электронной теории В. (Дж. Томсон). Однако только с развитием науки о строении атома учение о В. получило физич. обоснование и постепенно сформировалось в стройную теорию. Значительным шагом в развитии электронных представлений В. явилась тео­ рия Косселя (1916), в основе к-рой лежала предпосылка о том, что взаимодействие атомов сводится к передаче электронов от одного атома (или группы атомов) к другому. Образовавшиеся при этом оба иона приобретают электронную структуру бла­ городных газов. Так, ионы Na+ и F воспроизводят структуру атома неона, ионы К + и CI —атома аргона, ион Са + аналоги­ чен атому аргона, ион 0 ~ —атому неона, и т. д. Отсюда непо­ средственно вытекало понятие о положительной и отрицатель­ ной В. элементов: п о л о ж и т е л ь н а я В. элемента равна числу электронов, к-рое нужно отдать, о т р и ц а т е л ь н а я В. — числу электронов, к-рое нужно приобрести атому для образования оболочки инертного газа. Концепция Косселя хорошо объясняла закономерности значительной группы ион­ ных реакций и строение ряда неорганич. соединений. Однако при химич. взаимодействии атомов не всегда имеет место пере­ ход электронов. Согласно представлениям Льюиса (1916), атомы могут соединяться за счет образования общей пары (дублета) электронов, по одному от каждого атома (возможно обра­ зование нескольких общих пар). Обобществленные электроны принадлежат обоям взаимодействующим атомам. В. атомов определяется числом электронов, вносимых каждым атомом на образование общих пар. Эта концепция объясняла В. элементов в большой группе соединений с ковалентными связями. 2 2 объема Vi и давления P сжимают до обьема V и давления Р . Давление, к-рое было до сжатия P определяется по закону Бойдя — Мариотта. Pi — Р • V / V . Отношение V / V , называется с т е п е н ь ю сжатия компрессионного манометра. Наиболее важным свойством этого .манометра является его абсолютность, т. е. способность непосредственно измерять давление, создаваемое газом, неза­ висимо от рода газа. Существенным недостатком является невозможность измерения давления паров ртути, масла, волы и т. п., так как при сжатии эти пары конденси_ р уюте я. Давления от 1 до 1 • 1 0 мм рт. ст. измеряют манометрами сопротивления и термоэлектрич. манометрами, действие к-рых осно­ вано на зависимости теплопроводности газа от давления. Для измерения давлений от 1 • 10~ до 10 мм рт. ст. широко пользуются иони­ зационными манометрами (рис. 12), действие которых основано на испускании накален­ ным катодом электронов, движущихся уско­ ренно по направлению к положительно заря­ женной сетке, играющей роль анода. Элек­ троны пролетают через редкие витки сетки, но отталкиваются заряженным коллектором. Ток в цепи коллектора пропорционален давле­ нию в системе, к к-рой присоединен баллон манометрич. лампы. Кроме рассмотренных наиболее типичных и распространенных способов измерения низ­ ких давлений, существуют и др. методы и приборы, имеющие меньшее значение. Рис. 12. Иони­ Для сохранения вакуума в приборе его зационный ма­ стенки должны быть непроницаемы и не вы­ нометр: 1— делять к.-л. газов или паров а все детали катод, 2 — сет­ прибора — плотно соединены. Наилучший ма­ ка, 3 — кол­ териал для этих целей —стекло; газыс поверх­ лектор. ностей прибора и его деталей удаляют глубо­ ким эвакуированием с одновременным прогревом и сорб­ цией оставшихся газов поглотителями (активный уголь, силикагель и др.), помещаемыми внутрь прибора. Улучше­ ния вакуума можно достигнуть путем установки между отt 2 2 lt г 2 l 2 _3 _3 - U Однако теоретич. представления Косселя и Льюиса были в значительной мере формальными и не всегда вскрывали сущность В . и истинную природу химич. связи. Новым эта­ пом в развитии теоретич. химии вообще п учения о В. в частности явилась разработка квантово-механич. теории ато­ ма (1926).