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

619 ВОДОРОД 620 Состав и схема необходимой В . определяются в каждом случае в зависимости от условий питания котлов, их системы и давления, норм качества пита­ тельной воды, изложенных в соответствующих пра­ вилах эксплуатации, и уточняется путем техникоэкономич. сравнения возможных вариантов. Лит.: Ш к р о б М. С , Водоподготовка, М.—Л., 1950; К у л ь с к и й Л . А., Химия и технология обработки воды, М., 1954; Нормы и технические условия проектирования водо­ очистных станций хозяйственно-питьевых водопроводов. СН 5 4—59, М., 1959; К л я ч к о В . А . и К а с т а л ь с к и й А . А . , Очистка воды для промышленного водоснабжения, М., 1950; К р у ш е л ь Г. Е . , Образование и предотвращение отложе­ ний в системах водяного охлаждения, М.—Л., 1955; А п е л ьц и н И. Э., Обработка охлаждающей воды, М., 1959; Б е ­ лая Ф. И., Водоподготовка, М.—Л., 1958; Руководящие указания по химическому обессоливанию воды ионитами. [Сост. Ф. Г. Прохоров), М.—Л., 1957; С м и р н о в А. С , Методы анализа воды, накипи и шлама, М., 1957. В. Т. Турчинович. В О Д О Р О Д (Hydrogenium) Н — первый, наиболее легкий и простейший по строению атома, элемент пе­ риодич. системы Менделеева: ат. в. 1,0080. При обыч­ ных условиях В. — газ, не имеющий цвета и запаха. Впервые В. был исследован в 1766 Г. Кавендишем и наз­ ван «-горючим воздухом». В 1783 А. .Лавуазье окончательно установил сложность состава воды, а в 1787 признал «горючий воздух» элементом и дал ему современное название, означаю­ щее «рОЖдаЮщИЙ ВОДУ» ( О Т Греч. и § ш р — Вода, -jfevvau) — рождаю). В. широко распространен в природе, он входит в состав воды, глин, каменного и бурого угля, нефти, природных газов, а также всех растительных и живот­ ных организмов. Содержание В. в земной коре (лито­ сфера и гидросфера) составляет 1 вес.%, или 16 ат. %, в морской воде 10,72 вес.%. В свободном состоянии В. встречается крайне редко, в небольших количест­ вах содержится в вулканич. и других природных газах. Благодаря этим газам свободный В. присут­ ствует в количестве менее 10~ ат.% в атмосфере. В космосе В. является самым распространенным эле­ ментом. Он составляет до половины массы Солнца и большинства звезд, присутствует в атмосфере ряда планет, в кометах, газовых туманностях и межзвезд­ ном газе (в виде: Н , С Н , N H , СН, N H , ОН, SiH, РН, MgH, NaH и т. д., а в звездах в виде плазмы). Изотопы, атом и молекула. В. имеет 3 изотопа: протий ( Н ) , дейтерий (D, или Н ) и тритий(Т, или Н ) , с массовыми числами соответственно: 1, 2 и 3. ГТротий и дейтерий — стабильные изотопы. Нормальный изотопный состав природных соединений В. соответ­ ствует в среднем отношению D : Н = 1:6 800 (по числу атомов). Тритий — радиоактивный изотоп с мягким р- излучением и периодом полураспада 12,262 лет. Он присутствует в атмосферном В. в количестве ок. 4-10" ат.% и в атм. осадках ок. 3 - Ю ат.%; при этом расход трития за счет распада компенсирует­ ся его образованием, очевидно, из атм. азота под действием нейтронов космич. лучей и др. естествен­ ными процессами. Ядро атома В. содержит только один протон. Ядра дейтерия и трития включают, кроме того, один и два нейтрона соответственно. Атом В. имеет один электрон; энергия ионизации Н° — Н , 13,595 эв. Сродство к электрону Н ° ^ Н^, 0,78 эв. Основное элек­ тронное состояние (см. Атом) отвечает нахождению электрона на низшем энергетич. уровне, соответ­ ствующем значению квантовых чисел п = 1, I = 0, т = 0. Магнитный момент атома В. в основном со­ стоянии равен одному боровскому магнетону, т. е. 9,23-10~ CGSM. Квантовая, механика позволяет рассчитать все возможные энергетич. уровни атома В., а следовательно дать полную интерпретацию атомного спектра. Рассчитано также распределение вероятностей нахождения электрона по различным направлениям от ядра и на различных расстояниях от него. Атом В. используется в качестве модельного 4 2 4 3 1 2 3 15 -18 + 21 в квантово-механпч. расчетах энергетич. уровней других, более сложных атомов. Молекула В., Н , состоит из двух атомов, соединен­ ных ковалентной связью (см. Химическая связь), и является простейшей молекулой. Энергия диссо­ циации молекулы Щ (протия) D = 4,4776 эв (103 ккал/моль); межатомное расстояние г — 0,7414-10~ см; (для дейтерия D = 4,5557 эв, г = 0,7417-Ю" см). Атомы колеблются друг относительно друга с основ­ ной частотой ш = 4405,Зсм" , т. е. ок. 1,32-10 ко­ лебаний в сек. (для молекулы D оэ = 3118,8 см& , для Т ш = 2546,5 см& ). Колебания не вполне гар­ моничны; поправка на ангармоничность составляет ®е е ^ —125,32 см& (для D (й х = —64,15 см & ; дяя Т аз х = —41,88 см" ). Молекулярный спектр В. связан с изменением электронных и колебательновращательных энергетич. уровней молекулы. Квантово-механич. расчет молекулы В. дает результаты с очень хорошим приближением. Кроме электронных и колебательно-вращательных состояний молекулы В., для нее различают также состояния с одинаковым и противоположным по направлению вращением атом­ ных ядер (параллельные и антипараллельные ядер­ ные спины). В связи с этим имеются две модификации молекулярного В., несколько различные по физич. свойствам: ортоводород (параллельные спины) и параводород (антипараллельные спины), содержащиеся при обычных и высоких темп-рах в отношении 3:1; при понижении темп-ры равновесие сдвигается в сто­ рону параводорода, содержание к-рого при темп-рах глубокого холода приближается к 100%(99,7% при —253°) (см. Водорода пара-орто-прееращение). Физические и химические свойства. Молекулярный В. характеризуется след. константами: т. пл. —259,1°; т. кип. - 2 5 2 , 6 ° ; * -240°, , 12,8 атм; к р н т > крит v p v р 0 > _ v ЛТ — Л 367 0 т + 9 4 / Т з/з ^273 j Растворимость в воде при 20°: 0,0182 мл/г (1 атм), 1,785 мл/г (100 атм) и 8,328 мл/г (500 атм). Относитель­ ное изменение объема с изменением давления при 0°С и 99,85°С показано в табл. Давление, атм 0° 99,85° 1 1,0000 1,3656 100 0,0106 0,0144 200 0,0057 0,0076 400 0,0032 0,0041 1000 0,0017 0,0021 В. хорошо растворим во многих металлах ( N i , Pt, Pd и др.); наибольшая растворимость наблюдает­ ся в палладии: 850 объемов В. на 1 объем Pd. С растворимостью В. в металлах связана его способ­ ность диффундировать через них; такая диффузия иногда сопровождается газовой коррозией, обуслов­ ленной разрушением углеродистого сплава металла (напр., стали) вследствие декарбонизации. При вы-