Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


УДАРНАЯ ВОЛНА

УДАРНАЯ ВОЛНА, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью в газе, жидкости или твердом теле тонкая переходная область (фронт), в к-рой происходит резкое увеличение давления, плотности и т-ры. Возникает при взрыве, мощном электрич. разряде, столкновениях тел, сближающихся со сверхзвуковой скоростью, в фокусе луча лазера и т. п. Рост давления и т-ры во фронте ударной волны происходит за 10-12 - 10-9 с, затем, спустя 10-6 с, происходит "разгрузка" и давление падает до атмосферного. Скорость охлаждения в-ва на этой стадии составляет 108 град/с. Однако вследствие необратимых процессов, происходящих при "ударноволновом" сжатии, т-ра образца не возвращается к исходной, и образец остается нагретым. В реальных условиях весь цикл завершается приблизительно за 10-5 с.

Ударная волна в газе сопровождается не только увеличением плотности, но и значительным повышением т-ры. В этих условиях происходят разл. процессы: возбуждение мол. колебаний, диссоциация и ионизация молекул и атомов, хим. р-ции.

При сжатии конденсир. в-в во фронте ударной волны возникают огромные тангенциальные напряжения, вызывающие мощные сдвиговые деформации (время развития деформации 10-7 с). Поэтому в твердом теле создаются чрезвычайно высокие концентрации дислокаций и точечных дефектов, разрываются хим. связи, происходит дробление в-ва (разрушается кристал-лич. решетка), что способствует протеканию и (или) ускорению разл. физ.-хим. превращений.

Часто в результате сжатия протекают хим. р-ции. Так, при воздействии ударной волны на неорг. соед. были синтезированы нитриды Al, Be, В, Mg, Zr, получены оксид, нитрид и карбид бора, алмазы. Ударная волна - эффективный способ повышения каталитич. активности в-в. Напр., воздействие ударной волны на гетерог. катализаторы может приводить к увеличению их активности и к изменению селективности.

Под действием ударной волны полимеры вступают в разл. хим. р-ции: частично разлагаются до исходных мономеров, их мол. масса уменьшается (как, напр., в случае полиметилметакрилата), претерпевают вулканизацию (дивиниловый, изопреновый, бу-тадиеннитрильный, натуральный каучуки) или глубокие структурные изменения, сопровождающиеся изменением цвета и уменьшением р-римости (полистирол).

В условиях ударной волны протекают разл. р-ции орг. B-B. Такие мономеры, как акриламид, метакриламид, акрилат калия, триоксан, в твердом состоянии образуют полимеры с высокой мол. массой. Из аммониевых солей ненасьнц. и насыщ. карбоновых K-T получают аминокислоты. Последние образуют ди- и полипептиды. Под воздействием ударной волны транс-стиль-бен переходит в цмс-изомер. В аналогичных условиях могут протекать р-ции этерификации, циклизации и др.

Для изучения превращений в-в в ударной волне часто используют метод ампул хранения. Последние представляют собой метал-лич. сосуды, в к-рые помещают исследуемые в-ва. Ударную волну создают взрывом BB или ударом пластины, движущейся под воздействием взрывных газов. Изменяя конфигурацию фронта ударной волны, можно менять величину деформации сдвига в-ва. В случае хим. исследований при "ударноволновом" сжатии давление чаще всего варьирует от 5 до 40 ГПа, а т-ра может принимать значения до 800 К. После прохождения ударной волны сохраненные в ампуле в-ва обычно исследуют подходящими физ. и физ.-хим. методами.

С помощью ударной волны определяют параметры ур-ний состояния, упруго-пластичные характеристики, исследуют оптич. и элек-трич. св-ва B-B, изучают кинетику разл. процессов (см. Ударных труб метод). В пром-сти ударную волну применяют для синтеза сверхтвердых материалов (алмаза, боразона), упрочения металлов, прессования порошков металлов и керамики, сварки металлич. конструкций.

Лит.: Бацанов С. С., "Успехи химии", 1986, т. 55, в. 4, с. 579-607; Ададуров Г.А.,там же, с. 555-78; Bergman O. R., В ailey N.F., High pressure explosive processing of ceramicks, Aedermannsdorf - [a. o.], 1987, p. 66-85; Shock compression of condensed matter, ed. by S. C. Schmidt et al., N. Y., 1990. А. А. Жаров.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн