Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Симметрия и законы сохранения 11 страница






Идеи С. и. в сов. культуре возникли с первых её шагов: они содержались в ленинском плане монументальной пропаганды, нашли своё выражение в агитац. иск-ве периода Окт. революции и Гражд. войны, в деятельности архитекторов и художников, создававших обществ. здания новых типов. Особо актуальными они стали в 1930-х гг. в связи со стр-вом моск. метрополитена, ВСХВ (ныне ВДНХ). С сер. 20 в. в социалистич. странах в связи с созданием новых городов, крупных обществ. зданий и комплексов, мемориальных ансамблей С. и. получает широкое практич. воплощение (см. Монументальное искусство, Мемориальные сооружения). С. и. является одним из важных средств создания среды, отвечающей идейно-эстетич. запросам развитого социалистич. общества.

Илл. см. на вклейках, табл. XX, XXI (стр. 432-433).

Лит.: Вагнер Р., Избр. статьи, М., 1935; Вопросы синтеза искусств. [Сб., М.], 1936; Эйзенштейн С., Избр. статьи, М., 1956; Синтез искусств в архитектуре. [Сб.],.М., 1963; ГромовЕ. С., Современный кинематограф и проблема синтеза искусств, в кн.: Кинематограф сегодня. [Сб.], М., 1967; Синтез искусств и архитектура общественных зданий. [Сб.], М., 1974; Damaz P. F., Art in European architecture, N.Y., [1956]; его же, Art in Latin American architecture, N. Y., 1963; S e d 1m а у г Н., Epochen und Werke, Bd 2, W.- Munch., 1960; Bildkunst und Baukun st, В., 1970. К. А. Макаров.

СИНТЕЗ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ элек трической, определение структуры линейной электрич. цепи и параметров элементов, из к-рых она должна быть собрана, по заданным её свойствам или характеристикам. В общем случае задача синтеза разбивается на 3 этапа: выяснение необходимых и достаточных условий, к-рым удовлетворяют функции, выражающие характеристики реальных цепей (т. е. условий их физической реализуемости); аппроксимация заданной функции (с требуемой точностью) функцией физически реализуемой цепи или проверка физ. реализуемости заданной функции; реализация функции в виде одной или нескольких возможных цепей.

Различают синтез пассивных и активных цепей, цепей с потерями и без потерь (реактивных), двухполюсников, четырёхполюсников и многополюсников, синтез по частотным (заданным графически либо аналитически) и временным характеристикам, а также по передаточным функциям. К С. л. ц. прибегают при расчёте сложных фильтров, корректирующих контуров и других устройств в электротехнике, радиотехнике, автоматике и т. д. См. также Линейные системы.

Лит.: Кочанов Н. С., Основы синтеза линейных электрических цепей во временной области, М., 1967; Г и л л е м и н Э. А., Синтез пассивных цепей, пер. с англ., М., 1970; К а р н и Ш., Теория цепей. Анализ и синтез, пер. с англ., М., 1973.

Б. Я. Жуховицкий.

СИНТЕЗ МЕХАНИЗМОВ, раздел машин и механизмов теории, в к-ром рассматриваются методы проектирования кинематич. схем механизмов по заданным кинематич. и динамич. свойствам. Наиболее полно разработаны методы С. м. по заданным кинематич. свойствам, т. е. кинематич. С. м., к-рый состоит в определении кинематич. схемы механизма и параметров этой схемы, обеспечивающих требуемые движения. Проще всего кинематич. синтез кулачковых механизмов, для к-рых можно задать почти любой закон движения ведомого звена и путём несложных построений или вычислений найти профиль кулачка, обеспечивающий заданный закон движения. Значительно сложнее синтез рычажных механизмов, к-рый может быть выполнен лишь приближённо. Методы синтеза шарнирных механизмов основаны на применении теории приближения функций. Эти методы впервые предложены в 1853 П. Л. Чебышевым. Общим недостатком большинства методов С. м. является то, что, как правило, они не дают возможности выбирать схему механизма, а размеры звеньев часто получаются конструктивно непригодными. Однако эти недостатки в значит. мере устраняют применением ЭВМ, к-рые позволяют оптимизировать различные критерии и учитывать большое кол-во кинематич., динамич. и конструктивных ограничений. Лит. см. при ст. Машин и механизмов теория. Н. И. Левитский.

СИНТЕЗ ХИМИЧЕСКИЙ, целенаправленное получение сложных веществ из более простых, основывающееся на знании молекулярного строения и реакционной способности последних. Обычно под синтезом подразумевается последовательность нескольких хим. процессов (стадий).

В раннем периоде развития химии С. х. осуществлялся гл. обр. для неорганич. соединений и носил случайный характер. Синтетич. получение сложных веществ стало возможным лишь после того, как были накоплены сведения об их составе и свойствах с развитием методов органич. и физико-химич. анализа. Принципиальное значение имели первые синтезы органич. веществ - щавелевой к-ты и мочевины, осуществлённые Ф. Вёлером в 1824 и 1828 (см. Органическая химия). Попытки синтеза аналогов сложных природных соединений, предпринятые в сер. 19 в., когда стройной теории строения органич. соединений не существовало, показали лишь принципиальную возможность синтеза таких веществ, как жиры (П. Э. М. Бертло) и углеводы (А. М. Бутлеров). Позднее уже на теоретич. основе (см. Химического строения теория) были синтезированы индиго, камфора и другие сравнительно простые соединения, а также более сложные -нек-рые углеводы, аминокислоты и пеп-тиды. Начиная с 20-х гг. 20 в. плодотворное влияние на методологию С. х. оказали работы Р. Робинсона по получению ряда сложных молекул путями, имитирующими пути их образования в природе. С кон. 30-х гг. наблюдается бурное развитие С. х. вначале в области стероидов, алкалоидов и витаминов, а затем в области изопреноидов, антибиотиков, полисахаридов, пептидов и нуклеиновых кислот. В 40-60-х гг. существенный вклад в развитие тонкого органич. синтеза внёс Р. Б. Вудворд, осуществивший синтез ряда важных природных соединений (хинин, кортизон, хлорофилл, тетрациклин, витамин B12 и др.). Примером больших успехов С. х. может служить также первый полный синтез гена аланиновой транспортной рибонуклеиновой кислоты (из дрожжей), осуществлённый в 1970 X. Г. Кораной с сотрудниками.

Развитие органич. синтеза происходит по след. принципиальным направлениям: произ-во важнейших пром. продуктов (полимеров, синтетич. топлива, красителей и пр.); получение различных физиологически активных веществ для медицины, с. х-ва, пищ. пром-сти, парфюмерии; подтверждение строения сложных природных соединений и получение молекул с " необычным" строением для проверки и совершенствования теории органич. химии; расширение арсенала реакций и методов С. х., включая использование катализаторов, высоких энергий (см. Плазмохимия, Радиационная химия), а также более широкое использование (в строго контролируемых условиях) микроорганизмов и очищенных ферментов. В 70-е гг. появились работы по применению ЭВМ для целей оптимизации многостадийного С. х.

Разработка и совершенствование синтетич. методов позволили получать мн. важные хим. продукты в пром. масштабах. В неорганической химии - это синтезы азотной кислоты, аммиака, серной кислоты, соды, различных комплексных и других соединений. Налажено многотоннажное произ-во органич. веществ, используемых в различных отраслях хим. пром-сти (см. Основной органический синтез), а также продуктов тонкого органич. синтеза (гормонов, витаминов).

Лит.: Реутов О. А., Органический синтез, 3 изд., М., 1954; Перспективы развития органической химии, пер. с англ. и нем., под ред. А. Тодда, М., 1959; К р а м Д., Хеммонд Д ж., Органическая химия, пер. с англ., М., 1964. См. также лит. при статьях, ссылки на к-рые даны в тексте. С. А. Погодин, Э. П. Серебряков.

СИНТЕЗАТОР частот, устройство для получения электрических гармонических колебаний с требуемыми частотами линейным преобразованием (умножением или делением на постоянные коэффициенты, сложением, вычитанием) постоянных частот исходных колебаний, создаваемых одним или несколькими опорными генераторами. С. служат источниками стабильных (по частоте) колебаний в радиопередатчиках, супергетеродинных радиоприёмниках, измерителях частот и других устройствах, требующих настройки на разные частоты в пределах частотных диапазонов, соответствующих назначению устройства. Синтез частот обеспечивает их более высокую точность и стабильность, чем перестройка частоты изменением индуктивности и ёмкости колебательного контура.

Применяемые в С. опорные генераторы с термостатированными кварцевыми резонаторами (см. Кварцевый генератор) обладают очень высокой стабильностью частоты (10-8 и выше), что предопределяет столь же высокую стабильность частот синтезируемых колебаний. Действие С. обычно основывается либо на выделении (при помощи электрических фильтров) отд. гармоннч. колебаний опорного генератора (номера выбираемых гармоник определяются цифрами в разных порядках числового значения синтезируемой частоты), либо (преимущественный способ) на синхронизации двух колебаний: полученных в результате деления осн. частоты опорного генератора делителем частоты с постоянным коэфф. деления и полученных в результате деления частоты др. генератора - с фазовой автоматич. подстройкой частоты - цифровым делителем с переменным коэфф. деления. В С. можно устанавливать дискретные значения частоты (в пределах рабочего диапазона) через определённые, достаточно малые интервалы, напр. через 1 кгц, 100 гц, 10 гц или менее. Установку частоты осуществляют, как правило, декадным набором цифр её числового значения при помощи дисков, ручек или кнопок (поэтому такой С. наз. декадным). В ряде случаев значение синтезированной частоты отображается на цифровом электронном индикаторе.

Лит.: Чистяковы. И., Декадные синтезаторы частот, М., 1969. Н. И. Чистяков.

СИНТЕТАЗЫ, тривиальное (не систематическое) название ферментов класса лигаз. В отличие от синтаз (см. Лиазы), осуществляют реакции конденсации, сопровождающиеся расщеплением богатых энергией связей в нуклеозидтрифосфатах (АТФ и др.).

СИНТЕТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА, см. Волокна синтетические.

СИНТЕТИЧЕСКИЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ, пищ. продукты, как правило, высокой белковой ценности, создаваемые новыми технологич. методами на основе отдельных пищ. веществ (белков или составляющих их аминокислот, углеводов, жиров, витаминов, микроэлементов и др.); по внешнему виду, вкусу и запаху обычно имитируют натуральные пищ. продукты.

Синтетические пищевые продукты (СПП) - продукты, получаемые из химически синтезированных пищ. веществ. Совр. синтетич. органическая химия в принципе позволяет синтезировать любые пищ. вещества из отдельных химич. элементов, однако сложность синтеза высокомолекулярных соединений, к к-рым относятся биополимеры пищи, особенно белков и полисахаридов (крахмал, клетчатка), делает произ-во СПП на совр. этапе экономически нецелесообразным. Поэтому пока из продуктов хим. синтеза в питании используются низкомолекулярные витамины и аминокислоты. Синтетич. аминокислоты и их смеси применяются как добавки к натуральным пищ. продуктам для повышения их белковой полноценности, а также в лечебном питании (в т. ч. для внутривенного введения больным, нормальное питание к-рых затруднено или невозможно).

Мировой дефицит полноценного пищ. белка (содержащего все незаменимые, т. е. не синтезируемые организмом, аминокислоты), затрагивающий 3/4 населения земного шара, ставит перед человечеством неотложную задачу поиска богатых, доступных и дешёвых источников полноценного белка для обогащения натуральных и создания новых, т. н. искусственных, белковых продуктов. Искусственные пищевые продукты (ИПП) - продукты, богатые полноценным белком, получаемые на основе натуральных пищ. веществ путём приготовления смеси растворов или дисперсий этих веществ с пищ. студнеобразователями и придания им определённой структуры (структурирование) и формы конкретных пищ. продуктов. Ныне для произ-ва ИПП используются белки из двух осн. источников: белки, выделяемые из нетрадиционного натурального пищ. сырья, запасы к-рого в мире достаточно велики, -растительного (бобы сои, арахиса, семена подсолнечника, хлопчатника, кунжута, рапса, а также жмыхи и шроты из семян этих культур, горох, клейковина пшеницы, зелёные листья и другие зелёные части растений) и животного (казеин молока, малоценные сорта рыбы, криль и другие организмы моря); белки, синтезируемые микроорганизмами, в частности различными видами дрожжей. Исключит. скорость синтеза белка дрожжами (см. Микробиологический синтез) и их способность расти как на пищевых (сахара, пивное сусло, жмых), так и на непищевых (углеводороды нефти) средах делают дрожжи перспективным и практически неисчерпаемым источником белка для произ-ва ИПП заводскими методами. Однако широкое применение микробиологич. сырья для произ-ва пищ. продуктов требует создания эффективных методов получения и переработки высокоочищенных белков и тщательных медико-биологич. исследований. В связи с этим белок дрожжей, выращиваемых на отходах с. х-ва и углеводородах нефти, используется в основном в виде дрожжей кормовых, для подкормки с.-х. животных.

Идеи о получении СПП из отдельных химич. элементов и ИПП из низших организмов высказывались ещё в кон. 19 в. Д. И. Менделеевым и одним из основателей синтетич. химии П. Э. М. Бертло. Однако практическая их реализация стала возможной лишь в нач. 2-й пол. 20 в. в результате достижений молекулярной биологии, биохимии, физич. и коллоидной химии, физики, а также технологии переработки волокнообразующих и плёнкообразующих полимеров и развития высокоточных физико-химич. методов анализа многокомпонентных смесей органич. соединений (газо-жидкостная и другие виды хроматографии, спектроскопия и т. п.).

В СССР широкие исследования по проблеме белковых ИПП начались в 60-70-х гг. по инициативе акад. А. Н. Несмеянова в Ин-те элементоорганич. соединений (ИНЭОС)АН СССР и развивались в трёх осн. направлениях: разработка экономически целесообразных методов получения изолированных белков, а также отдельных аминокислот и их смесей из растит., животного и микробного сырья; создание методов структурирования из белков и их комплексов с полисахаридами ИПП, имитирующих структуру и вид традиционных пищ. продуктов; исследование натуральных пищ. запахов и искусств. воссоздание их композиций.

Разработанные методы получения очищенных белков и смесей аминокислот оказались универсальными для всех видов сырья: механич. или химич. разрушение оболочки клетки и извлечение фракционным растворением и осаждением соответствующими осадителями всего белка и других клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых к-т, липидов вместе с витаминами); расщепление белков ферментативным или кислотным гидролизом и получение в гидролизате смеси аминокислот, очищаемой с помощью ионообменной хроматографии, и др. Исследования по структурированию позволили получить искусственно на основе белков и их комплексов с полисахаридами все осн. структурные элементы естеств. пищ. продуктов (волокна, мембраны и пространственные набухающие сетки из макромолекул) и разработать способы получения многих ИПП (зернистой икры, мясоподобных продуктов, искусств. кар-тофелепродуктов, макаронных и крупяных изделий). Так, белковая зернистая икра готовится на основе высокоценного молочного белка казеина, водный раствор к-рого вводят вместе со структурообразователем (напр., желатиной) в охлаждённое растит. масле, в результате чего образуются " икринки". Отделив от масла, икринки промывают, дубят экстрактом чая для получения эластичной оболочки, окрашивают, затем обрабатывают в растворах кислых полисахаридов для образования второй оболочки, добавляют соль, композицию веществ, обеспечивающих вкус и запах, и получают деликатесный белковый продукт, практически неотличимый от натуральной зернистой икры. Искусств. мясо, пригодное для любых видов кулинарной обработки, получают методом экструзии (продавливания через формующие устройства) и мокрого прядения белка для превращения его в волокна, к-рые затем собирают в жгуты, промывают, пропитывают склеивающей массой (студнеобразователем), прессуют и режут на куски. Жареный картофель, вермишель, рис, ядрицу и другие немясные продукты получают из смесей белков с натуральными пищ. веществами и студнеобразователями (альгинатами, пектинами, крахмалом). Не уступая по органолептич. свойствам соответствующим натуральным продуктам, эти ИПП в 5-10 раз превосходят их по содержанию белка и обладают улучшенными технологич. качествами. Запахи при совр. технике исследуются методами газожидкостной хроматографи и воссоздаются искусственно из тех же компонентов, что и в натуральных пищ. продуктах.

Исследования в области проблем, связанных с созданием СПП и ИПП, в СССР ведутся в ИНЭОС АН СССР совместно с Ин-том питания АМН СССР, Моск. ин-том нар. х-ва им. Г. В. Плеханова, Н.-и. ин-том общественного питания Мин-ва торговли СССР, Всесоюзным н.-и. и экспериментально-конструкторским ин-том продовольственного машиностроения, Всесоюзным н.-и. ин-том морского рыбного х-ва и океанографии и др. Разрабатываются методы заводской технологии ИПП для внедрения лабораторных образцов в промышленное производство.

За рубежом первые патенты на произ-во искусств. мяса и мясоподобных продуктов из изолированных белков сои, арахиса и казеина были получены в США Ансоном, Педером и Боэром в 1956-63. В последующие годы в США, Японии, Великобритании возникла новая пром-сть, производящая самые разнообразные ИПП (жареное, заливное, молотое и другое мясо разных видов, мясные бульоны, котлеты, колбасы, сосиски и другие мясопродукты, хлеб, макаронные и крупяные изделия, молоко, сливки, сыры, конфеты, ягоды, напитки, мороженое и др.). В США, на долю к-рых приходится почти 75% мирового произ-ва сои, выпуск ИПП на основе соевых белков достигает сотен тыс. т. В Японии и Великобритании для производства ИПП используются в основном растит. белки (в Великобритании в экспериментах начато изготовление искусств. молока и сыров из зелёных листьев растений). Осваивается промышленное производство ИПП другими странами. По зарубежным статистическим данным, к 1980-90 производство ИПП в экономически развитых странах составит 10-25% произ-ва традиционных пищ. продуктов.

Лит.: Менделеев Д. И., Работы по сельскому хозяйству и лесоводству, М., 1954; Несмеянов А. Н. [и др.]. Искусственная и синтетическая пища, " Вестник АН СССР", 1969, № 1; Питание увеличивающегося населения земного шара: рекомендации, касающиеся международных мероприятий, имеющих целью предупредить угрозу недостатка белка, Нью-Йорк, 1968 (ООН. Экономический и социальный Совет. Е 4343); Food: readings from scientific American, S. F., 1973; World protein resources, Wash., 1966. С. В. Рогожин.

К ст. Символизм. 1. Ф. Ходлер (Швейцария). 4Взгляд в бесконечность". 1916. Кунстхауз. Цюрих. 2. Ф. Штук (Германия). " Война". 1894. Баварские государственные собрания картин. Мюнхен. 3. Г. К л им т (Австрия). " Поцелуй" (картон для мозаики во Дворце столетия в Брюсселе). Акварель, гуашь. 1905-06. Австрийский музей художественных ремёсел. Вена. 4. О. Бёрдсли (Великобритания). " Павлинья юбка" (иллюстрация к " Саломее" О. Уайльда). Рисунок тушью. 1894. 5. Э. Мунк (Норвегия). " Танец жизни". 1899. Национальная галерея. Осло. 6. О. Ре дон (Франция). " Глаз как шар". Рисунок углём. Около 1890. 7. М. Дени (Франция). " Музы". 1893. Музей современного искусства. Париж. 8. П. В. Кузнецов (Россия). " Голубой фонтан". Темпера. 1905. Третьяковская галерея. Москва. 9. Ж. Минне (Бельгия). " Фонтан коленопреклонённых". Мрамор. 1898. фолькванг-музей. Хаген.

К ст. Сингапур. 1. Река Сингапур. 2. Жилой комплекс Тенглин-холт. 1969-70. 3. Отель " Мин-корт". 1960-е гг. 4. Большая мечеть. 18-19 вв. S. Китайский храм. 19 в. 6. Индуистский храм. 19 - нач. 20 вв. 7. Площадь Эмпресс-плейс. Застройка 19 в. (архитектор Т. Рафлс и др.). 8. Собор Сент-Андру. 1862.

К ст. Синтез искусств. 1. Комната дома Веттиев в Помпеях с росписью IV помпейского стиля и мифологическими сценами. Древний Рим. 63-79 гг. 2. Портал храма Боробудур с мифологической фигурой ''кала-макара''. Индонезия. Около 800. 3. Центральный портал готического собора в Амьене. Франция. 1225-36. 4. Ф. К ю в и л ь е. " Зеркальный зал" во дворце Амалиенбург близ Мюнхена. 1734-39. 5. Микеланджело. Гробница Лоренцо Медичи в Новой сакристии церкви Сан-Лоренцо во Флоренции. 1520-34. в. Благовещенский собор в Московском Кремле. 1484-89. Роспись работы Феодосия, 1508. 7. Лестничная пристройка Теремного дворца в Московском Кремле. 1637.

К ст. Синтез искусств. 1. А. Н. Воронихи н. ''Фонарик'' во дворце в Павловске. 1807. Кариатида работы В. И. Демут-Малиновского, 1803-05. 2. А. Н. Б е н у а и Е. Е. Л а н с е р е. Столовая на выставке " Современное искусство" в Петербурге. 1903. 3. А. В. В а с н е ц о в. Мозаика " Космос" в Музее истории космонавтики им. К. Э. Циолковского в Калуге. 1967. 4. Я. Жилите, А. Степонавичюс. Роспись детского кафе " Никштукаc'' в Вильнюсе. Темпера. 19ЬЗ.

К ст. Сирия. 1. Храм Бела в Пальмире. 1 в. 2. Цитадель в Халебе. 12-13 вв. 3. Галерея замка Крак-де-Шевалье. 12 в. 4. Базилика св. Симеона Столпника в монастыре Калъат-Семан. 3-я четв. 5 в. 5. Минарет мечети в Рамле. 12 в. 6. Мелеть Такия Сулеймания в Дамаске. 1554. 7. Двор мечети Омейядов в Дамаске. 705-715. 8. С. М у д а р р и с и др. Университет в Халебе. 1968-69.

К ст. Сирия. 1. Надгробие из Пальмиры. Известняк. Первые века н. э. Лувр. Париж. 2. Мозаика мечети Омейядов в Дамаске. 70S- 715. 3. Фрагмент росписей замка Каср аль-Хейр аль-Гарби. 8 в. Национальный музей. Дамаск. 4. Глазурованное блюдо. 12 в. Метрополитен-музей. Нью-Йорк. 5. Миниатюра из рукописи " Калила и Димна''. 1200-20. Национальная библиотека. Париж, 6. Миниатюра из " Евангелия Рабулы>. 586. Библиотека Лауренциана. Флоренция. 7. Шёлковая ткань. 13 в. Эрмитаж. Ленинград. 8. Бурхан Коркотли. " Защитим Сирию! ". Ксилография. 1971. 9. Л у а и К а я л и. " На базаре". 1960-е гг.

К ст. Скифы. 1. Обивка сосуда с изображением орла. 2. Обкладка топора. 3. Напершие в виде головы быка. Бронза. 4. Бляшка с изображением скифа, охотящегося на зайца. 5. Конский налобник с изображением богини. 6. Бляшка с изображением скифов, охотящихся с луками. 7. Бляшка с изображением волка. 8. Бляшка с изображением животных. 9. Бляшка с изображением богини. (1, 2, 4-9 - золото; все - 7-2 вв. до н. э., Эрмитаж, Ленинград.)

СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ, кристаллы, выращенные искусственно в лабораторных или заводских условиях. Из общего числа С. к. ок. 104 относятся к неорганич. веществам. Нек-рые из них не встречаются в природе. Однако первое место занимают органич. С. к., насчитывающие сотни тысяч разнообразных составов и вообще не встречающиеся в природе. С другой стороны, из 3000 кристаллов, составляющих многообразие природных минералов, искусственно удаётся выращивать только неск. сотен, из к-рых для практич. применения существенное значение имеют только 20 -30 (см. табл.). Объясняется это сложностью процессов кристаллизации и технич. трудностями, связанными с необходимостью точного соблюдения режима выращивания монокристаллов.

Первые попытки синтеза кристаллов, относящиеся к 16-17 вв., состояли в перекристаллизации воднорастворимых кристаллич. веществ, встречающихся в виде кристаллов в природе (сульфаты, галогениды).

После расшифровки состава природных минералов появились попытки синтеза минералов из порошков с использованием техники обжига. Этим методом были получены мелкие С. к. В нач. 20 в. синтезом кристаллов занимались Е. С. Фёдоров и Г. В. Вулъф, к-рые исследовали условия кристаллизации воднорастворимых соединений и усовершенствовали аппаратуру. В дальнейшем А. В. Шубников разработал общие принципы образования кристаллов из водных растворов [сегнетова соль, дигидрофосфат калия и др., см. рис. 1, а также рис. 1, 2 на вклейке, табл. XVII (стр. 432-433)] и из расплавов (однокомпонентных и многокомпонентных систем), под его руководством была создана первая фабрика С. к.

Рис. 1. Синтетические водорастворимые кристаллы.

С. к. кварца получают в гидротермальных условиях. Маленькие " затравочные" кристаллы различных кристаллографич. направлений вырезаются из природных кристаллов кварца. Хотя кварц широко распространён в природе, однако его природные запасы не покрывают нужд техники, кроме того, природный кварц содержит много примесей. С. к. кварца массой до 15 кг выращивают в автоклавах в течение многих месяцев, а особо чистые кристаллы (оптический кварц) растут неск. лет (рис. 3, 4 на вклейке).

Наиболее распространённые синтетические кристаллы

Название Химическая формула Методы выращивания Средняя величина кристаллов Области применения  
Кварц SiO2 Гидротермальныц От 1 до 15 кг, 300X200X150 мм Пьезоэлектрич. преобразователи, ювелирные изделия, оптич. приборы  
Корунд А12 Методы Вернейля и Чохральского, зонная плавка Стержни диам. 20-40 мм, дл. до 2 м, пластинки 200X300X30 мм Приборостроение, часовая пром-сть, ювелирные изделия  
Германий Ge Метод Чохральч ского От 100 г до 10 кг, цилиндры 200 мм х 500 мм Полупроводниковые приборы  
Кремний Si То же " То же  
Галогениды КС1, NaCl " От 1 до 25 кг, 100X100X600 мм Сцинтилляторы  
Сегнетова соль KNaC4H4O6 х 4H2O Кристаллизация из растворов От 1 до 40 кг, 500X500X300 мм Пьезоэлементы  
Дигидрофосфат калия KH2PO4 То же От 1 до 40 кг, 500X500X300 мм "  
Алюмоиттриевый гранат Y3Al5O12 Метод Чохральского, зонная плавка 40X40X150 мм 30X200X150 мм Лазеры, ювелирные изделия  
Иттриево-железистый гранат Y3Fe5012 Кристаллизация из растворов-расплавов 30X30X30 мм Радиоакустическая пром-сть, электроника  
Гадолиний-галлиевый гранат Gd3Ga5O12 Метод Чохральского 20X30X100 мм Подложки для магнитных плёнок  
Алмаз С Кристаллизация при сверхвысоких давлениях От 0, 1 до 3 мм Абразивная пром-сть  
Ниобат лития LiNbO3 Метод Чохральского 10X10X100 мм Пьезо- и сегнетоэлементы  
Нафталин C10H8 Метод Киропулоса Блоки в неск. кг Сцинтнлляционные приборы  
Би фталат калия C8H5O4K Кристаллизация из водных растворов 40X100X100 мм Рентгеновские анализаторы, нелинейная оптика  
Кальцит СаСОз Гидротермальный 10X30X30 мм Оптич. приборы  
Сульфид кадмия CdS Рост из газовой фазы Стержни 20X20X100 мм Полупроводниковые приборы  
Сульфид цинка ZnS То же Стержни 20X20X100 мм То же  
Арсенид галлия GaAs Газотранспортные реакции Стержни 20X20X100 мм "  
Фосфид галлия GaP То же " "  
Молибдаты редкоземельных элементов Y2 (MoO4)3 Комбинированный метод Чохральского 10X10X100 мм Лазеры  
Двуокись циркония ZrO2 Высокочастотный нагрев в холодном контейнере Блоки ок. 2 кг, столбчатые кристаллы 100X10X50 мм Ювелирные изделия  
Двуокись гафния Hf02 То же " "  
Вольфрамат кальция CaWO2 '' 10X10X100 мм Лазеры  
Алюминатиттрия IA103 Метод Чохральского 10X10X100 мм >  
Алюминий (трубы разных сечений) Al Метод Степанова дл. 103 мм, диам. 3-200 мм Металлургия  

Мир геометрически правильных кристаллов связан в сознании людей с миром драгоценных и поделочных камней. Поэтому усилия многих учёных были направлены на синтез алмаза, рубина, аквамарина, сапфира и др. В начале века были получены С. к. рубина из растворов в расплавах поташа и соды в виде кристалликов тёмно-малинового цвета. Позже (в кон. 19 в.) франц. учёный Вернейль изобрёл спец. аппарат для получения С. к. рубина, к-рый в дальнейшем был усовершенствован. Порошок А12Оз с добавкой неск. % Сr2Оз непрерывно поступает в зону печи, где происходит горение водорода в кислороде. Капли расплавленной массы попадают затем на более холодный участок затравки и тотчас же кристаллизуются. В СССР работают аппараты системы С. К. Попова, к-рые позволяют получать С. к. рубина в виде стержней диаметром от 20 до 40 мм и дл. до 2 м - для лазеров, нитеводителей, а также для стёкол космич. приборов. Большую долю С. к. рубина потребляет часовая пром-сть, но основным потребителем синтетич. рубина является ювелирная пром-еть. Добавка к А12О3 примесей солей Ti, Co, Ni и др. позволяет получить С. к. различной окраски, имитирующие окраску сапфиров, топазов, аквамаринов (рис. 5, 6 на вклейке) и др. природных драгоценных камней.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.