Термины, связанные с цементом. Нормальные углеводороды

Главная --> Справочник терминов

Нормальные углеводороды При значительных деформациях упругих тел простой сдвиг сопровождается возникновением нормальных напряжений (см. гл. 3). Движение растворов и расплавов полимеров в капиллярах (трубах) также приводит к проявлению нормальных напряжений как в радиальном, так и в аксиальном направлениях (эффект Вайссенберга). При выходе струи за пределы капилляра нормальные напряжения диссипируют, и наблюдается расширение струи. Это явление получило название эффекта Барруса; оно характеризуется безразмерным параметром ^ (рис. 4.10):

Естественно, что величина нормальных напряжений зависит от величины гидростатического давления, а нормальные напряжения проявляются только на периферии струи.

ских стеклах. Как тангенциальные, так и нормальные напряжения приводят к образованию микротрещин. Исследования микротрещин, возникающих в условиях одноосного растяжения в полистирольных пленках, показали, что область микротрещин заполнена ориентированными фибриллами и пустотами. Такая структура напоминает морфологию жесткого упругого полимера, рассмотренную в разд. 3.6. Практическое значение ее, однако, невелико, так как при деформации около 5 % большинство микротрещин сливается в магистральную трещину, которая и приводит к хрупкому разрушению. Теоретическим результатом этих исследований является вывод о возможности локального течения при температуре меньшей, чем температура стеклования.

По определению тензор я называют полным тензором напряжений, а т — просто тензором напряжений. Ясно, что пи ** tit (I Ф j), a nit та Р -- ти, и изотропное «давление» Р входит в качестве составляющей в полные нормальные напряжения. Когда течения нет, в состоянии равновесия, Р представляет собой термодинамическое давление, которое для чистой жидкости зависит от плотности и температуры: Р = Р (р, Т). При таком определении Р возникают две трудности. Первая состоит в том, что при течении жидкость находится в неравновесном состоянии, и неясно, является ли давление, измеряемое при этом, тем же давлением, что термодинамическое. Вторая трудность связана с допущением о несжимаемости жидкости (это допущение часто применяется при решении задач, связанных с переработкой полимеров). В этом случае значение Р определено только с точностью до произвольной постоянной. Это, однако, не вносит затруднений в решение задач, поскольку необходимо знать не само давление, а только его градиент,

На границе двух несмешивающихся жидкостей должны удовлетворяться следующие условия: а) непрерывность как тангенциальных, так и нормальных составляющих скорости (это подразумевает отсутствие проскальзывания на границе); б) непрерывность касательных напряжений; в) баланс разности нормальных напряжений на поверхности с поверхностными силами. Таким образом, нормальные напряжения на поверхности не непрерывны, и их скачок определяется выражением

Как указывалось выше, применение «смазочной» аппроксимации приводит к удовлетворительным результатам при расчетах течений маловязких и ньютоновских жидкостей. Но расплавы полимеров являются вязкоупругими жидкостями и при течении проявляют нормальные напряжения. Вследствие этой их особенности о применении смазочной аппроксимации для расчета течения этих жидкостей существует другая точка зрения, которая обсуждается в гл. 6 и 16.

С точки зрения механики, причиной того, что жидкость стремится наползать на вращающийся стержень, а давление растет с уменьшением радиуса, является существование разности нормальных напряжений тее — тгг. Существование ненулевой разности нормальных напряжений в простых сдвиговых течениях типа рассмотренного выше нельзя предсказать с помощью уравнения (6.2-1). Согласно этому уравнению все нормальные напряжения равны нулю. Однако такие эффекты, связанные с наличием в жидкости нормальных напряжений, наблюдаются в расплавах и растворах полимеров. Величина нормальных напряжений может быть порядка величины сдвиговых напряжений.

ближения для: 1) псевдопластичной жидкости, которая с уменьшением z течет с более высокой средней скоростью; 2) жидкости КЭФ (реологические свойства ее опи -сываются уравнением КЭФ), которая в вискозиметрических течениях, таких, как течение между почти параллельными пластинками, проявляет нормальные напряжения, зависящие от Y?

Только в начале движения силы трения действуют полностью [4]. В этом состоянии соотношение (8.2-1) принимает форму закона Амон-тона, который был рассмотрен в разд. 4.3, где также приводится уравнение для определения коэффициента статического трения. Таким образом, прежде чем рассматривать реакцию сыпучего материала на приложенные извне воздействия, необходимо знать не только касательные и нормальные напряжения в некоторой точке и их направления, но и определить, соответствуют ли их величины соотношению (8.2-1).

Подстановкой (8.4-3) в (8.4-2) можно показать, что, когда нормальные напряжения достигают максимальной величины, касательные напряжения исчезают. Следовательно, имеется определенный набор взаимно перпендикулярных плоскостей с направлениями am и am + я/2, на которых нормальные_ напряжения соответственно достигают максимального и минимального значений, а касательные напряжения стремятся к нулю. Эти плоскости называются главными плоскостями, а нормальные напряжения—главными напряжениями. Дальнейшее развитие этого рассуждения приводит к выводу о том, что напряженное состояние в точке Р полностью описывается главными нормальными напряжениями и ориентацией главных плоскостей. Резумеется, любое изменение механического напряжения, воздействующего на систему, может влиять на величину главных напряжений и ориентацию главных плоскостей, причем оба фактора в системе могут изменяться от точки к точке.

Семейство этих уравнений можно выразить графически с помощью круга Мора (рис. 8.2). Центром круга на оси абсцисс, вдоль которой откладываются нормальные напряжения, является точка а„, = = (Omax + omln)/2, радиус круга равен ттах = (сттах — стт1п)/2. Любая точка круга относится к произвольной плоскости, расположенной под углом 2а к главной плоскости. Очевидно, что касательные напряжения принимают максимальное значение для угла 45° к главной плоскости.

Изомеризация изоамиленов в амилены, причем образовавшиеся нормальные углеводороды дегидрируются в пиперилен, который частично дегидроциклизуется в циклопентадиен:

Высшие нормальные углеводороды при коиформационном анализе можно рассматривать как ряд н-бутановых систем, причем каждую связь С—С поочередно считать центральной связью молекулы. Таким способом можно установить, что все эти н-бутановые системы должны существовать преимущественно в анги-планарной конформации, так что вся молекула представляет собой копланарную зигзагообразную цепь,

Родоначальники всех классов соединений алифатического ряда — алканы. При нормальных условиях углеводороды Cj—C,j представляют собой газы, С5—С 13—жидкости, С]4 и выше — твердые вещества. В начале ряда С5— С17 при удлинении углеродной цепи на один атом температура кипения повышается на 25—30 °С. Наиболее высокой температурой кипения и плотностью в ряду изомеров обладают нормальные углеводороды, вероятно, в связи с наиболее плотной упаковкой молекул.

Парафиновые углеводороды нормального строения образуют так называемые клатратныесоединения с мочевиной, располагаясь в пустотах ее кристаллической решетки. Эта особенность используется для отделения нормальных углеводородов и их производных от родственных соединений с разветвленной структурой. Нормальные углеводороды кристаллизуются с мочевиной в спиртовых или ацетоновых растворах.

например, нормальный пентан, или н-пентан. Углеводороды изо-строения обозначают теми же названиями, что и нормальные углеводороды, добавляя приставку изо-. Например: изопентан, изо-гексан и т. д. *

Температуры кипения и плавления углеводородов зависят и от их строения. Нормальные углеводороды кипят выше, чем углеводороды изостроения. С другой стороны, самую высокую температуру плавления имеет тот изомер, цепь которого наиболее разветвлена (см. табл. 5).

Нормальные соединения 42 Нормальные углеводороды 42, 47, 51 Нуклеиновые кислоты 298 Нуклеопротеиды 298 Нуклеофильные реагенты 333

Насыщенные нормальные углеводороды С5—С12

Сульфирование парафинов происходит лишь при продолжительном воздействии горячей концентрированной серной кислоты. При этом нормальные парафины, повидимому, являются более стойкими, так как даже при очень продолжительном нагревании их с серной кислотой соответственные сульфоновые кислоты образуются в сравнительно небольшом количестве. Напротив, углеводороды с разветвленной цепью реагируют в этом случае значительно легче. Повидимому, можно считать общим правилом, что парафины с разветвленной цепью гораздо легче реагируют с хлорсульфоновой кислотой, чем нормальные углеводороды i. Точно так же и по отношению к концентрированной азотной кислоте нормальные углеводороды являются более устойчивыми, чем вторичные и третичные парафины. Действительно, нормальные парафины в этих условиях не изменяются при комнатной температуре; даже после продолжительного нагревания до 100° .большую часть углеводородов можно получить обратно в неизменённом состоянии2. Третичные парафины сравнительно легко окисляются дымящей азотной кислотой с образованием жирных кислот, двуокиси углерода и небольшого количества нитросоединений. Вторичные углеводороды, обладающие не слишком низкой температурой

п ряду изомеров обладают нормальные углеводороды, вероятно,

нений с разветвленной структурой. Нормальные углеводороды кри-

Низкокипящих растворителей Номенклатура получение Нормальный потенциал Нормальной температуры Нормальное распределение Нормального тетраэдрического Новолачных полимеров Нуклеофильных растворителях Нуклеофильным присоединением