Термины, связанные с цементом. Пламенного окисления

Главная --> Справочник терминов

Пламенного окисления Аминокислоты входят в состав белков, которые служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечной ткани, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Белки или протеины (греч. Proteios - первый) являются основой жизни. С одной стороны, они составляют существенную часть клеток живых организмов и основу мышц, кожи, сухожилий, нервов, крови, ферментов, гормонов. С другой стороны, именно белки обеспечивают жизнедеятельность и возможность размножения клеток и всего организма: служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, участвуют в функционировании нервной системы и передаче генетического кода.

Целлюлоза (клетчатка, вещество'клегочных стенок растений1). Истинной клетчаткой или целлюлозой называют совершенно определенный в химическом отношении углевод, который при полном гидролизе целиком распадается на глюкозу. Углевод этот чрезвычайно широко распространен в растительном мире и является основным веществом, из которого строится остов растений. Ботаники часто используют понятие «клетчатка» несколько шире, распространяя его и на другие участвующие в построении клеточных стенок полисахариды — маннаны, галактаны и пентозаны, которые наряду с глюкозой содержат также маннозу, галактозу и пентозы. Однако эти комплексные углеводы не используются в качестве чисто строительного материала; в определенные периоды жизни растения они могут вновь ассимилироваться и, следовательно, являются резервными питательными веществами.

Гемицеллюлозы. К этой группе относится ряд сложных полисахаридов, которые, подобно лихенину, могут служить одновременно материалом для стенок клеток и запасными питательными веществами, превращающимися в растении при подходящих условиях снова в сахара. Многие из них при гидролитическом расщеплении образуют наряду с глюкозой маннозу и галактозу; поэтому их называют иногда маннанами, галак-танами и т. д. Однородность гемицеллюлоз сомнительна. Обычно они трудно или даже совершенно нерастворимы в воде и не обладают восстановительными свойствами. При действии энзимов, встречающихся в растениях и в пищеварительном тракте беспозвоночных (например, улиток), эти вещества подвергаются осахариванию.

Аминокислоты входят в состав белков, которые служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечной ткани, участвуют в передаче генетической информации и т.д.

Белки или протеины (греч. Proteios - первый) являются основой жизни. С одной стороны, они составляют существенную часть клеток живых организмов и основу мышц, кожи, сухожилии, нервов, крови, ферментов, гормонов. С другой стороны, именно белки обеспечиваю! жизнедеятельность и возможность размножения клеток и всего организма: служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, участвуют в функционировании нервной системы и передаче г?нетического кода.

Углеводы — вещества, широко распространенные в природе и играющие очень важную роль в процессах жизнедеятельности живых организмов. Углеводы являются важными питательными веществами для человека. Из углеводов, входящих: в состав оболочек растительных клеток, путем химической переработки изготовляются различные ткани, бумага, искусственное волокно, взрывчатые вещества и многое другое.

Некоторые виды микроорганизмов способны существовать в воде, содержащей до 1000 мг/л фенола, вызывая расщепление ароматических соединений [15]. Наибольшую активность они проявляют при 25 — 35 °С. Кроме того, для них необходимы достаточные количества питательных веществ (N, Р) и кислорода, рН среды в интервале 7,5 — 8,5 и отсутствие ионов тяжелых металлов (<<5 мг/л). Для обеспечения микроорганизмов питательными веществами целесообразно промышленные сточные воды подвергать очистке вместе с бытовыми сточными водами. В качестве питательного вещества часто применяют фосфат аммония. Эффективность биомассы со временем повышается до предельного значения в результате «отбора» тех биологических процессов, в которых участвуют наиболее стойкие и активные в данной среде виды мик-

Внутренняя часть клубня называется паренхимой. Она пронизана сетью сосудисто-волокнистых пучков, соединенных с одной стороны с «пуповиной» (местом прикрепления клубня к стеблевому подземному побегу — столону), с другой — с почечками, для снабжения их во время прорастания питательными веществами из материнского клубня. В новых клубнях, образующихся у развившегося растения на окончаниях столонов, которые утолщаются, по сосудисто-волокнистым пучкам передаются синтезируемые в листьях углеводы, аминокислоты, жиры и другие вещества, распределяющиеся по клеткам паренхимы.

По однопоточной схеме мелассу перед взвешиванием гомогенизируют путем перекачки насосом из нижней части гомогенизатора (цилиндрического резервуара) в различные места по его высоте. Дефектная меласса сначала стерилизуется паром в контактной головке, затем охлаждается в пластинчатом теплообменнике и направляется в тот же гомогенизатор, где смешивается с нормальной мелассой. После взвешивания меласса подкисляется, асептируется и обогащается питательными веществами для дрожжей в специальном смесителе, разбавляется водой (рассиропливается) до 35— 40% -ной концентрации, очищается от взвешенных примесей на кла-рификаторе и, наконец, окончательно рассиропливается до 22% -ной концентрации.

ОБОГАЩЕНИЕ МЕЛАССЫ ПИТАТЕЛЬНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ ДЛЯ ДРОЖЖЕЙ

пламенного окисления. Соответственно такой химической сущности холодного пламени, его роль и значение в общем процессе холоднопламенного окисления представляются М. Б. Нейману очень значительными и определяющими весь особый характер этого типа окислительной деградации углеводорода. Такую точку зрения М. Б. Нейман активно пропагандирует в дальнейших своих работах и на протяжении последующих 10 — 15 лет она является общепринятой в литературе.

Совершенно очевидно, что установленная М. Б. Нейманом и описанная выше кинетика холоднопламенного окисления углеводородов подчиняется своеобразным законам и, как пишет автор [27], «... не может быть, в частности, описана уравнением вырожденного взрыва w = Ae?*». Действительно, уже самый вид кинетических кривых АР — t верхнетемпературного и холоднопламенного окисления углеводородов столь различен, а для холоднопламенного окисления настолько далек от ^-образной формы, что М. Б. Нейман счел даже необходимым поставить специальные опыты для доказательства цепного характера процессов, происходящих во время периода индукции холодного пламени. С этой целью Б. В. Айвазов и М. Б. Нейман [28] изучили на примере смеси С5Н1а+402 влияние на длительность периода индукции холодного пламени величины диаметра реакционного сосуда и примеси инертного газа. В этой же работе была определена зависимость величины периода индукции холодного пламени от температуры и давления.

В реакции холоднопламенного окисления различаются три последовательных и отличных по своему химическому содержанию стадии: 1) период индукции холодного пламени, 2) период возникновения и прохождения по смеси холодного пламени и 3) конечный период реакции (от затухания холодного пламени и до конца реакции). В течение первой стадии, т. е. на протяжении периода индукции, реагирует лишь ничтожное количество исходных веществ (углеводорода и кислорода) с образованием незначительных количеств альдегидов и еще меньших количеств органических перекисей. К концу периода индукции холодного пламени содержание перекисей достигает критической концентрации их взрывного распада.

По Нейману, кинетический механизм первых двух стадий холодно-пламенного окисления углеводорода одинаков и представляет собой вырожденно-разветвленную цепную реакцию, химическое же содержание этих стадий различно. Последнее следует хотя бы из факта различной природы органических перекисей, образующихся в периоде индукции и в холоднопламенной вспышке (см. стр. 173). Таким образом, в трактовке Неймана холоднопламенная вспышка не представляет собой дальнейшего увеличения скорости химического процесса, который начался и протекал в периоде индукции. Напротив, возникновение холодного пламени знаменует собой изменение химизма реакции, протекавшей в период индукции, и переход ее на иной путь химического превращения. Эта новая, качественно иная химическая реакция происходит в холодном пламени в несравненно больших масштабах, чем реакция периода индукции. В результате химическое превращение, реализуемое в холодном пламени, является центральной стадией, основной частью всего процесса холодно-пламенного окисления. Наконец, третья, последняя стадия холоднопламенного окисления характеризуется образованием главным образом конечных продуктов (СО, С02, Н20) и, следовательно, являясь в основном догоранием промежуточных веществ, созданных холодным пламенем, с химической точки зрения отлична от первой и второй стадий.

Происходящий с повышением начального давления переход от холоднопламенного окисления к так называемому двухстадийному воспламенению связан, по Нейману, с изменением химизма не первых двух стадий (т. е. периода индукции и периода холодного пламени), а третьей, конечной стадии реакции. Химические процессы, составляющие содержание этой последней стадии низкотемпературного воспламенения (т. е. от затухания холодного пламени и до конца реакции, включая и истинное воспламенение), не были изучены Нейманом. Им было высказано лишь предположение, что в этой стадии идут глубокие окислительные процессы,

всего того их количества, которое входит в реакцию к моменту угасания холодного пламени. Соответственно, к моменту возникновения холодного пламени накапливаются значительные количества промежуточных и конечных веществ. Сами авторы не сделали вывода из этого найденного ими факта и не противопоставили его представлениям Неймана о холодном пламени как о центральной стадии всего холоднопламенного окисления. Этот вывод, однако, напрашивается сам собой и заключается в признании за холодным пламенем и химическими реакциями, составляющими его содержание, в лучшем случае того же значения, а может быть, и еще меньшего, чем за всей остальной частью холоднопламенного окисления, происходящего в промежутки, когда холодное пламя отсутствует.

Как мы увидим, дальнейшее развитие исследования приносило все увеличивающиеся доказательства правильности именно этой точки зрения. Поэтому при оценке работ М. Б. Неймана нужно с осторожностью отнестись к той большой роли, которую он при изучении холодно-пламенного окисления отводит самой холоднопламенной вспышке. Во всяком случае уже одних приведенных выше экспериментальных противоречий (Нейман—Преттр, Нейман— Ньюитт) достаточно для того, чтобы вопрос о действительном удельном весе холодного пламени в общем ходе холоднопламенного окисления

Еще более неожиданным и противоречащим эксперименту М. Б. Неймана явился найденный Гаррисом [44] факт взрывного воспламенения диэтилперекиси при давлениях, значительно меньших критических давлений ее взрывного распада. Этот факт иллюстрируется рис. 59. Из этих данных Гарриса следует, что в реальном процессе холоднопламенного окисления образующаяся в течение периода индукции органическая перекись не сможет накопиться до критической концентрации своего распада, так как уже при более низкой концентрации подвергнется воспла-

Исходя из этих данных, не совпадающих с вышеприведенными утверждениями Неймана, Франк-Каменецкий приходит к заключению, что критическая концентрация перекиси, вызывающая возникновение углеводородного холодного пламени, не имеет ничего общего с той критической концентрацией, при которой наступает взрыв чистой (т. е. взятой самой по себе) перекиси. Отскща, следовательно, встает задача разработки кинетической схемы холоднопламенного окисления (и низкотемпературного воспламенения) углеводородов, которая объясняла бы существование подобной критической концентрации перекисей. Такая схема, кроме того, должна дать объяснение и таким основным вопросам холодно-пламенного окисления, как причины затухания холодного пламени и наблюдающегося в известных условиях периодического протекания процесса, выражающегося в образовании ряда последовательных холодно-пламенных вспышек.

Из последующих работ Уолша остановимся на тех, в которых экспериментальному изучению подверглось холоднопламенное явление. Две из этих работ появились в 1950 г. и были посвящены изучению холодно-пламенного окисления бутана, пентана и гексана. Опыты проводились в статических условиях в двух реакционных сосудах — кварцевом (длина — 25 см; диаметр — 3,3 см) и пирексовом (длина — 22 см; диаметр—3,3 см).

Норриш, как и ряд авторов до него, подчеркивает то обстоятельство, что феноменология холоднопламенного окисления одинакова для углеводородов, алифатических эфиров, альдегидов, кетонов, спиртов. Это дает основание предположить общую причину возникновения холодных пламен у всех этих классов соединений. Такое заключение получает серьезное подтверждение в том, что для холодных пламен всех названных соединений характерен один и тот же спектр флуоресценции формальдегида. Тот же факт, что, с одной стороны, холодные пламена возникают при окислении альдегидов, а с другой стороны, альдегиды являются общими промежуточными продуктами, возникающими при окислении всех соединений, дающих холодные пламена,— заставляет искать причину холоднопламенного явления в реакциях, связанных с альдегидами. При этом, хотя холоднопламенное свечение обусловлено возбужденным формальдегидом, сам формальдегид при своем окислении не дает холодного пламени. Таким образом, не он и не его превращения, а реакции, связанные с высшими альдегидами, ответственны за возникновение холодных пламен. А так как эти пламена характерны для нижнетемпературного окисления, то, следовательно, высшие альдегиды, а не формальдегид являются активными промежуточными продуктами окисления в этой температурной области.

Процессов химической Процессов конденсации Процессов нефтепереработки Процессов образование Процессов ориентации Процессов полимеризации Прекращения образования Процессов протекающих Процессов разрушения