Справочник химика 21 Химия и химическая технология Статьи Рисунки Таблицы О сайте Реклама. Натрий как восстановитель используется для получения металлического калия и различных тугоплавких металлов. Применяется натрий также для модификации в раскислении сплавов цветных металлов , специальных сталей и для производства безоловянистых антифрикционных сплавов. За последнее время появился повышенных интерес к натрию и его сплавам с калием как к эффективным теплоносителям для атомных реакторов. Особенное внимание было уделено жидким натрию , калию, МаК натрий-калиевому сплаву , литию, свинцу, висмуту, ртути [91, хлоридам и фтористым соединениям щелочных и щелочноземельных металлов [, а также их гидроокисям. В первом случае затворной жидкостью служит чистая вода , подаваемая дозировочным насосом высокого давления. Эта вода присоединяется в насосе к циркулирующей загрязненной воде — теплоносителю атомного реактора. Небольшая контролируемая протечка через уплотнение вполне допустима. В помещение насосной при этом попадает только чистая вода. Известно, что диссоциация воды при К протекает практически нацело , однако задача заключается в том, чтобы осуществлять этот процесс при более низких температурах теплоносителя атомного реактора. Для обычного атомного реактора эта температура К, для реактора-размножителя — К, для высокотемпературного атомного реактора может достигать К и даже выше [63]. В аппарате Б дистиллят второго контура нагре вает капли теплоносителя, который поступает в отсек Да аппарата В, находящегося под вакуумом. Капли теплоносителя, двигаясь сверху вниз , нагревают воду, которая испаряется и после конденсации в конденсаторе отводится в виде товарного продукта. Из реактора калиевый пар поступает в турбину и конденсатор. Кристаллический бор обладает полупроводниковыми свойствами и используется в полупроводниковой технике его проводимость при нагревании до С возрастает в 10 раз. Исключительной химической стойкостью , твердостью, жаростойкостью обладают многие соединения бора с металлами побочных подгрупп. Алюминий и его сплавы применяют в энергетике в качестве конструкционного и электротехнического материала. Галлий применяют в полупроводниковой технике , так как его соединения с мышьяком, сурьмой, висмутом, а также аналогичные соединения индия обладают полупроводниковыми свойствами. Галлий может быть использован как хороший теплоноситель в системах охлаждения ядерных реакторов , лазерных устройств. Индий обладает повышенной отражательной способностью и используется для изготовления рефлекторов и прожекторов. Способность таллия при температуре ниже 73 К становиться сверхпроводником делает его перспективным материалом в энергетике. Представляют практический интерес многие соединения этих металлов и соединения бора , например нитрид бора ВЫ—боразон, отличающийся исключительной твердостью и химической инертностью. Подвод тепла в аллотермических процессах производится с помощью теплоносителя - газообразного или твердого, с передачей тепла через стенку реактора - камерный способ , за счет камер горения , тепла атомного реактора , электронагрева , энергии плазмы. Сплав калия с натрием используется так же, как восстановитель в производстве титана. Расплавы металлов широко используются в качестве теплоносителей в атомных реакторах , рабочих тел магнитогидродинамических генераторов , магнитных насосов т. Жидкие полупроводники играют важную роль в преобразовании тепловой энергии в электрическую с использованием в качестве источников солнечной и атомной энергий. Литий применяется в химических источниках тока натрий и сплав его с калием являются экономичным теплоносителем в атомных реакторах , так как они не замедляют цепную реакцию деления ядер урана, обладают высокой теплоемкостью и теплопроводностью. Цезий и рубидий легко теряют электроны под действием света фотоэффект , поэтому широко применяются для изготовления фотокатодов, используемых в разнообразных измерительных схемах , устройствах фототелеграфии, звуковоспроизведения оптических фонограмм, в передающих телевизионных трубках и др. Лебедевым, был назван натрийбутадиеновым, так как натрий явился катализатором процесса полимеризации бутадиена. Натрий используют как восстановитель в органическом синтезе , в частности для восстановления жирных кислот в высшие спирты, применяемые в производстве синтетических моющих средств. Высокая теплопроводность натрия и легкость его превращения в жидкость являются причинами,, объясняющими использование этого элемента в качестве теплоносителя для обеспечения равномерного обогрева аппаратов химической промышленности , в атомных реакторах , в клапанах авиационных двигателей , в машинах для литья под давлением. Иногда натрием заменяют в электротехнике медь которая в 9 раз тяжелее этого металла шины для больщих токов делают из стальных труб , заполненных натрием. Изотоп лития 3 Ы -теплоноситель в атомных реакторах. В настояшее время основным потребителем-, калня схало производство его пероксида см. XIII, 2 , используемого для регенерации О2 из СО2 в подводных лодках и космических аппаратах. Калий, рубидий и особенно цезий прн освещении испускают электроны, что исцользуют при изготовлении фотоэлементов. Кроме того, литий и некоторые его соединения служат топливом для ракет. Гидроксид лития — компонент электролита для щелочных аккумуляторов. Используют литий в антифрикционных сплавах для подшипников, а также в качестве добавки к другим сплавам , улучшающей их механические свойства. Считается перспективным применение галлия как жидкого теплоносителя в атомных реакторах. Ввиду высокой активности этих металлов их следует держать в атмосфере инертного газа или под слоем минерального масла. Щелочные металлы находят широкое применение в лабораториях в качестве химических реактивов их применяют и в промышленности особенно натрий при производстве различных органических веществ , красителей, а также тетраэтилсвинца составной части этилированного бензина. Натрий применяют при производстве вакуумных натриевых ламп благодаря высокой теплопроводности его используют в охладительной системе авиамоторов при помощи натрия отводится тепло от поршневых головок. Сплав натрия с калием применяют в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Цезий находит применение в электронных лампах для повышения эмиссии электронов с катода. Предполагалось использовать жидкий галлий в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Однако широкому внедрению галлия в этой области препятствует высокая химическая активность. Применяются необычные теплоносители, такие, как доломит или солевой расплав. Особенно интересен процесс частичного окисления пылевидного угля при повышенном давлении с кислородом и паром. Этот процесс будет иметь много преимуществ, если удастся решить все проблемы взрывобезопасности. Наконец, авторы упоминают о поисках способов производства водорода - аккумулятора тепла атомных реакторов. С этой задачей встречаются при выборе теплоносителя для охлаждения атомных реакторов , для различных теплообменных аппаратов , а также при выборе рабочих тел для замкнутых циклов , например ЗГТУ. Обычный путь решения этой задачи — сравнение результатов расчета вариантов, полученных при использовании различных теплоносителей. Однако результаты такого сравнения существенно зависят от принятых тепловых схем , условий сопоставления и рассматриваемых консттрукций. Поэтому прежде чем сравнивать показатели вариантов с различными теплоносителями , целесообразно предварительно провести сопоставление свойств непосредственно самих теплоносителей для оценки перспективы их возможностей и достижимых показателей при различных параметрах. Отсюда следует, что результаты сравнения для Q, F, N w Q, X, N характеристик аппарата будут одними и теми же. Это упрощает общее решение задачи. Йаи-большее практическое значение имеют соли К- см. Металлический литий , активно реагируя с кислородом и азотом, служит для удаления из расплавленных металлов растворенных в них газов. Он является легирующей добавкой к чугуну, бронзе и сплавам на основе алюминия , магния, цинка, свинца. В производстве синтетических каучуков порошок лития испоЯЬзуют для ускорения реакции пол имеризации изопрена, а одно из лнтий- органических соединений бутиллитий — при полимеризации дивинила. Изотоп лития с массовым числом 7, имеющий малое сечение захвата тепловых нейтронов , в расплавленном состоянии используют как теплоноситель в атомных реакторах. Металлы подгруппы калия между собой образуют непрерывные твердые растворы. Натрий не дает непрерывных твердых растворов с другими щелочными металлами и согласно этому металлохимическому критерию стоит ближе к литию. Так как щелочные металлы не смешиваются с жидким алюминием , они с ним не образуют пи твердых растворов , ни металлидов. В то же время литий и натрий дают металлиды с галлием и индием. С переходными металлами с дефектной п—1 -оболочкой щелочные металлы не взаимодействуют, а при высоких температурах наблюдается расслоение в широком диапазоне концентраций. Устойчивость Ti, V, Сг, Fe, Nb, Та, Zr к действию расплавленных щелочных металлов позволяет использовать последние в качестве теплоносителей в авиационных двигателях и в первичном контуре атомных реакторов. На р-ции -распада Re основан рений-бсмиевый метод определения возраста горных цмод и метеоритов. Достаточно широко распространен в природе горные породы , минеральные источники , морская вода , каменный уголь , почвы, животные и растительные организмы. На воздухе тускнеет вследствие образования оксида LiaO и нитрида Li ,N. С водой реагирует менее энергично, чем другие щелочные металлы. Получают Li электролизом хлорида лнтия. Теплоноситель находится под высоким давлением , что предотвращает его кипение, резко ухудшающее пе -редачу тепла. Одновременно вода является замедлителем нейтронов , уменьшающим их энергию, что необходимо для протекания ядерной реакции деления урана. Поскольку вода является и замедлителем и теплоносителем, подобные реакторы носят название водо-водяных. Вода под давлением поступает в корпус реактора , прокачивается через активную зону, где находится ядерное топливо , и подогретая, через выходные патрубки и соединенные с ними трубопроводы подается в теплообменник, откуда полученная энергия поступает на турбину или к другому потребителю тепла. В реакторах типа ВВЭР водо-водяной энергетический реактор вода заполняет корпус реактора рис. Для этих целей были созданы информационно-измерительные системы высокотемпературной тензометрии ИИСВТ , включающие термо- и радиационностойкие тензо ,-резисторы, первичные преобразователи , магнитографы, корреляторы, осциллографы и электронно-вычислительные машины.
Теплоноситель в ядерном реакторе — жидкое или газообразное вещество, пропускаемое через активную зону реактора и выносящее из неё тепло, выделяющееся в результате реакции деления ядер. В двухконтурных энергетических реакторах например, ВВЭР теплоноситель из реактора поступает в парогенератор, в котором вырабатывается пар, приводящий в действие турбины, а в одноконтурных реакторах например, РБМК сам теплоноситель пароводяной или газовый может служить рабочим телом турбинного цикла. В исследовательских например, материаловедческих и специальных реакторах например, в реакторах для накопления радиоактивных изотопов теплоноситель только охлаждает реактор, полученное тепло не используется. В реакторах на тепловых нейтронах в качестве теплоносителя используют воду обычную и тяжёлую , водяной пар, органические жидкости, двуокись углерода; в реакторах на быстрых нейтронах — жидкие металлы преимущественно натрий , а также газы например, водяной пар, гелий. Часто теплоносителем служит жидкость, являющаяся одновременно и замедлителем. Один из самых распространённых теплоносителей — вода. Присутствие примесей и газов делает воду химически активной с металлами. Поэтому воду, прежде чем использовать её как теплоноситель, очищают от примесей методом дистилляции и деаэрируют, то есть удаляют из воды газы. В первом контуре циркулирует радиоактивная вода. Основной источник радиоактивности воды — это примеси, появление которых в воде связано с коррозией узлов первого контура и технологическими загрязнениями делящимися веществами внешней поверхности ТВЭЛов. Концентрацию радиоактивных примесей в воде снижают фильтрованием. Однако активность 19O и 16N мала по сравнению с активностью примесей. Первый недостаток устраняется повышением давления в первом контуре. Поглощение тепловых нейтронов водой компенсируют применением ядерного топлива на основе обогащённого урана. Тяжёлая вода по своим химическим и теплофизическим свойствам мало отличается от обычной воды. Она практически не поглощает нейтронов, что даёт возможность использовать в качестве ядерного топлива природный уран в реакторах с тяжеловодным замедлителем. Однако тяжёлая вода пока мало применяется в реакторостроении ввиду её высокой стоимости. Из жидкометаллических теплоносителей наиболее освоен натрий. Он химически активен с большинством металлов при сравнительно низкой температуре, и эта активность натрия обусловливается примесью окислов натрия. Поэтому натрий тщательно очищают от окислов, после чего он не реагирует со многими металлами Mo, Zr, нержавеющая сталь и др. Из числа опробованных органических жидкостей наиболее стабильными в условиях повышенных температур и радиоактивного облучения оказались некоторые из полифенилов, в том числе дифенил и трифенил. Однако, несмотря не некоторые преимущества, такие теплоносители оказались слишком нестойкими к нейтронному облучению, поэтому промышленно такие реакторы не применялись. Основной газовый теплоноситель — углекислый газ. Он недорог, характеризуется повышенными по сравнению с другими газами плотностью и объёмной теплоёмкостью. Коррозионное воздействие углекислого газа на металлы зависит от содержания кислорода. Он присутствует в углекислом газе как примесь и, кроме того, образуется при высоких температурах в процессе диссоциации молекул CO2 на окись углерода CO и кислород O2. Личные инструменты Представиться системе. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Чтение Просмотр История. Навигация Главная страница Добавить статью. Навигация Машиностроение Предприятия Мануфактура Сообщество Текущие события Свежие правки Случайная статья Справка. Рекламодателям Реклама на проекте. Инструменты Ссылки сюда Связанные правки Спецстраницы Версия для печати Постоянная ссылка. Последнее изменение этой страницы: К этой странице обращались раза. Политика конфиденциальности Описание Machinepedia Отказ от ответственности. Содержание 1 Общие сведения 2 Лёгкая вода 3 Тяжёлая вода 4 Жидкие металлы 5 Органические жидкости 6 Газ.
Справочник химика 21
https://gist.github.com/b3389f578b7227916a0d94786bc29a3b
https://gist.github.com/2ebaaa673d43b6bcd2f54a25b38f0ac1
https://gist.github.com/64da5e69002f3590a01972e2de6a9f8d