Лит.:Кислородный эффект при действии ионизирующих излучений, М., 1959; Бак З., Александер П., Основы радиобиологии, пер. с англ., М., 1963.
В. И. Иванов.
Кислотность почвы
Кисло'тность по'чвы,одно из важнейших свойств многих почв, обусловленное наличием водородных ионов в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Повышенная К. п. отрицательно влияет на развитие растений и многих полезных микроорганизмов. Различают 2 формы К. п.: актуальную, или активную, - кислотность почвенного раствора, почвенной суспензии или водной вытяжки из почв, и потенциальную, или пассивную, «скрытую», - кислотность твёрдой фазы почвы. Актуальная К. п. обусловлена наличием ионов водорода. Выражается условной величиной pH (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов); при pH 7 реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 - кислая; чем ниже числовое значение рН, тем выше К. п. Потенциальную К. п. делят на обменную и гидролитическую. Обменная К. п. вызывает значительное подкисление почвенного раствора при взаимодействии почвы с нейтральной солью, что наблюдается при внесении физиологически кислых удобрений (хлористый калий, сернокислый аммоний и др.). По представлениям русского учёного К. К. Гедройца и некоторых других исследователей, обменная К. п. обусловлена присутствием в твердой фазе почвы ионов водорода, не вытесняемых нейтральными солями из поглощаемого комплекса, но способных к замещению (обмену) на другие катионы при обработке почвы растворами щелочей или гидролитически щелочных солей (например, раствором ацетата натрия, который и применяется при определении гидролитической кислотности). Степень К. п. необходимо учитывать при выборе минеральных удобрений, подготовке их перед внесением в почву. Основной способ борьбы с повышенной К. п. - .
Д. Л. Аскинази.
Кислотно-щелочное равновесие
Кисло'тно-щелочно'е равнове'сие,кислотно-щелочной баланс, кислотно-щелочное состояние, совокупность физико-химических и физиологических процессов, обусловливающих относительное постоянство (pH) внутренней среды организма. В норме pH крови человека поддерживается в пределах 7,35-7,47, несмотря на поступление в кровь кислых и основных продуктов обмена веществ. Постоянство pH внутренней среды организма - необходимое условие нормального течения жизненных процессов (см. ) .Значения pH крови, выходящие за указанные пределы, свидетельствуют о существенных нарушениях в организме, а значения ниже 6,8 и выше 7,8 несовместимы с жизнью. В регуляции постоянства pH крови принимают участие крови [состоят из слабых кислот и их солей, образованных сильными основаниями, например ,обладающий свойствами слабой кислоты, и его калиевая соль; угольная кислота (H 2CO 3) и бикарбонат натрия (NaHCO 3) и др.] и многие физиологические системы организма. Механизм сохранения К.-щ. р. буферными системами можно пояснить на примере действия бикарбонатного буфера. Если в кровь поступает сильная кислота, например соляная, то она реагирует с бикарбонатом; при этом образуется слабая угольная кислота, почти не меняющая pH среды (NaHCO 3+ HCl = NaCI + H 2CO 3). При поступлении в кровь сильного основания оно, реагируя с угольной кислотой, образует бикарбонат, не изменяющий заметно рН крови. По мере накопления угольной кислоты или бикарбонатов емкость бикарбонатного буфера должна была бы быстро истощиться, но этого не происходит вследствие действия физиологических систем (например, дыхательной системы, выделительной и др.), восстанавливающих ёмкость бикарбонатного буфера. Так, при накоплении угольной кислоты последняя удаляется через лёгкие, избыток же бикарбоната выводится через почки. Сдвиг pH крови в кислую сторону называется ,в щелочную - алкалозом. pH большинства тканевых жидкостей организма поддерживается на уровне 7,1-7,4.
Лит.:Робинсон Дж. Р., Основы регуляции кислотно-щелочного равновесия, пер. с англ., М., 1969.
В. П. Мишин.
Кислотные красители
Кисло'тные краси'тели,растворимые в воде красители анионного характера; преимущественно это и .Широко применяются для окраски шерсти, натурального шёлка и полиамидного волокна, а также кожи, меха, бумаги, древесины и других материалов. Целлюлозными волокнами не адсорбируются. См. также .
Лит.:Андросов В. Ф., Голомб Л. М., Синтетические красители в текстильной промышленности, М., 1968.
Кислотоупорность
Кислотоупо'рность,кислотостойкость, способность материалов противостоять разрушающему действию кислот. К. зависит от природы материала, окислительно-восстановительных свойств среды, природы анионов, концентрации и температуры кислот. Например, хром и хромистые стали устойчивы в 40%-ной азотной кислоте и интенсивно разрушаются в 40%-ной серной. С повышением температуры К. материалов снижается. Следует различать К. в жидкой и парогазовой фазах и на их границе. К. металлических материалов определяется по потерям массы с единицы поверхности ( г/м 2в ч). К. неметаллических органических материалов оценивается по степени набухаемости и изменению механических свойств (предела прочности, предела текучести, удлинения при разрыве и др.). К. неметаллических неорганических материалов определяется по изменению массы измельченного материала после обработки кислотой. См. также , .
В. П. Батраков.
Кислотоупорные материалы
Кислотоупо'рные материа'лы,кислотостойкие материалы, металлические и неметаллические материалы, стойкие против разрушающего действия кислот. Среди металлических К. м. наиболее широкое применение находят деформированные и литейные высоколегированные стали, сплавы на основе Ni, Cu и Al, чистые металлы: Ni, Al, Cu и Pb. Перспективно применение Ti и сплавов на его основе. Для особо ответственных конструкций используют Zr, Та, Nb и их сплавы. При выборе металлических К. м. учитывают окислительно-восстановительные свойства среды (окислительно-восстановительный потенциал), а также природу анионов, концентрацию и температуру кислот. В окислительных средах успешно применяются материалы, на поверхности которых при воздействии агрессивной среды образуется плёнка химического соединения с высокими защитными свойствами (нержавеющие стали, нихромы, Al и сплавы на его основе, Ti, высокохромистые и высококремнистые чугуны). В сильноокислительных средах возникает перепассивация многих нержавеющих сталей и никелевых сплавов. В восстановительных средах применяют металлические материалы, имеющие высокую термодинамическую устойчивость: Cu; Ni; никелевые сплавы, содержащие Мо ( ) или Cu ( ) ;титановые сплавы, легированные Мо. В слабоокислительных и слабовосстановительных средах применяют сложные по химическому составу стали и сплавы, легированные металлами, повышающими их пассивируемость и термодинамическую устойчивость: высоколегированные Ni, Мо и Cu нержавеющие стали, никелевые сплавы с добавками Cr, Мо и W, Ti с небольшим количеством Pd и др.
Неметаллические К. м. подразделяют на органические и неорганические. Среди органических К. м. всё возрастающее применение находят полимерные материалы: фаолит, , ,полипропилен, поликарбонат, фторопласты и др. Фторопласты отличаются наибольшей химической стойкостью, они не разрушаются даже в сильноокислительных средах. Из указанных материалов изготавливаются листы, трубы, прутки, фасонные изделия. Многие из них хорошо свариваются, склеиваются, армируются .В качестве теплопроводящего К. м. применяют графит, в том числе пропитанный различными смолами. К неорганическим К. м. относятся: кислотоупорная керамика, каменное литьё, силикатные и , ,асбест, фарфор, кислотоупорные эмали, замазки, бетон и цемент. См. также .
Лит.:Батраков В. П., Коррозия конструкционных материалов в агрессивных средах. М., 1952: Пластмассы и синтетические смолы в противокоррозионной технике, М., 1964; Клинов И. Я., Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы, 4 изд., М., 1967.
В. П. Батраков.
Кислотоустойчивые бактерии
Кислотоусто'йчивые бакте'рии,виды бактерий, клетки которых после окрашивания карболовым фуксином в красный цвет не обесцвечиваются раствором серной кислоты. Это связано с особенностями химического состава бактериальных клеток. Оптимальная реакция для роста К. б. не кислая, а нейтральная. К ним относятся некоторые виды ,в том числе болезнетворные, вызывающие проказу, туберкулёз (как животных, так и человека), а также встречающиеся в почве бактерии, фиксирующие молекулярный азот.
Кислоты
Кисло'ты,химические соединения, содержащие водород, способный замещаться металлом с образованием солей, и диссоциирующие при растворении в воде с образованием ионов Н +(протонов) или, точнее, ионов гидроксония H 3O +. По современным представлениям, к К. относятся также некоторые соединения, не содержащие водорода (подробнее см. ) .
Кислоты и основания
Кисло'ты и основа'ния,классы химических соединений. Обычно кислотами называют вещества, содержащие водород (HCl, HNO 3, H 2SO 4, CH 3COOH и т.д.) и диссоциирующие в воде с образованием ионов Н +(точнее, ионов гидроксония H 3O +). Присутствие этих ионов обусловливает характерный острый вкус водных растворов кислот, а также их способность изменять окраску .По числу отщепляющихся протонов различают кислоты одноосновные (например, азотная HNO 3, соляная HCl, уксусная CH 3COOH), двухосновные (серная H 2SO 4, угольная H 2CO 3), трехосновные (ортофосфорная H 3PO 4). Чем больше ионов гидроксония присутствует в водном растворе кислоты, т. е. чем выше степень диссоциации последней, тем кислота сильнее. Кислоты, полностью диссоциированные в разбавленных растворах, называют сильными. К слабым относятся кислоты с константой ионизации (характеризующей степень диссоциации кислоты в растворе, например, при 25 °С) ниже 10 -5(уксусная 1,8Ч10 -5, синильная 7,9Ч10 -10). Диссоциация многоосновных кислот происходит в несколько ступеней, каждая из которых имеет свою константу ионизации. Например, константа ионизации H 3PO 4на
Н +и H 2PO - 47Ч10 -3, H 2PO 4 -на Н +и HPO 4 2-8Ч10 -8, HPO 4 2-на Н+ и PO 4 3-4,8Ч10 -13. Об органических кислотах см. также .Основаниями обычно называют вещества, содержащие гидроксильную группу OH [КОН, NaOH, Ca (OH) 2и др.] и способные диссоциировать в водном растворе с образованием гидроксильных ионов OH -. Большинство оснований нерастворимо в воде. Растворимые в воде основания называют .Присутствием ионов OH -и объясняется характерный щелочной вкус растворов щелочей, а также их способность изменять окраску индикаторов. Основания с 1, 2, 3 гидроксильными группами называются соответственно одно-, двух-, трёхкислотными. Не полностью диссоциирующие при растворении в воде основания называются, как и кислоты, слабыми. К сильным основаниям относятся гидроокиси калия KOH, натрия NaOH, бария Ba (OH) 3. О принципах установления названий К. и о. см. .
Понятия К. и о. возникли ещё на заре развития химии. В 1778 французский химик А. Л. Лавуазье попытался объяснить особенности свойств кислот содержанием кислорода. Несостоятельность такого мнения стала очевидной, когда оказалось, что многие кислородсодержащие вещества (окислы металлов, щелочи, соли и др.) не проявляют кислотных свойств, а ряд типичных кислот (соляная, синильная, плавиковая и др.), как показали английский учёный Г. Дэви (1810) и французский учёный Ж. Л. Гей-Люссак (1814), не содержат кислорода. Шведский химик И. Я. Берцелиус (1812-19) видел причину кислотных и основных свойств в электрической природе окислов: электроотрицательные окислы неметаллов (и некоторых металлов - хрома, марганца) он считал кислотами, а электроположительные окислы металлов - основаниями. В 1814 Г. Дэви предложил признать носителем кислотных свойств водород, входящий в состав всех известных тогда соединений, обладающих кислотными свойствами, а немецкий химик Ю. Либих (1833) внёс существенное уточнение, что кислотные свойства вещества обусловлены не всеми содержащимися в нём атомами водорода, а лишь теми из них, которые могут замещаться металлом с образованием .После появления (1884-87) теории шведского учёного С. Аррениуса кислотами стали называть соединения, при диссоциации которых в водном растворе образуются ионы водорода Н +, а основаниями - соединения, диссоциирующие с отщеплением иона гидроксила OH -. По мере развития теории стало ясно, что важную роль в процессе электролитической диссоциации веществ играет взаимодействие как самих веществ, так и продуктов их диссоциации с растворителем. Было выяснено также, что ион Н +не может находиться в растворе в свободном виде: вследствие очень высокой плотности заряда он прочно соединяется с молекулами растворителя (сольватируется) и реально существует в виде сольватного иона, в водных растворах - иона гидроксония, который и является носителем кислотных свойств.
Определение понятий К. и о. на основе теории электролитической диссоциации часто вполне достаточно для практических целей. Однако, как было установлено уже давно, многие соединения, проявляющие типичные свойства К. и о., не содержат ни водорода ни групп ОН. Кроме того, одно и то же вещество нередко в одних реакциях ведёт себя как кислота, а в других - как основание (см. ) .Способность вещества реагировать как кислота или основание является, таким образом, не абсолютным свойством этого вещества, а выражается в конкретных химических реакциях, относимых к классу кислотно-основных. В таких реакциях одно из взаимодействующих веществ играет роль кислоты по отношению к другому веществу, играющему роль основания. Итак, способность вещества реагировать в качестве кислоты или основания является его функциональной характеристикой. Было предпринято множество попыток разработать единую теорию, которая позволила бы, с учётом указанных обстоятельств, однозначно относить данное вещество к классу кислот или оснований. Однако до сих пор единого критерия для этого не найдено. Наиболее распространены две концепции - датского физико-химика И. Н. Брёнстеда и американского физико-химика Г. Н. Льюиса (1923). Брёнстед относит к классу кислот водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода - протоны (т. н. протонные, или брёнстедовские, кислоты), а к классу оснований - вещества, присоединяющие протоны. Функции К. и о., по Брёнстеду, могут выполнять как нейтральные молекулы, так и ионы. Химическая реакция, при которой происходит передача протона от кислоты к основанию: АН+В -Ы А -+ВН (где АН - кислота, а В -- основание), называется кислотно-основной, или протолитической. Поскольку протолитические реакции обратимы, причем в обратной реакции, так же как и в прямой, происходит передача протона, продукты прямой реакции также выполняют друг по отношению к другу функцию К. и о. (так называемые сопряженные К. и о.), то есть ВН - кислота, а А -- основание. Например, в реакции: H 2SO 4 +H 2O Ы HSO - 4+ H 3O +кислотами являются H 2SO 4, и H 3O +, а HSO - 4и H 2O - основания. Концепция Брёнстеда дает четкий критерий для отнесения химических реакций к типу кислотно-основных, позволяет выражать в количественной форме основные характеристики протолитических равновесий и расположить водородсодержащие вещества в ряд по возрастанию их способности отдавать протон, то есть по их кислотности. Эти достоинства теории протолитических равновесий обусловили ее предсказательную силу и обеспечили широкое использование брёнстедовских представлений в химической практике. В то же время концепции Брёнстеда свойственна ограниченность, выражающаяся в том, что, связывая кислотные свойства вещества с наличием в его составе водорода, она все же оставляет в стороне большое число веществ кислотного характера, не содержащих водорода. К таким веществам, получившим в химии название апротонных, или льюисовских, кислот, относятся электронно-ненасыщенные соединения, например галогениды бора, алюминия и олова, окислы некоторых металлов и т.д. Согласно концепции Льюиса, восполняющей в какой-то степени вышеуказанный пробел, кислотой называют вещество, присоединяющее при химической реакции пару электронов, а основанием - вещество, отдающее пару электронов. Результатом является восполнение электронной ненасыщенности молекулы кислоты за счет электронов основания, а также возникновения нового соединения (соли) с устойчивой электронной оболочкой (в частности, октетом) и донорно-акцепторной связью, например:
где BF 3- кислота, а NH 3- основание. Важная особенность кислотно-основных реакций, по Льюису, состоит в обобществлении электронной пары основания. Этим они отличаются от окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых молекулы окислителя полностью отбирают по одному или несколько электронов у молекул восстановителя; никаких обобществленных орбит при этом не возникает. В отличие от Брёнстеда, Льюис связывает кислотно-основные свойства не с наличием определенных химических элементов (в частности, водорода), а исключительно со строением внешних электронных оболочек атомов. В то же время между обеими концепциями имеется внутренняя связь, основанная на том, что для иона Н +, так же как и для льюисовских кислот, характерно сильное сродство к электронной паре. Кроме двух рассмотренных концепций К и о., известны некоторые другие, которые не получили, однако, столь широкого распространения.
Как брёнстедоские, так и льюисовские теории К. и о. широко применяются на практике. Изменение кислотности или основности среды часто используют с целью увеличения скорости реакций и изменения механизма взаимодействия. В этом состоит сущность кислотно-основного ,широко используемого в химической промышленности; при этом важно, что брёнстедовские и льюисовские кислоты оказывают во многих случаях сходное каталитическое действие. Широкое применение получили кислотно-основные процессы в химической промышленности ( , , металлов и т.д.). Многие кислоты (серная, азотная, соляная, ортофосфорная и др.) и щёлочи (едкое кали, едкий натр и др.) являются основными продуктами химического производства и используются в качестве исходных веществ в важнейших отраслях химической промышленности.
Многообразные - структурные и динамические - функции К. и о. выполняют в живых организмах, принимая участие во многих биохимических процессах. Как правило, эти процессы очень чувствительны к кислотности или основности среды (см. , ) .Направленное воздействие К. и о. используется в медицине. Так, разбавленные растворы соляной кислоты употребляются для усиления секреции желудка, борной - для дезинфицирующих и вяжущих полосканий и т.д. В то же время при попадании в организм концентрированных К. и о. возможны сильные ожоги внутренних органов, падение сердечной деятельности и т.д., приводящие в ряде случаев к гибели организма.
Лит.:Людер В., Цуффанти С., Электронная теория кислот и оснований, пер. с англ., М.,1950; Усанович М. И., Что такое кислоты и основания, А.-А., 1953; Полинг Л., Общая химия, пер. с англ., М.. 1964; Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963.
Я. М. Варшавский.
Кислые породы
Ки'слые поро'ды,магматические горные породы, пересыщенные кремнекислотой (65-70%), т. е. содержащие её в избытке, который выделяется в виде минерала кварца (гранит, диорит и др.) или остаётся растворённым в аморфной основной массе - вулканическом стекле (обсидиан, смоляной камень и др.). См. также .
Кислый мартеновский процесс
Ки'слый марте'новский проце'сс,см. .
Кислый фиксаж
Ки'слый фикса'ж,см. .
Кисо (горный хребет в Японии)
Кисо',горный хребет в центральной части о. Хонсю, в Японии. Длина около 150 км, высота до 2956 м(гора Комагатаке). Сложен преимущественно гранитами. Крутые склоны глубоко расчленены долинами рек бассейнов Кисо и Тенрю, гребни альпийского типа. Густые хвойные леса.
Кисо (река в Японии)
Кисо',река в Японии, на о. Хонсю. Длина 231 км.Истоки в отрогах хребтов Кисо и Хида; в верховьях течёт в глубоком ущелье, в нижнем течении - по густонаселённой равнине Ноби. Выше г. Инуяма живописные пороги. Вблизи устья образует ряд рукавов. Впадает в залив Исе Тихого океана, в нескольких кмк западу от г. Нагоя. Снегово-дождевое питание, весенне-летнее половодье. Сплав леса, рыболовство. ГЭС. На равнине судоходна для плоскодонных судов.
Киссын-фандыр
Киссы'н-фанды'р,хойысар-фандыр, осетинский струнный смычковый музыкальный инструмент. Длина 650-700 мм.Имеет 2-3 струны. Настройка 2-струн-ного К.-ф. квартовая, 3-струнного - терцово-квинтовая. В 1940 были созданы оркестровые разновидности К.-ф. (прима, альт, тенор, бас, контрабас).
Киста
Киста'(от греческого kэstis - пузырь), полость, возникающая в тканях и органах организма вследствие различных патологических процессов. Истинные К. выстланы эпителием или эндотелием; ложные К. специальной выстилки не имеют. По механизму развития различают К.: ретенционные, образующиеся при нарушении оттока секрета какой-либо железы, что ведёт к растяжению железы или протока (например, К. при закупорке протока сальных, слюнных, молочной желёз); рамолиционные, возникающие в компактной ткани на почве её размягчения (при кровоизлиянии, воспалении, некрозе) на ограниченном участке (например, К. головного мозга после инфаркта или кровоизлияния); дизонтогенетические, образующиеся в результате кистевидного превращения эмбриональных каналов и щелей (например, бранхиогенные К. из остатков жаберных щелей) или порока развития органа (например, кистозные почки); опухолевые, возникающие чаще в железистых, сосудистых или костных опухолях по разным причинам (кистаденома, лимфангиома); травматические, образующиеся при травматическом смещении эпителия и внедрении его в подлежащие ткани (эпителиальные К. пальцев, ладоней, радужной оболочки); паразитарные, представляющие пузырчатые стадии (финны) ленточных червей (эхинококк, цистицерк). Размеры, строение и внешние проявления К. зависят от их происхождения. Лечение - в основном хирургическое.
В. В. Серов.
Кистевой разряд
Кистево'й разря'д,форма .Возникает в случаях, когда одним из электродов служит тонкое остриё, формирующее сильно неоднородное электрическое поле. По характеру элементарных процессов К. р. близок и переходит в него при повышении напряжения между электродами. В отличие от искрового разряда, при К. р. пучок искр (кисть), расходящийся от острия, не достигает второго электрода. Эта и ряд других особенностей К. р. позволяют рассматривать его как с резко выраженными прерывистыми явлениями. При понижении напряжения К. р. переходит в обычный коронный разряд.
Кистень
Кисте'нь,старинное оружие для нанесения ударов. К. состоял из короткой палки, на одном конце которой на ремне или цепи подвешивался металлический шар, а на другом была петля, надевавшаяся на руку. К. носили за поясом. Применяли в Древней Руси и многих странах Востока.
Кистепёрые
Кистепёрые(Crossopterygii), группа костных рыб. Парные плавники служат для опоры о дно и представляют собой мускулистые лопасти со скелетной осью, состоящей из нескольких кистеобразно разветвляющихся сегментов, подобных костям конечностей четвероногих позвоночных. Спинных плавников 2, они короткие; у многих К. имеется третья маленькая лопасть хвостового плавника, в которую продолжается ось тела. Внутренний череп подразделён на 2 части - переднюю и заднюю, более или менее подвижные друг относительно друга. Мозг занимает лишь небольшую часть черепной полости (у - 1/ 100объёма). Тела позвонков чаще в виде колец или полуколец, но хорда сохраняется и достигает заднего конца передней части черепа. Длина тела ископаемых К. до 5 м.Все К. - хищники. 3 отряда. К первому - Osteolepidiformes (Rhipidistia) - относятся преимущественно пресноводные рыбы, известные с раннего девона и вымершие в начале перми Они имели внутренние ноздри - хоаны, что наряду с устройством парных плавников дало возможность некоторым из них выйти на сушу и стать родоначальниками четвероногих позвоночных. Представители отряда Coelacanthiformes (Actinistia) известны со среднего девона; в течение палеозоя жили в пресных водах, с начала мезозоя перешли в море. Ныне представлены одним родом латимерия, обитающим в Индийском океане у берегов Коморских островов. Не имеют хоан. Недавно открытый отряд Struniiformes известен только из морских отложений девона и наряду с признаками К. имеет черты сходства с