БСЭ. Большая Советская Энциклопедия (КО)

Большая Советская Энциклопедия (КО)

Коагулянты

Коагуля'нты,коагулирующие агенты (от лат. coagulo - вызываю свёртывание, сгущение), вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает коагуляцию, т. е. слипание этих частиц. Под действием К. образуются крупные скопления слипшихся частиц, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными К. для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве К. используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты . В отличие от неорганических К., их иногда называют флокулянтами (см. Флокуляция ). К. применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений.

  В медицине под К. подразумевают средства, повышающие свёртываемость крови, такие как викасол, раствор желатина, некоторые препараты, получаемые из крови (тромбин, фибриноген), и др.

Коагулятор

Коагуля'тор,1) то же, что коагулянт (см. Коагулянты ). 2) В химической технологии аппарат для коагулирования (см. Коагуляция ) высокодисперсных (коллоидных) систем.

Коагуляция (акустич.)

Коагуля'цияакустическая, процесс сближения и укрупнения взвешенных в газе или жидкости мелких твёрдых частиц, жидких капелек и газовых пузырьков под действием звуковых волн. При распространении звуковой волны возникают силы, под действием которых частицы сближаются, что способствует их слипанию. При коагуляции пузырьков газа в жидкости происходит полное слияние их с уничтожением разделявших их границ, так что в этом случае имеет место более глубокая стадия процесса - ультразвуковая коалесценция . К. применяется для очистки воздуха от промышленных дымов, для осаждения туманов, для дегазации жидкостей, в частности расплавов металлов.

  Лит.:Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., М., 1956; Цетлин В. М., Акустическая коагуляция аэрозолей и её техническое применение, М., 1957.

Коагуляция облачных элементов

Коагуля'ция о'блачных элеме'нтов,процесс укрупнения облачных капель и кристаллов за счёт их слияния (или слипания) при столкновении друг с другом (в аналогичном смысле говорят о коагуляции аэрозолей ).

  К. о. э. - следствие различных причин, приводящих к столкновению частиц. Различают броуновскую коагуляцию, связанную с наличием хаотичных тепловых движений частиц; турбулентную, связанную с наличием турбулентных движений отдельных частиц воздуха, электрическую - с наличием разноимённых электрических зарядов на частицах; гравитационную - вследствие различия скоростей падения частиц разных размеров и формы, и др. В природе обычно одновременно действует несколько механизмов К. о. э., что значительно усложняет процесс и его теоретическое описание. В укрупнении облачных частиц и выпадении осадков особенно большую роль играет гравитационная К. о. э.

  Лит.:Фукс Н. А., Механика аэрозолей, М., 1955; Физика облаков, под ред. А. X. Хргиана, Л., 1961.

  И. П. Мазин.

Коагуляция (свёртывание)

Коагуля'ция(от лат. Coagulatio - свёртывание, сгущение), слипание частиц коллоидной системы при их столкновениях в процессе теплового (броуновского) движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате К. образуются агрегаты - более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления более мелких (первичных). Первичные частицы в таких скоплениях соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку окружающей (дисперсионной) среды. К. сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц (увеличением размера и массы агрегатов) и уменьшением их числа в объёме дисперсионной среды - жидкости или газа.

  Различают быструю и медленную К. При быстрой К. почти каждое соударение частиц эффективно, т. е. приводит к их соединению; при медленной К. соединяется часть сталкивающихся частиц. В жидкой среде, например при К. золей , укрупнение частиц до известного предела (приблизительно до размера 10 ^-4 см) не сопровождается их оседанием или всплыванием. Это скрытая К., при которой система сохраняет седиментационную устойчивость. Дальнейший рост частиц приводит к образованию сгустков или хлопьев (флокул), выпадающих в осадок (коагулят, коагель) или скапливающихся в виде сливок у поверхности; это явная К. В некоторых случаях при К. во всём объёме дисперсионной среды возникает рыхлая пространственная сетка (коагуляционная структура) и расслоения системы не происходит (см. Гели ). Если коллоидные частицы - капельки жидкости или пузырьки газа, то К. может завершиться их слиянием, коалесценцией .

 К. - самопроизвольный процесс, который, в соответствии с законами термодинамики, является следствием стремления системы перейти в состояние с более низкой свободной энергией. Однако такой переход затруднен, а иногда практически невозможен, если система агрегативно устойчива, т. е. способна противостоять укрупнению (агрегированию) частиц. Защитой от К. при этом может быть электрический заряд и (или) адсорбционно-сольватный слой на поверхности частиц, препятствующий их сближению (подробнее см. Коллоидные системы ). Нарушить агрегативную устойчивость можно, например, повышением температуры (термокоагуляция), перемешиванием или встряхиванием, введением коагулирующих веществ ( коагулянтов ) и др. видами внешнего воздействия на систему. Минимальная концентрация введенного вещества, электролита или неэлектролита, вызывающая К. в системе с жидкой дисперсионной средой, называется порогом коагуляции. В полидисперсных системах, где частицы имеют разную величину, можно наблюдать ортокинетическую К. - налипание мелких частиц на более крупные при их оседании или всплывании. Слипание однородных частиц называется гомокоагуляцией, а разнородных - гетерокоагуляцией или адагуляцией. Гетерокоагуляция часто происходит при смешении дисперсных систем различного состава. К. может наступить без какого-либо внешнего воздействия на коллоидную систему (автокоагуляция) как результат физических или химических изменений, происходящих при её старении. Иногда К. обратима; в благоприятных условиях, особенно при введении поверхностно-активных веществ , понижающих поверхностную межфазную энергию и облегчающих диспергирование , возможен распад агрегатов на первичные частицы ( пептизация ) и переход коагеля в золь.

  К. играет важную роль во многих технологических, биологических, атмосферных и геологических процессах. Так, при нагревании биополимеров (белков, нуклеиновых кислот) и при некоторых др. воздействиях на них, например изменении pH, наблюдается их К. Явления К. во многих биологических дисперсных системах (например, крови, лимфе) важны в связи с вопросами их агрегативной устойчивости. Очистка природных и сточных вод от высокодисперсных механических примесей, борьба с загрязнением воздушного пространства аэрозолями , выделение каучука из латекса , получение сливочного масла и др. пищевых продуктов - характерные примеры использования К. в практических целях. Нежелательна К. при получении и хранении суспензий , эмульсий , порошков и др. дисперсных систем промышленного или бытового назначения.

  Лит.:Наука о коллоидах, под ред. Г. Кройта, пер. с англ., т. 1, М., 1955; Воюцкий С. С., Курс коллоидной химии, М., 1964. См. также лит. при ст. Коллоидная химия .

  Л. А. Шиц.

Коадаптация

Коадапта'ция(от позднелат. coadaptatio - взаимное приспособление), морфологическое и функциональное приспособление органов друг к другу в процессе эволюции; один из видов корреляции . К. осуществляется на материале генетических изменений путём естественного отбора наиболее удачных соотношений в строении и функции изменяющихся органов, что и обеспечивает приспособление организма как целого к новым условиям существования.

Коаксиальный кабель

Коаксиа'льный ка'бель[от лат. со (cum) - совместно и axis - ось], кабель, в котором оба проводника тока, образующие электрическую цепь, представляют собой 2 соосных цилиндра. К. к. применяется для передачи электрических сигналов в линиях дальней связи, в антенно-фидерных устройствах радиоэлектронной и телевизионной аппаратуры, между блоками радиотехнической аппаратуры и т.д. Электромагнитное поле К. к. сосредоточено в пространстве между проводниками тока, то есть внешнего поля нет, и поэтому потери на излучение в окружающее К. к. пространство практически отсутствуют. Так как внешний проводник одновременно служит электромагнитным экраном, защищающим электрическую цепь тока от влияний извне, К. к. обладает высокой помехозащищенностью. К. к. имеет относительно малые потери энергии передаваемых сигналов. Коаксиальные кабели связи характеризуются диаметрами внутренних и внешних проводников, которые, как правило, отражены в их марке, например КПК-5/18 (коаксиальный подводный кабель с диаметрами внутреннего проводника 5 мми внутренним диаметром внешнего 18 мм). В отличие от них, в марках радиочастотных кабелей коаксиального типа отражён только внутренний диаметр внешнего проводника тока.

  Д. Л. Шарле.

Внешний вид коаксиальных кабелей: а - с многопроволочным внутренним проводником, со сплошной изоляцией, внешним проводником в виде оплётки из медной лужёной проволоки и оболочкой из пластмассы или резины; б - с однопроволочным внутренним проводником, с изоляцией из диэлектрических шайб, внешним проводником из проволочной оплётки и оболочкой из пластмассы.

Коаксиальный фильтр

Коаксиа'льный фильтр, электрический фильтр , состоящий из элементов (отрезков) коаксиального кабеля, для селекции сигналов на дециметровом и сантиметровом диапазонах волн.

Коала

Коа'ла,семейство сумчатых; то же, что сумчатые медведи .

Коалесценция

Коалесце'нция(от лат. coalesce - срастаюсь, соединяюсь), слияние капель или пузырей при соприкосновении внутри подвижной среды (жидкости, газа) или на поверхности какого-либо тела. К. сопровождается укрупнением капель (пузырей) и обусловлена действием сил межмолекулярного притяжения. Это самопроизвольный процесс, сопровождающийся уменьшением свободной энергии системы. Эмульсии и пены в результате К. могут перестать существовать как дисперсные системы и полностью разделиться на две макрофазы: жидкость - жидкость или жидкость - газ. В жидкой дисперсионной среде К. часто предшествует коагуляция . Особый случай К. - автогезия (самослипание), при которой в результате медленной диффузии макромолекул исчезает поверхность раздела между слипшимися частицами или соединёнными кусками пластичного полимера.

  К. капель воды наряду с изотермической перегонкой (см. Дистилляция ) является причиной выполнения атмосферных осадков (дождя, росы) из облаков и тумана. К. капель краски (лака), нанесенной на окрашиваемую  поверхность распылением, приводит к образованию сплошной пленки. К. лежит в основе многих  других технологических процессов и природных явлений.

  Лит.см. при ст. Коллоидная химия .

Коалиция

Коали'ция(от позднелат. coalitio - союз), 1) временный военно-политический союз двух или нескольких государств, заключённый для совместных действий против какого-либо государства или группы государств (см., например, Антигитлеровская коалиция ). 2) Соглашение между двумя или несколькими политическими партиями. Наиболее часто создаётся для совместного формирования правительства, опирающегося на парламентское большинство этих партий (так, например, коалиционное правительство). В буржуазных государствах широко применяется в условиях многопартийной системы, если ни одна из партий не имеет большинства в парламенте.

Коати

Коа'ти,млекопитающее семейства енотовых; то же, что носуха .

Коаты

Коа'ты,род обезьян; то же, что паукообразные обезьяны .

Коауила

Коауи'ла(Coahuila), штат на северо-востоке Мексики, на плоскогорье Северная Меса. Площадь 151, 6 тыс. км ². Население 1141 тыс. человек (1970). Административный центр - г. Сальтильо. Экстенсивное животноводство мясного направления. В бассейнах рр. Hacac и Агуанаваль - крупный район орошаемого земледелия Ла-Лагуна (главным образом хлопчатник). Добыча серебра, каменного угля (основной бассейн Мексики). Цветная и чёрная металлургия; химическая, пищевая, текстильная промышленность; сельскохозяйственное  машиностроение. Основные промышленные центры - Сальтильо, Торреон, Монклова, Сабинас.

Коацервация

Коацерва'ция(от лат. coacervatio - собирание в кучу, накопление), возникновение в растворе высокомолекулярного соединения капель, обогащенных растворённым веществом. Слияние ( коалесценция ) коацерватных капель, которому может предшествовать их объединение в рыхлые хлопьевидные агрегаты ( флокуляция ), при благоприятных условиях приводит к разделению системы на два жидких слоя с четкой поверхностью раздела между ними: слой равновесной жидкости с малым содержанием высокомолекулярного соединения и слой повышенной концентрации, или коацерватный слой. Обогащенная полимером фаза (в капельной форме или в виде слоя) называется коацерватом. Иногда этот термин применяют для обозначения коацерватной системы в целом, т. е. совокупности коацерватных капель и находящейся с ними в контакте равновесной жидкости. К. происходит при изменении температуры или состава системы, когда образующие ее вещества (компоненты) теряют способность полностью растворяться друг в друге и переходят в состояние взаимно ограниченной растворимости. Такой переход рассматривают как расслоение однофазной (гомогенной) системы на две новые фазы: раствор полимера в растворителе и раствор растворителя в полимере. В отличие от расслоения гомогенной смеси низкомолекулярных веществ (например, систем фенол - вода, анилин - вода и др.) вблизи критических  температур смешения, К. не всегда обратима. В коацерватных каплях и слоях возможны сложные структурные превращения вследствие взаимодействия сконцентрированных в них макромолекул. К. может иметь место в двух- и многокомпонентных растворах органических и неорганических соединений. Наиболее типичны и хорошо изучены процессы К. в водных растворах белков и полисахаридов.

  Различают простую и сложную, или комплексную, К. Простая К. - результат взаимодействия растворённого полимера с низкомолекулярным веществом (например, желатины со спиртом или сульфатом натрия). Сложная К. наблюдается при взаимодействии двух полимеров, макромолекулы которых несут противоположные заряды (например, при смешении водных растворов желатины и гуммиарабика). К. возможна при содержании полимера в растворе в количестве десятых и даже сотых долей %, причём концентрация вещества в коацерватных каплях может достигать нескольких десятков %. Поэтому К. используют как метод концентрирования и фракционирования нативных и денатурированных биополимеров (в частности, водорастворимых белков), а также синтетических полимеров. По гипотезе А. И. Опарина о путях возникновения жизни на Земле, К. принадлежит важная роль  в сосредоточении белковых веществ в обособленных участках объема окружающей среды. Согласно этой гипотезе, объединение отдельных гидратированных макромолекул в молекулярные «рои» и последующее их скапливание в коацерватных каплях привели к появлению предбиологических систем в водах первичного океана, покрывавшего в отдалённые геологические эпохи земную поверхность (см. Происхождение жизни ) .

  Лит.:Серебровская К. Б., Коацерваты и протоплазма, М., 1971; Евреинова Т. Н., Концентрирование веществ и действие ферментов в коацерватах, М., 1966; Пасынский А. Г., Коллоидная химия, М.. 1968, с. 166; Colloid Science, [ed. Н. R. Kruyt], v. 2, N. Y. [a. o.], 1949 (статья Н. G. Bunoenberg de Jong).

   Л. А. Шиц.

Кобадиан

Кобадиа'н,древний бактрийский город (современное городище Калаи-Мир ) в низовьях р. Кафирниган, на территории Таджикской ССР.

Кобаламины

Кобалами'ны,природные биологически активные кобальторганические соединения. Структурной основой К. является корриновое кольцо, состоящее из 4 пиррольных ядер, у которых атомы азота связаны с центральным атомом кобальта. Наиболее известно три К., различающиеся природой заместителя при атоме кобальта: цианкобаламин,или витамин B ₁₂, и его коферментные формы (см. Коферменты ) :метилкобаламин и 5'-дезоксиаденозилкобаламин. Витамин В ₁₂ -продукт жизнедеятельности кишечной флоры.Если по какой-либо причине всасывание витамина B ₁₂нарушается, у человека (или животного) развивается авитаминоз B ₁₂. К. отлагаются в печени в виде 5’'-дезоксиаденозилкобаламина, принимающего участие в ряде ферментативных реакций, сопровождающихся внутримолекулярными перегруппировками. Метилкобаламин участвует в биосинтезе аминокислоты метионина, метана и уксусной кислоты. В промышленном масштабе витамин B ₁₂получают методом микробиологического синтеза.

Кобальт

Ко'бальт(лат. Cobaltum), Со, химический элемент первой триады VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 27, атомная масса 58,9332; тяжёлый металл серебристого цвета с розоватым отливом. В природе элемент представлен одним устойчивым изотопом ⁵⁹Со; из полученных искусственно радиоактивных изотопов важнейший ⁶⁰Со.

  Историческая справка. Окись К. применялась в Древнем Египте, Вавилоне, Китае для окрашивания стекол и эмалей в синий цвет. Для той же цели в 16 в. в Западной Европе стали пользоваться цафрой, или сафлором, - серой землистой массой, которая получалась при обжиге некоторых руд, носивших название «кобольд». Эти руды выделяли при обжиге обильный ядовитый дым, а из продукта их обжига выплавить металл не удавалось. Средневековые рудокопы и металлурги считали это проделками мифических существ - кобольдов (от нем. Kobold - домовой, гном). В 1735 шведский химик Г. Брандт, нагревая в горне с дутьём смесь цафры с углем и флюсом, получил металл, который назвал «корольком кобольда». Вскоре это название было изменено на «кобольт», а затем на «кобальт».

  Распространение в природе. Содержание К. в литосфере 1,8·10 ^-3% по массе. В земной коре он мигрирует в магмах, горячих и холодных водах. При магматической дифференциации К. накапливается главным образом в верхней мантии: его среднее содержание в ультраосновных породах 2·10 ^-2%. С магматическими процессами связано образование так называемых ликвационных месторождений кобальтовых руд. Концентрируясь из горячих подземных вод, К. образует гидротермальные месторождения; в них Со связан с Ni, As, S, Cu. Известно около 30 минералов К. (см. Кобальтовые руды ) .

 В биосфере К. преимущественно рассеивается, однако на участках, где есть растения - концентраторы К., образуются кобальтовые месторождения. В верхней части земной коры наблюдается резкая дифференциация К. - в глинах и сланцах в среднем содержится 2·10 ^-3% К., в песчаниках 3·10 ^-5, в известняках 1·10 ^-5. Наиболее бедны К. песчаные почвы лесных районов. В поверхностных водах К. мало, в Мировом океане его лишь 5·10 ^-8%. Будучи слабым водным мигрантом, К. легко переходит в осадки, адсорбируясь гидроокисями марганца, глинами и др. высокодисперсными минералами.

  Физические и химические свойства. При обычной температуре и до 417°С кристаллическая решётка К. гексагональная плотноупакованная (с периодами а = 2,5017 , с = 4,614 ), выше этой температуры решётка К. кубическая гранецентрированная (а = 3,5370 ). Атомный радиус 1,25 , ионные радиусы Co ²⁺0,78  и Co ³⁺0,64 . Плотность 8,9 г/см ³(при 20°С): t _nл1493° С ^о, t _{к ип}3100°С. Теплоёмкость 0,44 кдж/( кг·К) ,или 0,1056 кал/( г·°С); теплопроводность 69,08 вт/( м·К) ,или 165 кал/( см·сек·° С) при 0-100 °С. Удельное электросопротивление 5,68·10 ^-8 ом·м,или 5,68·10 ^-6 ом·см(при 0°С). К. ферромагнитен, причём сохраняет ферромагнетизм от низких температур до точки Кюри, Q= 1121 °С (см. Ферромагнетизм ) .Механические свойства К. зависят от способа механической и термической обработки. Предел прочности при растяжении 500 Мн/м ²(или 50 кгс/мм ²) для кованого и отожжённого К.; 242- 260 Мн/м ²для литого; 700 Мн/м ²для проволоки. Твёрдость по Бринеллю 2,8 Гн/м ²(или 280 кгс/мм ²) для наклёпанного металла, 3,0 Гн/м ²для осажденного электролизом; 1,2-1,3 Гн/м ²для отожжённого.

  Конфигурация внешних электронных оболочек атома К. 3 d ⁷4s ².В соединениях К. проявляет переменную валентность. В простых соединениях наиболее устойчив Со (II), в комплексных - Со (III). Для Со (I) и Co (IV) получены только немногочисленные комплексные соединения.При обыкновенной температуре компактный К. стоек против действия воды и воздуха. Мелко раздробленный К., полученный восстановлением его окиси водородом при 250 °С (пирофорный К.), на воздухе самовоспламеняется, превращаясь в СоО. Компактный К. начинает окисляться на воздухе выше 300 °С; при красном калении он разлагает водяной пар: Со +  H ₂O = CoO + H ₂. С галогенами К. легко соединяется при нагревании, образуя галогениды СоХ ₂. При нагревании К. взаимодействует с S, Se, Р, As, Sb, С, Si, В, причём состав получающихся соединений иногда не удовлетворяет указанным выше валентным состояниям (например, Со ₂Р, Co ₂As, CoSb ₂, Со ₃С, CoSi ₃). В разбавленных соляной и серной кислотах К. медленно растворяется с выделением водорода и образованием соответственно хлорида CoCl ₂и сульфата CoSO ₄. Разбавленная азотная кислота растворяет К. с выделением окислов азота и образованием нитрата Co (NO ₃) ₂. Концентрированная HNO ₃пассивирует К. (см. Пассивирование металлов ) .Названные соли Со (II) хорошо растворимы в воде [при 25 °С 100 г воды растворяют 52,4 г CoCl ₂, 39,3 г CoSO ₄, 136,4 г.Со (NO ₃) ₂]. Едкие щёлочи осаждают из растворов солей Со ²⁺синюю гидроокись Со (ОН) ₂, которая постепенно буреет вследствие окисления кислородом воздуха до Со (ОН) ₃. Нагревание в кислороде при 400-500 °С переводит CoO в чёрную закись-окись Co ₃O ₄, или CoO·Co ₂O ₃- соединение типа шпинели.Соединение того же типа CoAl ₂O ₄или CoAl ₂O ₃синего цвета (тенарова синь, открытая в 1804 Л. Ж. Тенаром) получается при прокаливании смеси CoO и Al ₂O ₃при температуре около 1000 °С.

  Из простых соединений Со (III) известны лишь немногие. При действии фтора на порошок Со или CoCl ₂при 300-400 °С образуется коричневый фторид CoF ₃. Комплексные соединения Со (III) весьма устойчивы и получаются легко. Например, KNO ₂осаждает из растворов солей Со (II), содержащих CH ₃COOH, жёлтый труднорастворимый гексанитрокобальтат (III) калия K ₃[Co (NO ₂) ₆]. Весьма многочисленны кобальтаммины (прежнее название кобальтиаки) - комплексные соединения Со (III), содержащие аммиак или некоторые органические амины.

  Получение и применение. Минералы К. редки и не образуют значительных рудных скоплений. Главным источником промышленного получения К. служат руды никеля,содержащие К. как примесь. Переработка этих руд весьма сложна, и её способ зависит от состава руды. В конечном итоге получают раствор хлоридов К. и никеля, содержащий примеси Cu ²⁺, Pb ²⁺, Bi ³⁺. Действием H ₂S осаждают сульфиды Cu, Pb, Bi, после чего пропусканием хлора переводят Fe (II) в Fe (lll) и добавлением СаСО ₃осаждают Fe (OH) ₃и CaHAsO ₄. От никеля К. отделяют по реакции: 2CoCl ₂+NaCIO+4NaOH+H ₂O = 2Co (OH) ₃Ї+5NaCI. Почти весь никель остаётся в растворе. Чёрный осадок Со (ОН) ₃прокаливают для удаления воды; полученный окисел Co ₃O ₄восстанавливают водородом или углеродом. Металлический К., содержащий до 2-3% примесей (Ni, Fе, Cu и др.), может быть очищен электролизом.

  К. применяется главным образом в виде сплавов; таковы кобальтовые сплавы,а также сплавы на основе др. металлов, где К. служит легирующим элементом. Сплавы К. используют в качестве жаропрочных и жаростойких материалов, при изготовлении постоянных магнитов, режущего инструмента и др. Порошкообразный К., а также Co