Справочник для профессионалов

Фунт/ярд2; 1 lb / yd2 (также lb / sq in – pound per

единицы. Нужно учитывать, что 1 кгс/см2 равен

square inch) = 0,542492 кг/м2.

98066,5 Па (точно), то есть для небольших (при-

П.1.9. Удельный объем

мерно до 14 кгс/см2) давлений с достаточной для

работы точностью можно принять:

Единица измерения в СИ – м3/кг.

1 Па = 1 кг/(м · с2) = 1 Н/м2.

Фут3/фунт; 1 ft3 / lb = 62,428 дм3/кг.

1 кгс/см2 ≈ 105 Па = 0,1 МПа.

П.1.10. Скорость (линейная)

Но уже при средних и высоких давлениях:

24 кгс/см2 ≈ 23,5 · 105 Па = 2,35 МПа;

Единица измерения в СИ – м/с.

40 кгс/см2 ≈ 39 · 105 Па = 3,9 МПа;

Фут/ч; 1 ft / h = 0,3048 м/ч.

100 кгс/см2 ≈ 98 · 105 Па = 9,8 МПа и т.д.

Фут/с; 1 ft / s = 0,3048 м/с.

П.1.11. Ускорение

Соотношения:

1 атм (физическая) ≈ 101325 Па ≈ 1,013 · 105 Па ≈

Единица измерения в СИ – м/с2.

≈ 0,1 МПа.

Фут/с2; 1 ft / s2 = 0,3048 м/с2.

1 ат (техническая) = 1 кгс/см2 = 980066,5 Па ≈

П.1.12. Массовый расход

≈ 105 Па ≈ 0,09806 МПа ≈ 0,1 МПа.

0,1 МПа ≈ 760 мм рт. ст. ≈ 10 м вод. ст. ≈ 1 бар.

Единица измерения в СИ – кг/с.

1 Торр (тор, tor) = 1 мм рт. ст.

Фунт/ч; 1 lb / h = 0,453592 кг/ч.

Фунт-сила/дюйм2; 1 lbf/ in2 = 6,89476 кПа (см.

Фунт/с; 1 lb / s = 0,453592 кг/с.

ниже: PSI).

П.1.13. Объемный расход

Фунт-сила/фут2; 1 lbf/ft2 = 47,8803 Па.

Фунт-сила/ярд2; 1 lbf/ yd2 = 5,32003 Па.

Единица измерения в СИ – м3/с.

Паундаль/фут2; 1 pdl/ ft2 = 1,48816 Па.

Фут3/мин; 1 ft3/ min = 28,3168 дм3/мин.

Фут водяного столба; 1 ft Н О = 2,98907 кПа.

2

Ярд3/мин; 1 yd3/ min = 0,764555 дм3/мин.

Дюйм водяного столба; 1 in Н О = 249,089 Па.

2

Галлон/мин; 1 gal/ min (также GPM – gallon per

Дюйм ртутного столба; 1 in Hg = 3,38639 кПа.

190

min) = 3,78541 дм3/мин.

PSI (также psi) – pounds (P) per square (S) inch

П.1.14. Сила, вес

(I) – фунты на квадратный дюйм; 1 PSI = 1 lbƒ/in2 =

= 6,89476 кПа.

Единица измерения в СИ – Н.

Иногда в литературе встречается обозначение

Фунт-сила; 1 lbf – 4,44822 Н. (Аналог названия

единицы измерения давления lb/in2 – в этой еди-

единицы измерения: килограмм-сила, кгс. 1 кгс =

нице учтено не lbƒ (фунт-сила), а lb (фунт-масса).

= 9,80665 · Н (точно). 1 lbf = 0,453592 (кг) · 9,80665 Н =

Поэтому в численном выражении 1 lb/ in2 несколь-

= 4,44822 Н · 1Н=1 кг · м/с2

ко отличается от 1 lbf/ in2, так как при определении

Паундаль (англ.: poundal); 1 pdl = 0,138255 Н.

1 lbƒ учтено: g = 9,80665 м/с2 (на широте Лон-

Паундаль – сила, сообщающая массе в один

дона).

фунт ускорение в 1 фут/с2, lb · ft/ с2.

1 lb/in2 = 0,454592 кг/(2,54 см)2 = 0,07046 кг/см2 =

П.1.15. Удельный вес

7,046 кПа. Расчет 1 lbƒ – см. выше.

1 lbf/in2 = 4,44822 Н/(2,54 см)2 = 4,44822 кг · м/

Единица измерения в СИ – Н/м3.

(2,54 · 0,01 м)2 · с2 = 6894,754 кг/ (м · с2) = 6894,754

Фунт-сила/фут3; 1 lbf/ft3 = 157,087 Н/м3. Паун-

Па ≈ 6,895 кПа.

даль/фут3; 1 pdl/ ft3 = 4,87985 Н/м3.

Для практических расчетов можно принять:

П.1.16. Давление

1 lbf/in2 ≈ 1 lb/in2 ≈ 7 кПа. Но, по сути, равенство не-

правомерно, как и 1 lbƒ = 1 lb, 1 кгс = 1 кг.

Единица измерения в СИ – Па, кратные едини-

PSIg (psig) – то же, что PSI, но указывает избы-

цы: МПа, кПа.

точное давление;

Cпециалисты в своей работе продолжают при-

PSIa (psia) – то же, что PSI, но акцентирует: дав-

менять устаревшие, отмененные или ранее фа-

ление абсолютное;

культативно допускаемые единицы измерения

а – absolute, g – gauge (мера, размер).

давления: кгс/см2; бар; атм. (физическая атмосфе-

П.1.17. Напор воды

ра); ат (техническая атмосфера); ата; ати; м вод.

ст.; мм рт. ст; торр. Используются понятия: «абсо-

Единица измерения в СИ – м.

лютное давление», «избыточное давление».

Напор в футах (feet-head); 1 ft hd = 0,3048 м.

Встречаются ошибки при переводе некоторых

единиц измерения давления в Па и в его кратные

Эквивалентные массы соляной кислоты и ед-

Нормальным называется раствор, содержащий

кого натра в этой реакции равны молекулярным

в единице объема один эквивалент вещества, вы-

массам этих веществ, так как в реакции участвует

раженный в массовых единицах: 1Н = 1 мг · экв/л =

= 1 ммоль/л (с указанием эквивалента конкретного

(П.1.2)

(П.1.3)

Эквивалент равен отношению части массы

В реакции (П.1.2) нейтрализации H3PO4 эквива-

элемента (вещества), которая присоединяет или

лентная масса фосфорной кислоты равна ее моле-

замещает в химическом соединении одну атом-

кулярной массе – 98 (участвует один ион водорода),

ную массу водорода или половину атомной мас-

в реакции (П.1.3) – половине молекулярной массы –

сы кислорода, к 1/12 массы углерода12. Так, эк-

49 (участвуют два иона водорода). Следовательно,

вивалент кислоты равен ее молекулярной массе,

одно и то же вещество может иметь разные эквива-

выраженной в граммах, деленной на основность

лентные массы в зависимости от вида реакции.

основания

– молекулярная масса, деленная на кислотность

(число ионов водорода, а у неорганических осно-

(П.1.4)

ваний – деленная на число гидроксильных групп);

эквивалент соли – молекулярная масса, деленная

В этой реакции семивалентные ионы марганца

на сумму зарядов (валентность катионов или ани-

онов); эквивалент соединения, участвующего в

Mn+7 + 5е- → Mn2+ – к каждому иону марганца при-

окислительно-восстановительных реакциях, – это

соединяются пять электронов. Эти электроны «при-

частное от деления молекулярной массы соеди-

обретаются» у двухвалентных ионов железа, преоб-

нения на число электронов, принятых (отданных)

разующихся в трехвалентные: Fe2+ – е- → Fe3+.

атомом восстанавливающегося (окисляющегося)

Всего в реакции участвуют десять электронов

(десять молекул FeSO4). Одному электрону со-

194

ответствуют 2/10 молекулярной массы KMnO4 и

10/10 молекулярной массы FeSO4. Значит, в этой

(П.1.1)

реакции эквивалентная масса KMnO4 равна 1/5 мо-

лекулярной массы, а эквивалентная масса FeSO4

Приложения

Цит. по Ф.И. Белану.

ли: ммоль – это количество вещества – в данном

Принятые обозначения:

контексте – в растворе, которое содержит такое же

ρ – плотность раствора, г/см3;

количество структурных единиц, какое содержится

m – молекулярная масса растворенного вещес-

в 12 г углерода12. И установлено: количество всех

тва, г/моль;

единиц – и реальных, и условных – измеряется в

Э – эквивалентная масса растворенного ве-

молях. Структурные реальные единицы: атомы,

щества, то есть количество вещества в граммах,

ионы, радикалы, электроны, молекулы, комплек-

взаимодействующее в данной реакции с одним

сы. Структурные условные единицы: эквиваленты

грамм-атомом водорода или отвечающее перехо-

веществ, например 1/2 Са2+, 1/2 SО 2- и т.д.

4

ду одного электрона.

Следовательно, численно «моль» равен «г·экв».

П.1.32. Жесткость и щелочность воды

В то же время понятие эквивалентности, конечно,

сохраняется. И поэтому нужно указывать, о какой

Согласно ГОСТ 8.417-2002 единица количества

структурной единице идет речь.

вещества установлена: моль, кратные и дольные

Например, n[Na+] =

1 ммоль/л; n[1/2Ca2+] =

единицы (кмоль, ммоль, мкмоль). Единица измере-

4 ммоль/л; n[1/3Al3+] = 5 ммоль/л и т.п.

ния жесткости в СИ – ммоль/л; мкмоль/л.

В записи после числа единица «моль» по паде-

В разных странах часто продолжают использовать

жам не склоняется.

отмененные единицы измерения жесткости воды:

ГОСТ 6055-86 «Вода. Единицы жесткости» так-

Россия и страны СНГ – мг-экв/л, мкг-экв/л,

же однозначно устанавливает: единица жесткости –

г-экв/м3;

моль/м3. Общая жесткость – сумма молярных кон-

Германия, Австрия, Дания и некоторые другие

центраций эквивалентов ионов Са (1/2 Са2+) и Mg

страны германской группы языков – 1 немецкий

(1/2 Mg2+). Количество вещества эквивалента – ко-

градус – (Н° – Harte – жесткость) ≡ 1 ч. СаО/100

личество вещества в молях, в котором частицами

тыс. ч. воды ≡ 10 мг СаО/л ≡ 7,14 мг MgO/л ≡

являются эквиваленты.

17,9 мг СаСО3/л ≡ 28,9 мг Са(НСО3)2/л ≡ 15,1 мг

Соотношение между упомянутыми единицами

MgCO3/л ≡ 0,357 ммоль/л.

измерения жесткости воды:

1 французский градус ≡ 1 ч. СаСО3/100 тыс. ч.

1 ммоль/л = 1 мг · экв/л = 2,80°Н (немецкий гра-

воды ≡ 10 мг СаСО3/л ≡ 5,2 мг СаО/л ≡ 0,2 ммоль/л.

дус) = 5,00 французского градуса = 3,51 английско-

195

1 английский градус ≡ 1 гран/1галлон воды ≡

го градуса = 50,04 американского градуса.

1 ч. СаСО3/70 тыс. ч. воды ≡ 0,0648 г СаСО3/4,546 л ≡

С 1 января 2005 г. действует ГОСТ Р 52029-2003

≡ 100 мг СаСО3/7 л ≡ 7,42 мг СаО/л ≡ 0,285 ммоль/л.

«Вода. Единица жесткости». ГОСТ распространяет-

Иногда английский градус жесткости обознача-

ся на природную и питьевую воду. В противоречие

ют Clark.

с правилами ИСО этот ГОСТ вводит новую единицу

1 американский градус ≡ 1 ч. СаСО3/1 млн ч. воды

измерения жесткости воды – российский градус жес-

≡ 1 мг СаСО3/л ≡ 0,52 мг СаО/л ≡ 0,02 ммоль/л.

ткости – °Ж, определяемый как концентрация ще-

Здесь: ч. – часть; перевод градусов в соот-

лочноземельного элемента (преимущественно Са2+

ветствующие им количества СаО, MgO, CaCO3,

и Mg2+), численно равная ½ его моля в мг/дм3 (г/м3).

Ca(HCO3)2, MgCO3 показан в качестве примеров

Единицы измерения щелочности – ммоль,

в основном для немецких градусов; размерности

мкмоль.

градусов привязаны к кальцийсодержащим соеди-

П.1.33. Удельные электропроводимость

нениям, так как в составе ионов жесткости каль-

ций, как правило, составляет 75–95%, в редких

и электросопротивление

случаях – 40–60%. Числа округлены в основном до

Единица измерения

электропроводимости в

второго знака после запятой.

СИ – мкСм/см.

И Международная организация стандартов

Электропроводимость

растворов и обратное

(ISO – ИСО), и Международный союз теоретичес-

ей электросопротивление характеризуют минера-

кой и прикладной химии (IUPAC – ИЮПАК) соот-

лизацию растворов, но только – наличие ионов.

ветственно с 1973 и 1975 г. не включают в свои

При измерении электропроводимости не могут

издания единицу измерения «грамм-эквивалент».

быть учтены неионогенные органические вещес-

А градусы жесткости и ранее отсутствовали в ре-

тва, нейтральные взвешенные примеси, помехи,

комендациях этих организаций.

искажающие результаты, – газы и др. Невозможно

Мнимое это противоречие давно разрешено. И

расчетным путем точно найти соответствие между

ИСО, и ИЮПАК, и Научный совет по аналитичес-

значениями удельной электропроводимости и су-

кой химии б. АН СССР («Журнал аналитической

хим остатком или даже суммой всех отдельно опре-

химии», т. XXXXVII, вып. 5, с. 946–961) установи-

деленных веществ раствора, так как в природной

Приложения

П.1.35. Минерализация

Т = 1000 / N · 1 Т = 10-6 кг/м.

Единица измерения в СИ – мг/л, г/м3, мкг/л.

Номер крученой пряжи обозначается дробью:

В США и в некоторых других странах минерали-

числитель – номер отдельной нити, знаменатель –

зацию выражают в относительных единицах (иног-

число нитей в пряди (стренге). Пример: фильтро-

да в гранах на галлоны, gr/gal):

диагональ N 20/5 – пряжа скручена из первичных

ppm (parts per million) – миллионная доля (1 · 10-6)

единицы; иногда ppm (parts per millе) обозначают и

П.1.38. Десятичные кратные и дольные

тысячную долю (1 · 10-3) единицы;

ррb – (parts per billion) биллионная (миллиард-

ная) доля (1 · 10-9) единицы;

а также их наименования и обозначения следует

ррt – (parts per trillion) триллионная доля (1 · 10-12)

образовывать с помощью множителей и приста-

единицы;

вок, приведенных в табл. П.1.7.

‰ – промилле (применяется и в России) – ты-

сячная доля (1 · 10-3) единицы.

Соотношение между единицами измерения ми-

Таблица П.1.7

нерализации:

1мг/л = 1ррm = 1 · 103ррb = 1 · 106ррt = 1 · 10-3 ‰ =

= 1 · 10-4%; 1 gr/gal = 17,1 ppm = 17,1 мг/л =

= 0,142 lb/1000 gal.

Для измерения минерализации соленых вод,

При-

Мно-

Обозначение

рассолов и солесодержания конденсатов правиль-

став-

приставки

жи-

приставки

нее применять единицы: мг/кг. В лабораториях

ка

тель

меж-

рус-

рус-

пробы воды отмеряют объемными, а не массовы-

ду

ское

ское

ми долями, поэтому целесообразно в большинстве

на-

случаев количество примесей относить к литру. Но

род-

для больших или очень малых значений минерали-

ное

ное

зации ошибка будет чувсвительной.

Экса

Е

Э

10-1

d

д

По СИ объем измеряется в дм3, но допускается и

Пета

Р

П

10-2

с

197

измерение в литрах, потому что 1 л = 1,000028 дм3.

Тера

Т

Т

10-3

м

С 1964 г. 1 л приравнен к 1 дм3 (точно).

Гига

G

Г

10-6

мк

Для соленых вод и рассолов иногда применяют

Мега

M

М

10-9

n

н

единицы измерения солености в градусах Боме

Кило

k

к

10-12

p

п

(для минерализации > 50 г/кг):

1°Ве соответствует концентрации раствора,

Гекто

h

г

10-15

f

ф

равной 1% в пересчете на NаСl.

Дека

da

да

10-18

а

1% NаСl = 10 г NаСl/кг.

П.1.36. Сухой и прокаленный остаток

измеряются в мг/л.

Сухой остаток не в полной мере характеризу-

ет минерализацию раствора, так как условия его

определения (кипячение, сушка твердого остатка

в печи при температуре 102–110°С до постоянной

массы) искажают результат: в частности, часть

бикарбонатов (условно принимается – половина)

разлагается и улетучивается в виде СО2.

П.1.37. Характеристики текстильных

волокон

Метрический номер (N – устар.) – отношение

длины нити (текстильного волокна) в метрах к ее

массе в граммах, м/г.

Текс (Т) (от лат.: texo – тку, сплетаю) – отноше-

ние массы нити (волокна) в граммах к ее длине в

километрах, г/км.

и бактерий, являющиеся внутриклеточными пара-

зитами, не способными к жизнедеятельности вне

живых клеток. Размеры: от десятков нанометров

(возбудители энцефалита, полиомиелита, ящура)

до 400–700 нм (возбудитель оспы).

9. Водоочистные устройства – технические из-

делия, предназначенные для очистки, доочистки,

обеззараживания воды с целью улучшения качес-

тва воды для питьевых и бытовых нужд человека

(ГОСТ 30813-2002).

10. Водоподготовка – технологические процес-

сы обработки воды для приведения ее качества в

соответствие с требованиями потребителей (ГОСТ

25151-82).

11. Водопотребление – комплекс мероприятий и

устройств (сооружений) по изъятию воды из водо-

источника. Водопользование – то же без изъятия

воды.

12. Восстановление – присоединение электро-

нов от одних атомов к другим.

13. Гербициды – химические средства для борь-

бы с сорняками.

14. Гидратация – взаимодействие веществ с во-

дой, при котором молекулы воды не разрушаются (в

отличие от гидролиза и других реакций с участием

воды). Соединения – гидраты. Дегидратация – обез-

воживание веществ (например твердых) при на-

198

гревании, испарении воды.

15. Гидробионты – живые существа – водные

обитатели.

16. Гидролиз – обменная реакция между каким-

либо веществом и водой. При гидролизе образу-

ются кислоты и основания (щелочи).

17. Гумус (от лат. humus – земля, почва, пере-

гной) – высокомолекулярные, темноокрашенные

органические вещества почвы, торфа, бурых уг-

лей. Состоит из гуминовых кислот, фульвокислот

и др. Гуминовые кислоты (до 20% состава гумуса,

до 60% торфа, 20–40% бурых углей) – их химичес-

кая структура: высокомолекулярные оксикарбо-

новые ароматические кислоты (могут содержать

также карбонильные и метоксильные группы).

Элементарный состав: 50–60% углерода, 4–6%

водорода, 25–40% кислорода. Гуминовые кислоты

растворяются в разбавленном щелочном раство-

ре, но осаждаются при подкислении. В составе гу-

муса также фульвокислоты – группа органических

соединений, ароматическая связь которых слабее,

чем в гуминовых кислотах. Эти кислоты более

диссоциированы и присутствуют в воде в колло-

идной или истинно растворенной формах. Фульво-

кислоты растворимы как в растворе кислоты, так

и в растворе щелочи. Фульвокислоты – основная

часть водного гумуса. Гуматы и фульваты – соли

соответствующих кислот.

Приложения

18. Деионизированная вода – вода с уменьшен-

31. Коли-титр – показатель бактериального за-

ным содержанием ионов (ГОСТ 30813-2002).

грязнения воды, соответствующий объему иссле-

19. Диссоциация – распад молекулы, радикала,

дуемой воды, приходящемуся на одну кишечную

иона на несколько имеющих меньшую молекуляр-

палочку. Коли-индекс – величина, обратная коли-

ную или ионную массу частей. Электролитическая

титру, то есть показывающая количество кишеч-

диссоциация – распад под влиянием электротока.

ных палочек, содержащихся в 1 см3 воды.

20. Дистилляция – перегонка, разделение жид-

32. Коллоиды – дисперсные системы с частица-

ких смесей, при котором состав получаемого кон-

ми дисперсной фазы условным диаметром от 10-5

денсата пара отличается от состава жидкости (ср.

до 10-6 см. Частицы водных коллоидов практически

с азеотропной возгонкой). В водоподготовке из

не оседают.

природной воды дистилляцией можно получить

33. Лиотропные ряды (ряды Гофмейстера) –

маломинерализованную воду.

ряды ионов, расположенных в порядке усиления

21. Диффузия – перенос (распространение) ве-

или ослабления их влияния на свойства раствори-

щества, обусловленный выравниванием его кон-

теля (вязкость, поверхностное натяжение, раство-

центрации в первоначально неоднородной среде.

ряющая способность и др.), а также на скорость и

22. Измельчаемость фильтрующих материалов

глубину химических реакций и физико-химических

(%) – износ вследствие растрескивания зерен.

процессов в данном растворителе (например ио-

23. Ион – электрически заряженная частица,

нообменная способность). При изменении состава

образующаяся при потере или присоединении

растворителя, значения водородного показателя

электронов атомом или молекулой. Ион с положи-

(рН), температуры последовательность ионов в

тельным электрическим зарядом – катион, с отри-

ряду может меняться вплоть до полного обраще-

цательным – анион.

ния ряда.