Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Трубопроводный транспорт нефти Вайншток часть 1

.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
20.01.2021
Размер:
16.41 Mб
Скачать

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡ (М‡Ф ЛПВ , НУ УБЛfl Ы„ОВ У‰ЛТЪУИ ТЪ‡ОЛ ‚ ПУ ТНУИ ‚У‰В).

еВТЪМ‡fl НУ УБЛfl – ˝ЪУ УНЛТОВМЛВ ПВЪ‡ОО‡ М‡ УЪ‰ВО¸М˚ı Ы˜‡ТЪН‡ı ПВЪ‡ООЛ˜ВТНУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ. йМ‡ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ТОВ- ‰Ы˛˘Лı ‚Л‰У‚ ( ЛТ. 14.2):

ÔflÚ̇ÏË Ò „ÎÛ·ËÌÓÈ ÔÓ‚ ÂʉÂÌËfl ÏÌÓ„Ó ÏÂ̸¯ÂÈ Â„Ó ‰Ë‡- ÏÂÚ ‡;

flÁ‚ÂÌ̇fl Ò „ÎÛ·ËÌÓÈ ÔÓ‚ ÂʉÂÌËfl Ô ËÏ ÌÓ ‡‚ÌÓÈ Â„Ó ‰Ë‡ÏÂÚ Û;

ÚӘ˜̇fl Ò „ÎÛ·ËÌÓÈ ÔÓ‚ ÂʉÂÌËfl ÏÌÓ„Ó ·Óθ¯ÂÈ Â„Ó ‰Ë‡- ÏÂÚ ‡;

ФУ‰ФУ‚В ıМУТЪМ‡fl, Ф Л НУЪУ УИ НУ УБЛУММ˚И Ф УˆВТТ Л‰ВЪ ФУ‰ ТОУВП МВФУ‚ ВК‰ВММУ„У ПВЪ‡ОО‡;

ТЪ ЫНЪЫ МУ-ЛБ·Л ‡ЪВО¸М‡fl, Ф Л НУЪУ УИ ‡Б Ы¯‡ВЪТfl Н‡- НУИ-ЪУ У‰ЛМ НУПФУМВМЪ ТФО‡‚‡;

ПВКН ЛТЪ‡ООЛЪМ‡fl, Ф Л НУЪУ УИ НУ УБЛУММУВ ‡Б Ы¯В- МЛВ ЛПВВЪ ПВТЪУ М‡ „ ‡МЛˆВ ПВК‰Ы Н ЛТЪ‡ОО‡ПЛ;

НУ УБЛУММУВ ‡ТЪ ВТНЛ‚‡МЛВ, Ф Л НУЪУ УП НУ УБЛУМ-

кЛТ. 14.2. ЗЛ‰˚ ПВТЪМУИ НУ УБЛЛ ПВЪ‡ОО‡:

– ÔflÚ̇ÏË; · – flÁ‚ÂÌ̇fl; – ÚӘ˜̇fl; – ФУ‰ФУ‚В ıМУТЪМ‡fl; – ÒÚ ÛÍÚÛ ÌÓ-ËÁ·Ë ‡ÚÂθ̇fl;  – ПВКН ЛТЪ‡ООЛЪМ‡fl; Ê – НУ УБЛУММУВ ‡Т- Ъ ВТНЛ‚‡МЛВ

372

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

МУ-ПВı‡МЛ˜ВТНУВ ‚УБ‰ВИТЪ‚ЛВ Ф Л‚У‰ЛЪ Н У· ‡БУ‚‡МЛ˛ Ъ В- ˘ЛМ ‚ ПВЪ‡ООВ.

й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ ПВТЪМ‡fl НУ УБЛfl ·УОВВ УФ‡ТМ‡, ˜ВП ТФОУ¯М‡fl.

З Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ ‚Л‰‡ НУ УБЛЛ ВВ ТНУ УТЪ¸ УˆВМЛ‚‡˛Ъ ФУ- ‡БМУПЫ. н‡Н, ТНУ УТЪ¸ ТФОУ¯МУИ ‡‚МУПВ МУИ НУ УБЛЛ УФ В‰ВОfl˛Ъ ФУ ФУЪВ В ПВЪ‡ОО‡ Б‡ В‰ЛМЛˆЫ ‚ ВПВМЛ Т В‰ЛМЛˆ˚ ФУ‚В ıМУТЪЛ. лНУ УТЪ¸ flБ‚ВММУИ, ЪУ˜В˜МУИ, ПВКН ЛТЪ‡ООЛЪМУИ НУ УБЛЛ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛Ъ Ы‚ВОЛ˜ВМЛВП „ОЫ·ЛМ˚ НУ УБЛУММУ„У ФУ‚ ВК‰ВМЛfl ‚ В‰ЛМЛˆЫ ‚ ВПВМЛ. иУН‡Б‡ЪВОВП ТНУ У- ТЪЛ ТЪ ЫНЪЫ МУ-ЛБ·Л ‡ЪВО¸МУИ НУ УБЛЛ fl‚ОflВЪТfl ЛБПВМВМЛВ Ф У˜МУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡ (М‡Ф ЛПВ , ‚ ВПВММУ„У ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl) ‚ В‰ЛМЛˆЫ ‚ ВПВМЛ.

14.2. йлзйЗзхЦ лЗЦСЦзаь йЕ щгЦднкауЦлдап икйсЦллДп

зД ийЗЦкпзйлна нкмЕйикйЗйСД, зДпйСьфЦЙйль З ийуЗЦ

еВЪ‡ООЛ˜ВТНЛИ ЛБУОЛ У‚‡ММ˚И Ъ Ы·УФ У‚У‰, ЫОУКВММ˚И ‚ „ ЫМЪ, ЛПВВЪ МВБМ‡˜ЛЪВО¸М˚В НУМЪ‡НЪ˚ Т ‚О‡„УИ ФУ˜‚˚ ˜В ВБ МВФОУЪМУТЪЛ ‚ ТОУВ ЛБУОflˆЛЛ. иУ˜‚ВММ‡fl ‚О‡„‡ Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪ ТУ·УИ ˝ОВНЪ УОЛЪ ‡БОЛ˜МУ„У ТУТЪ‡‚‡ Л НУМˆВМ- Ъ ‡ˆЛЛ. дУМЪ‡НЪ ПВЪ‡ОО‡ Т ФУ˜‚ВММ˚П ˝ОВНЪ УОЛЪУП ‚˚Б˚‚‡- ВЪ У· ‡БУ‚‡МЛВ НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚.

ЦТОЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡, ФУ„ ЫКВММУ„У ‚ ˝ОВНЪ УОЛЪ, ЛПВ˛ЪТfl Ы˜‡ТЪНЛ Т ‡БОЛ˜М˚ПЛ ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛПЛ ФУЪВМˆЛ‡О‡- ПЛ Л УМЛ ТУВ‰ЛМВМ˚ ˜В ВБ П‡ТТЫ ПВЪ‡ОО‡, ЪУ ‚У ‚МВ¯МВИ ˆВФЛ, ТУВ‰ЛМВММУИ ˜В ВБ ˝ОВНЪ УОЛЪ, ЪУН ЪВ˜ВЪ УЪ ·УОВВ ‚˚ТУНУ„У ФУЪВМˆЛ‡О‡ Н ·УОВВ МЛБНУПЫ. м˜‡ТЪУН Т ·УОВВ ‚˚ТУНЛП ФУЪВМˆЛ‡ОУП ·Ы‰ВЪ ‡МУ‰УП, ‡ Ы˜‡ТЪУН Т ПВМ¸¯ЛП ФУЪВМˆЛ‡- ОУП – Н‡ЪУ‰УП.

з‡ ПВЪ‡ООЛ˜ВТНУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ Ы·УФ У‚У‰‡ ПУ„ЫЪ ‚УБМЛН‡Ъ¸ Н‡ЪУ‰М˚В Л ‡МУ‰М˚В Ы˜‡ТЪНЛ Ф Л М‡ОЛ˜ЛЛ Н‡НУИ-ОЛ·У МВУ‰МУ У‰МУТЪЛ ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНУ„У ФУЪВМˆЛ‡О‡ ФУ‚В ıМУТ-

ЪЛ. щЪ‡ МВУ‰МУ У‰МУТЪ¸ fl‚ОflВЪТfl Ф Л˜ЛМУИ ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ (НУ УБЛУММ˚ı Ф‡ ), Ф Л‚У‰fl˘Лı Н ПВТЪМУПЫ ‡Б Ы¯ВМЛ˛ ПВЪ‡ООЛ˜ВТНУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ. и Л˜ЛМ˚ МВУ‰МУ У‰МУТЪЛ ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНЛı ФУЪВМˆЛ‡ОУ‚ – ТЪ ЫНЪЫ М‡fl МВУ‰МУ У‰МУТЪ¸ ПВЪ‡ОО‡, ‚НО˛˜ВМЛfl ‚ ТЪ‡ОЛ, МВ ‡‚МУПВ МУВ ‡ТФ В‰ВОВМЛВ ‰ВЩУ ПЛ У‚‡ММ˚ı БУМ (М‡Ф Л-ПВ , ПВТЪМ˚И М‡НОВФ), ПВТЪМ˚В М‡Ф flКВМЛfl, МВУ‰ЛМ‡НУ‚УВ Н‡-

373

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

˜ВТЪ‚У Б‡˘ЛЪМУ„У ЛБУОflˆЛУММУ„У ТОУfl ЛОЛ ПВТЪМ˚В ‰ВЩВНЪ˚ ‚ МВП.

и Л˜ЛМУИ У· ‡БУ‚‡МЛfl НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ (Ф‡ ) ПУ- „ЫЪ ·˚Ъ¸ Ъ‡НКВ ЛТНЛ Л М‡ТВ˜НЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡.

ljВЩВНЪМ˚ı ПВТЪ‡ı ЛБУОflˆЛУММУ„У ФУН ˚ЪЛfl ПВЪ‡ОО УН‡- Б˚‚‡ВЪТfl ·УОВВ ˝ОВНЪ УУЪ Лˆ‡ЪВО¸М˚П, ТЪ‡МУ‚ЛЪТfl ‡МУ‰УП Л‡Б Ы¯‡ВЪТfl.

ÇФУ˜‚В Ф Л ЫТОУ‚ЛЛ МВ ‡‚МУПВ МУИ ‡˝ ‡ˆЛЛ (Ф ЛЪУН‡ ‚УБ‰Ыı‡) Н ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ Ы·УФ У‚У‰‡ ТУБ‰‡˛ЪТfl ‡˝ ‡ˆЛУМ- М˚В Ы˜‡ТЪНЛ, М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ НУЪУ ˚ı Ф УЪВН‡ВЪ ПВТЪМ‡fl НУ УБЛfl.

зВ ‡‚МУПВ М˚И ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНЛИ ФУЪВМˆЛ‡О Ъ‡НКВ ПУКВЪ ТУБ‰‡‚‡Ъ¸ МВ‰УТЪ‡ЪУ˜МУВ ФВ ВПВ˘ВМЛВ ‚ ФУ˜‚В ‡ТЪ‚У-ВММ˚ı ТУОВИ Л НЛТОУЪ ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ Лı МВ‰УТЪ‡ЪУ˜МУИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ ( ЛТ. 14.3).

и Л ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНУИ НУ УБЛЛ В‡НˆЛfl ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ- ‚Лfl ˝ОВНЪ УОЛЪ‡ Т ПВЪ‡ООУП ФУ‰ ‡Б‰ВОflВЪТfl М‡ ‰‚‡ Т‡ПУТЪУflЪВО¸МУ Ф УЪВН‡˛˘Лı Ф УˆВТТ‡: ‡МУ‰М˚И Л Н‡ЪУ‰М˚И.

ДМУ‰М˚И Ф УˆВТТ ТУТЪУЛЪ ‚ ЪУП, ˜ЪУ ЛУМ˚ ПВЪ‡ОО‡ ФВ В-

кЛТ. 14.3. лıВП‡ ‚УБМЛНМУ‚В- МЛfl НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚:

– Ф Л МВУ‰ЛМ‡НУ‚УИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ТУОВИ ‚ ФУ˜‚В; · – Ô Ë ‡Á΢ÌÓÏ ÒÓÒÚ‡‚ ÔÓ˜‚˚; – Ф Л ПВТЪМУП М‡ Ы¯ВМЛЛ ЛБУОflˆЛУММУ„У ФУН ˚ЪЛfl; 1 – МВ·УО¸¯‡fl НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl ТУОВИ ‚ ФУ˜‚В; 2 – ‚˚ТУН‡fl НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl ТУОВИ ‚ ФУ˜‚В; 3 – Ú Û·ÓÔ Ó‚Ó‰; 4 – ФВТУН; 5 – „ÎË̇; 6 – ÔÓ˜‚‡; 7 – ‰ВЩВНЪМУВ ПВТЪУ ‚ ЛБУОflˆЛУММУП ФУН ˚ЪЛЛ; д – Н‡ЪУ‰; Д – ‡МУ‰

374

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

ıУ‰flЪ ‚ ‡ТЪ‚У ФУ˜‚ВММУ„У ˝ОВНЪ УОЛЪ‡, „‰В Ф УЛТıУ‰ЛЪ Лı „Л‰ ‡Ъ‡ˆЛfl. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ М‡ ‡МУ‰М˚ı Ы˜‡ТЪН‡ı Ф УЛТıУ‰ЛЪ‡Б Ы¯ВМЛВ ПВЪ‡ОО‡ ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ ‚˚МУТ‡ ЛУМУ‚ ПВЪ‡ОО‡ ‚ ФУ˜- ‚Ы. и Л ˝ЪУП ‚ ПВЪ‡ООВ ˝Н‚Л‚‡ОВМЪМУВ НУОЛ˜ВТЪ‚У ˝ОВНЪ УМУ‚ ФВ ВıУ‰ЛЪ М‡ Н‡ЪУ‰. ДМУ‰М˚И Ф УˆВТТ ‰Оfl ПВЪ‡ОО‡ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ЛБУ· ‡КВМ ‚ ‚Л‰В В‡НˆЛЛ

 

nH2O

 

 

e←[M]

M+ nH O.

(14.1)

 

2

 

 

 

 

ÇВБЫО¸Ъ‡ЪВ М‡НУФОВМЛfl ˝ОВНЪ УМУ‚ ‚ ПВЪ‡ООВ Л Н‡ЪЛУМУ‚

‡ТЪ‚У В, БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ТПВ˘‡˛˘Лı ТН‡˜УН ˝ОВНЪ У‰МУ„У ФУЪВМˆЛ‡О‡ ‚ УЪ Лˆ‡ЪВО¸МЫ˛ ТЪУ УМЫ, ‡МУ‰М˚И Ф УˆВТТ ‰УОКВМ ·˚О ·˚ Ф ВН ‡ЪЛЪ¸Тfl, ВТОЛ ·˚ ‚ ТЛТЪВПВ МВ Ф УЛТıУ‰Л- ОЛ ‰ Ы„ЛВ ˝ОВНЪ У‰М˚В Ф УˆВТТ˚.

к‡ТТПУЪ ЛП Ф УЪВН‡МЛВ ‡МУ‰МУ„У Ф УˆВТТ‡ М‡ ТЪ‡О¸МУП ФУ‰БВПМУП ТУУ ЫКВМЛЛ. йТМУ‚М˚П НУПФУМВМЪУП ТЪ‡ОЛ fl‚ОflВЪТfl КВОВБУ. иУ˝ЪУПЫ „О‡‚МУВ ПВТЪУ ·Ы‰ЫЪ Б‡МЛП‡Ъ¸ ˝ОВНЪ У- ıЛПЛ˜ВТНЛВ Ф УˆВТТ˚ М‡ КВОВБВ.

иВ ‚Л˜М˚П Ф УˆВТТУП М‡ КВОВБМУП ‡МУ‰В ·Ы‰ВЪ ФВ ВıУ‰ ‰‚Ыı‚‡ОВМЪМУ„У ЛУМ‡ КВОВБ‡ ‚ ˝ОВНЪ УОЛЪ (‚ ФУ˜‚Ы):

 

nH2O

 

 

2Â ←Fe

Fe++ nH O.

(14.2)

 

2

 

 

 

 

и УˆВТТ М‡ ˝ЪУП У·˚˜МУ МВ Б‡Н‡М˜Л‚‡ВЪТfl. С‚Ыı‚‡ОВМЪМ˚И ЛУМ КВОВБ‡ ПУКВЪ Ы˜‡ТЪ‚У‚‡Ъ¸ ‚ ‡БОЛ˜М˚ı ıЛПЛ˜ВТНЛı В- ‡НˆЛflı Т ‚В˘ВТЪ‚‡ПЛ ФУ˜‚˚. й‰М‡НУ ˝ЪУ ЫКВ ‚ЪУ Л˜М˚В Ф У- ˆВТТ˚.

иУТНУО¸НЫ ФУ˜‚˚ У·О‡‰‡˛Ъ УТМУ‚М˚ПЛ ЛОЛ МВИЪ ‡О¸М˚ПЛ Т‚УИТЪ‚‡ПЛ, ‚ МЛı Ф ЛТЫЪТЪ‚Ы˛Ъ ЛУМ˚ йз. и Л ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛЛ Т МЛПЛ У· ‡БЫВЪТfl „Л‰ ‡Ъ КВОВБ‡

Fe++ + 2OH= Fe(OH)2.

(14.3)

ЦТОЛ ‚ У·˙ВПВ ˝ОВНЪ УОЛЪ‡ ФУ˜‚˚, Ф ЛП˚Н‡˛˘В„У Н ‡МУ‰- М˚П Ы˜‡ТЪН‡П, ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ КВОВБ‡, ЪУ ·Ы‰ВЪ Ф УЪВН‡Ъ¸ В‡Н- ˆЛfl ‰‡О¸МВИ¯ВИ „Л‰ ‡Ъ‡ˆЛЛ КВОВБ‡:

2Fe(OH)2

+

1

O2 + H2O = 2Fe(OH)3.

(14.4)

 

 

2

 

 

д‡ЪУ‰М˚И Ф УˆВТТ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪТfl ‡ТТЛПЛОflˆЛВИ ЛБ·˚- ЪУ˜М˚ı ˝ОВНЪ УМУ‚, ФУfl‚Л‚¯ЛıТfl ‚ ПВЪ‡ООВ, Н‡НЛП-ОЛ·У ‰В- ФУОfl ЛБ‡ЪУ УП D, ТУ‰В К‡˘ЛПТfl ‚ ‡ТЪ‚У В. СВФУОfl ЛБ‡ЪУ-УП D ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ‡ЪУП ЛОЛ ЛУМ, ТФУТУ·М˚И ‚УТТЪ‡МУ‚ЛЪ¸Тfl М‡ Н‡ЪУ‰В

375

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

 + D → [e D].

 

(14.5)

З НЛТОУИ ФУ˜‚В ·Ы‰ВЪ Ф УЛТıУ‰ЛЪ¸

‚Ó‰Ó Ó‰Ì‡fl

‰ÂÔÓÎfl Ë-

Á‡ˆËfl ͇ÚÓ‰ÌÓ„Ó Ô ÓˆÂÒÒ‡:

 

 

H+ + e → H

 

(14.6)

Ë ‰‡ÎÂÂ

 

 

H + H → H2.

 

(14.6‡)

ЕУОВВ ‡ТФ УТЪ ‡МВММ˚П Н‡ЪУ‰М˚П

Ф УˆВТТУП ‚ ФУ˜‚ВМ-

М˚ı ЫТОУ‚Лflı fl‚ОflВЪТfl НЛТОУ У‰М‡fl ‰ВФУОfl ЛБ‡ˆЛfl:

 

O2 + 2H2O + 4e → 4OH.

 

(14.7)

и УЪВН‡МЛВ НЛТОУ У‰МУИ ‰ВФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ ‚ НУ УБЛУММУП Ф УˆВТТВ ‚ „ ЫМЪВ Ъ В·ЫВЪ М‡ОЛ˜Лfl НЛТОУ У‰‡ ‚ ПВТЪВ Н‡ЪУ‰- МУ„У Ф УˆВТТ‡. иУ˝ЪУПЫ ЫТОУ‚Лfl ‰УТЪ‡‚НЛ НЛТОУ У‰‡ Н ПВТЪЫ Ф УЪВН‡МЛfl Н‡ЪУ‰МУ„У Ф УˆВТТ‡ ‚ ЛБ‚ВТЪМУИ ПВ В УФ В‰ВОfl˛Ъ ıУ‰ НУ УБЛУММУ„У Ф УˆВТТ‡.

ДМУ‰М˚И Ф УˆВТТ Ф УЪВН‡ВЪ М‡ Ы˜‡ТЪН‡ı Т ·УОВВ УЪ Лˆ‡- ЪВО¸М˚П М‡˜‡О¸М˚П ФУЪВМˆЛ‡ОУП ФУ‚В ıМУТЪЛ, Н‡ЪУ‰М˚И – Т ·УОВВ ФУОУКЛЪВО¸М˚П. е‡ЪВ Л‡О¸М˚И ˝ЩЩВНЪ Ф УˆВТТ‡ НУ -УБЛУММУ„У ‡Б Ы¯ВМЛfl ПВЪ‡ОО‡ Ф ВУ·О‡‰‡ВЪ М‡ ‡МУ‰М˚ı Ы˜‡- ТЪН‡ı, Ъ‡Н Н‡Н ЛБ ТУУ ЫКВМЛfl ЫМУТflЪТfl ЛУМ˚ КВОВБ‡ ‚ ФУ˜‚Ы.

лıВП‡ЪЛ˜ВТНЛ Ф УˆВТТ˚ Н‡ЪУ‰МУИ Л ‡МУ‰МУИ ФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ Ф Л ‡·УЪВ НУ УБЛУММУ„У „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНУ„У ˝ОВПВМЪ‡ Ф В‰- ТЪ‡‚ОВМ˚ М‡ ЛТ. 14.4.

п‡ ‡НЪВ ЛТЪЛНЛ НУ УБЛУММУ„У ˝ОВПВМЪ‡ МВ УТЪ‡˛ЪТfl ФУТЪУflММ˚ПЛ ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ Ф УЪВН‡МЛfl ЪУН‡ ‚ ˆВФЛ „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНУ- „У НУ УБЛУММУ„У ˝ОВПВМЪ‡. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ˝ЪУ„У ФУЪВМˆЛ‡О˚ ‡МУ‰‡ Л Н‡ЪУ‰‡ ЛБПВМfl˛ЪТfl ‚ ТЪУ УМЫ ‚Б‡ЛПМУ„У Т·ОЛКВМЛfl.

аı ФВ ‚УМ‡˜‡О¸М‡fl ‡БМУТЪ¸ Vä0VÄ0 ÛÏÂ̸¯‡ÂÚÒfl ‰Ó VäVÄ. щЪУ ЛБПВМВМЛВ ФУЪВМˆЛ‡ОУ‚ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ‡МУ‰МУИ ЛОЛ Н‡ЪУ‰-

ÌÓÈ ÔÓÎfl ËÁ‡ˆËÂÈ.

кЛТ. 14.4. лıВП‡ ‡·УЪ˚ НУ УБЛУММУ„У „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНУ„У ˝ОВПВМЪ‡

376

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

ДМУ‰М‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl – ТПВ˘ВМЛВ ФУЪВМˆЛ‡О‡ ‡МУ‰‡ ‚ ФУОУКЛЪВО¸МЫ˛ ТЪУ УМЫ Ф Л Ф УıУК‰ВМЛЛ ‡МУ‰МУ„У ЪУН‡. д‡- ЪУ‰М‡fl ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl – ТПВ˘ВМЛВ ФУЪВМˆЛ‡О‡ Н‡ЪУ‰‡ ‚ УЪ Л- ˆ‡ЪВО¸МЫ˛ ТЪУ УМЫ Ф Л Ф УıУК‰ВМЛЛ Н‡ЪУ‰МУ„У ЪУН‡.

è ˂‰ÂÌÌ˚ ̇ ËÒ. 14.5 Í Ë‚˚ ̇Á˚‚‡˛ÚÒfl ÔÓÎfl ËÁ‡ˆËÓÌÌ˚ÏË Í Ë‚˚ÏË ‡ÌÓ‰ÌÓ„Ó Ë Í‡ÚÓ‰ÌÓ„Ó Ô ÓˆÂÒÒÓ‚: Í Ë‚‡fl ÖÄ–Ä ‰Îfl ‡ÌÓ‰ÌÓ„Ó Ô ÓˆÂÒÒ‡ Ë Í Ë‚‡fl Öä–ä ‰Îfl ͇ÚÓ‰ÌÓ„Ó Ô ÓˆÂÒÒ‡.

иУОfl ЛБ‡ˆЛУММ‡fl Н Л‚‡fl – „ ‡ЩЛ˜ВТНЛ ФУТЪ УВММ‡fl Б‡‚Л- ТЛПУТЪ¸ ФУЪВМˆЛ‡О‡ ˝ОВНЪ У‰‡ Ö УЪ ФОУЪМУТЪЛ i Ô ÓıÓ‰fl˘Â„Ó ÚÓ͇.

íÓÍ I „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНУ„У ˝ОВПВМЪ‡ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ‡БМУТЪЛ Н‡- ЪУ‰МУ„У Л ‡МУ‰МУ„У М‡Ф flКВМЛИ Л ТУФ УЪЛ‚ОВМЛfl ˝ОВНЪ Л˜В- ТНУИ ˆВФЛ

I =

Eä EA

,

(14.8)

 

 

R+ Pä + PA

 

„‰Â êÄ, êä – ÔÓÎfl ËÁ‡ˆËÓÌÌ˚ ÒÓÔ ÓÚË‚ÎÂÌËfl ‡ÌÓ‰‡ Ë Í‡ÚÓ- ‰‡; R – ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ˆВФЛ.

êËÒ. 14.5. èÓÎfl ËÁ‡ˆËÓÌÌ˚Â Í Ë- ‚˚Â

377

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

ЦТОЛ ТУФ УЪЛ‚ОВМЛВ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУИ ˆВФЛ ЫФ‡‰ВЪ ‰У МЫОfl (R = 0), ÚÓÍ I МВ ПУКВЪ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡Ъ¸Тfl ·ВТНУМВ˜МУ ‚ТОВ‰ТЪ‚ЛВ М‡ОЛ˜Лfl ФУОfl ЛБ‡ˆЛУММ˚ı ТУФ УЪЛ‚ОВМЛИ.

и УЛБ‚У‰М˚В ФУЪВМˆЛ‡О‡ ФУ ФОУЪМУТЪЛ ЪУН‡ dEä/diä Ë dEÄ/diÄ Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛Ъ ЛТЪЛММЫ˛ ФУОfl ЛБЫВПУТЪ¸ Н‡ЪУ‰‡ Л ‡МУ- ‰‡ Ф Л ‰‡ММУИ ФОУЪМУТЪЛ ЪУН‡ i. уЛТОВММУ УМЛ ‡‚М˚ Ъ‡М„ВМ- Т‡П Ы„ОУ‚:

tg α =

dEA

;

(14.9)

 

 

 

 

diA

 

tg β =

dEä

,

(14.10)

 

 

 

diä

 

„‰В tg α – ФУОfl ЛБЫВПУТЪ¸ ‡МУ‰‡ Ф Л ФОУЪМУТЪЛ i ЪУН‡; tg β – ФУОfl ЛБЫВПУТЪ¸ Н‡ЪУ‰‡ Ф Л ЪУИ КВ ФОУЪМУТЪЛ i ÚÓ͇.

еВ УИ ЛБПВ ВМЛfl ОВ„НУТЪЛ Ф УЪВН‡МЛfl ˝ОВНЪ У‰МУ„У Ф У- ˆВТТ‡ ТОЫКЛЪ ‚ВОЛ˜ЛМ‡ di/dE. ЦВ ПУКМУ М‡Б‚‡Ъ¸ ЛТЪЛММУИ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУТЪ¸˛ Н‡ЪУ‰МУ„У ЛОЛ ‡МУ‰МУ„У Ф УˆВТТ‡ Ф Л ‰‡М- МУИ ФОУЪМУТЪЛ ЪУН‡.

14.2.1. ЗгаьзаЦ зЦйСзйкйСзйлна лйлнДЗД а ЗзЦтзап млгйЗав зД ийЗЦкпзйлнъ еЦнДггД

СОfl ТЪ УЛЪВО¸ТЪ‚‡ Ъ Ы·УФ У‚У‰У‚ Л ВБВ ‚Ы‡-У‚ Ф ЛПВМfl˛Ъ П‡ОУЫ„ОВ У‰ЛТЪ˚В Л МЛБНУОВ„Л У‚‡ММ˚В ТЪ‡- ОЛ. д УПВ КВОВБ‡, УМЛ ТУ‰В К‡Ъ Ы„ОВ У‰ (‰У 2 %), ОВ„Л Ы˛- ˘ЛВ Ф ЛПВТЛ (ı УП, МЛНВО¸, П‡ „‡МВˆ, ПВ‰¸) Л Ф ЛПВТЛ, НУЪУ ˚В МВ‚УБПУКМУ ФУОМУТЪ¸˛ Ы‰‡ОЛЪ¸ ‚ ПВЪ‡ООЫ „Л˜ВТНУП Ф УˆВТТВ (ТВ ‡, ЩУТЩУ , НЛТОУ У‰, ‡БУЪ, ‚У‰У У‰). зВУ‰МУ-У‰М˚И ТУТЪ‡‚ ТЪ‡ОВИ ·О‡„УФ ЛflЪТЪ‚ЫВЪ ‚УБМЛНМУ‚ВМЛ˛ НУ -УБЛУММ˚ı Ф‡ ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ВИ Т В‰В.

СОfl ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl ЪУН‡ Ф Л ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНУИ НУ УБЛЛ ПВЪ‡ОО‡ МВУ·ıУ‰ЛПУ М‡ОЛ˜ЛВ Н‡ЪУ‰МУИ Л ‡МУ‰МУИ БУМ. З ‡МУ‰МУИ БУМВ Ф УЪВН‡ВЪ В‡НˆЛfl УНЛТОВМЛfl, Б‡НО˛˜‡˛˘‡flТfl

‚ ÔÓÚ  ÏÂÚ‡ÎÎÓÏ Ò‚ÓËı ˝ÎÂÍÚ ÓÌÓ‚ Ë Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËÂÏ ËÓÌ- ‡ÚÓÏÓ‚:

å → åÂn+ + ne.

иВ ВıУ‰fl ‚ ‡ТЪ‚У ˝ОВНЪ УОЛЪ‡, ЛУМ-‡ЪУП˚ ПВЪ‡ОО‡ ‚˚- Б˚‚‡˛Ъ В„У ФУТЪВФВММУВ ‡Б Ы¯ВМЛВ – НУ УБЛ˛.

378

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

З Н‡ЪУ‰МУИ БУМВ Ф УЪВН‡ВЪ В‡НˆЛfl ‚УТТЪ‡МУ‚ОВМЛfl – Ф ЛТУВ‰ЛМВМЛВ Т‚У·У‰М˚ı ˝ОВНЪ УМУ‚ Н‡НЛП-ОЛ·У ‚В˘ВТЪ- ‚УП, М‡Б˚‚‡ВП˚П ‰ВФУОfl ЛБ‡ЪУ УП. ЦТОЛ УО¸ ‰ВФУОfl ЛБ‡ЪУ-

‡ Ë„ ‡˛Ú ËÓÌ˚ ‚Ó‰Ó Ó‰‡ 2ç+ + 2e → 2ç → ç2, ÚÓ Ú‡Í‡fl

‡͈Ëfl ̇Á˚‚‡ÂÚÒfl ‡͈ËÂÈ ‚Ó‰Ó Ó‰ÌÓÈ ‰ÂÔÓÎfl ËÁ‡ˆËË. ЦТОЛ КВ ‰ВФУОfl ЛБ‡ЪУ УП ‚˚ТЪЫФ‡ВЪ НЛТОУ У‰:

НЛТОУИ Т В‰В й2 + 4ç+ + 4e → 2ç2é;

˘ÂÎÓ˜ÌÓÈ Ò Â‰Â é2 + 2ç2é + 4e → 4(éç),

ÚÓ Ú‡Í‡fl ‡͈Ëfl ̇Á˚‚‡ÂÚÒfl В‡НˆЛВИ НЛТОУ У‰МУИ ‰ÂÔÓÎfl-ËÁ‡ˆËË.

аБ ‡ТТПУЪ ВМЛfl ПВı‡МЛБП‡ ˝ОВНЪ УıЛПЛ˜ВТНУИ НУ УБЛЛ ТОВ‰ЫВЪ, ˜ЪУ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Ф УˆВТТ‡ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТНУ УТЪЛ У· ‡БУ‚‡МЛfl ЛУМ-‡ЪУПУ‚ ПВЪ‡ОО‡ (Л Т‚У·У‰М˚ı ˝ОВНЪ УМУ‚), ‡ Ъ‡НКВ УЪ М‡ОЛ˜Лfl НЛТОУ У‰‡ Л ‚У‰˚. м˜ЛЪ˚‚‡fl, ˜ЪУ М‡ ТНУ-

кЛТ. 14.6. и ЛПВ ˚ У· ‡БУ- ‚‡МЛfl „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНЛı ˝ОВПВМЪУ‚

379

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

кЛТ. 14.7. дУ УБЛУМ- М˚В ˝ОВПВМЪ˚ М‡ Ъ Ы- ·УФ У‚У‰В:

– Ó͇ÎË̇; · – ˆ‡-‡ÔË̇; – ‚ÏflÚË̇; – Т‚‡ МУИ ¯У‚; Д – ‡ФУ‰М‡fl БУМ‡, д – Н‡ЪУ‰М‡fl БУМ‡; ТЪ ВО- Н‡ПЛ ФУН‡Б‡МУ М‡Ф ‡‚- ОВМЛВ ‰‚ЛКВМЛfl ЛУМ- ‡ЪУПУ‚ ПВЪ‡ОО‡

кЛТ. 14.8. и ЛПВ ˚ ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ М‡ Ъ Ы·УФ У‚У- ‰В ЛБ-Б‡ ‡БОЛ˜Лfl ЫТОУ‚ЛИ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ОО‡:

– Ô ÓÍ·‰Í‡ ÔÓ‰ ̇Ò˚Ô¸˛ ‡‚ÚÓ‰Ó Ó„Ë; · – ФВ ВТВ˜ВМЛВ „ ЫМЪУ‚ ‡БМУИ ФОУЪМУТЪЛ; – ‡БМУВ Ы‰‡ОВМЛВ Ы˜‡ТЪНУ‚ ТВ˜ВМЛfl Ъ Ы·˚ УЪ ФУ‚В ıМУТЪЛ „ ЫМЪ‡; 1 – ФВТУН; 2 – ТЫ„ОЛМУН; й2 – НЛТОУ У‰; Д – ‡МУ‰М‡fl БУМ‡; д – Н‡ЪУ‰М‡fl БУМ‡; ТЪ ВОН‡ПЛ ФУН‡Б‡МУ М‡Ф ‡‚ОВМЛВ ‰‚ЛКВМЛfl ЛУМ-‡ЪУПУ‚ ПВ- Ъ‡ОО‡

380

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

УТЪ¸ У· ‡БУ‚‡МЛfl ЛУМ-‡ЪУПУ‚ ‚ОЛfl˛Ъ ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡, НУМˆВМЪ-‡ˆЛfl ‡ТЪ‚У ‡ ˝ОВНЪ УОЛЪ‡ Л ‰ Ы„ЛВ ‚МВ¯МЛВ ЫТОУ‚Лfl, ЪУ ПУКМУ Т‰ВО‡Ъ¸ ТОВ‰Ы˛˘ВВ Б‡НО˛˜ВМЛВ: ВТОЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ У‰МУ„У Л ЪУ„У КВ ПВЪ‡ОО‡ ТУБ‰‡Ъ¸ ‡БОЛ˜М˚В ЫТОУ‚Лfl, ЪУ У‰М‡ ˜‡ТЪ¸ В„У ФУ‚В ıМУТЪЛ ТЪ‡МВЪ ‡МУ‰УП ФУ УЪМУ¯ВМЛ˛ Н ‰ Ы„УИ.

и ЛПВ ˚ У· ‡БУ‚‡МЛfl „‡О¸‚‡МЛ˜ВТНЛı ˝ОВПВМЪУ‚ ЛБ У‰МУ- „У ПВЪ‡ОО‡ Ф Л‚В‰ВМ˚ М‡ ЛТ. 14.6.

Ç Ô ‚ÓÏ ÒÎÛ˜‡Â (ÒÏ. ËÒ. 14.6, ) ‡МУ‰УП fl‚ОflВЪТfl ˝ОВНЪ-У‰, ФУПВ˘ВММ˚И ‚ ФУ‰У„ ВЪ˚И ˝ОВНЪ УОЛЪ. щЪУ Т‚flБ‡МУ Т ЪВП, ˜ЪУ ‚ ФУ‰У„ ВЪУП ˝ОВНЪ УОЛЪВ ‡ТЪ‚У ВМЛВ ПВЪ‡ОО‡ Ф У- ЛТıУ‰ЛЪ ·УОВВ ЛМЪВМТЛ‚МУ. ДМ‡ОУ„Л˜М‡fl Н‡ ЪЛМ‡ М‡·О˛‰‡ВЪТfl Л ‚ ТО‡·УНУМˆВМЪ Л У‚‡ММУП ‡ТЪ‚У В ТУ·ТЪ‚ВММУИ ТУОЛ ФУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т НУМˆВМЪ Л У‚‡ММ˚П ‡ТЪ‚У УП ˝ЪУИ ТУОЛ (ТП.ЛТ. 14, ·). з‡НУМВˆ, Ф Л ФУ‰‡˜В Н У‰МУПЫ ЛБ ˝ОВНЪ У‰У‚ ‚УБ- ‰Ыı‡ М‡ МВП У·ОВ„˜‡ВЪТfl Ф УЪВН‡МЛВ В‡НˆЛЛ НЛТОУ У‰МУИ ‰ВФУОfl ЛБ‡ˆЛЛ, ı‡ ‡НЪВ МУИ ‰Оfl Н‡ЪУ‰‡ (ТП. ЛТ. 14.6, ).

д У· ‡БУ‚‡МЛ˛ НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ М‡ Ъ Ы·УФ У‚У‰В ( ЛТ. 14.7) Ф Л‚У‰flЪ ‰УТЪЫФ НЛТОУ У‰‡ Н ‡БОЛ˜М˚П Ы˜‡ТЪН‡П В„У ФУ‚В ıМУТЪЛ, ‡БМ‡fl ‚О‡КМУТЪ¸ „ ЫМЪ‡, МВУ‰МУ У‰МУТЪ¸ ПЛН УТЪ ЫНЪЫ ˚ ПВЪ‡ОО‡. и ЛПВ ˚ ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl НУ УБЛУММ˚ı ˝ОВПВМЪУ‚ Ф Л‚В‰ВМ˚ М‡ ЛТ. 14.8.

14.2.2. ЗгаьзаЦ лйлнДЗД иЦкЦдДуаЗДЦейв лкЦСх зД дйккйбаы еЦнДггД

зВЩЪЛ Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛Ъ ТУ·УИ ТПВТ¸ ‡БОЛ˜М˚ı Ы„ОВ‚У‰У У‰У‚ Т МВЫ„ОВ‚У‰У У‰М˚ПЛ НУПФУМВМЪ‡ПЛ (ТФЛ Ъ˚, ЩВМУО˚, ТУВ‰ЛМВМЛfl ТВ ˚, НЛТОУ У‰‡ Л ‰ .). ЦТОЛ Ф В‰ВО¸М˚В Л МВФ В‰ВО¸М˚В Ы„ОВ‚У‰У У‰˚ ТУ‚В ¯ВММУ ЛМВ ЪМ˚ Н ПВЪ‡О- О‡П, ЪУ МВЫ„ОВ‚У‰У У‰М˚В НУПФУМВМЪ˚ ‚ТЪЫФ‡˛Ъ Т ПВЪ‡ООУП ‚ ıЛПЛ˜ВТНЫ˛ В‡НˆЛ˛. йТУ·ВММУ УФ‡ТМ˚ ТВ МЛТЪ˚В ТУВ‰ЛМВМЛfl (˝ОВПВМЪ‡ М‡fl ТВ ‡, ТВ У‚У‰У У‰, ПВ Н‡ФЪ‡М˚), НУЪУ ˚В fl‚Оfl˛ЪТfl Ф Л˜ЛМУИ УЪ 3 ‰У 20 % ТОЫ˜‡В‚ НУ УБЛУММУ„У ФУ- ‚ ВК‰ВМЛfl ‚МЫЪ ВММВИ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ Ы·УФ У‚У‰У‚. лВ МЛТ- Ъ˚В ТУВ‰ЛМВМЛfl МВЩЪЛ ФУФ‡‰‡˛Ъ Ф Л ВВ ФВ В ‡·УЪНВ Л ‚

МВЩЪВФ У‰ЫНЪ˚.

ЕУО¸¯Ы˛ УФ‡ТМУТЪ¸ ‚ НУ УБЛУММУП УЪМУ¯ВМЛЛ Ф В‰ТЪ‡‚- Оfl˛Ъ Ъ‡НКВ У „‡МЛ˜ВТНЛВ НЛТОУЪ˚, У· ‡БЫ˛˘ЛВТfl ‚ ВБЫО¸Ъ‡- ЪВ УНЛТОВМЛfl Ы„ОВ‚У‰У У‰МУИ Л МВЫ„ОВ‚У‰У У‰МУИ ТУТЪ‡‚Оfl˛- ˘Лı ЪУ‚‡ М˚ı ЪУФОЛ‚ Ф Л Лı ı ‡МВМЛЛ Л Ф ЛПВМВМЛЛ.

н‡НЛП У· ‡БУП, МВЩЪ¸ Л МВЩЪВФ У‰ЫНЪ˚ ‚ ЪУИ ЛОЛ ЛМУИ ПВ В fl‚Оfl˛ЪТfl НУ УБЛУММУ-‡НЪЛ‚М˚ПЛ.

381