Устойчивость природных систем

Часто природные растворы ведут себя как коллоидно-дисперсные системы, с характерными для коллоидов молекулярно-кинетическими и оптическими свойствами (глава X). Устойчивость коллоидных частиц в таких растворах существенно возрастает при попадании в них различной природы высокомолекулярных органических веществ, в частности гумусовых веществ, возникающих при неполном разложении растительных остатков. Природные коллоидные растворы участвуют в образовании коры выветривания почвенного покрова, зоны окисления, а также в образовании осадочных пород и руд. [c.160]

Х = Н ,Т . Поскольку все природные системы находятся вдали от состояния термодинамического равновесия и в них существует множество нелинейных связей (например, упругость насыщенного водяного пара экспоненциально зависит от температуры испаряющей поверхности поток тепла, согласно закону Стефа-на-Больцмана, пропорционален абсолютной температуре в четвертой степени коэффициент фильтрации в ненасыщенных грунтах степенным образом (показатель степени 3,5-4) зависит от влажности), естественно поставить вопрос об устойчивости [c.33]

Говоря о программе эколого-аналитического мониторинга загрязнений природной среды, прежде всего следует указать на трудности в составлении перечня приоритетных веществ Из многих тысяч химических соединений, выбрасываемых в окружающую среду, необходимо выбрать те, которые представляют наибольшую опасность для человека. Для этого используются такие критерии, как концентрация, распространенность, устойчивость и способность к трансформации в более опасные соединения, токсичность, воздействие на природные системы, способность к миграции и накоплению в организмах. Важно подчеркнуть, что получаемая в [c.19]

Процессы, способствующие лиофилизации, т. е. усилению сольватации коллоидных частиц, повышают устойчивость золей. Например, природные глинистые минералы при смачивании водой настолько интенсивно сольватируют-ся водой, что распадаются на отдельные частички, образуя довольно устойчивые агрегативно системы. Лиофилизацию поверхности можно вызвать адсорбцией на ней поверхностно-активных веществ. Экспериментально установлено, что в присутствии поверхностно-активных веществ резко повышается порог коагуляции. [c.110]

При совместной фильтрации воды и нефти в некоторых случаях возможно образование стойких водонефтяных змульсий в поровом пространстве, особенно это характерно для призабойных зон скважин, где наблюдаются высокие скорости фильтрации. Это приводит к снижению проницаемости, образованию застойных зон и снижению проницаемости нагнетательных и продуктивности добывающих скважин [4, 5, 7, 9, 12]. Большие трудности, связанные с разрушением стойких водонефтяных эмульсий [33], возникают и при сборе, подготовке и транспортировке нефти. Химические вещества, применяемые для различных процессов добычи нефти, в большинстве своем предотвращают образование таких эмульсий, однако возможно и обратное действие химических реагентов. Согласно [33], для придания агрегатной устойчивости эмульсионной системе, приготовленной из двух несмешивающихся жидкостей (с незначительным содержанием в них природных стабилизаторов), необходимо присутствие третьего стабилизирующего компонента. Поэтому при исследовании химических реагентов, предназначенных для интенсификации добычи нефти или для других технологических процессов, необходимо знать действие зтих химических веществ на водонефтяные эмульсии. [c.167]

Сильнейшим фактором стабилизации, позволяющим получать весьма устойчивые дисперсные системы, является структурномеханический барьер, возникающий в результате адсорбции на поверхности низко- и высокомолекулярных ПАВ. При этом качестве стабилизаторов могут выступать даже слабые ПАВ, но способные к образованию гелеобразных структур в адсорбционном слое. В частности, многие природные полимеры - глюкозиды, белки, производные целлюлозы, обладающие в пределах молекулы участками с разной гидрофильностью, относят к группе так называемых защитных коллоидов. [c.42]

Гомеостазис - состояние подвижного динамического равновесия (или постоянного и устойчивого неравновесия) природной системы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями, регулярным возобновлением основных ее структур, а также постоянной саморегуляцией во всех ее звеньях. [c.292]

Первопричина коррозии — термодинамическая нестабильность системы неблагородный металл — среда, создаваемая при извлечении металла из устойчивых природных химических соединений (в рудах). В процессе эксплуатации, транспортирования или хранения при контакте металла с водой, кислородом, кислотами, щелочами самопроизвольно протекают обратные процессы окисления металла с образованием солей, оксидов, гидроксидов, например, при коррозии железа в кислых и аэрированных нейтральных водных средах [c.9]

Следовательно, при охлаждении расплава с высокой вязкостью частицы вещества за время охлаждения не в состоянии переместиться по отношению друг к другу так, чтобы образовать зародыши кристаллизации и дать им развиться в кристаллы. В этом случае охлаждение вещества происходит лишь с постепенным упорядочением расположения только соседних атомов, т. е. с изменением ближнего порядка. Такие системы, несмотря на отсутствие дальнего порядка в расположении их частиц (атомов или молекул), бывают весьма устойчивыми. П. П. Кобеко в качестве устойчивой аморфной системы приводит пример векового существования природных смол — янтаря и копалов. [c.6]

Понятие о геохимической устойчивости ландшафтов разработано М.А. Глазовской [1988]. Подразумевается, что геохимическая устойчивость — это способность природной системы поддерживать относительное постоянство своих химических характеристик. Поступление загрязнителей в результате техногенеза изменяет химизм компонентов ландшафта и является началом процесса выноса поллютантов, их миграции в грунтовых водах, закрепления на почвенно-геохимических барьерах. Следовательно, геохимическая устойчивость зависит от разнонаправленных процессов выноса и закрепления в ландшафте загрязнителей, а также от скорости химических превращений (метаболизма) продуктов техногенеза. [c.76]

В любой значительной по размерам вновь сооружаемой газораспределительной системе затраты на сооружение основного газопровода и распределительной сети — основная часть ее стоимости. Стальные газопроводы дороги, сложны и трудоемки в прокладке. Они подвержены как внешней, так и внутренней коррозии и со временем начинают протекать. Имеются сведения, что в ряде стран пластмассовые трубы дешевле стальных того же диаметра. Прокладка их также значительно дешевле. Испытания показали, что правильно подобранные пластмассовые трубы не корродируют, химически устойчивы и вполне пригодны для работы с газом, поэтому не удивителен тот большой интерес, который проявляют к ним в последние годы как к средству транспортировки природного газа и СНГ. [c.157]

В природных системах предел изменений pH и Ел ограничен. Очень редко величины pH бывают меньше 2 или больше 12. Для Е-н верхний и нижний пределы могут быть определены в. виде функций pH. Верхний предел определяется устойчивостью воды при 1 атм (101 325 Па) и Т=298 К [c.268]

Учет этих факторов приводит к обогащению физического содержания моделей фильтрации за счет нелинейности, неравновесности и неоднородности, присущих реальным системам. При их рассмотрении выявляются новые синергетические эффекты (потеря устойчивости с возникновением колебаний, образование упорядоченных структур и т.д.), которые подтверждаются специально поставленными экспериментами и позволяют предложить новые методы контроля и управления сложными природными системами. [c.6]

Исследование природных соединений различных элементов показывает, что существование устойчивых изотопов наблюдается у большинства элементов периодической системы. Так, например, совсем не было обнаружено атомов хлора с массой 35,46, отвечающей его атомному весу 35,46, а было установлено, что хлор в любых его соединениях состоит из атомов с массой 34,980 (их относительное количество 75,4%) и атомов с массой 36,977 (они составляют 24,6%). Наблюдаемый же нами атомный вес хлора 35,46 отвечает средней величине, получаемой из масс изотопов в соответствии с их процентным содержанием. [c.46]

Задачей исследователей, проектировщиков и производственников является создание на предприятиях безотходной технологии, при которой рационально используются природные ресурсы окружающей среды от загрязнений. Загрязнители (твердые, жидкие и газообразные) могут образовывать с водой, воздухом и почвой коллоидные системы, от устойчивости которых в значительной мере зависит чистота окружающей среды. [c.260]

Уже 200 лет в химии существует устойчивое стремление описать всю материю графами, именуемыми химическими формулами. Классическая химия, например, имеет дело с веществами, синтезированными в лаборатории или принудительно изъятыми из естественной природной системы. Со времен знаменитого спора Дальтона и Бертолле [19, 20] широко известен факт, что в природе существуют системы, которые невозможно описать химической формулой. Известным примером являются бертолиды, в том числе растворы и системы, состоящие из огромного множества компонентов со случайным (стохастическим) распределением состава. Согласно моим представлениям, любое вещество является многокомпонентной стохастической системой (МСС) различного уровня организации. Стохастическая система - это система с случайным, хаотическим химическим составом. Особенностью МСС является одновременное сосуществование в элементарном объеме широ- [c.23]

Менее изученной является проблема устойчивости лиофильных или ли-офилизированных дисперсных систем и проблема стер ической защиты [5]. Нет теории, которая могла бы объяснить изменение устойчивости дисперсных систем в присутствии нолиэлектролитов или даже сравнительно простых по строению поверхностно-активных веществ, явления сенсибилизации, защитного действия и т. п. Между тем, именно такие вещества и, в первую очередь, различные синтетические и природные полиэлектролиты являются наиболее эф )ективиыми флоккулянтами большинства практически важных дисперсий [см. напр. 6—7]. Такое положение обусловлено отсутствием достаточного количества экспериментальных данных и многообразием механизмов, посредством которых полиэлектролиты влияют на устойчивость дисперсной системы. В зависимости от знака заряда и химической природы коллоидных частиц, природы прибавляемого полиэлектролита, длины макромолекулярной цепи, числа и типа функциональных групп и др. ими могут быть [c.33]

Анионы алюмосиликата образуют основу отрицательно заряженной глинистой частицы, окруженной сферой положительных компенсирующих ионов водорода. При подкислении среды уменьшается степень диссоциации слабой алюмосиликат ной кислоты и, следовательно, количество ионов, находящихся в диффузном слое. Глинистая взвесь коагулирует. Напротив, подщелачивание придает глинистой взвеси повышенную устойчивость. Вызвать коагуляцию можно в данном случае добавлением положительно заряженных ионов. Зависимость устойчивости дисперсной системы от величины -потенциала частиц характерна для гидрофобных коллоидов. Однако в практике очистки природных и сточных вод нередко приходится иметь дело, с коллоидами гидрофильными, которые не только менее чувсг-Еительны к добавлению электролитов, но и способны оказывать защитное действие по отношению к гидрофобным коллоидам. [c.74]

Так как Ке сй]2 < О, то природная система море-залив устойчива. Однако Каспийское море гораздо медленнее релакси-рует к своему равновесному состоянию, чем залив (параметр инерционности моря IСО11, гораздо меньше параметра инерционности залива IСО21, что, конечно, объясняется большими размерами моря его площадь (366 тыс. км ) в 35 раз больше площади залива (10 тыс. км ). [c.50]

Полихлорбифенилы (ПХБ) — это очень устойчивые соединения, которые долго остаются в окружающей среде и прочно адсорбируются биологическими и осадочными материалами. В. почвах они практически не мигрируют, а микроорганизмы не могут их глубоко деградировать. ПХБ в пробах из окружающей среды отличаются по составу от ПХБ, получаемых в промышленности, поскольку они модифицируются природными системами. Микробная деградация бифенила осуществляется при участии систем катаболизма, сходных с известными для других ароматических углеводородов, С увеличением степени хлорирования скорость метаболизма падает. Сообщалось, что смешанные культуры микроорганизмов осуществляют деградацию промышленных ПХБ до неохарактеризованных углеводородов, при этом расщепляются преимущественно молекулы с более низкой степенью хлорирования. Если замещающих группировок больше, чем в тетрахлор-ПХБ, то молекула становится полностью резистентной. В большинстве работ исследовали превращения чистых изомеров ПХБ. [c.289]

При устойчивом равновесии в прогнозируемых природных водных условиях концентрация имеющегося органического вещества должна быть ничтожна. Очевидно, что модели устойчивого равновесия дают мало информации о концентрации органического вещества в природных водах. Такие системы получают сравнительно большие количества органических веществ с дренажными и сточными водами. Органические вещества непрерывно образуются в природных системах в результате фотосинтетиче-ских процессов. Условия динамического равновесия образуются в природе редко. [c.98]

Основой развития устойчивости является повышенное давление отбора со стороны возбудителя, которое зависит от плотности патогена и времени воздействия на хозяина. При прочих равных условиях устойчивость развивается скорее при постоянном давлении отбора вследствие длительного контакта между возбудителем и хозяином, чем при кратковременном контакте. Это, однако, означает, что классическая концепция биологической борьбы при интродукции возбудителя в биотоп вредителя находится под большей угрозой развития устойчивости, чем альтернативная концепция биопестицидов, пока последняя не изменится в результате длительного их применения. В этом смысле эндемическую ситуацию во многих природных системах возбудитель — хозяин следует рассматривать как сосуществование на основе взаимной адаптации относительно патогенности (вирулентности) н устойчивости (толерантности). [c.161]

Как и многие устойчивые ароматические системы, трополон в виде производных довольно щироко распространен в растительном мире, что стало известным лишь в 1940—1950 гг. Из природных веществ, включающих структуру трополона, упомянем находящиеся в древесине кедра терпеновые трополоны — а-, р- и у-туйяплицины [c.465]

Экосистемы обладают опредалввной устойчивостью против внешнего воздействия, направлевного ва нарушение ее природного равновесия. Экологи различают два типа устойчивости экосистемы. Резистентная устойчивость - это способность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменной свою структуру и функцию. Упругая устойчивость - способность системы воостанавлиЕаться после того, как ее структура и функции были нарушены. Как правило, экосистемы, характеризующиеся высокой резистентной устойчи- [c.86]

Кристаллизацией называют процесс вьщеления твердой фазы из насыщенного раствора. Теоретические основы этого процесса изложены в работах авторов, а также В.А. Киреева и А.Б. Здановского, поэтому здесь остановимся лишь на анализе кристаллизации в реальных условиях формирования маломинерализованных подземных врд. Вероятность кристаллизации веществ обычно оценивают на основании их растворимости, а для труднорастворимых соединений на основании произведения растворимости (ПР). На основании ПР труднорастворимых соединений в геохимии подземных вод обычно устанавливают те равновесные концентрации ионов, которые могут присутствовать в воде при различных концентрациях других ионов, входящих в ПР, строят диаграммы устойчивости в системе Ме —а ", а также устанавливают степень перенасыщенности природных вод какими-либо соединениями (карбонатом кальция, фосфатами и др.). Предполагается, что ситуация, когда аме" аА и- > ПР еА - означает вероятность осаждения этого соединения. Аналогично, при расчетном анализе систем, содержащих растворимые соединения МеА, и МеА2, [c.60]

В изученных нами микробных системах наиболее информативным оказался коэффшщент d, отражающий стабильность сообщества. Варьируя в изученных нами природных и модельных системах от 0.01 до 1.7, он позволяет оценить благополучие и стабильность микробных сообществ. В благополучных избыточных системах, имеющих максимальный запас прочности, d принимает значения от 0.01 до 0.1 в устойчивых стабильных системах т 0.1 до 0.4 системам с истощенными ресурсами или находящимся под обратимым воздействием какого-либо нарушающего фактора характерны ъшчешшАт 0.4 до 0.8,кризисным дестабилизированным системам соответствуют значения 0,5-7 значения >1 характерны для необратимо нарушенных систем, потерявших исходную функциональную целостность. Ранее в экологии трехпараметрические модели ранговых распределений не применялись. Технология внедрена в систему функционального микробиологического мониторинга ЭКОЛОГ . [c.26]

Поля устойчивости окислов железа на рис. 10.2 рассчитаны для системы чистая вода — железо при отсутствии каких-либо других компонентов, которые обычно содержатся в природных системах (например, СОг). Очевидно, что они влияют иа поля устойчивости растворенных частиц и минеральных фаз. Рассчитаем влияние атмосферного углекислого газа с парциальным давлением Рсод =0,00031 (=10 2>5) атм (или 31,4 Па) на поля устойчивости соединений железа. Ниже приведены соответствующие реакции и соотношения н [c.270]

Теперь является общепризнанным, что все природные системы нелинейны, а линейность проявляется только при грубом анализе их поведения в ограниченной пространственно-временной области. Нелинейные системы характеризуются тем, что при определенных условиях реагируют непропорционально возмущащей силе (возможны и непредсказуемые ответы). Такие системы могут находиться в нескольких дискретных состояниях (устойчивых и неустойчивых), в них возникают колебательные режимы, они способны скачкообразно (кооперативно) переходить из одного состояния в другое, т.е. функционировать как триггер. [c.129]

Автоколебания, которые могут возникнуть в природных системах, — широко известное и достаточно изученное свойство живой природы (Лэк, 1957 Slobodkin, 1961). Применительно к красной подобный эффект подробно описан Риккером (Ri ker, 1954). Поэтому отсутствие у модели устойчивого состояния надо считать закономерным и соответствующим существу объекта моделирования, а не привнесенным фактором. [c.159]

Изложенный выще подход к описанию взаимосвязанных явлений переноса загрязнителей в атмосфере и последствий их влияния на растительность региона является, по всей видимости, лишь первым приближением к созданию единой системы научного прогноза развития территории освоения БГКМ. Но уже на данном этапе можно выдвинуть ряд новых положений по организации территориального мониторинга, причем не в традиционном его понимании (как, в основном, средства наблюдения за состоянием природной среды), а как системы активного прогнозирования сложной цепи взаимосвязанных явлений, вызванным техногенным вмешательством в ОС. Итогом такого подхода должна стать разработка стратегии и тактики природоохранной политики, т.е. обоснование для каждого из характерных участков территории БГКМ времени проведения конкретных превентивных (или восстановительных) мероприятий с целью обеспечения устойчивости природной среды при различных вариантах освоения месторождения. [c.30]

В реакционно-диффузионных мембранах, где возникают, мигрируют и распадаются промежуточные химические соединения, массоперенос описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений, решение которых неоднозначно и сильно зависит от степени неравновесностн системы при этом в результате сопряжения диффузии и химической реакции возможно возникновение новых потоков массы, усиливающих или ослабляющих проницаемость и селективность мембраны по целевому компоненту. При определенных пороговых значениях неравно-весности, в так называемых точках бифуркации, возможна потеря устойчивости системы, развитие диссипативных структур, обладающих элементами самоорганизации. Это характерно для биологических природных мембран, а также для синтезированных полимерных мембранных систем, моделирующих процессы метаболизма [1—4]. [c.16]

Распределение (2) означает сопряженность различных компонентов ММС в единую статистическую энергетическую систему. Различные по химическому составу системы в различных процессах при условии совпадения средних значений энергии Гиббса и ЭРК проявляют близкие химические и физические свойства. Из свойств гауссова распределения следует самовоспроизводисмость. устойчивость МСС. Каждая фракция имеет свои средние энергетические характеристики и может рассматриваться как некоторая псевдо(квази)-частица. Та КИМ образом, понятие групповых компонентов (фракций) имеет глубокую термодинамическую основу. Предложенная модель сложного вещества подтверждается многочисленными физико-химическими экспериментами и данными наблюдений природных явлений. [c.11]

Молекулярные коллоиды — гомогенные однофазные лиофильные системы, устойчивые и обратимые, образующиеся самопроизвольно их частицы состоят из отдельных сольватных макромолекул. Эти дисперсные системы образуются из природных или синтетических высокомолекулярных веществ, которые имеют большую молекулярную массу (от десяти тысяч до нескольких мНоТлиопов). Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому их истинные растворы рассматриваются как коллоидные системы. Образование молекулярных коллоидных систем происходит в процессе набухания, при котором молекулы дисперсионной среды проникают в твердый полимер, раздвигая макромолекулы. При неограниченном набухании полимер переходит в растворимое состояние с образованием гомогенной системы. [c.73]

Изотопы. Существуют ядра с одним и тем же значением Z, но с различным значением А, т. е. ядра с различным содержанием нейтронов. Атомы, имеющие одинаковый заряд ядра, но разное количество нейтронов, называются изотопами. Так, символами Чс и ЧС обозначают изотопы углерода. Большинство химических элементов является совокупностями изотопов. Например, природный кислород состоит из изотопов вО (99,76%), аО (0,04%) и вО (0,2%), природный хлор — из изотопов 1уС1 (75,53%) и пС1 (24,47%). Наличие нескольких изотопов у элементов — основная причина дробных значений атомных масс элементов. Наиболее многочисленны изотопы (по 6—10) у элементов с 2 от 40 до 56, т. е. расположенных в середине периодической системы элементов. При этом число устойчивых (стабильных) изотопов меньше числа неустойчивых, т. е. радиоактивных. Элементы, начиная с 84 (полоний) и кончая 92 (уран), состоят только из неустойчивых изотопов. При 2>92 изотопы становятся настолько нестабильными, что все тяжелые элементы, начиная с нептуния (93), получены искусственным путем. [c.33]

В эмульсиях С более значительной концентрацией дисперсной фазы коалесценция капелек протекает с большой скоростью, и образованная эмульсия сравнительно быстро разделяется на два слоя. Получить устойчивые концентрированные эмульсии можно только при выполнении следующих двух условий очень малого поверхностного натяжения на границе раздела между дисперсными частицами и дисперсионной средой или в присутствии третьего компонента, эмульгатора или стабилизатора. Добавление к системе небольших количеств эмульгатора приводит к понижению меж- фазного поверхностного натяжения и к образованию механически прочных адсорбционных слоев на границе раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, препятствующих коалесценции. Эмульгаторами, как правило, являются органические соединения с большим молекулярным весом, молекулы которых полярньь Хорошими эмульгаторами служат некоторые природные вещества сапонин, белки, [c.346]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология