Твердость. способность материала сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Зависит от структуры материала и других его механических характеристик, главным образом модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количественная связь с которыми устанавливается теорией упругости.
Экспериментально твердость определяют статическим и динамическим методами. Статическим методом твердость определяют вдавливанием в поверхность материала какого-либо твердого предмета - индентора, деформацией которого можно пренебречь, или царапанием поверхности образца. Твердость оценивается твердость наз. числом твердости, характеризующим сопротивление материала деформации. Размерность чисел определяется принципом измерения.
Наибольшее распространение получили методы измерения твердость по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу. При определении по Бринеллю в испытуемую поверхность металла вдавливают закаленный шарик диаметром d 2,5, 5 или 10 мм при заданной нагрузке P от 625 H до 30 кН. Число твердости по Бринеллю (в МПа)-НВ - отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка. Для получения сопоставимых данных относительно твердые материалы (НВ > 1300) испытывают при отношении P /d 2 = 30, материалы средней твердости (НВ 300-1300)-при P /d 2 = 10, мягкие (НВ 2 = 2,5. Испытания проводят на стационарных или переносных твердомерах при плавном приложении нагрузки и постоянстве выдержки ее в течение определенного времени (обычно 30 с). При определении твердости по Виккерсу в поверхность материала вдавливают алмазный индентор в виде наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды с двугранным углом при вершине в 136°. Вдавливающая нагрузка выбирается от 50 до 1000 H в зависимости от твердости и толщины образца или изделия. Число твердость по Виккерсу-HV - определяется так же, как при измерении по Бринеллю.
При определении твердости материалов (гл. обр. металлов) по Роквеллу в поверхность вдавливают алмазный индентор в виде конуса с углом при вершине 120° (шкалы А и С)-для сверхтвердых и твердых материалов или в виде стального шарика диаметром 1,588 мм или 1 /16 дюйма (шкала В)-для материалов с низкой твердость; числа твердости - соответственно HRA и HRB. За единицу твердость принята величина, соответствующая осевому перемещению конуса на 0,002 мм при нагрузке 100 Н. Испытание проводят твердомерами, снабженными числовым индикатором ,
При определении твердости резин, каучуков и других эластичных материалов в их поверхность вдавливают конусную иглу с затупленной вершиной - метод Шора. Глубину погружения измеряют во время действия нагрузки и характеризуют величиной деформации пружины, подпирающей индентор. В случае резины твердость, равная 0, соответствует полной глубине погружения иглы, твердость, равная 100,-силе выталкивания иглы из резины (8,06 H и более).
К статическим методам относят метод склерометрии - царапания поверхности некоторых металлов, сплавов, пластмасс и лакокрасочных материалов индентором в виде алмазной пирамиды, конуса, шара или карандашами различной твердости. Твердость оценивают по нагрузке, необходимой для создания царапины, по ширине царапины, образующейся при данной нагрузке, или по усилию, необходимому для царапания. Для определения относительной твердости минералов используют шкалу Мооса.
Динамические методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной нагрузке, когда твердость определяется как сопротивление материала пластическому деформированию при ударе или по отскоку от материала свободно падающего бойка или маятника с бойком. В последнем случае твердость определяется как сопротивление материала упругой и упругопластической деформации. Иногда используют метод определения твердость по затуханию колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др.
Пестициды (от лат. pestis - зараза и caedo - убиваю), химические средства борьбы с вредоносными или нежелательными микроорганизмами, растениями и животными. По своему назначению пестициды разделяют на инсектициды - средства борьбы с насекомыми, акарициды - с клещами, гербициды - с нежелательного растительностью, альгициды - с водорослями, фунгициды - с грибами, бактерициды - с бактериями, моллюскоциды - с улитками и слизнями, нематоциды - с нематодами, зооциды - с вредителями из числа позвоночных. К пестицидам относят репелленты и антифиданты - вещества, способные отпугивать вредные организмы; аттрактанты - привлекающие вещества, которые используют для дезориентации, контроля или последующего уничтожения определенных видов животных; гормональные инсектициды и хемостерилизаторы - препятствуют нормальному развитию и размножению, а также вещества, по механизму действия родственные гербицидам. регуляторы роста растений влияют на процессы роста и развития растений, дефолианты удаляют листья, десиканты - подсушивают растения.
Собственно пестициды (действующие вещества, или действующие начала) - природные или чаще всего синтетические вещества. Они почти всегда применяются не в чистом виде, а в виде различных композиций с разбавителями и ПАВ; иногда используют специальные добавки. например антидоты для растений , повышающие избирательность гербицидов, синергисты. повышающие активность инсектицидов.
Некоторые пестициды проявляют свое действие в газо- или парообразном состоянии (фумиганты); иногда используют так называемые пропестициды - вещества, которые превращаться в пестициды лишь во время их применения или после попадания в живой организм.
Известно несколько тысяч действующих веществ; в мировом ассортименте постоянно используется около 500 (в СССР на 1990 разрешено 273 вещества). Ассортимент пестициды постоянно обновляется, что связано с необходимостью создания более эффективных и безопасных для людей и окружающей среды пестициды, а также с развитием у насекомых, клещей, грибов и бактерий резистентности (устойчивости) при длит. применении одних и тех же пестициды
Основные характеристики пестицидов: активность по отношению к целевым организмам, избирательность действия, безопасность для людей и окружающей среды.
Активность пестицидов зависит от их способности проникать в организм, передвигаться в нем к месту действия и подавлять жизненно важные процессы; от количества пестицидов (измеряется дозой в мг на весь организм или единицу его веса либо концентрацией действующего вещества в рабочем растворе) и времени его воздействия. Мера активности пестицида - ЛД50 или CK50 (соответственно доза или концентрация раствора, вызывающая гибель 50% организмов), на практике - норма расхода действующего вещества на единицу площади (массы, объема), при которой достигается необходимый защитный эффект.
Избирательность пестицидов (способность уничтожать одни виды организмов, не затрагивая другие) зависит от различий в биохимических процессах, ферментах и субстратах у организмов разных видов и, следовательно, от неодинаковой их способности к поглощению пестициды и детоксикации (путем биоокисления, гидролиза и т.п.), а также от применяемых доз (с повышением дозы избирательность может утрачиваться).
Экологическая безопасность пестицидов связана с их избирательностью, а также большей или меньшей персистентностью - способностью сохраняться какое-то время в окружающей среде, не теряя своей биол. активности. Персистентность одного и того же пестицида может существенно меняться в различных объектах окружающей среды и в различных климатических условиях.
Многие пестициды токсичны для людей и теплокровных. По острой пероральной токсичности (измеряемой чаще всего на крысах) для пестициды в СССР принята след, классификация: чрезвычайно опасные -ЛД50 до 15 мг/кг, высокоопасные 15-150 мг/кг, умеренноопасные- 150-5000 мг/кг малоопасные-св. 5000 мг/кг.
Среди пестицидов, используемых для защиты растений, различают контактные пестициды (действующие в местах соприкосновения) и системные (способные всасываться и передвигаться по сосудистой системе в разные части растения). Как правило, системные пестициды более эффективны.
Простейшие пестициды (сера, соединения As, экстракты некоторых растений) известны с давних пор, но широкое применение пестициды получили после 2-й мировой войны, став неотъемлемой частью сельскохозяйственного производства и важнейшим средством борьбы с членистоногими-переносчиками малярии и других инфекционных заболеваний. Свыше 80% выпускаемых пестицидов используется в качестве химических средств защиты растений, остальные - в быту, в здравоохранении, а также в промышленности (главным образом как антисептические средства).
Применение пестицидов в сельском хозяйстве способствует повышению его продуктивности и снижению потерь, однако сопряжено с возможностью попадания остаточных количеств пестицидов в продукты питания и экологической опасностью, например с накоплением пестицидов в почве, попаданием в грунтовые и поверхностные воды, нарушением естественных биоценозов, вредным влиянием на фауну и здоровье людей. Поэтому за ассортиментом и техникой применения пестицидов установлен жесткий контроль. Наибольшее применение находят пестициды с низкими нормами расхода (5-50 г/га); распространение получили также безопасные синтетические феромоны.
Во всех странах производство и использование каждого из пестицидов допускается лишь с разрешения государственных органов; одновременно устанавливаются ПДК в воздухе и воде, допустимые остаточные кол-ва в продуктах питания, методы аналитического контроля, а также правила транспортировки и хранения пестициды
Мировое производство пестицидов (действующих веществ) около 2 млн. т/год (1984), в том числе в США 535 тыс. т/год (1986), в СССР 327 тыс. т/год (1987). В 1990-2000 ожидается дальнейший рост производства пестицидов, поскольку экологически более безопасные альтернативные методы защиты растений (например, биологический) недостаточно разработаны, особенно в области борьбы с сорняками.
Лит.: Справочник по пестицидам, M. 1985: Мельников H. H. Пестициды. Химия, технология и применение, M. 1987; "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева", 1988, т. 23, № 6; Chemie der Pflanzer.schutz- und Schadlingsbekampfungs-tnittel, hrsg. von R. Wegler, Bd 1-8, В. 1970-82; Cremlyn-R. Pesticides: Preparation and mode of action, Chichester, 1978; Ware G. W. Pesticides: theory and application, S.-F. 1983; Chemistry of pesticides, ed. by K. H. Buchel. N. Y. 1983; The pesticide типиа. ed. by Ch. R. Worthing, 8 ed. Croydon, 1987.
Рекомендуем ознакомится: http://www.chemport.ru