ВАКУУМ (от лат. vacuum - пустота), состояние газа при давлениях значительно ниже атмосферного. Понятие В. применяется обычно к газу, заполняющему огранич. объём, но нередко его относят и к газу, находящемуся в свободном пространстве, напр, в космосе. Поведение газа в вакуумных устройствах определяется соотношением между длиной свободного пробега лямбда молекул (или атомов) и размером d, характерным для данного прибора или процесса. Такими размерами могут быть, напр., расстояние между стенками вакуумного объёма, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами электровакуумного прибора и т. п. В зависимости от соотношения различают: низкий В. средний В. и высокий В.

В вакуумных установках и приборах размером d ~ 10 см низкому В. соответствует область давлений выше 10² н/м² (1 мм рт. ст.), среднему В.- от 10² до 10^-1 н/м²(от 1 до 10^-3 мм рт. ст.) и высокому В.- ниже 0,1 н/м² (10^-8 мм рт. ст.). Область давлений ниже 10^-6 н/м² (10^-8 мм рт. ст.) наз. сверхвысоким В. Однако, напр., в порах или каналах диаметром поведение газа соответствует высокому В. при давлениях, начиная с 10³н/м² (десятки мм рт. ст.), а в камерах для имитации космич. пространства, размеры к-рых достигают десятков метров, границей между средним и высоким В. считают давления 10^-3 н/м²(10^-5мм рт. ст.).

Наиболее высокая степень В., достигаемая существующими методами, соответствует давлениям 10^-13-10^-14н/м² (10^-15-10^-16 мм рт. ст.). При этом в 1 см³ объёма остаётся всего неск. десятков молекул. Достигаемая степень разрежения определяется равновесием между скоростью откачки газа и скоростью его поступления в откачиваемый объём. Поступление может происходить за счёт проникновения газа в вакуумную камеру извне через микроскопич. отверстия (т е ч и), а также в результате выделения газа, адсорбированного стенками или растворённого в них (см. Адсорбция).

Свойства газа в условиях низкого В. определяются частыми столкновениями молекул газа друг с другом, сопровождающимися обменом энергией между ними. Такой газ обладает внутр. трением (см. Вязкость). Его течение подчиняется законам аэродинамики (см. Аэродинамика разреженных газов). Явления переноса (электропроводность, теплопроводность, внутр. трение, диффузия) в условиях низкого В. характеризуются плавным изменением или постоянством градиента переносимой величины. Напр., темп-ра газа в пространстве между "горячей" и "холодной" стенками в низком В. изменяется постепенно. При этом переносимое количество тепла (теплопроводность) или вещества (диффузия) не зависит от давления. Если газ находится в двух сообщающихся сосудах при различных темп-pax, то при равновесии давления в этих сосудах равны. При прохождении тока в низком В. определяющую роль играет ионизация молекул газа (см. Электрический разряд в газе, Ионизация).

В высоком В. свойства газа определяются только столкновениями его молекул со стенками. Столкновения молекул друг с другом происходят редко и играют второстепенную роль. Движение молекул между стенками происходит прямолинейно (молекулярный режим течения газа). Явления переноса характеризуются возникновением скачка градиента переносимой величины на стенках; напр., во всём пространстве между горячей и холодной стенками примерно половина молекул имеет скорость, соответствующую темп-ре холодной стенки, а другая половина - скорость, соответствующую темп-ре горячей стенки, т. е. средняя темп-pa газа во всём объёме одинакова и отлична от темп-ры как горячей, так и холодной стенок. Количество переносимого тепла, вещества и т. д. прямо пропорционально давлению газа. Давление газа, находящегося в сообщающихся сосудах, p₁ и р₂при различных абсолютных темп-pax Т₁ и Т₂ определяется соотношением:

Прохождение тока в высоком В. возможно только в результате испускания (эмиссии) электронов и ионов электродами (см. Термоэлектронная эмиссия. Туннельная эмиссия, Вторичная электронная эмиссия, Фотоэлектронная эмиссия, Ионная эмиссия). Ионизация молекул газа здесь играет второстепенную роль. Она существенна в тех случаях, когда длина свободного пробега заряженных частиц искусственно увеличивается и становится значительно больше расстояния между электродами (см., напр., Магнетрон, Магнитный электроразрядный манометр), или при их колебательном движении вокруг к.-л. электрода (см. Клистрон, Ионизационный манометр).

Свойства газа в среднем В. являются промежуточными между его свойствами в низком и высоком В.

Особенности сверхвысокого В. связаны уже не с соударениями частиц, а с др. процессами на поверхностях твёрдых тел, находящихся в В. Поверхность любого тела всегда покрыта тонким слоем газа, к-рый может быть удалён нагревом (обезгаживани е). После этого поверхностные свойства тел резко изменяются: сильно увеличивается коэфф. трения, в ряде случаев становится возможной сварка материалов даже при комнатной температуре и т. д. Удалённый слой газа постепенно восстанавливается в результате адсорбции молекул газа, бомбардирующих поверхность, что сопровождается изменением её поверхностных свойств. Для изменения этих свойств достаточно образования мономолекулярного слоя газа. Время t, необходимое для образования такого слоя в В., обратно пропорционально давлению. При давлении р=10^-4 н/м² (10^-6 мм рт. cm.) t = 1 сек, при др. давлениях время t (сек) может оцениваться по формуле: t = 10^-6*р, где р - давление в мм рт. ст. (или по формуле t = 10^-4*р), где р - давление в н/м². Эти формулы справедливы, если каждая молекула газа, ударяющаяся о поверхность, остаётся на ней (т. н. коэффициент захвата равен 1). В ряде случаев коэфф. захвата меньше 1 и тогда время образования мономолекулярного слоя соответственно увеличивается. Прир p<10^-6н/м² (10^-8 мм рт. ст.) образование мономолекулярного слоя газа происходит за время, превышающее неск. мин. Сверхвысокий В. определяется как такой В., в к-ром за время наблюдения не происходит существ, изменения свойств поверхности (первоначально свободной от газа) вследствие её взаимодействия с молекулами газа. О получении и применении В. см. Вакуумная техника, об измерении В.- Вакуумметрия.

Лит. см. при ст. Вакуумная техника. А. М. Родин.

ВАКУУМ физический, среда, в к-рой нет частиц вещества или поля. В технике В. наз. среду, в к-рой содержится "очень мало" частиц; чем меньше частиц находится в единице объёма такой среды, тем более высок В. Однако полный В.- среда, в к-рой совсем нет частиц, вовсе не есть лишённое всяких свойств "ничто". Отсутствие частиц в физ. системе не означает, что она "абсолютно пуста" и в ней ничего не происходит.

Совр. понятие В. оформилось в рамках квантовой теории поля. В микромире, к-рый описывается квантовой теорией, имеет место корпускулярно-волновой дуализм: любые частицы (молекулы, атомы, элементарные частицы) обладают нек-рыми волновыми свойствами и любым волнам присущи нек-рые свойства частиц (корпускул). В квантовой теории поля все частицы, в т. ч. и "корпускулы" световых волн, фотоны, выступают на одинаковых основаниях - как кванты соответствующих им физич. полей: фотон - квант электромагнитного поля; электрон и позитрон - кванты элект-ронно-позитронного поля; мезоны - кванты мезонного, или ядерного, поля и т. д. С каждым квантом связаны присущие частицам физич. величины: масса, энергия, количество движения (импульс), электрич. заряд, спин и др. Состояние системы и её физич. характеристики полностью определяются числом составляющих её частиц - квантов - и их индивидуальными состояниями. В частности, у любой квантовой системы имеется вакуумное состояние, в к-ром она вовсе не содержит частиц (квантов). В таком состоянии энергия системы принимает наименьшее из возможных значений, а её заряд, спин и прочие характеризующие систему квантовые числа равны нулю. Эти факты интуитивно понятны: поскольку в вакуумном состоянии нет^ материальных носителей физич. свойств, то, казалось бы, для такого состояния значения всех физич. величиндолжны равняться нулю. Но в квантовой теории действует принцип неопределённостей (см. Неопределённостей соотношение), согласно к-рому только часть относящихся к системе физич. величин может иметь одновременно точные значения; остальные величины оказываются неопределёнными. (Так, точное задание импульса частицы влечёт за собой полную неопределённость её координаты.) Поэтому во всякой квантовой системе не могут одновременно точно равняться нулю все физич. величины.

К величинам, к-рые не могут быть одновременно точно заданы, относятся, напр., число фотонов и напряжённость электрич. (или магнитного) поля: строгая фиксация числа фотонов приводит к разбросу (флуктуациям) в величине напряжённости электрич. поля относительно нек-рого среднего значения (и наоборот). Если число фотонов в системе в точности равно нулю (вакуумное состояние электромагнитного поля), то напряжённость электрич. поля не имеет определённого значения: поле всё время будет испытывать флуктуации, хотя среднее (наблюдаемое) значение напряжённости будет равно нулю. Таким флуктуациям подвержены и все другие физич. поля - электронно-позитронное, мезонное и т. д. В квантовой теории поля флуктуации интерпретируются как рождение и уничтожение виртуальных частиц (т. е. частиц, к-рые непрерывно рождаются и сразу же уничтожаются), или виртуальных квантов данного поля. Наличие флуктуации не сказывается на значениях полного электрич. заряда, спина и др. характеристик системы, к-рые, как уже говорилось, равны нулю в состоянии В. Однако виртуальные частицы точно так же участвуют во взаимодействиях, как и реальные. Напр., виртуальный фотон способен породить виртуальную пару электрон-позитрон, аналогично рождению реальным фотоном реальной электрон-позит-ронной пары (см. Аннигиляция и рождение пар). Благодаря флуктуациям В. приобретает особые свойства, проявляющиеся в наблюдаемых эффектах, и, следовательно, состояние В. обладает всеми правами "настоящих" физич. состояний. Рассмотрим систему, состоящую только из одного реального электрона. Реальных фотонов в такой системе нет, но флуктуации фотонного В. (этот термин и означает отсутствие реальных фотонов) приводят к возникновению "облака" виртуальных фотонов возле этого электрона, а вслед за ними - виртуальных пар электрон-позитрон. Такие пары проявляют себя подобно связанным зарядам в диэлектрике: под действием куло-новского поля реального электрона они поляризуются и экранируют (т. е. эффективно уменьшают) заряд электрона. По аналогии с диэлектриком, эффект экранирования заряда виртуальными частицами наз. поляризацией вакуума.

В результате поляризации В. электрич. поле заряженной частицы на малых расстояниях от неё слегка отличается от ку-лоновского. Из-за этого, напр., смещаются энергетич. уровни ближайших к ядру электронов в атоме (см. Сдвиг уровней). Поляризация В. влияет и на поведение заряженных частиц в магнитном поле. Характеризующий это поведение магнитный момент частицы в итоге отличается от своего "нормального" значения, определяемого массой и спином частицы (см.

Магнетон). Поправки как к уровням энергии, так и к магнитному моменту, составляют доли процента, и теоретически вычисленные значения с очень высокой точностью согласуются с измеренными на опыте.

Лит. см. при ст. Квантовая теория поля. В.П. Павлов.

ВАКУУМ-ИНФИЛЬТРАЦИЯ, метод изучения действия ферментов в живом растении, заключающийся во введении в листья растворов различных веществ. При В.-и. исследуемую часть растения погружают в раствор, над к-рым создают сильное разрежение воздуха. В результате из межклетников выходит воздух, а затем под давлением вновь впущенного воздуха раствор поступает в межклетники. Этим методом были установлены скорость и направление ферментативных реакций в живых тканях. Показано, что соотношение между реакциями синтеза и распада веществ в клетках - характерный признак вида и сорта растения.

Лит.: Курсанов А. Л., Применение метода вакуум-инфильтрации для количественного определения синтезирующего и гид-ролизирующего действия инвертазы в живых растительных тканях, "Биохимия", 1936, т. 1, в. 3; его же, Обратимое действие ферментов в живой растительной клетке, М., 1940.

ВАКУУМ-КОВШ, литейный ковш для извлечения металлургич. расплавов из ванн. В.-к. плотно закрывается крышкой, через к-рую пропущена труба; второй конец трубы погружён в расплавленный металл. В В.-к. насосом создаётся разрежение и металл по трубе засасывается внутрь ковша. В.-к. широко применяется при электролизе алюминия, магния (извлечение шлаков) и др.

ВАКУУММЕТР (от вакуум и ...метр), вакуумный манометр, прибор для измерения давления разреженных газов. Принцип действия, описание устройства и назначения различных В. см. в ст. Вакуумметрия.

ВАКУУММЕТРИЯ (от вакуум и ...метрия), совокупность методов измерения давления разреженных газов. Универсального метода измерений вакуума не существует. При измерении давления основываются на различных физич. закономерностях, прямо или косвенно связанных с давлением или плотностью газа. Единица давления в Между нар. системе единиц (СИ) - ньютон на квадратный метр (н/м²). В вакуумной технике применяется также внесистемная единица мм рт. ст. 1 мм рт. ст. = 133,322 н/м². Измеряют вакуум вакуумметрами, каждый из к-рых имеет свой диапазон измерения давлений (рис. 1). По устройству

Рис. 1. Диапазоны рабочих давлений различных вакуумметров (пунктирными линиями показаны предельные давления).

вакуумметры разделяются на жидкостные, механические (деформац., мембранные и др.), компрессионные (напр., вакуумметр Мак-Леода), тепловые (термопарный и теплоэлектрич.), ионизационные, магнитные, электроразрядные, вязкостные, радиометрические. Этими вакуумметрами измеряют полное давление.

При оценке вакуума, помимо полного давления, часто необходимо измерять парциальные давления компонентов газа. Для этого пользуются нек-рыми типами масс-спектрометров и спец. измерителями. В отличие от аналитич. масс-спектрометров, измерители парциальных давлений не имеют собственной вакуумной системы и устанавливаются непосредственно на откачиваемых объёмах. Диапазон измерений парциальных давлений 10³- 10^-10 н/м²(10-10^-12ммрт. ст.).

Рис. 2. Жидкостный U-обраэный вакуумметр с открытым (а) и закрытым (б) коленом.

В жидкостном (гидростатич.) вакуумметре (рис. 2) газ давит на жидкость, находящуюся в U-образ-ной трубке. В одном из колен нахо-дится газ при измеряемом давлении р_в, а в другом - при известном (опорном) давлении р_к. Если плотность жидкости Q, то разность давления в коленах уравновесится столбом жидкости высотой h:

где g - ускорение свободного падения; обычно Применяемые жидкости (ртуть или вакуумные масла) имеют малое парциальное давление пара при рабочей темп-ре и химически нейтральны по отношению к газам и материалу трубки. Жидкостные вакуумметры бывают с закрытым и открытым коленом, колокольные и др. Недостатки жидкостных вакуумметров: проникновение паров жидкости в вакуумную систему, небольшой диапазон измерения давлений с нижним пределом до 10^-1 н/м² (10~³мм рт. ст.). В механическом вакуумметре газ давит на чувствит. элемент (спиральную трубку, сильфон, мембрану). Напр., в мембранном вакуумметре (рис. 3) мембрана герметически отделяет вакуумную систему от объёма, в к-ром поддерживается постоянное опорное давление, обычно в 100-1000 раз меньше измеряемого. Деформация мембраны передаётся стрелке, передвигающейся по шкале.

Рис. 3. Мембранный вакуумметр:

1 - мембрана; 2 - корпус; 3 -передняя прозрачная поверхность вакуумметра; 4-присоединительный фланец; 5 - система рычагов; 6 - стрелка.

При измерении малых давлений для повышения чувствительности мембрану соединяют с электрич. датчиком. Механич. вакуумметр обычно позволяет измерять давления до 10² н/м² (1 мм рт. ст.). Компрессионным вакуумметром (рис. 4) можно измерять более низкие давления 10^-3 н/л² (10~⁵ мм рт. ст.). Действие такого вакуумметра основано на Бойля - Мариотта законе. Основные части прибора: баллон объёмом V, два капилляра одинакового диаметра d, один из к-рых запаян, и трубка, соединяющая прибор с системой, в к-рой измеряется давление; снизу вводится жидкость (в большинстве случаев ртуть), к-рая отсекает в объёме V газ при измеряемом давлении р и затем сжимает его до давления в малом объёме запаянного капилляра где h - высота части капилляра, не заполненная жидкостью. Давление p₁ определяется по разности уровней столбиков жидкости в запаянном и открытом капиллярах. По закону Бойля - Мариотта р = p₁V₁/V, т. о. измеряемое давление можно определить, если известны d и V.

Показания жидкостных, механич. и компрессионных вакуумметров не зависят от природы газа.

Рис. 4. Схема компрессионного вакуумметра Мак-Леода.

Для измерения вакуума до 10^-2 н/м² (10^-4 мм рт. ст.) можно применять также и тепловой вакуумметр, принцип действия к-рого основан на зависимости теплопроводности разреженных газов от давления. Датчиком прибора служит герметичный баллон с проволокой, нагреваемой электрич. током. При изменении давления в системе изменяется отвод тепла от нити датчика и, следовательно, её темп-pa (при постоянной мощности). Различают термопарные вакуумметры, темп-pa нити к-рых измеряется присоединённой к ней термопарой, и теплоэлектрич. вакуумметры сопротивления, темп-ру нити к-рых определяют по её электрическому сопротивлению.

В ионизационном вакуумметре газ ионизуется к.-л. источником постоянного ионизующего излучения. Интенсивность ионизации газа зависит от давления. В электронных ионизац. вакуумметрах ионизация производится потоком электронов. Обычно такой вакуумметр имеет три электрода (рис. 5): катод К, анод А, создающие электрическое поле, которое ускоряет электроны и сообщает им энергию, необходимую для ионизации; отрицат. коллектор Кол, собирающий образующиеся в газе положит, ионы.

Рис. 5. Схема ионизационного вакуумметра: А - анод; К - катод; Кол - коллектор.

Сила ионного тока в цепи коллектора служит мерой давления газа. Ионизационными вакуумметрами можно измерять вакуум в широких пределах (см. рис. 1). Сверх-высоковакуумным ионизац. вакууммет-

ром, т. н. лампой Байярда-Альперта (рис. 6), можно измерять давления в широких пределах. Этот вакуумметр имеет катод, находящийся снаружи, и коллектор, к-рым служит тонкая про-

Рис. 6. Лампа Байярда-Альперта: 1 - анод; 2- катод; 3 - коллектор; А - анод.

волока, помещённая внутри анодной сетки. Таким вакуумметром можно измерять давления до 10^-8 н/м² (10^-10 мм рт. ст.). Ионизац. вакуумметр Лаффер-ги (рис. 7) работает в магнитном поле. Это позволяет удлинить пути электронов в рабочем пространстве и обеспечить высокую эффективность ионизации при очень малом электронном токе. Нижний предел измерений такого вакуумметра - 10^-11 н/м² (10^-13 мм рт. ст.). Для измерения давлений до 10-5 н/м² (10^-7 мм рт. ст.) применяют ионизационный радио-Рис. 7. Вакуумметр Лафферти: 1 - катод; 2 - анод; 3 - коллектор; 4 - экран; 5 - магнит; Н- напряжённость магнитного поля.

Изотопный вакуумметр (альфатрон), в к-ром ионизация газа осуществляется а-частицами.

В магнитном электроразрядном вакуумметре использована зависимость тока электрич. разряда в магнитном поле от концентрации газа, а следовательно, и от его давления. Этими вакуумметрами также можно измерять сверхвысокий вакуум до 10^-12 н/м² (10^-14 мм рт. ст.). Вакуумметр (рис. 8) состоит из преобразователя, имеющего 2 плоскопараллельные катодные пластины К и помещённый между ними кольцевой анод А, плоскость к-рого параллельна пластинам. Трубка расположена в магнитном поле постоянного магнита с напряжённостью Н= 32 ка/м: (400 э); направление поля перпендикулярно пластинам. Между электродами приложено напряжение U = 2-3 кв через сопротивление R = 1 Мом. Сила разрядного тока служит мерой давления и измеряется гальванометром Г. Совместное действие электрич. и магнитного полей многократно удлиняет траектории электронов и увеличивает вероятность ионизации газа. Это приводит к возникновению и существованию самостоят, разряда при очень низких давлениях. Первыми электроразрядными вакуумметрами измеряли давления до 10^-2 н/м²

(10^-4 мм рт. ст.), а совр. электроразрядными вакуумметрами (в т. ч. выпускаемыми в СССР) - до 10^-12 н/м² (10^-14мм рт. ст.).

Вязкостный вакуумметр применяют в лабораторной практике для измерения давлений до 10^-4 н/м² (10^-6 мм рт. ст.). Принцип его действия основан на зависимости вязкости разреженного газа от его давления. Существуют демпферный вязкостный вакуумметр и вязкостный вакуумметр с диском. В первом мерой давления служит время затухания свободных колебаний к.-л. вибратора в газе. Во втором - вращающийся с большой скоростью диск передаёт через газ вращающий момент др. диску, подвешенному на тонкой нити; угол поворота этого диска служит мерой давления.

В радиометрическом вакуумметре используется радиометрический эффект. Между двумя неодинаково нагретыми пластинами, помещёнными в разреженный газ, возникают силы, отклоняющие пластины на величину, пропорциональную давлению газа.

Рис. 8. Схема магнитного электроразрядного вакуумметра: р - давление,N и S-сев. и юж. полюсы магнита; Л - анод; К - катод; Н - напряжённость магнитного поля; Г - гальванометр.

Показания такого вакуумметра почти не зависят от природы газа. Предел измерения 10^-5 н/м²(10^-7 мм рт. ст.). Лит.: Дэшман С., Научные основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1964; Эшбах Г. Л., Практические сведения по вакуумной технике, М.- Л., 1966; Лекк Д. X., Измерение давления в вакуумных системах, пер. с англ., М., 1966; Востров Г. А. и Розанов Л. Н., Вакуумметры, Л., 1967.

Л. П. Аверина, А. М. Григорьев, Л. П. Хавкин.

ВАКУУМНАЯ АРМАТУРА, комплект вспомогательных, обычно типовых устройств вакуумной системы. Требования, предъявляемые к В. а.: весьма высокая герметичность всех её деталей и соединений и очень малое отделение газа с её стенок и уплотнителей. К В. а. относятся: вентили запорные и регулирующие с ручным (рис. 1), электрич., гидравлич. или пневматич. приводом; затворы для перекрытия проходов с большим поперечным сечением, с теми же видами привода; натекатели клапанного и игольчатого типов, служащие для точного дозирования весьма малых количеств газа, или трубчатого типа, открывающие проток газа при нагревании капиллярной трубки (рис. 2); вводы электроэнергий, охлаждающей воды или жидких газов; окна смотровые для наблюдения за процессами в вакууме и для вывода различных видов излучения; некоторые виды устройств для передачи в вакуумные объёмы механич. движения и др.

Рис. 1. Схема вакуумного сильфонного вентиля с ручным управлением.

К В. а. также причисляют механич. вакуумметры (остальные их типы, ввиду многообразия и сложности, составляют самостоят, область вакуумной техники; см. Вакуумметрия).

Рис. 2. Трубчатый вакуумный натекатель: 1 - капиллярная трубка; 2 - проволока; 3 - подогреватель (показана его обмотка).

Соединения В. а. низкого вакуума ynj лотняются прокладками из вакуумной резины, подвижные штоки - сальниковыми устройствами спец. конструкции. В системах высокого и сверхвысокого вакуума для подвижных штоков обычно применяются сильфоны, отделяющие приводной механизм от вакуумного объёма (см. рис. 1). Прокладки для В. а. сверхвысокого вакуума делают из спец. сортов термостойкой резины, нек-рых видов пластмасс или из пластичных металлов.

Лит.: Ланис В. А., Левина Л. Е., Техника вакуумных испытаний, 2 изд., М.- Л., 1963; Пипко А. И., Плисковский В. Я., Пенчко Е. А., Оборудование для откачки вакуумных приборов, М.-Л., .1965. А. В. Балицкии.

ВАКУУМНАЯ ПЛАВКА, плавка металлов и сплавов под пониженным давлением, чаще всего 10^-1-10^-4н/м² (10^-3- 10^-6 мм рт. ст.). Позволяет эффективно очищать металл от газов (азота, кислорода и водорода), примесей цветных металлов и неметаллич. включений; успешно используется в производстве металлов для особо ответств. изделий. Эту плавку осуществляют в вакуумных электропечах. В. п. металлов и сплавов получила пром. применение в нач. 50-х гг. 20 в. Этим методом в СССР ежегодно выплавляют сотни тыс. т высококачественных сталей, сплавов и чистых металлов.

ВАКУУМНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ, спектроскопия коротковолновой ультрафиолетовой области и мягких рентгеновских лучей (длиной волны от 200 до 0,4- 0,6 нм, или от 2 000 до 4-6 А). Излучение в этом диапазоне длин волн сильно поглощается в воздухе, поэтому в В. с. спектральный прибор, приёмник и источник излучения помещают в герметич. камеру, из к-рой откачан воздух до давления 10^-4-10^-5мм рт. cm. (10^-2-10^-3 н/м²). Камеру часто наполняют инертными газами (напр., гелием), к-рые не поглощают излучение. Источником излучения в В. с. чаще всего служит высоковольтная вакуумная (или "горячая") искра, работающая при напряжении 50 кв и искровом промежутке ок. 1 мм. Установка, создающая искру, помещена в одной камере со спектральным прибором.

Приборы и методы, применяемые в В. с., обладают специфич. особенностями, обусловленными непрозрачностью обычных оптич. материалов для коротковолновой области. Для длин волн меньше 110 нм (1100 А) вместо приборов с обычными призмами и линзами применяют спектрографы с вогнутыми дифракционными решётками из стекла либо изогнутыми кристаллами (напр., слюда), действующими как дифракционная решётка.

Исследование спектров испускания и поглощения в ультрафиолетовой области имеет большое значение для изучения строения внутренних электронных оболочек атома, систематики атомных и электронных молекулярных спектров, для расшифровки спектров звёзд и туманностей. Особенно большое значение имеет В. с. для физики высокотемпературной плазмы.

Лит.: Сойер Р., Экспериментальная спектроскопия, пер. с англ., М. 1953; Гаррисон Д., Лорд Р., Луфбуров Д., Практическая спектроскопия, пер. с англ., М., 1950.

ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА, совокупность методов и аппаратуры для получения, поддержания и контроля вакуума.

История развития физики и химии, а также ряда отраслей пром-сти неразрывно связана с развитием В. т. Герои из Александрии (вероятно, 1 в.) описывает приспособления (рис. 1 и 2), к-рые можно считать прототипами пневматических механизмов, использованных позднее для создания разрежения. Первые опыты с вакуумом относятся к 40-м гг. 16 в. В 1654 нем. учёный О. фон Герике поставил опыт с Магдебургскими полушариями, наглядно показав существование атм. давления. Насос, к-рым он пользовался, был первым насосом для получения вакуума (рис. 3).

Изготовление ламп накаливания (1879) вызвало дальнейшее развитие В. т. Значит, вклад в В. т. внёс нем. учёный В. Ге-де. В 1905 он впервые применил вращат. ртутный насос, в 1913 создал первый молекулярный насос (рис. 4), в 1915 опубликовал отчёт о диффузионном насосе (рис. 5). В 1916 амер. учёный Ленгмюр создал конденсац. парортутный насос (рис. 6).

Быстрое развитие В. т. связано с развитием электроники, ядерной энергетики, ускорительной техники. Совр. достижения в области вакуумной дистилляции, широкое распространение вакуумно-метал-лургич. и вакуумно-химич. процессов, работы в области управляемых термоядерных реакций, техника получения тонких плёнок, особо чистых материалов для космич. летательных аппаратов и испытания этих аппаратов в условиях, близких к космическим, стали возможны только благодаря высокому уровню развития совр. В. т. В июне 1958 в Бельгии состоялся первый Международный конгресс по В. т., решением к-рого было создание Международного общества по вакуумной физике и вакуумной технике.

Вакуумная система, или вакуумная установка, представляет собой ёмкость, соединённую с вакуумными насосами, и включает в себя вакуумметры, вакуумную арматуру, течеискатели и др. устройства. Выбор типа вакуумного насоса для поддержания вакуума при обеспечении заданного процесса определяется рабочим диапазоном давлений насоса и его предельным давлением; быстротой откачки насоса в заданном диапазоне (рис. 7). Порядок получения высокого вакуума следующий: механич. форвакуумными насосами от атм. давления до 10^-1 н/м² (10^-3 мм рт. ст.); диффузионными насосами до 10^-5 н/м² (10^-7 мм рт. ст.): ионно-сорбционными насосами до 10^-9 н/м²(10^-11мм рт. ст.). Достижение давлений порядка 10^-6-10^-7н/м² (10^-8- 10^-9 мм рт. ст.) и меньше невозможно без предварит, удаления газа со стенок откачиваемого объёма.

При последоват. соединении насосов количество газа Q = p₁s₁ = p₂s₂ = .... p_is_i, где p_i - впускное давление; s_i - быстрота откачки. При этом насосы выбирают таким образом, чтобы впускное давление в каждом последующем было заведомо меньше и не достигало допустимого выпускного давления предыдущего. Полнота использования насосов в вакуумной системе определяется быстротой откачки насоса S_H и сопротивлением канала, соединяющего насос с откачиваемым элементом вакуумной системы. Эффективная быстрота откачки

где -пропускная способность ваку-

умпровода, величина, обратная сопротивлению (измеряется в единицах быстроты откачки, л/сек). Следовательно, всегда s_ЭФ < S_H; s_ЭФ < и. Существует следующая зависимость между количеством газа, протекающим через вакуумпровод Q = p_ts_i, пропускной способностью ва-куумпровода и и разностью давлений на его концах: Q = и(р₂ - p₁). Значение и в общем случае определяется природойгаза, его состоянием, геометрией вакуум-провода и режимом течения газа.

Рис. 3. Насос, применённый Герике в опыте с Магдебургскими полушариями. Гравюра 17 в.

Рис. 4. Молекулярный насос Геде: 1 - выпускной патрубок; 2 - впускной патрубок; 3 - ротор; 4 - корпус.

В установках, в к-рых требуемая быстрота откачки столь значительна, что не может быть обеспечена насосами, установленными вне откачиваемого объёма, используют поглощающие свойства распылённого металла, напр, титана, аналогично тому, как это имеет место в ионно-сорбционных насосах. Внутри откачиваемого объёма устанавливают один или несколько испарителей, с помощью к-рых на внутр. стенках камеры осаждается титан. Для удаления газа, не поглощаемого титаном, к откачиваемому объёму присоединяют диффузионный насос.

Рис. 5. Первый диффузионный насос: 1 - испаритель; 2 - паропровод; 3, 5 -вход и выход проточной воды; 4 - диффузионная щель; 6 - термометр; 7 - выпускная трубка; 8 - ртутный затвор: 9 - патрубок первой откачки; 10 - впускная трубка.

Одной из задач В. т. является измерение малых давлений до 10^-12 н/м²(10^-14мм рт. ст.) -а ниже и достижение герметичности вакуумной системы, в особенности в местах соединения отдельных её элементов. Измерение столь малых давлений требует спец. аппаратуры ( См. Вакуумметрия). Обнаружение течей осуществляется спец. течеискателями.

В. т. широко применяют как в пром-сти, так и в лабораторной практике. Напр., массовое производство различных электровакуумных приборов неразрывно связано с совершенствованием получения высокого вакуума и возможностью его поддержания. Изготовление этих приборов требует удаления газов (обезгажива-ния) и использования геттеров для сохранения вакуума. Вакуумную обработку таких приборов производят на многопозиционных карусельных откачных автоматах. Приборы проходят позиции: установку, откачку, прогрев и обезгажи-вание с целью удаления с внутр. поверхностей адсорбированных газов, распыление геттерирующих веществ, отпайку и съём. Очистку и разделение высокомолекулярных кремнийорганич. соединений, продуктов полимеризации, масляных фракций нефти, сложных эфиров, спирта, концентратов витаминов и др. продуктов производят в вакууме 10^-1н/м² (10^-3 мм рт. ст.).

Рис. 6. Первый конденсационный паро-ртутный насос Ленг-мюра: 1 - колба с ртутью; 2 - изолирующая рубашка; 3- трубка для отвода паров ртути; 4 - канал для отвода сконденсировавшихся паров; 5 - ловушка; 6 - трубка для подсоединения насоса к откачиваемому объёму.

В вакууме ведут обезгажи-вание и пропитывают изоляц. материалы, заливают конденсаторы и трансформаторы, пропитывают кабели, сушат вещества (напр., пластмассы), к-рые при атм. давлении не высушиваются. В вакууме также сушат при комнатной и повыш. темп-pax и в замороженном состоянии методом сублимации тер-мочувствит. веществ (яичный белок, ферменты, женское молоко, антибиотики, культуры бактерий, вакцины и т. д.). Вакуумными насосами удаляют растворители из веществ, не допускающих нагревания (напр., взрывчатые вещества), и повышают концентрацию растворов.

Рис. 7. Области действия различных вакуумных насосов (в н/м²): 1 - водокольце-вых; 2 - поршневых; 3 - паромас-ляньгх бустерных; 4 - механических бустерных; 5 -диффузионных;6 - ионно-сорбционных.

Вакуум нашёл применение при термич. или катодном распылении металла для нанесения покрытий и металлизации различных материалов, напр, в производстве оптич. и бытовых зеркал, ёлочных игрушек, отражателей автомобильных и самолётных фар, украшений из металлов и пластмасс. В вакууме производят обработку тканей при крашении, металлизацию бумаги, керамики, матриц граммофонных пластинок и полупроводниковых материалов, нанесение защитных и декоративных плёнок в рабочем диапазоне давлений 10^-2-10^-4н/м² (10^-4- 10^-6 мм рт. ст.).

В металлургии в вакууме восстанавливают металлы из руд и их химич. соединений, производят плавку, рафинирование и дегазацию металлов (см. Вакуумная плавка, Дегазация стали). Процессы плавки, испарения и перегонки металлов в вакууме лежат в основе получения материалов высокой чистоты. Для этого в металлургии применяют высокопроиз-водит. многопластинчатые пароэжектор-ные насосы и бустерные (пароструйные и механические) с рабочим давлением до 10^-2 н/м² (10^-4 мм рт. ст.).

Средства В. т. в совр. экспериментальной физике обеспечивают работы электро-физич. приборов и установок, в к-рых осуществляется движение пучков заряженных частиц. Только в сверхвысоком вакууме возможны исследования физич. свойств поверхностей твёрдых тел, а также нек-рые исследования, требующие получения газов высокой чистоты.

В установках с откачиваемыми объёмами в сотни м³ осуществляют непрерывную откачку множеством (до нескольких десятков) параллельно работающих высокопроизводительных насосов с быстротой откачки от сотен до десятков м³/сек. Наряду с диффузионными насосами широко применяются ионно-сорбционные, обладающие большой быстротой откачки и остаточным давлением ниже 10^-8н/м² (10^-10 мм рт. ст.).

Решение многих сложных проблем науки и техники требует достижения давлений 10^-14 н/м²(10^-15 мм рт. ст.) и ниже, а также измерения таких давлений. Для этого необходимы совершенные измерит, приборы, высокочувствит. методы проверки герметичности и создание достаточных уплотнений в аппаратуре для сверхвысокого вакуума, подготовка и очистка поверхностей откачиваемых объёмов, к-рая исключает выделение этими поверхностями загрязняющих газов.

Лит.: Вакуумное оборудование и вакуумная техника, под ред. А. Гутри и Р. Уокер-линг, пер. с англ., М., 1951; Яккель Р., Получение и измерение вакуума, пер. с нем., М., 1952; Ланис В. А., Левина Л. Е., Техника вакуумных испытаний, 2 изд., М. -Л., 1963; Дэшман С., Научные основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1964; Королёв Б. И., Основы вакуумной техники, 5 изд., М. - Л., 1964; Пипко А.И., Плисковский В. Я., Пенчко Е.А., Оборудование для откачки вакуумных приборов, М.-Л., 1965. И.С.Рабинович.

ВАКУУМНОЕ ЛИТЬЁ, процесс литья, при к-ром заполнение жидким металлом полости литейной формы ведётся в вакууме. При В. л. принудит, заполнение

Схема литья вакуумным всасыванием: 1 - кристаллизатор; 2 - водоохлаждае-мая рубашка; 3 - расплав; 4 - металлическая форма.

формы металлом сопровождается полным удалением из неё газов, что позволяет получать тонкостенные, плотные и высококачеств. отливки. Применяются различные способы произ-ва фасонных отливок методами В. л.: вакуумное всасывание металла в форму, расположенную над расплавом (рис.), после чего кристаллизация происходит при атм. или повышенном давлении; вакуумное всасывание металла с использованием метал-лостатич. давления (форма расположена под металлом); литьё в вакууме под давлением (в машине для литья под давлением при помощи вакуумированных прессформ); вакуумно-центробежная заливка и др. В. л. находит большое распространение в сочетании с вакуумной плавкой для произ-ва фасонных отливок из спец. сталей и сплавов. Вакуум в зависимости от метода находится в пределах 40-0,3 н/м² (0,3-2*10^-3 мм рт. ст.).

М. Я. Телис.

ВАКУУМНОЕ МАСЛО, жидкость с низким давлением пара при комнатной темп-ре; относится к вакуумным материалам. Применяется главным образом как рабочая жидкость в паромасляных насосах и уплотняющая жидкость в ме-ханич. насосах, как смазочный материал трущихся частей вакуумных устройств, а также для наполнения жидкостных вакуумметров. Как рабочая жидкость паромасляных вакуумных насосов, В. м. должно обладать возможно более низкой упругостью пара при рабочей темп-ре в насосе и термич. стойкостью, а также быть химически инертным по отношению к кислороду воздуха и откачиваемым газам.

В. м. получают вакуумной дистилляцией природных и синтетич. жидкостей; по хим. составу различают минеральные, кремнийорганические и др. Наибольшее применение в вакуумной технике нашли минеральные и кремний органич. В. м. В СССР получают следующие минеральные В. м.: ВМ-1, ВМ-2, ВМ-5 - применяют в паромасляных высоковакуумных насосах с предельным вакуумом без охлаждаемых ловушек соотв. не хуже 2,7*10^-4, 4,7*10^-4 и 6,6*10^-6н/м² (2*10^-6, 3,5*10^-6 и 5*10^-8 мм рт. ст.), ВМ-4, ВМ-6 - в механических (форва-куумных) насосах (давление пара соотв. 5,3*10^-3 - 1,3*10^-4 н/м², или 4*10^-5 - 1*10^-6 мм рт. ст. и не выше 1,3*10^-4н/м², или 1*10^-6 мм рт. ст.); масло Г - в паромасляных бустерных насосах (предельный вакуум 10^-2н/м², или 10^-4 мм рт. ст.). За рубежом применяют минеральные В. м,-Вакуойль 220 (Польша), Апиезон В (Англия), Майван 20 (США) и др. В СССР и за рубежом в паромасляных высоковакуумных насосах используют следующие кремнийорганические масла: ВКЖ-94А, ВКЖ-94Б (СССР) - смесь этилполисилоксанов с предельным вакуумом соответственно не ниже 2,7*10^-4 н/м² (2*10^-6 ммрт. ст.) и не ниже 1,3*10^-3 н/м² (1*10^-5мм рт. ст.); смеси метилфенилполисилоксанов-ПФМС- 2/5Л (СССР) с предельным вакуумом не ниже 2,7*10^-4 н/м² (2*10^-6мм рт. ст.), силиконы ДС-702, ДС-703, ДС-704, ДС-705 (США) с предельным вакуумом от 2,7*10^-4 до 6,6*10^-7 н/м²(от 2*10^-6 до 5*10^-9 мм рт. ст.). Кроме того, применяют другие В. м., напр. полифени-ловые эфиры 5Ф4Э (СССР) и Конвалекс-10 (США) с предельным вакуумом от 2,7*10^-7 до 8*10^-7н/м² (от 2*10^-9 до 6*10^-9 мм рт. ст.).

Лит.: Королёв Б. И., Основы вакуумной техники, 5 изд., М.-Л., 1964; Дэшман С., Научные основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1964; Левин Г., Основы вакуумной техники, пер. с англ., М., 1969. Е.Н.Мартинсон.

ВАКУУМНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ, см. Вакуумметрия .

 

ВАКУУМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы, применяемые в вакуумных аппаратах и приборах. Основные требования, предъявляемые к В. м.,- низкое давление пара при рабочих темп-pax и возможность лёгкого обезгаживания. В. м. для оболочек вакуумных приборов, кроме того, должны быть мало газопроницаемы. Давление пара, газоотделение и газопроницаемость В. м.- основные свойства, определяющие верхний предел достижимого вакуума и возможность его сохранения в течение продолжительного времени. Другие требования к В. м. определяются областью их применения (см. Вакуумная техника). Напр., материалы для вакуумных ламп должны обладать достаточной прочностью при высоких температурах и быть хорошими изоляторами или, наоборот, проводниками.

Табл. 1. - Неорганические конструкционные материалы
Материалы	Температура при давлении паров 1 ,3 мн/м2 (10-5 мм рт.ст.), 0С	Температурный коэфф. линейного расширения в интервале от 0 до 1000С (а*107), 0С	Температура плавления, 0С
Металлы
Алюминий	841	238	658
	2564	44	3410
Железо	1083	119	1535
Медь	934	165	1083
Молибден	1955	55	2625
Никель	856	133	1452
Палладий	1157	116	1554
Платина	1585	90	1773,5
Серебро	751	189	960,5
Тантал	2402	65	2996
Титан (иодидный)	1336	81(20-2000С)	1725
Цирконий (иодидный)	1836	54(20-2000С)	1845
Сплавы
Латунь Л-68	-	184	938
Монель	-	137	1250
Нихром	-	125	1400
Фернико (ковар)	-	45-55 (20-3000С)	1450
Сталь нержавеющая
1Х18Н9 (ЭЯ-1)	-	160	1400
1Х18Н9Т (ЭЯ-1Т)		160	1450
Различные материалы
Электрографит	2129	8-18 (продольный)	3800-3900
Слюда (мусковит)	-	30	1300
Кварц плавленый	-	5	1700
Стекло	-	30-120	--
Керамика
Глинозёмистая	-	46-70 (20-1000С)	2000
Магнезиальная		70-80 (20- 1000С)	1600

 

Табл. 2. - Органические конструкционные материалы
Материал	Скорость газоотделения при t20"С		Коэффициент газопроницаемости при t 200С
	(м3*м)/(сек*м2*н/м)		(см3 • см)/ (сек • см2кгс/см2)
	н*м/(м2*сек)	(л*мм рт.ст.*10-3) /(сек*см2)
			гелий	азот	гелий	азот
Резина на основе натурального каучука НК	(5- 8)10-6	(4- 6)10-6	1.3*10-16	2,3 *10-17	1,310-7	2,3*10-8
Резина на основе синтетического нитриль-ного каучука СКН-26	(3-4)10-5	(2-3)10-5	5, 2*10-17	2, 5*10-18	5, 2*10-8	2,5*10-9
Резина на основе синтетического нитриль-ного каучука СКН - 40	(3- 4)10-5	(2-3)10-5	3,6*10-12	3,9*10-18	3,6*10-8	3,9*10-9
Резина на основе поливинилсилоксанового каучука СКТВ-1	(1-3)10-5	(1- 2)10-5 (2500С)		2, 0*10-15(250С)		2,0*10-6 (250С)
	(4- 7)10-7	(3-5)10-7 (150- 2500С)	2,3*10-16	8, 4*10-18	2,3*10-7	8,4*10-9
	(7 - 13)10-7	(5- 10)10-7	2,5*10-17	2,5*10-18	2,5*10-8	2,5*10-9
Полиэтилентерефталат	(3-7)10-8	(2- 5)10-7	7,2*10-18	2,7*10-20	7,2 *10-9	2,7*10-11
Эпоксидная смола ЭД-5 , отверждённая по-лиэтиленполиамином	(3-7)10-4	(2- 5)10-4 (600С)	1,0*10-17	-	1,0*10-8	-

 

Табл. 3.- Вакуумные смазки, замазки, лаки и цементы
Материал	Давление паров при t 200С	tпл 0С	Макс, рабочая темп-ра, 0с	Назначение
	н/мг				мм рт. ст.
Смазки Высоковакуумная	10-4	10-6	-	-40 до + 2000	Уплотнение кранов и пришлифованных соединений
Лубрисил	10-3	10-5	40		То же
Рамзая	10-2	10-4		30	"
Апиезон	10-1	10-3 при 2000С	43	30	"
"	10-8	10-10	47		Пришлифовка соединений с тугой посадкой
Замазки
Пицеин	10-5	10-7		40	Уплотнение стеклянных и металлич. шлифов
Денисона	10-3	10-5		60
Смесь пчелиного воска с каучуком	10-1-10-2	10-3-10-4	60
Апиезон	10-1	10-3	45; 85		Уплотнение постоянных соединений
Менделеева				50
Цемент Хотинского	10-1	10-3		40	Для цоколёвки ламп
Глипталевый лак	3*10-2	2*10-4		200	Заделка царапин, покрытие поверхностей

В. м. можно подразделить на следующие осн. группы: конструкц. материалы, геттеры (газопоглотители), вакуумные масла и материалы, применяемые как рабочие жидкости насосов и вакуумметров (напр., ртуть), замазки, смазки, лаки и цементы. Некоторые свойства важнейших конструкционных В. м. приведены в табл. 1-3.

Металлы идут на изготовление корпусов, насосов, вентилей, оболочек,электродов, газопоглотителей. Стекло - основной материал для колб, трубок, ламп и т. п. Из синтетич. материалов (полиэтилен, политерафторэтилен, полиамид и др.) и резины изготовляют трубки, прокладки и т. п. Вакуумные смазки и замазки служат для уплотнения разъёмных и постоянных соединений. Лаки применяют для заделки царапин, покрытия поверхностей, цементы - для цоколёвки ламп.

Лит.: Балицкий А. В., Технология изготовления вакуумной аппаратуры, 2 изд., М.-Л., 1966; Лебединский М. А., Электровакуумные материалы, 2 изд., М.- Л., 1966. Е. Н. Мартинсон, Е. Г, Плещенко.

ВАКУУМНЫЙ МАНОМЕТР, вакуумметр, прибор для измерения давления разреженных газов. См. Вакуумметрия.

ВАКУУМНЫЙ НАСОС, устройство для удаления (откачки) газов и паров из зам-

кнутого объёма с целью получения в нём вакуума. Существуют различные типы В. н., действие к-рых основано на разных физ. явлениях: механические (вращательные), струйные, сорбционные, конденсационные.

Осн. параметры В. н.: предельное (наименьшее) давление (остаточное давление, предельный вакуум), к-рое может быть достигнуто насосом; быстрота откачки - объём газа, откачиваемый при данном давлении в единицу времени (м³/сек, л/сек); д о-пус тимое (наибольшее) выпуск-ное давление в выпускном сечении насоса, дальнейшее повышение к-рого нарушает нормальную работу В. н.

Механические насосы применяют для получения вакуума от 1 и/л² (10 ^-2 мм рт. ст.) до 10^-8 н/м² (10^-10; мм рт. ст.). В рабочей камере простейшего механич. насоса совершает возвратно-поступательное движение поршень, к-рый вытесняет газ, создавая при обратном ходе разрежение со стороны откачиваемой системы. Поршневые насосы (рис. 1) были первыми механич. насосами. Их вытеснили вращательные насосы. В многопластинчатом вращат. насосе

Рис. 1. Схема (а) и общий вид (6) поршневого насоса: V_o - откачиваемый объём; Vmin и Vmax - соответственно минимальный и максимальный объёмы цилиндра.

(рис. 2) всасывание и выталкивание газа осуществляется при изменении объёмов ячеек, образованных эксцентрично расположенным ротором, в прорезях к-рого помещены подвижные пластины, прижимающиеся к внутр. поверхности камеры

Рис. 2. Схема (а) и общий вид (б) многопластинчатого вакуумного насоса.

и скользящие по ней при его вращении. За счёт большой частоты вращения ротора эти насосы при сравнительно малых размерах обладают большой быстротой откачки (до 125 л/сек). Предельное давление достигает 2000 н/м² (15 мм рт. ст.) в одноступенчатых насосах и 10 н/м²

Рис. 3. Схема (а) и общий вид (б) водокольцевого вакуумного насоса: 1 - водяное кольцо; 2 - серповидная камера.

(10^-1 мм рт. ст.) в двухступенчатых. Аналогично происходит процесс откачки газа водокольцевыми насосами (рис. 3). При вращении колеса с радиальными лопастями, эксцентрично расположенного в камере, вода, заполняющая камеру, увлекается лопастями и под действием центробежных сил отбрасывается к стенке корпуса, образуя водяное кольцо 1 и серповидную камеру 2, в к-рую поступает откачиваемый газ. При вращении колеса ячейки поочерёдно соединяются с каналом, через который откачиваемый газ выходит в атмосферу. Эти насосы пригодны для откачки влажного и загрязнённого газа, кислорода и взрывоопасных газов. Предельный вакуум составляет 95% (в одноступенчатых насосах) и 99,5% (в двухступенчатых насосах) от теоретически возможного; напр., при темп-ре воды 20⁰С - до 7,1 кн/м² (53 мм рт. ст.) в одноступенчатых и 3,1 кн/м² (23 мм рт. ст.) в двухступенчатых насосах.

Для получения среднего вакуума чаще применяют вращательные насосы с масляным уплотнением. Их рабочая камера заполнена маслом, либо они погружены в масляную ванну. Быстрота откачки этих насосов 0,1-750 л/сек, предельное давление 1 н/м² (10^-2ммрт. ст.) в одноступенчатых и 10^-1 н/м² (10^-3 мм рт. ст.) в двухступенчатых насосах. Масло хорошо уплотняет все зазоры, выполняет функцию дополнит, охлаждающей среды, однако при длительной работе сконденсированные пары загрязняют масло. Для предотвращения конденсации паров, возникающей при их сжатии, камеру заполняют определённым объёмом воздуха (балластным газом), к-рый в момент выхлопа обеспечивает парциальное давление пара в паро-воздушной смеси, не превышающее давления насыщения. При этом пары из насоса выталкиваются без конденсации. Такие насосы наз. газобалластными и применяются как форвакуумные (для создания предварит, разрежения).

Двухроторные насосы имеют 2 фигурных ротора, к-рые при вращении входят один в другой, создавая направленное движение газа. Эти насосы обладают большой быстротой откачки и часто применяются как промежуточные (вспомогательные, или бустерные) между форвакуумными и высоковакуумными. Они обеспечивают вакуум 10^-2-10^-3н/м² (10^-4-10^-5 мм рт. ст.) при быстроте откачки до 15 м³/сек (рис. 4).

В молекулярных насосах при вращении ротора в газе молекулы получают дополнительную скорость в направлении их движения. Впервые такой насос был предложен в 1912 нем. учёным В. Геде, но долго не получал распространения из-за сложности конструкции. В 1957 немецкий учёный В. Беккер применил турбомолекулярный насос (рис. 5), ротор к-рого состоит из системы дисков. Таким насосом получают вакуум до 10^-8н/м² (10^-10 мм рт. ст.).

В струйных насосах направленная струя рабочего вещества уносит молекулы газа, поступающие из откачиваемого объёма. В качестве рабочего вещества могут быть использованы жидкости или пары жидкостей. В зависимости от этого насосы называются водоструйными, пароводяными, парортутными или паромасляными.

Рис. 4. Схема двухроторного насоса (а) и установка двухроторного насоса с форвакуумным механич. насосом (б).

По принципу действия струйные насосы бывают эжекторными и диффузионными. В эжекторных насосах (рис. 6) откачивающее действие струи основано на увеличении давления газового потока под действием струи более высокого напора. Такие насосы применяются для получения вакуума 10 н/м²

Рис. 5. Схема турбомолекулярного насоса (a) и установка турбомолекулярного насоса с форвакуумным механическим насосом (б).

Рис. 6. Схема (а) и общийвид (б) многоструйногоэжекторного насоса.

(10^-1 мм рт. ст.). Простым эжекторным насосом является водоструйный насос, распространённый в лабораторной практике, в хим. пром-сти и др. Предельное давление таких насосов не намного превышает давление водяных паров. Напр., при темп-ре воды в насосе, равной 20⁰С, достигаемый вакуум равен 3 100 н/м² (23 мм рт. ст.), а парциальное давление остаточных газов ок. 670 н/м² (5 мм рт. ст.). К эжекторным насосам может быть отнесён вихревой насос (аппарат), откачивающее действие к-рого основано на использовании разрежения, развивающегося вдоль оси вихря (рис. 7). Значительно большей быстротой откачки и более низким предельным давлением обладают насосы, в к-рых рабочим веществом является водяной пар. В многоступенчатых пароводяных насосах быстрота откачки достигает 20 м³/сек, создаваемый вакуум 0,7 н/м² (5*10^-3 мм рт. ст.).

Откачивающее действие диффузионных насосов основано на диффузии молекул откачиваемого газа в области действия струи пара рабочего вещества за счёт перепада их парциальных давлений. В качестве рабочего вещества в 1915 В. Геде применил пары ртути. Ртуть обеспечивает постоянное (для данной темп-ры) давление насыщ. пара, постоянную (для данного давления) темп-ру, остаётся химически неактивной, не боится перегрева, но пары ртути, даже в небольшом кол-ве, опасны для человеческого организма. Одним из заменителей ртути является масло (см. Вакуумное масло). Такие В. н. называются паромасляными. Применение в качестве рабочей жидкости масла

Рис. 7. Схема (а) и общий вид (б) вихревого вакуумного насоса: 1 - центральное сопло; 2 - тангенциальное сопло; 3 - камера завихрения; 4 - диффузор; 5 - улитка.

привело к широкому распространению таких насосов с быстротой откачки до неск. сотен м³/сек при получении вакуума до 10^-6 н/м² (10^-8мм рт. ст.). В паромасляном В. н. последовательно соединены неск. откачивающих ступеней в одном корпусе (рис. 8). Диапазон рабочих давлений трёхступенчатого паромасля-ного насоса 10^-3-10^-1н/м² (10^-5-10^-3 мм рт. ст.).

В сорбционных насосах используют способность некоторых веществ (напр., Ti, Mo, Zr и др.) поглощать газ. Откачиваемый газ оседает на поверхности внутри вакуумной системы. Один из активных -поглотителей постоянно напыляется на поглощающую поверхность (испарительный насос). Поглотителем может быть также пористый адсорбент (см.Лд-сорбционный насос).

Действие ионных насосов основано на ионизации газа сильным электрич. разрядом и удалении ионизованных молекул электрич. полем. Этот способ мало распространён из-за сложности устройства и большой потребляемой мощности, затрачиваемой гл. обр. на создание магнитного поля. При комнатной темп-ре инертные газы и углеводороды практически не поглощаются напылёнными плёнками металлов.

Рис. 8. Схема (а) и общий вид (б) трёхступенчатого паромасляного насоса.

Для их удаления служат комбинированные ионно-сорбционные, или ионно-геттерные, насосы, в к-рых сорбционный способ поглощения химически активных газов сочетается с ионным способом откачки инертных газов и углеводородов. Поглощающая поверхность обновляется осаждением на стенках термически испаряемого титана, а также катодным распылением титана в электрическом разряде или в магнитном поле в электроразрядных или магниторазрядных ионно-сорбционных насосах (рис. 9). Ионно-сорбционные В. н. при предварительной откачке до 10^-2 н/м²(до 10^-4 мм рт. ст.) создают вакуум до 10^-5н/м² (10^-7 мм рт. ст.). Быстрота откачки зависит от рода газа. Напр., быстрота откачки водорода 5000 л/сек, азота 2000 л/сек, аргона 50 л/сек. Достигаемое

Рис. 9. Магнито-разрядный ионно-сорбционный на сое: N, S - северный и южный полюсы; Л - анод К - катод.

предельное давление в хорошо обезгаженных объёмах и без натекания газа ниже 10^-8 н/м²(10^-10 мм рт. ст.).

Действие конденсационных, или крио генных, насосов основано на поглощенш газа охлаждённой до низкой темп-рь поверхностью (рис. 10). Водородно

Рис. 10. Криогенный насос.

конденсационный насос, предложенные Б. Г. Лазаревым с сотрудниками (Фи-зико-технич. ин-т АН УССР), имеет поста янную быстроту откачки в широком диапазоне давлений. Охлаждающий жидкий водород вырабатывается ожижителем, находящимся в установке. Неконденсируемые газы (водород, гелий) откачиваются параллельно включённым насосом, напр, диффузионным. Для включения такогс насоса необходимо предварительное разрежение.

Лит. см. при ст. Вакуумная техника, II. С. Рабинович.

ВАКУУМНЫЙ ПЕРЕКЛАДЧИК, пневмо-механич. устройство для перемещения листовых материалов (бумаги, жести и др.). Рабочими органами транспортирующего механизма В. п. являются резиновые присосы, соединённые с вакуумной установкой. При подходе к пачке листов они присасывают, отделяют верхний лист от пачки и перемещают по заданной траектории. После этого присосы переключаются на атмосферное давление и опускают лист.

При помощи В. п. легко разрешается задача по отделению листа от пачки в условиях производственного потока. В. п. широко используются в полиграфич. технике (самонаклад), в штамповочном и др. произ-вах, оперирующих листовыми материалами, а также лёгкими деталями типа жестяных банок, изделий из пластмасс и плёночных материалов и др.

В. М. Раскатов.

ВАКУУМ-СУСЛО виноградное, вакуум-сок, виноградный мёд, сгущённое в вакуум-аппарате виноградное сусло, содержащее 60-80% сахаров (в основном глюкоза и фруктоза),

а также органич. кислоты (гл. обр. винная и яблочная), минеральные и азотистые вещества. Первоначальное В.-с. изготовлялось в паровых котлах или непосредственно на огне. Такое сгущённое виноградное сусло наз. бекмесом. В.-с.- ценный продукт, используемый в основном в винодельч. произ-ве, в купажах сладких вин. В.-с. в питании - натуральный источник легко усвояемых Сахаров. При высоких концентрациях Сахаров он хорошо хранится, при пониженных - требует для хранения низких температур.

К. С. Попов.

ВАКУУМФАКТОР, 1) отношение действительной быстроты откачки вакуумного насоса к её предельному теоретич. значению (В. часто наз. коэфф. Хо, по фам. японского учёного, который ввёл понятие В.). 2) Малоупотребительный термин, обозначающий отношение ионного тока многоэлектродной электронной лампы к её электронному току, служащее мерой давления остаточного газа в лампе.

ВАКУУМ-ФИЛЬТР, аппарат для разделения суспензий, т. е. жидкостей, содержащих твёрдые частицы во взвешенном состоянии.

Рис. 1. Вакуум-фильтр периодического действия: 1 -суспензия; 2 - резервуар; 3 - фильтрующая поверхность (ткань, сетка, керамич. плитки); 4 - решётка; 5 - штуцер, соединяющийся со сборником фильтрата и вакуум-насосом; 6 - осадок.

Рис. 2. Барабанный вакуум-фильтр непрерывного действия: 1 - барабан; 2 - перегородки; 3 - распределительная головка (золотниковый механизм); 4 - корыто; 5 - нож для срезания осадка; 6 - распределитель воды для промывания осадка; 7, 8 - трубы для откачки соответственно отфильтрованной жидкости и промывной воды; 9 - труба для подачи сжатого воздуха.

Разделение происходит в результате разности давлений, создаваемой вакуум-насосом, над фильтрующей перегородкой и под ней. Известны В.-ф. периодич. (рис. 1) и непрерывного (рис. 2) действия. Последний представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, к-рый изнутри разделён радиальными герметичными перегородками на отдельные ячейки, соединённые трубками с распределит. головкой. По мере вращения барабана в ячейках создаётся вакуум или избыточное давление. При вращении барабан проходит зону фильтрации, где жидкость засасывается в барабан, а твёрдые частицы оседают на фильтрующей ткани. После промывания осадка водой барабан входит в зону сушки, где через осадок просасывается воздух, затем в зону удаления осадка. Здесь изнутри барабана подаётся сжатый воздух, а осадок с поверхности барабана срезается ножом. Известны также дисковые, ленточные, тарельчатые, карусельные и др. В.-ф. непрерывного действия. В.-ф. широко применяют в хим. и др. отраслях пром-сти.

Лит.: Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 7 изд., М., 1961; ЖужиковВ. А., фильтрование, 2 изд., М., 1968. В.Л.Пебалк.

ВАКУУМФОРМОВАНИЕ, метод формования изделий из пластмассовых листов. При В. листовые материалы на основе термопластичных полимеров толщиной до 2 мм закрепляют на форме, нагревают до темп-ры размягчения и затем формуют под действием атм. давления, создавая в полости, образованной листом и поверхностью формы, разрежение (вакуум) порядка 10 кн/м² (100 ммрт. ст.) (см. рис.).

Простейшая вакуумформовочная установка: 1 - форма-матрица; 2 - прокладки; 3 - прижимная рама; 4 - электронагреватель; 5 - лист термопласта; 6 - отверстия в матрице.

Изделия с большой глубиной вытяжки производят позитивным методом В. (материал формуется на поверхности выпуклой формы-пуансона), изделия с малой глубиной вытяжки - негативным методом (материал втягивается в углубления формы-матрицы). Оптически прозрачные детали (напр., колпаки самолётных кабин) получают при т. н. свободном В., когда образующаяся в результате перепада давлений полусфера не касается стенок камеры (форма при этом методе не нужна), благодаря чему готовое изделие имеет гладкую поверхность.

Преимущества В. по сравнению с другими методами формования изделий из листа - малые удельные давления, позволяющие изготовлять формы из легко обрабатывающихся материалов (гипс, дерево, алюминий и Др.). Методом В. получают различные ёмкости, изделия по-лусферич. формы, детали холодильников и т. д.

Лит.: Брацыхин Е. А., Миндлин С. С..Стрельцов К. Н., Переработка пластических масс в изделия, М.-Л., 1966; БернхардтЭ. (сост.), Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М., 1965. Р. В. Тарнер.

ВАКУУМ-ЭКСТРАКЦИЯ, акушерская операция извлечения плода специальным аппаратом - вакуум-экстрактором. В.-э. в акушерскую практику вошла после

сконструирования аппаратов В. Финдер-ле (1952, Югославия) и Т. Мальмстрёмом (1954, Швеция). В СССР оригинальные вакуум-экстракторы предложили К. В. Чачава и П. Д. Вашакидзе (1957) и А. И. Петченко и И. П. Демичев (1957). Вакуум-экстрактор состоит из набора ме-таллич. чашечек (или резинового колпачка) различной ёмкости, соединённых резиновой трубкой с вакуум-аппаратом. Извлечение плода при В.-э. осуществляется за счёт разрежения воздуха (вакуума), которое создаётся специальным шприцем или электроотсосом. В.-э. применяется при слабости родовой деятельности, угрожающей внутриутробной асфиксии плода и др. Вакуум-экстракторы применяют также для стимуляции родовой деятельности.

Лит.: Чачава К. В., Вакуум-экстрактор в акушерстве, Тб., 1962.

В. А. Покровский.

ВАКУФ, см. Вакф.

ВАКФ, вакуф (араб., букв. - удержание), имущество, в соответствии с му-сульм. правом, отказанное гос-вом или отдельным лицом на религ. или благотворит, цели. Ин-тВ. возник в 7-8 вв. в Халифате. Получил распространение во всех мусульм. странах и явился экономич. основой огромного влияния мусульм. духовенства. В. мог состоять из недвижимого и движимого неотчуждаемого имущества. В. были двух родов: основной, когда жертвователь полностью терял право на обращённое в В. имущество, и обычный, когда часть дохода была оставлена в наследств, пользование жертвователю и его потомкам. Управляли В. особые лица (мутавалли или назиры). Во мн. странах мусульм. Востока В. в разной степени сохранился до наст, времени (напр., в Саудовской Аравии и нек-рых др. ).

ВАКХ (греч. ), Бахус (лат. ), в античной мифологии одно из имён Диониса.

ВАКХАНАЛИИ (лат. Bacchanalia),

1) в Др. Риме мистерии в честь Диониса (Вакха), со 2 в. до н. э. приобретшие характер оргий. В В. первоначально участвовали только женщины, потом были допущены и мужчины. В 186 до н. э. специальным постановлением сената В. были запрещены в Италии под страхом уголовного преследования. Однако В. тайно устраивались в нек-рых областях Юж. Италии вплоть до времён империи.

2) (Перен. ) дикий разгул, оргия.

ВАКХАНКА, в античной мифологии спутница бога Вакха.

ВАКХИЛИД, греч. поэт 5 в. до н. э. ; см. Бакхилид.

ВАКЦИНА (лат. vaccinum - коровий, от vacca - корова), препарат, получаемый из микроорганизмов (бактерий, риккетсий, вирусов) или продуктов их жизнедеятельности и используемый для активной иммунизации людей и животных с профилактич. и леч. целями. Впервые В. была применена в 1796 англ, врачом Э. Дженнером, к-рый прививал людям для предохранения их от заболевания натуральной оспой коровью оспу (отсюда назв. "В. ").

Различают В. живые, убитые, химические и анатоксины.

Живые В. приготовляют из специально ослабленных культур микроорганизмов, лишённых способности вызывать заболевание, но сохраняющих свойства размножаться в организме и вызывать иммунитет. Первым живые В. против сибирской язвы (1881) и бешенства (1885) создал франц. микробиолог Л. Пастер. Предложенная в 1926 франц. учёными А. Кальметом и К. Гереном живая туберкулёзная В. (БЦЖ) получила всемирное признание; её применение значительно снизило заболеваемость туберкулёзом. Мн. живые В. созданы сов. учёными: против сыпного тифа (П. Ф. Здродовский, 1957-59), против гриппа (А. А. Смородинцев, В. Д. Соловьёв, В. М. Жданов, 1960), против бруцеллёза (П. А. Вершилова, 1947-51), оспенная (М. А. Морозов, 1941-60) и др. При нек-рых заболеваниях (бешенство, оспа, чума, туляремия) В. являются единственно эффективными прививочными препаратами; как правило, живые В. создают длит, иммунитет.

Убитые В. изготовляют из микроорганизмов, убитых физич. (нагревание) или химич. (фенол, формалин, ацетон) методами. Убитые В. применяют для профилактики лишь тех заболеваний, в отношении к-рых не получены живые В. (брюшной тиф, паратиф В, коклюш, холера, клещевой энцефалит). Они обладают менее выраженными защитными свойствами, чем живые В., поэтому развитие иммунитета наступает лишь после проведения курса иммунизации (вакцинации), состоящего из нескольких прививок.

Химические В. представляют собой вещества, выделенные из бактериальных клеток при помощи различных химич. методов и содержащие осн. компоненты, вызывающие иммунитет. Впервые химич. В. против кишечных инфекций начали вводить в 1941 в составе поливакцины НИИСИ, предложенной сов. учёными Н. И. Александровым и Н. Е. Гефен. Химич. В. применяют против паратифа В, брюшного тифа и рик-кетсиозов.

Развитие иммунитета после введения анатоксинов связано с появлением в крови антител, нейтрализующих действие определенного токсина. Впервые анатоксины были получены в 1923- 1Э26 французским учёным Г. Районом. Анатоксины применяют для профилактики дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены и стафилококковых инфекций.

В. могут быть приготовлены из возбудителя одной инфекции - т. н. моновакцины, или в виде комбинации двух и более возбудителей (п о л и-вакцин ы). При применении поливакцины иммунитет вырабатывается к неск. инфекц. заболеваниям. Способы введения В. различны: для живых В. они в определ. степени связаны с естеств. путями проникновения возбудителя в организм: так, полиомиелитную В. вводят через рот, гриппозную - в полость носа, В. против оспы, сибирской язвы и туляремии - накожно, против бруцеллёза - внутрикожно, сыпного тифа - подкожно; убитые В. и анатоксины вводят подкожно или внутримышечно. С лечебной целью применяют живую В. против бешенства (вакцинотерапия), что является единственным способом защиты человека от развития этого смертельного заболевания. При лечении нек-рых хронич. воспалит, заболеваний, вызванных стафилококками и стрептококками, используют аутовакцины. В СССР вакцины изготовляют научнопроизводств. учреждения; контролирует качество выпускаемых препаратов Гос. контрольный ин-т мед. биологич. препаратов им. Л. А. Тарасевича (Москва). А. X. Канчурин.

Вакцины в ветеринарии. Принципы приготовления и классификация В. против болезней животных не отличаются от медицинских. Из живых В. в вет. практике наиболее широко применяют: сибиреязвенные - СТИ и ГНКИ; против рожи свиней - из штамма Конева и ВР₂; бруцеллёзную - из штамма 19; против холеры, оспы, псевдочумы птиц. Убитые В. используют для профилактики и лечения более чем 20 инфекционных болезней животных.

Лит.: Район Г., Сорок лет исследовательской работы, пер. с франц., М., 1962; Выгодчиков Г. В., Научные основы вакцинносывороточного дела, в кн. : Многотомное руководство по микробиологии, клинике и эпидемиологии инфекционных болезней, т. 3, М., 1964, с. 485-506; К р а в-ченкоА. Т., Салтыков Р. А., Резе-пов Ф. Ф., Практическое руководство по применению биологических препаратов, М., 1968. А. X. Канчурин, С. Г. Колесов.

ВАКЦИНАЦИЯ, применение вакцин с целью предупреждения инфекц. болезней - иммунизации.

ВАКЦИНОТЕРАПИЯ (от вакцина и терапия), метод лечения нек-рых инфекц. болезней введением вакцин. В. основана на учении И. И. Мечникова о фагоцитозе. Под влиянием повторных введений вакцины (через определённые промежутки времени, в определённых дозах, определённое число раз) снижается чувствительность организма к специфич. антигену (возбудителю), происходит т. н. десенсибилизация, увеличивается фагоцитоз специфич. возбудителя, активизируются обменные процессы; в первичном очаге усиливается гиперемия и повышается проницаемость кровеносных сосудов. При стрептококковых, стафилококковых и нек-рых др. заболеваниях для В. применяют аутовакцины. Для В. человека применяют обычно убитые вакцины, к-рые вводят подкожно, внутримышечно, внутрикожно или внутривенно (иногда методы введения комбинируют). Введение вакцины часто сопровождается общей тяжёлой реакцией организма - озноб, повышение темп-ры, усиление потоотделения, обострение болей (лечебный эффект наступает позднее). Противопоказана В. во второй половине беременности, при активных формах туберкулёза, болезнях сердца в стадии декомпенсации, болезнях почек, выраженном атеросклерозе, гипертонической болезни и нек-рых др. (см. также Иммунотерапия).

В. в ветеринарии применяют сравнительно редко, преимущественно при длительно протекающих хронич. локализованных инфекционных заболеваниях, напр, при бруцеллёзе, туляремии, коли-бактериозе, стафилококковых инфекциях и др., для стимулирования процесса образования антител. Для В. используют вакцины из убитых микробов, анавакцины, анатоксины, антивирусы, лизаты микробных тел, аутовакцины, бактериофаги и др.

ВАЛ в машиностроении, вращающаяся (обычно в подшипниках) деталь машины, передающая крутящий момент. В. - одна из основных деталей почти всех машин и механизмов. По конструкции различают прямые (гладкие, ступенчатые, шлицевые кулачковые валы), коленчатые валы, гибкие валы

Ступенчатый вал: 1 - фиксирующий уступ; 2 - переходный уступ; 3 - зубчатое колесо; 4 - шарикоподшипник.

Наиболее распространены прямые ступенчатые В. (рис. ), в к-рых фиксирующие уступы препятствуют осевому перемещению установленных на В. деталей, а переходные уступы разграничивают участки с различными диаметрами и допусками. Расчёт В. производят на прочность, жёсткость и колебания.

ВАЛ (воен. ), высокая земляная насыпь, обычно со рвом впереди, служившая преградой для атакующего противника, боевой позицией обороняющихся - стрелков и артиллерии, прикрытием от прицельного огня и наблюдения противника. В., приспособленный для вооружения артиллерией, наз. артиллерийским; предназначенный только для пехоты - стрелковым. В. широко применялись до 1-й мировой войны 1914-18 при укреплении насел, пунктов, в крепостях и для прикрытия границ. В. состоял из бруствера и валганга (уступчатой площадки). Бруствер служил прикрытием боевой позиции. Валганг располагался 2 уступами: верхний уступ обычно служил для установки орудий и наз. артиллерийским вал-гангом; нижний - для движения орудий и людей и наз. валгангом сообщения.

ВАЛ в архитектуре (в мелкомасштабных профилях - валик), криволинейный архитектурный облом (см. Обломы архитектурные), имеющий в поперечном разрезе вид полукруга.

ВАЛ ОТБОРА МОЩНОСТИ (ВОМ), механизм силовой передачи, при помощи к-рого часть мощности двигателя трактора, самоходного шасси, автомобиля спец. назначения и др. используется для приведения в действие рабочих органов прицепных, навесных или стационарных машин. Крутящий момент ВОМ передаёт один из валов силовой передачи, напр, первичный или промежуточный вал коробки скоростей, либо непосредственно вал двигателя.

ВАЛ ПРИРУСЛОВОЙ ПОДВОДНЫЙ, узкая гряда, протягивающаяся вдоль русла подводной долины. Дл. от неск. км до неск. десятков км; вые. от 5-10 до 20-30 м. Обычно сложена илисто-песчанистым материалом. Образуется в результате отложения осадков мутьевых потоков, стекающих по подводным долинам.

ВАЛ ТЕКТОНИЧЕСКИЙ, относительно узкие (ширина несколько десятков км) и длинные (100-300 км) пологие, нередко асимметричные поднятия, характерные для платформ. Обычно состоят из цепочки или цепочек (сложные валы) брахиантиклинальных складок (плакантиклиналей), расположенных чёт-ковидно или кулисообразно. Большая часть В. т. развивается в пограничных зонах между антеклизами и синеклизами или над разломами фундамента (в связи с подвижками по ним). На более молодых платформах В. т. нередко непосредственно наследуют антиклинальные зоны складчатого основания. ПОВТОРЯЯ их в сильно ослабленном виде. Мн. мелкие поднятия, располагающиеся в пределах В. т., нефтегазоносны. Типичными В. т. на Русской плите являются ОкскоЦнинский, Вятский, ДоноМедведицкий.

В. Е.Хаин.

ВАЛА (Vala) Катри (псевд. ; наст, имя и фам. - Карин Алисе Ваденстрём; Wadenstrom, др. псевд. - Пекка, Виктория, Ильмаринен) (11. 9. 1901, Муонио, Финляндия,-28. 5. 1944, Стокгольм), финская поэтесса и публицист. Лит. деятельность начала в составе группы радикальных писателей "Туленкантаят" ("Факельщики"), выпустив сб-ки романтич. стихов "Далёкий сад" (1924) и "Синяя дверь" (1926). В 30-е гг. выступила в защиту рабочих, против фашизма (ст. "Дух и материя, или Пылесос одинокой женщины", 1945). Сб-ки стихотв. В. "Возвращение" (1934), "Родное гнездо горит" (1942) посвящены социальным проблемам, разоблачению реакции. В. участвовала в организации об-ва "Кийла" (см. Финляндия, раздел Литература). В годы 2-й мировой войны жила в Швеции. В 1945 её прах был перевезён в Хельсинки.

Соч. : Kootut runot, Porvoo - Hels.. 1945.

Лит.: Kailaasta Meriluotoon. Suomalaisten kirjailijain elamakertoja, Porvoo, 1947.

А. А. Монтере, И. Ю. Марцина.

ВАЛААМКА, зобатый сиг (Соregonus lavaretus widegreni), рыбасем. лососёвых; озёрнаяформаобыкновенногосига. Дл. тела до 50 см, весит до 2 кг. Обитает в Ладожском и Онежском озёрах. Особенно многочисленна вблизи о. Валаам (отсюда назв. ). Встречается обычно на глубоких местах; когда В. вытаскивают на поверхность, у неё плавательный пузырь увеличивается в объёме и брюхо выпячивается (отсюда второе назв. ). Питается донными животными. Нерест в нояб. - дек. Имеет местное промысловое значение.

ВАЛААМОВА ОСЛИЦА, согласно древнеевр. мифу (сохранённому в библейской книге Чисел), ослица прорицателя Валаама, на к-рой он ехал к царю гос-ва Моав Валаку, чтобы проклясть израильтян, ведших войну с Моавом, и обеспечить моавитянам победу. Согласно мифу, В. о. вдруг заговорила, увидев трижды преграждавшего ей путь ангела с обнажённым мечом, а Валаам, прибыв к Валаку, вместо проклятия израильтянам, благословил их. В переносном значении В. о. - молчаливый, забитый человек, вдруг произнёсший что-либо достойное внимания. В последнее время в рус. яз. употребляется преим. в ироническом смысле - о молчаливом человеке, неожиданно заговорившем и произнёсшем что-то очень глупое.

ВАЛААМСКИЕ ОСТРОВА, группа островов в сев. -зап. части Ладожского оз., входящая в состав Карельской АССР. В. о. включают остров Валаам и св. 50 мелких. Общая пл. 36 км². Вые. до 70 м. Сложены гранитами и диабазами. Большая часть островов покрыта хвойными лесами. В. о. входили в 12 в. в состав территорий, принадлежавших Новгороду Великому. В нач. 17 в. были захвачены швед, феодалами. В нач. 18 в. вошли в состав Росс, империи. В 1918 захвачены белофинами. В 1940 В. о. возвращены СССР. На о. Валаам находится посёлок гор. типа Валаам, здания б. Валаамского монастыря (осн. в 14 в. ), церковь в псевдорусском стиле в т. н. Белом ските (1850-е гг., арх. А. М. Горностаев), постройки т. н. Красного скита (кон. 19 - нач. 20 вв. ). Турбаза.

Лит.: Лисае. вич И. И., Д у ж н и-ков Ю. А., Кижи. Валаам, Л., 1966.

ВАЛААМСКИЙ МОНАСТЫРЬ, Преображенский, на о. Валаам в Ладожском оз. Основан новгородцами не позднее нач. 14 в. Находясь на границе новгородских владений, служил крепостью и много раз отражал нападения шведов. В 1611 был разорён шведами. Восстановлен по указу Петра I в 1715. В. м. был известен строгим уставом. Использовался как монастырская тюрьма. Славился хорошо организованным х-вом: молочным животноводством, садоводством, огородничеством, рыбной ловлей и кустарными промыслами. В. м. принадлежало ок. 40 небольших островов с 130 дес. земли, пригодной для посевов и сенокоса. В х-ве В. м. использовался труд монахов, многочисл. богомольцев и крестьян. Значит, статьёй дохода были щедрые взносы великих моек, князей и царей. В. м. сохраняется как ист. -ар-хит, памятник.

ВАЛАГИНСКИЙ ХРЕБЕТ, горный хребет в ср. части системы Вост. Хребта п-ова Камчатка. Дл. 150 км. Вые. достигает 1794 м (г. Кудряш). Сложен кристаллич. сланцами, гранитами и вулканич. лавами. Крутые склоны хребта покрыты лесами из кам. берёзы, выше - кустарниковыми зарослями и высокотравными лугами.

ВАЛАМАЗ, посёлок гор. типа в Красногорском р-не Удм. АССР. Расположен в 89 км к Ю. -З. от г. Глазов. 2,9 тыс. жит. (1968). 3-д стеклянной тары, про-из-во лыж.

ВАЛАМАТ-ЗАДЕ Гафар Рустамович [р. 26. 4 (9. 5). 1916, Ходжент, ныне Кайрак-кум Тадж. ССР], советский артист балета, балетмейстер, режиссёр, нар. арт. Тадж. ССР (1945). Чл. КПСС с 1942. В 30- 40-х гг. учился в муз. театр, техникуме в Ленинабаде, хореографич. уч-ще и Ин-те театр, иск-ва им. А. В. Луначарского в Москве. В 1951-63 гл. балетмейстер Театра оперы и балета им. С. Айни (Душанбе). Поставил танцы в первом тадж. балете "Ду гуль" ("Две розы") Ленского (1941), а также балеты "Лейли и Меджнун" Баласаняна (1947; Гос. пр. СССР, 1949), "Бахчисарайский фонтан" Асафьева (1954), "Голубой ковёр" Воль-берга (1958, автор сценария), оперы "Восстание Восэ" Баласаняна (1958), "Проделки Майсары" Юдакова (1962) и др. С 1963 директор и художеств, руководитель тадж. филармонии им. Рудаки. С 1965 руководит ансамблем танца "Лола". Деп. Верх. Совета Тадж. ССР 2-5-го и 7-го созывов. Награждён орденом Ленина, 3 др. орденами, а также медалями.

ВАЛАНЖИНСКИЙ ЯРУС (по замку Валанжен, Valangin, около Невшателя в Швейцарии), второй снизу ярус меловой системы [см. Меловая система (период)]. Выделен Дезором в 1853. В типовом местонахождении сложен известняками с мор. ежами, пелециподами и аммонитами. Повсеместно выделяется в области Тетиса (Альпы, Карпаты, Кавказ). В умеренных широтах Сев. полушария сложен глинами с Polyptychites.

ВАЛАНС (Valence), город в Юго-Вост. Франции на лев. берегу Роны. Адм. ц. департамента Дром. 64 тыс. жит. (1968). Трансп. узел (автодорог и ж. д. ). Металлургия, часовое произ-во, пищевая, текстильная (гл. обр. шёлковая), кожевенная пррмышленность, бумажная и картонная фабрики. Рынок вина и фруктов.

1. Валаамский (Преображенский) монастырь. 2. Валаамские острова.

ВАЛАНСЬЕНН (Valenciennes), город на С. Франции, в деп. Нор, на р. Шельда, близ белы, границы. 47,6 тыс. жит. (1968). Ж. -д. узел. В. находится в зоне простирания крупного кам. -уг. бассейна. Металлургия и трубопрокатное произ-во, текст., сах., хим. пром-сть; старинное произ-во кружев.

ВАЛАНСЬЕНН, Нор и Па-декале, самый крупный по запасам и добыче угольный бассейн Франции. Расположен на С. -В. страны, протягиваясь полосой дл. св. 100 км и шир. 10-15 км от Ла-Манша до границы с Бельгией (вост. продолжение его в пределах Бельгии носит назв. Льежского бассейна). Пл. до 1000 км². Угленосность приурочена к отложениям верх, карбона, представленного двумя ярусами: слабоугленосным намюрским и вестфальским ярусом, содержащим основные угольные пласты. Бассейн представляет собой крупную асимметричную синклиналь, входящую в краевой прогиб герцинской складчатой зоны. Поперечным поднятием бассейн делится на зап. часть - Па-декале и восточную - бассейн Нор.

Угленосная толща мощностью 2000- 2200 м содержит 70-80 пластов и прослоев угля, из к-рых 50 пластов имеют рабочую мощность 0,6-1,6 м. Угли характеризуются малым содержанием влаги, золы, серы и высокой 33,5- 35,6 Мдж1кг (8000-8500 ккал/кг) - теплотой сгорания. Преобладают угли спекающиеся (60-65% всех запасов, из них половина может быть использована для коксования). Запасы тощих углей составляют 15-20%. Разработки ведутся на глубинах 800-1000 м и сопровождаются выделением большого количества газов; запасы исчисляются до глуб. 1200 м в 1,62 млрд. т, до 1800 м-4,59 млрд. т. При общей добыче угля во Франции (50-55 млн. те) на долю В. приходится ок. 50%.

Лит .. 'Матвеев А. К., Угольные месторождения зарубежных стран, М., 1966.

А. К. Матвеев.

ВАЛАНЧЮС Мотеюс [16 (28). 2. 1801, дер. Насренай, ныне Кретингского рна,- 17(29). 5. 1875, Каунас], литовский писатель. Был проф. Петерб. духовной академии. С 1850 католич. епископ Жемай-тии. Вёл просветит, работу, издавал много брошюр и книг духовного содержания, организовал начальные школы и библиотеки. Во время восстания 1863 сыграл реакц. роль, пытаясь отвлечь крестьянство от борьбы с помещиками. Издал сб. литов. пословиц (1867). В повести "Юзе из Паланги" (1869) и в рассказах (сб-ки "Книжка для детей", 1864; "Книжка для взрослых", 1868) В. преследовал дидактич. цели, но вместе с тем правдиво и красочно нарисовал нар. быт и нравы.

Соч. : Rinktine, Kaunas, 1960; Palangos Juze, Vilnius, 1965.

Лит.: Lietuviii literatures istorja, t. 2, Vilnius, 1958.

ВАЛАХИ, народность, вошедшаявсоставрумынскойнации. См. Румыны.

ВАЛАХИЯ (рум. Тага Romaneasca, букв. - румынская земля), ист. область на Ю. СРР, между Карпатскими горами и р. Дунай. Река Олт делит терр. В. на две части - Мунтению (Великая В. с центром Бухарест) и Олтению (Малую В. с центром Крайова). Административно терр. В. входит (с 1968) в состав уездов Арджеш, Брэила, Бузэу, Вылча, Горж, Долж, Дымбовица, Илфов, Мехединци, Олт, Прахова, Телеорман, Яломица.

Древняя история В. восходит ко 2 в. н. э. В 106 терр. В., населённая гето-да-кийскими племенами, была завоёвана Рим. империей, в составе к-рой она находилась до 271. В кон. 3 в. на терр. В. вторглись готы и гепиды, в 4-6 вв. - гунны и авары, в 6 в. здесь появились слав, племена. В общении со славянами происходила эволюция языка, культуры местных племён. В кон. 8-10 вв. значит, часть терр. В. входила в состав 1-го Болг. царства. В это время здесь формируются феод, отношения, завершается процесс создания вост. -романской народности- влахов, или волохов. В 11 -12 вв. терр. В. подверглась нападениям печенегов, половцев, торков: в 13 в. часть терр. В. оказалась под игом тат. -монг. захватчиков. Ок. 1324 В. становится самостоятельным гос-вом. В 15-1-й пол. 16 вв. В., Молдова и Трансилъвания вели тяжёлую борьбу с Османской империей, пытавшейся подчинить Дунайские княжества. Однако ещё неокрепшее феод, гос-во В. было вынуждено признать зависимость от султанской Турции. С 15 в. В. начала платить ей дань, а в 16 в. полностью попала под её господство. В 16-1-й пол. 17 вв. юридически оформляются крепостные отношения в В. В кон. 16 в., в правление валашского господаря Ми-хая Храброго (правил 1592-1601), были разгромлены тур. войска и произошло объединение В., Молдовы и Трансиль-вании в одно гос-во. Однако вскоре это гос-во распалось, и зависимость рум. княжеств от Османской империи возобновилась. С кон. 16 в. на основе совместной борьбы против тур. агрессии окрепли политич. связи В. и Молдовы с Россией. В кон. 17 - нач. 18 вв. при господаре К. Брынковяну установились постоянные дипломатич. отношения В. с Россией. После 1716 Турция стала назначать господарей в В. преим. из числа трековфанариотов. В В. усилилась борьба против социальноэкономич. и нац. -политич. гнёта. Большой размах приобрело гайдучество (см. Гайдуки). Во 2-й пол. 18 в. в В. начали возникать суконные, бумажные, стекольные и др. предприятия мануфактурного типа.

В 20-50-х гг. 19 в. в В. и Молдове развернулось сильное нац. -освободит, движение. Крупнейшее ъ истории В. Валашское восстание 1821 под рук.

Т. Владимиреску было подавлено тур. войсками, однако оно положило конец фанариотскому режиму в В. По Аккер-манской конвенции 1826, заключённой Россией с Турцией, в В. восстанавливалось внутр. самоуправление. Адриано-польский мирный договор 1829, завершивший рус. -тур. войну 1828-29, обеспечил автономию В., гарантом к-рой выступала Россия. В 1829-34 В. находилась под управлением России. В 1831 в В. была введена первая конституция - т. н. Органический регламент. В 1847 была ликвидирована таможенная граница между В. и Молдовой. В 40-х гг. 19 в. в обществ, жизни В. получает распространение революц. -демократич. течение, видным представителем к-рого был Н. Бэлческу. В 1848 в В. (под влиянием революций в ряде европ. стран) произошла бурж. -демократич. революция, к-рая была подавлена. Среди населения В. росло стремление к объединению с Молдовой в единое гос-во. 24 янв. 1859 созванное в соответствии с Парижской конвенцией 1858 Великобритании, Австрии, Франции, России, Пруссии, Турции и Пьемонта Избират. собрание (состояло в основном из помещиков и купцов) избрало господарем В. полковника А. Кузу. Он же 5 янв. 1859 был избран на престол в Молдове. Т. о., завершилось объединение В. и Молдовы в единое гос-во, к-рое вскоре стало называться Румынией (см. Румыния, раздел Исторический очерк).

Лит. Шалаузов С. Н., Румынские гос-подарства Валахия и Молдавия в историкополитическом отношении. СПБ, 1859: В иноградов В. Н., Россия и объединение румынских княжеств, М., 1961; Daiсоviciu H., Dacii, Buc., 1965; Studii privind Unirea Principatelor, Вис.. 1960.

ВАЛАХСКАЯ НИЗМЕННОСТЬ, употребляемое иногда наименование Нижнедунайской равнины в Румынии.

ВАЛАШСКОЕ ВОССТАНИЕ 1821, Восстание Владимиреску, нар. восстание в Дунайских княжествах, направленное против гнёта местных бояр и трековфанариотов, а также против тур. владычества. Его движущими силами были крестьяне, торговцы и ремесленники, зарождающаяся буржуазия. Восстание было подготовлено и проходило под рук. Т. Владимиреску. Началось в янв. в Олтении, откуда перекинулось на всю Валахию и нек-рые р-ны Молдовы. Войско восставших возросло до 10 тыс. чел. 21 марта армия повстанцев вступила в Бухарест. Бояре призвали в страну тур. войска, к-рые в нач. мая ворвались на терр. Валахии и 16 мая подошли к Бухаресту. Чтобы выиграть время для организации отпора туркам, Владимиреску вступил с ними в переговоры. В ночь на 27 мая, заподозренный в сотрудничестве с турками, он был захвачен "гетеристами" (см. Гетерии), возглавлявшимися А. Ипсиланти, и убит. Восстание было жестоко подавлено тур. войсками. Практич. результатом восстания была ликвидация фанариотского режима. Лит.: Самойлов С. И., Народноосвободительное восстание 1821 г. в Валахии, "Вопросы истории", 1955, № 10; В е г i tide i D. si Mutascu Т., Aspectele militare ale rascoalei populare din 1821, Buc., 1962. •

Т. Владимиреску (справа) с группой повстанцев.

ВАЛБЖИХ (Watbrzych), город на Ю. -З. Польши, во Вроцлавском воеводстве, в Судетах. 126 тыс. жит. (1968). Ж. -д. узел. Центр старейшего в Европе Валб-жихского (Нижнесилезского) кам. -уг. басе, (разработки угля с 14 в. ). Добыча коксующихся углей и произ-во кокса (ок. 2 млн. т в год). "ГЭС. Тяжёлое машиностроение (горное оборудование), сернякислотная, стекольная и фарфорофаянсовая пром-сть. Близ В. - горный курорт ЩавноЗдруй.

ВАЛВАСОР (Valvasor) Иван Вайк-хард (28. 5. 1641, Любляна, - 19. 9. 1693, Кршко), югославянский историк. Происходил из итал. торг, семьи. Жил в Крайне (Словения). Учился в иезуитском колледже в Любляне. Ист. -ге-огр. сочинения В. о словенских землях положили начало историографии Словении. Труд В. "Слава герцогства Край-ны" (1689, на нем. яз. ) является важным источником по истории Словении 16- 17 вв., особенно периода Реформации и Контрреформации. В. был избран (1687) чл. Королев, об-ва в Лондоне.

ВАЛГА, город, центр Валгаского рна Эст. ССР. Расположен на границе Эст. в Латв. ССР, на р. Педели (басе. оз. Выртсъярв). К В. примыкает г. Валка (Латв. ССР), составляя с ним по существу один город. Ж. -д. узел (линии на Ригу, Тарту, Псков). 15,9 тыс. жит. (1969). Заводы комбинированных кормов и винный, швейная фка; произ-во мебели. Краеведческий музей. Город образован в 1584.

ВАЛДАЙ, город, центр Валдайского рна Новгородской обл. РСФСР. Расположен на Валдайском оз. Ж. -д. станция на линии Бологое - Псков, от В. - ветка (58 км) на Крестцы. 11,9 тыс. жит. (1969). Заводы: механический (заточные станки, насосы), металлоизделий, авторемонтный, плодоовощной, молочный, трикотажная фабрика, рыбокомбинат. С. -х. техникум. Город образован в 1770. Славился кустарными промыслами (про-из-вом ямщицких колокольчиков и художеств, строчкой).

ВАЛДАЙСКАЯ ВОЗВЫШЕННОСТЬ, В а л д а и, возвышенность в сев. -зап. части Русской равнины, в пределах Ленинградской, Новгородской, Калининской, Псковской, Смоленской обл., протяжённостью более 600 км. С В. в. берут начало реки: Волга, Зап. Двина, Ловать, Мета, Сясь, Молога и др. Вые. от 150 до 250 м, наибольшая - 343 м (в верховьях р. Цны). В основании В. в. находятся коренные породы (каменноугольные известняки, мергеля, глины), слагающие сев. -зап. крыло Моск. синекли-зы и перекрытые ледниковыми и водноледниковыми отложениями. В состав В. в. обычно включают Тихвинскую, Ме-горскую гряды, Вепсовскую возвышенность и др. Сев. -зап. склон В. в. крутой (ВалдайскоОнежский уступ), юго-восточный - пологий. Рельеф моренный, холмисто-грядовый. Много озёр: Верхневолжские озёра (Пено, Вселуг, Волго), оз. Селигер и др. Сильно заболочена. По юго-вост. окраине В. в. (область холмисто-озёрного рельефа) проводится граница Валдайского (Осташковского) оледенения. Район туризма.

ВАЛДАЙСКОЕ ОЗЕРО, В а л д а и, озеро в средней части Валдайской возв. в Новгородской обл. РСФСР. Пл. (без островов) 19,7 км². Ср. глуб. 12 м, наибольшая 60 л. В ср. части делится островом на два равных плёса. Протокой (дл. 150 м) соединяется с оз. Ужин. В озеро впадают мелкие речки, вытекает Валдайка. Замерзает в нач. декабря, вскрывается в нач. мая. На берегу В. о. расположен г. Валдай.

ВАЛДАЙСКОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ, последнее антропогеновое оледенение Вост. -Европ. равнины, во время к-рого ледники доходили до совр. Валдайской возв. Назв. предложено И. П. Герасимовым и К. К. Марковым. См. Антропогено-вая система (период).

ВАЛДЕМАР Кришьян Мартынович [20. 11(2. 12). 1825, Вец-Юнкур, ныне Тал-синский р-н Латвийской ССР,- 25. 11 (7. 12). 1891, Москва], латышский общественный деятель, публицист и экономист., Идеолог латыш, буржуазии, видный участник движения *,младолатышейъ. Сын зажиточного крестьянина. По окончании Дерптского (Тартуского) ун-та (1858) работал в Петербурге, с 1867-в Москве (как журналист и специалист по мореходству). В 1862-65 издавал и редактировал первую нац. латыш, бурж. -либер. газ. "Пе-тербургас авизес" ("Петербургская газета"), вокруг к-рой группировались младолатыши. Выступал за капиталис-тич. способ произ-ва, против привилегий прибалт. нем. баронов и бюргеров, призывал латышей к накоплению знаний и участию в торг, и пром. предприятиях, к борьбе за нац. и экономич. самостоятельность, к сотрудничеству с Россией. Был сторонником реформ, проводимых пр-вом (выступал за продажу прибалт. крестьянам арендуемых ими земель, за улучшение школьного дела и др. ), и противником революц. -демократич. движения. В. - автор работ: "300 рассказов" (1853), "Народные школы России с точки зрения народного хозяйства" (1861), "Положение крестьян Прибалтики, особенно Лифляндии" (1862), "Латышскоруссконемецкий словарь" (1879) и др.

Соч. : Raksti, sej. 1-2, Riga, 1936-37.

Лит.: Против идеализации младолатыш-ского движения. [Сб. ст. ], Рига, I960; Nied-reJ., KrisjanisValdemars, в кн. : Latviesuliterature, [t. ] 2, Riga, 1953.

К. Я. Страздин.

ВАЛДЕМАРПИЛС, город в Талсинском р-не Латв. ССР. Расположен на С. -З. республики у оз. Сасмака, в 28 км к С. от ж. -д. станции Стенде (на линии Елгава - Вентспилс). 3,4 тыс. жит. (1969). В. основан в нач. 17 в. Город - с 1920.

ВАЛЕ, город (до 1962 посёлок) в Ахал-цихском р-не Груз. ССР. Конечная ж. -д. станция ветки от линии Самтредиа - Тбилиси. 10,3 тыс. жит. (1968). Добыча (с 1946) бурого угля (Ахалцихское месторождение). Гипсовый завод.

ВАЛЕВО (Валево), город в Югославии, на 3. Сербии, в басе. р. Колубара. 28 тыс. жит. (1965). Металлообработка, кож., деревообр., пищ. пром-сть.

ВАЛЕВСКИЙ (Walewski) Александр Флориан Колонна (4. 5. 1810, Валеви-це, Польша,-27. 9. 1868,Страсбург), граф, французский гос. деятель. Сын Наполеона 1 и польской графини М. Валевской. Участник Польского восстания 1830-31, В. после его поражения поселился в Париже. При Луи Наполеоне Бонапарте (см. Наполеон III) был посланником во Флоренции, Неаполе, Мадриде, Лондоне. Активно содействовал англо-франц. сближению, направленному против России. В 1855-60 мин. иностр. дел, в 1860-63 гос. секретарь; в 1865-67 пред. Законодат. корпуса.

ВАЛЕЕВ Акрам Мухаррамович (28. 7. 1908, дер. Аблай,-19. 3. 1963, Уфа), башкирский советский писатель. Чл. КПСС с 1944. Род. в крест, семье. Окончил пед. ин-т. Печататься начал в 1928. Осн. тема сб-ков стихов "Сила" (1931), "Башкирия, тебя пою!" (1932), "Стой, кто идёт?" (1935) - коренные перемены в жизни башк. народа. Автор сб-ков рассказов и очерков: "Записки дальневосточника" (1935), "Нам" (1937), "Я с Дальнего Востока" (1940). В романе "Первые шаги" (1952) показано формирование башк. сов. интеллигенции. Романы "Майский дождь" (1959) и "Цветок шиповника" (1963) воспроизводят картины борьбы колх. крестьянства за подъём с. х-ва.

ВАЛЕЖНИК, лежащие на земле деревья или их части. В. образуется при естественном отмирании дерева, ветровале, буреломе, навале снега, неполной уборке порубочных остатков и др. Накопление В. в лесу значительно понижает санитарное состояние древостоя, увеличивает пожарную опасность и создаёт условия для размножения вредных насекомых и грибов. Поэтому В. следует убирать из насаждений. Древесина В. по качеству ниже древесины свежесрубленных деревьев. Из свежего В. заготовляют деловую древесину; мелкие части пережигают в уголь, используют на дрова.

ВАЛЕК Антон Яковлевич (парт, псевд. Яков) (1887-8. 4. 1919), деятель рево-люц. движения. Чл. Коммунистич. партии с 1903. Род. в Харькове в семье рабочего; работал в Харьковском ж. -д. депо. Участник вооруж. восстания 1905 в Харькове. Подвергался арестам и ссылкам. Вёл парт, работу на Урале, в Ср. Азии, в Сибири. В 1917 чл. Петрогр. совета. С 1918 на парт, работе в Омске, Тюмени и Екатеринбурге. Возглавлял подпольную работу в тылу белогвард. войск Колчака. Группа В. (Якова) 1 апр. 1919 была раскрыта вражеской контрразведкой, 8 апр. члены её изрублены белогвардейцами в лесу близ Верх-Исетского завода.

ВАЛЁК, конёк (Coregonus cylindra-ceus), рыба сем. лососёвых. Дл. тела до 40 см, форма - вальковатая (отсюда назв. ). Чешуя на боковой линии более мелкая, чем на остальном теле. Населяет реки Вост. Сибири (от Енисея до Колымы). В реках Сев. Америки представлен особым подвидом. Предпочитает реки с быстрым течением и каменистым дном. Нерест в сент. -окт. Плодовитость от 4,6 до 14,3 тыс. икринок. Имеет небольшое промысловое значение.

ВАЛЕНСИЙСКИЙ ЗАЛИВ (Golfo de Valencia), залив Средиземного м. у вост. берега Испании. Глуб. до 500 м. Ср. -годовая темп-pa воды 18°С. Солёность 37,0°1оо- Приливы смешанные, их вые. 0,1 м- Крупный порт Валенсия.

ВАЛЕНСИЯ (Valencia), область у средиземноморского побережья Испании. Пл. 23,3 тыс. км2. Нас. 2 870 тыс. чел. (1969). Включает провинции Аликанте, Касте-льон-де-ла-Плана и Валенсию. Города (св. 50 тыс. жит. ): Валенсия (гл. город), Аликанте, Эльче, Кастельон-де-ла-Плана, Алькой.

Вдоль берега моря - узкая полоса аллювиальной низменности, обрамлённая на. 3. отрогами Андалусских (Кордильера-Бетика) и Иберийских гор, вые. до 1300-1800 м. Сухой средиземноморский климат; осадков до 500 мм в год. Наиболее крупные реки: Хукар, Турия, Сегура. Преобладает растительность типа маквис и гарига.

В. - агр. -индустриальная область. Осн. отрасль с. х-ва - товарное, б. ч. экспортное, плодоводство. Уэрта - р-н искусственно орошаемых садов и огородов, даёт ок. ⁶1₇ общеисп. сбора апельсинов, более ⁹1ю мандаринов, почти '14 лимонов, Vs всего произ-ва фруктов (без цитрусовых). На В. приходится более '1з производимого в стране риса, более '1з миндаля, более *1ю винограда, почти '1з шёлка-сырца. В структуре обрабатываемых земель под плодовыми культурами 60% площади, под зерновыми (преим. пшеница) всего 14%.

Из отраслей пром-сти (занято ок. 190 тыс. чел. в 1965) наиболее развита текстильная пром-сть (гл. центры Алькой и Валенсия). Предприятия пищевой (виноделие, плодоконсервное произ-во) пром-сти. Чёрная металлургия (завод в г. Сагунто, дающий ок. '1in общеисп. произ-ва чугуна, стали и проката) и машиностроение, в частности судостроение (в г. Валенсия), моторостроение (в г. Ма-нисес), авиац. пром-сть (в г. Кастельон-де-ла-Плана); предприятия алюминиевой (Аликанте) и нефтеперераб. пром-сти. Произ-во электроэнергии (св. 1,1 млрд. квт-ч в 1965), гл. обр. ГЭС.

Э. С. Одессер.

ВАЛЕНСИЯ (Valencia), город на В. Испании, центр ист. области и провинции Валенсия. 499 тыс. чел. (1968). Третий по численности населения город в стране (после Мадрида и Барселоны). Крупный порт (грузооборот св. 3,3 млн. т, 1965) на Средиземном м., в устье р. Турия (Гуадалавьяр), наиболее близкий к Мадриду. Ж. -д. узел. Экономика связана гл. обр. с с. х-вом. В. является центром Уэрты - района орошаемого товарного земледелия (цитрусовые, ранние овощи, рис), значит, часть продукции к-рого идёт на экспорт (в сыром или переработанном виде). Произ-во фрунтово-овощных консервов, соков, таб. изделий, тары, обёрточной бумаги. В В. имеются судоверфи, вагоноремонтный з-д; моторостроение (в городе-спутнике Манисес), текст. (в т. ч. джутовая), хим. пром-сть, произ-во кустарных изделий.

Внутри бульварного кольца (по трассе древних стен) -Старый город с садами около зданий, покрытых цветной майоликой (готический собор 13-14 вв. ; шёлковая биржа "Лонха де Седа", 15 в. ; Колехио дель Патриарка, 16 в. ; дворец Агуас, сер. 18 в., ныне Музей керамики). Южнее - регулярные районы 19-20 вв. и рабочий посёлок (1952). Музей изящных иск-в (осн. в 1753), с археол. отделом, собранием живописи и прикладного искусства.

В. осн. во 2 в. до н. э. римлянами. В 11 в, н. э. В. была центром одного из араб, эмиратов. В 1094 освобождена на короткое время от арабов войсками Сида Кампеадора (см. "Лескь о моем Сиде"). В 1238 окончательно отвоёвана у арабов и превращена королём Хайме I Арагонским в столицу вассального королевства Валенсия. В 1808-12 В. героически отражала натиск франц. войск. В 1812- сер. 1813 находилась в руках французов. В ' годы гражд. войны (1936-39) в В. находилось (нояб. 1936- март 1938) респ. пр-во.

Лит.: Ortizde Taraneo, Valen^ cia monumental, Madrid, 1959; Moscardo Cervera F., Breu compendi de la His-toria de Valencia, per mossen, Valencia, 1953.

ВАЛЕНСИЯ, Такаригуа (Valencia, Tacarigua), озеро на С. Юж. Америки, в Венесуэле. Лежит в продольной долине Карибских Анд на вые. 416 м. Пл. 350 км². Глуб. до 75 м. Не имеет стока. Вокруг озера низменная полоса (прежнее дно озера). Судоходство.

ВАЛЕНСИЯ (Valencia), город в сев. части Венесуэлы, близ зап. берега оз. Валенсия, адм. центр шт. Карабобо. 217,4 тыс. жит. (1969, с пригородами). Жел. дорогой связан с портом Пуэртокабельо (Карибское м. ) и Каракасом. Один из с. -х. центров страны; из с. -х. культур культивируют гл. обр. сах. тростник, кофе, какао. Текст., пищ., кож. -обув., нефтехим., бум., цем. пром-сть. Ун-т. В. осн. в 1555. В В. - собор 18 в. Капитолий и Муницип. театр. Город дважды (в 1812 и 1830) был столицей страны.

ВАЛЕНТ Флавий (Flavius Valens) (ок. 328-378), император вост. части Рим. империи с 364. Брат и соправитель Валентиниана I. В 376 разрешил вестготам, теснимым гуннами, поселиться в рим. провинции Мёзия. В Адриано-польском сражении 378 войско В. потерпело поражение от вестготов, восставших против притеснений рим. чиновников; сам В. погиб.

ВАЛЕНТИН, посёлок гор. типа в Лазовском р-не Приморского края РСФСР, на берегу бухты Валентин (Япон. м. ). 1,3 тыс. жит. (1968). Рыбокомбинат, занимающийся добычей и переработкой продуктов моря (рыбы, мор. ежей, мор. капусты, кальмаров, осьминогов). Совхоз по разведению пятнистых оленей и норок.

ВАЛЕНТИНИАН I Флавий (Flavius Valentinianus) (321-375), римский император с 364. Объявив соправителем брата Валента и сохранив главенствующее положение в империи, В. I управлял зап. частью Рим. империи (с 367 вместе с Грацианом). Вёл оборонит, войны с вторгнувшимися в пределы империи ква-дами, алеманнами и др. племенами. При В. I происходили крупные антирим. выступления в провинциях [восстания Про-копия в М. Азии и Фракии (3651366), Фирма в Африке (3721373)].

ВАЛЕНТИНОВ Н. (псевд. ; наст. фам. и имя Вольский Николай Владиславович) (р. 1879), русский журналист, философ-идеалист, сторонник махизма. Участвовал в революц. движении на Украине, после 2-го съезда РСДРП (1903) примыкал к большевикам. В 1904 перешёл на меньшевистские позиции; в годы реакции стал ликвидатором, призывал к ревизии марксизма (см. журн. "Образование", 1909, № 2, с. 109), стремясь "дополнить" его идеями Э. Маха и Р. Авенариуса, учение к-рых считал пролегоменами (введением) ко всякой философии (см. ч Философские построения марксизма", [М. ], [б. г. ], с. 101). Махистские взгляды В. подвергнуты критике в соч. В. И. Ленина и Г. В. Плеханова. С 1930 В. - эмигрант, живёт в США.

Валенсия. Портал дворца Агуас. 1740-1746.

Валенсия. Одна из главных улиц.

Соч. : Э. Мах и марксизм, М., 1908.

Лит.: Ленин В. И., Материализм и эмпириокритицизм, Поли. собр. соч., 5 изд., т. 18 (см. именной указатель); Плеханов Г. В., Избр. философские произв., т. 3, М., 1957, с. 283, 306.

ВАЛЕНТНАЯ ЗОНА, понятие квантовой теории твёрдого тела.

ВАЛЕНТНОСТЬ (от лат. valentia - сила), способность атома к образованию химич. связей. Количественной мерой В. обычно принято считать число других атомов в молекуле, с к-рыми данный атом образует связи. В.-одно из фундаментальных понятий теории химического строения (см. Химического строения теория). Оно формировалось вместе с понятием химической связи, параллельно с развитием синтетич. химии и методов исследования строения и свойств веществ, и его содержание неоднократно расширялось и изменялось по мере того, как экспериментальная химия находила всё новые и новые классы соединений с неизвестными ранее типами взаимодействия атомов в молекуле, а в последние 30-40 лет - с развитием квантовой химии. В настоящее время накопленный химией экспериментальный материал столь обширен и разнообразен, а картина химич. связи в разных соединениях столь пестра, что задача нахождения последовательного, единого и всеобъемлющего определения В. представляется крайне сложной. Эти трудности побуждают нек-рых химиков вообще отказаться от поисков универсального понятия В. и заменить его набором более узких, но зато более конкретных и более точных понятий (ковалентность, гетеровалентность, координационное число и т. д.), область применимости каждого из к-рых ограничена соединениями с каким-либо одним преобладающим типом взаимодействия (ковалентным, ионным, координационным и т. д.). Однако до настоящего времени и в специальной, и в учебной литературе В. продолжает широко использоваться и как определение способности атома к образованию связей в самом общем смысле слова, и как количественная мера этой способности, и как синоним предлагаемых более узких понятий.

Единое и последовательное определение В. следует искать в рамках кванто-вохимич. теории молекулярных орбита-лей (см. Квантовая химия, Молекулярных орбиталей метод. Химическая связь, Молекула).

Для отдельных классов соединений, где преобладает какой-либо один тип химич. взаимодействия, полезную информацию о способности атомов к образованию связей могут дать перечисленные ниже частные понятия (частные определения В.).

1. Определение понятия "валентность" и связь его с другими понятиями химии

Ковалентность - мера способности атома к образованию ковалент-ных химич. связей, возникающих за счёт двух электронов (по одному от каждого атома) и имеющих малополярный характер (см. Ковалентная связь).

Ковалентность равна числу неспаренных электронов атома, участвующих в образовании связи, и часто может принимать все значения от 1 до максимальной, к-рая для большого числа элементов совпадает с номером их группы в периодич. системе Менделеева (подробно см. разделы 2 и 3).

Гетеровалентность (употребляются также термины электровалентность и ионная валентность) - мера способности атома к образованию ионных химич. связей, возникающих за счёт электростатич. взаимодействия ионов, к-рые образуются при полном (или почти полном) переходе электронов одного атома к другому (см. Ионная связь). Гетеровалентность равна числу электронов, к-рые атом отдал или получил от другого атома, и совпадает с зарядом соответствующего иона (см. раздел 2).

Координационное число (КЧ) равно числу атомов, ионов или молекул, находящихся в непосредственной близости с данным атомом в молекуле, комплексном соединении или кристалле. В отличие от ковалентности и гетерова-лентности, это понятие имеет чисто гео-метрич. смысл и не зависит от характера связи между центральным атомом и ли-гандом. Так, напр., КЧ атомов Al, Si, P в комплексных ионах [A1F₆]^3-, [SiF₆]^2-, [PF₆]^- равно 6, а КЧ атомов В, Хе, Ni в [ВН₄]^-, ХеО₄, Ni(CO)₄ равно 4. В кристалле NaCl каждый атом Na окружён шестью атомами Cl, так что КЧ Na равно 6. Величина КЧ может определяться как относительными размерами атомов, так и другими, более сложными причинами (см. разделы 2 и 3).

Окислительное число (ОЧ) (или степень окисления) - понятие, получившее в последнее время распространение в неорганич. химии,- это электростатич. заряд, условно приписываемый атому по следующим правилам. В ионных соединениях ОЧ совпадает с зарядом иона (напр., в NaCl ОЧ Na равно +1, ОЧ Cl равно -1). В ко-валентных соединениях ОЧ принято считать равным заряду, к-рый получил бы атом, если бы все пары электронов, осуществляющие связь, были целиком перенесены к более электроотрицательным атомам (т. е. если условно допустить, что связь имеет полностью ионный характер). Напр., в НС1 ОЧ Н равно +1, ОЧ Cl равно -1. В элементарных соединениях ОЧ равно 0 (напр., в О₂, С1₂, Р₄, S₈, в алмазе). При вычислении ОЧ в соединениях, где имеются два связанных атома одного элемента, их общую электронную пару принято делить пополам. Понятие ОЧ полезно при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, для классификации неорганич. и комплексных соединений и т. д.

Однако по своему определению ОЧ, в отличие от ковалентности и ионной В., имеющих чёткий физич. смысл, носит в общем случае условный характер и, за исключением весьма ограниченного класса соединений с чисто ионной связью, не совпадает ни с эффективными зарядами атомов в соединениях, ни с фактическим количеством связей, к-рые атом образует. Кроме того, в ряде случаев, в частности, когда электроотрицательности двух разных связанных атомов близки и связь между ними имеет почти чисто ковалентный характер, возникает неопределённость, к какому из них следует целиком относить электронную пару (см. Окислительное число).

2. Эволюция понятия "валентность" и его роль в истории химии

В начале 19 в. Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т. д. атомами другого элемента (как, напр., в окислах азота - N₂O, NO, N₂O₃, NO₂ и N₂O₅). В сер. 19 в., когда были определены точные относительные веса атомов (И. Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что наибольшее число атомов, с к-рыми может соединяться данный атом, не превышает определённой величины, зависящей от его природы. Напр., атом F может соединяться лишь с одним атомом Н, О - с двумя, N - с тремя, С - с четырьмя, образуя соответственно HF, H₂O, NFb и СН₄. Два или четыре атома Н в метане СН₄ могут быть замещены одним или двумя атомами О с образованием формальдегида CrH₂O и двуокиси углерода СО₂ соответственно, три атома Н в СН₄ могут замещаться одним атомом N с образованием цианистого водорода HCN, и т. д. Эта способность связывать или замещать определённое число других атомов и была названа "В." (Э. Франкленд, 1853).

В таком определении В., естественно, всегда выражается целыми числами. Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом Н был выбран в качестве стандарта, обладающего В., равной 1. В "водородной" шкале кислород и сера имеют В., равную 2, азот и фосфор 3, углерод и кремний 4. Однако "водородной" шкалы оказалось недостаточно: в других соединениях, например в окислах, один и тот же элемент может реализовать В., к-рые не осуществляются в гидридах (существуют окислы Р₂О₅ SОз и Cl₂O₇, но неизвестны гидриды РН₅, SH₆ и СlH₇). В качестве второго стандарта с В., равной 2, был выбран кислород.

В конце 50-х гг. 19 в. А. С. Купер и А. Ке-куле постулировали принцип постоянной четырёхвалентноcти углерода в оргапич. соединениях. Представления о В. составили важную часть теории химич. строения А. М. Бутлерова (1861) (см. Химического строения теория). Образование химической связи рассматривалось как результат взаимного насыщения двух В. пары взаимодействующих атомов (по одной В. от каждого), кратные связи соответствовали насыщению нескольких В. от каждого атома, и т. д. Каждая связь считалась локализованной между двумя атомами и изображалась одной чертой, соединяющей эти атомы. Молекулы стали изображать с помощью структурных формул, получивших особенно широкое распространение в органической химии.

Положения Бутлерова в дальнейшем легли в основу структурной теории, рассматривающей и пространственное расположение атомов в молекуле. Было найдено, что простые молекулы типа MX_k с одинаковым центральным атомом М и разными заместителями X имеют схожее геометрич. строение. Независимость геометрич. строения от типа связи в широких пределах привела к мысли, что пространственное расположение атомов в молекулах MX_k определяется В. центрального атома М и что эти В. имеют нaправленный характер (см. раздел 3).

Периодич. закон Д. И. Менделеева (1869) вскрыл зависимость В. элемента от его положения в периодич. системе (см. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева). Элементы одинаковых групп системы обладают одинаковой высшей В., в большинстве случаев равной номеру той группы, в к-рой находится этот элемент; высшая В. меняется на 1 при переходе от одной группы к соседним. Эта зависимость сыграла чрезвычайно важную роль в развитии химии: зная лишь положение элемента (в т. ч. элементов, к-рые в то время ещё не были открыты) в периодич. системе, можно было определить его валентные возможности, предсказать состав его соединений и впоследствии синтезировать их. С помощью представлений о формальной (сте-хиометрич.) В. (см. Стехиометрия) химикам удалось обобщить и систематизировать огромный экспериментальный материал по строению, стехиометрич. составу и свойствам многих десятков и сотен тысяч органических и неорганических соединений.

Первые электронные теории ковалентности и гетеровалентности. До электронных представлений о строении вещества В. трактовалась формально. Лишь в 20 в. было установлено, что химич. связь осуществляется за счёт электронов внешних (валентных) оболочек атомов.

В 1916 Г. Льюис постулировал, что химич. связь осуществляется парой электронов, принадлежащих одновременно обоим взаимодействующим атомам. В 1917 В. Косселъ выдвинул гипотезу, согласно к-рой электронная пара связи переходит целиком к одному из атомов с образованием ионной пары катион - анион, удерживающихся в молекуле элек-тростатич. силами. Согласно обеим гипотезам наиболее устойчивыми оказываются соединения, в которых валентные электроны распределялись так, чтобы каждый атом был окружён оболочкой, имитирующей электронную оболочку ближайшего инертного газа (правило октета). Гипотеза Льюиса положила начало электронной теории ковалентной связи и ковалентности, гипотеза Косселя - теории ионной связи и гетеровалентности. Обе представляли крайние случаи общей картины полярной связи, когда электронная пара смещена к одному из атомов лишь частично и степень смещения может варьировать от 0 до 1 (см. Полярность химических связей). В. атома в соединении, согласно классич. электронной теории, равна числу его неспаренных электронов, участвующих в связях, а максимальная В-- обычно полному числу электронов в его валентной оболочке, т. е. номеру группы периодич. системы, в к-рой находится элемент. Элементы одинаковых групп имеют одинаковое число валентных электронов, а внутри одинаковых подгрупп - и одинаковые или очень близкие электронные конфигурации (см. раздел 3). Сходство строения валентных оболочек атомов обусловливает сходство их соединений.

Ковалентность и гетеровалентность отражают специфику соответствующего типа химич. связи. Для ковалентности важна насыщаемость связей, обусловливающая существование молекул в виде дискретных частиц с определённым составом и структурой. Ковалентность эффективнадля органич. и большинства простых неор-ганич. соединений. Напротив, в случае гетеровалентности максимальное число ионов противоположного знака, способное разместиться вокруг данного иона, в основном определяется соотношениями их размеров. Ионная В. эффективна для сравнительно ограниченного класса соединений, в основном для различных солей щелочных, щёлочноземельных и некоторых др. металлов.

В. в комплексных соединениях. Ещё в конце прошлого века было найдено (А. Вернер, 1893), что многие соединения, как с максимальными (насы-щенновалентные), так и с промежуточными В., типа ВС1₃, SiCl₄, PC1₅, СгС1₃ и т. п., обладают склонностью к взаимодействию с другими насыщенновалентны-ми соединениями - солями, окислами, молекулами типа ШО, МНз и др., с образованием довольно прочных комплексных соединений - К[ВС1₄], K₂[SiCl₆], NH₄[PC1₆] и т. д. Исследования их строения рентгеновскими методами показали, что в комплексных анионах МХ^~ и катионах МХ™⁺ атомы лигандов X обычно находятся в вершинах правильных многоугольников (октаэдра, тетраэдра и др.), а все связи М - X одинаковы.

Для представлений о В. комплексные соединения необычны тем, что в них координационное число КЧ может быть больше общего числа валентных электронов атома М. Более того, в парамагнитных (см. Магнетохимия) комплексах переходных и редкоземельных металлов - K₄[CrF₆], K₃[CrF₆], K₂[CrF₆] и др., нек-рые электроны валентной оболочки остаются неспаренными и локализованными у центрального атома и практически не участвуют в связи. Классическая В. и КЧ, как правило, не совпадают, а способность к образованию октаэдрич. и тетраэдрич. комплексов оказалась чрезвычайно распространённой и типичной для многих металлов и неметаллов, связанной сложной зависимостью с положением элемента в периодич. системе и его В. в исходном простом соединении.

Поэтому было высказано предположение, что, наряду с "классической" В., к-рая реализуется в исходных простых соединениях типа ВСЦ, SiCl₄ и др., атомы обладают также "координационной". В. (см. Донорно-акцепторная связь), к-рая насыщается в комплексных соединениях (о природе координационной В. см. раздел 3). Предпринимались попытки описать связь в комплексных соединениях в рамках ионной теории, в к-рой считается, что анионы типа [PF₆]^- и [МпО₄]^- построены из ионов Р³⁺ + 6F^- и Мn⁷⁺ + + 4О^2- и что В. центрального атома совпадает с зарядом его иона. Однако затраты энергии, необходимой для перевода 1 атома Мп и 4 атомов О в состояния Мn⁷⁺ и О^2-, далеко не компенсируются выигрышем в энергии при образовании связи. С появлением экспериментальных методов определения эффективных зарядов стало ясно, что эффективные заряды вообще редко превышают значения +1 или + 2 у положительно заряженных и -1 у отрицательно заряженных атомов и обычно выражаются дробными долями заряда электрона (в перманганатном анионе заряд на Мп составляет лишь +1,5- + 2,0 электрона). Поэтому ионная теория для большинства неорганических соединений, простых и комплексных, не может считаться корректной.

Успехи химии 20 в. и проблемы теории В. В 20 в. экспериментальной химией было синтезировано и изучено строение множества новых соединений, к-рые также оказалось невозможно уместить в рамки классич. представлений о В. Оказалось, что склонность к образованию координационных соединений и насыщению координационных В. вообще чрезвычайно распространена и характерна практически для всех элементов и что суждения о В. на основании одного лишь стехиометрич. состава очень часто оказываются несостоятельными без точных данных о структуре соединения и геометрич. расположении ближайшего окружения рассматриваемого атома. По мере развития структурных методов (см. Электронография молекул, Рентгенография молекул) стало известно, что многие соединения с простым брутто-составом (AlCl₃, PdCl₂, МоОз и др.), ранее считавшиеся простыми, в действительности даже в парах имеют ди-мерное и полимерное строение - А1₂С1₆, (PdCl₂)_x (рис. 1, а, б), (МоО₃)_2-5 В них "мостиковые" лиганды, соединённые одинаковыми связями с двумя атомами металлов (на рис. 1 они помечены цифрой 2), обладают координационным числом КЧ = 2. У соединений в твёрдом состоянии, к-рые часто построены ещё сложнее, КЧ галогенов и кислорода, ранее выбранного в качестве стандартного двухвалентного элемента, могут быть 3 и даже 4. В бороводородах каждый "мостиковый" атом водорода, считавшегося ранее стандартным одновалентным элементом, связан одинаковыми связями с двумя атомами бора (рис. 1, в). Алкильные груп-

Рис. 1. Мостиковые лиганды (Cl, H, СНз) в димерных и полимерных соединениях: Al₂C1₆. (a), (PdCl₂)_x б), B₂H₆ (в) и А1, (СН₃)₆ (г).

Алкильные группы также способны образовывать мос-тиковые связи в металлоорганических соединениях типа А1₂(СН₃)_б (рис. 1, г) и др. Для соединений переходных и ряда непереходных элементов оказалось характерным использование дополнит. В. за счёт образования связей металл - металл (кластерные соединения), при этом расстояние между атомами металлов оказалось значительно меньшим, чем в индивидуальных металлах. Напр., в ди-галогенидах молибдена и вольфрама во многих химич. реакциях сохраняется

неизменной группа Ме₆Наl⁴⁺₈ (рис. 2), в к-рой атомы металла (Me) образуют правильный октаэдр; каждый атом Me связан с четырьмя другими атомами Me и с четырьмя атомами галогена (Hal), а каждый атом Hal связан с тремя атомами Me. Связи Me - Me в кластерах могут быть кратными (как, напр., в

Re₂Cl^2-₈, где расстояние Re - Re на 0,5 А меньше, чем в металлическом Re, и наих образование атомы могут тратить не одну, а несколько В.

Недостаточность классического понимания В. видна также на примере т. наз. "нуль-валентных" соединений, где

Рис. 2. Кластерная структура

Мо_вС1, (- атом Мо, -атом С1).

атом металла связан исключительно с нейтральными молекулами; таковы кар-бонилы металлов типа Ti(CO)₇, Сг(СО)₆, Fe(CO)₅, аммиакаты типа Pt(NH₃)4 и т. д. В них вообще отсутствует классическое валентное взаимодействие (у атомов С и N в молекулах СО и NH₃ нет неспаренных электронов), а связь осуществляется только за счёт координационных В. атома металла и молекул лигандов. Нейтральные лиганды часто оказываются мостиковыми и образуют по две, напр, в Co₄(CO)₁₂, и даже по три, напр, в Rh₆(CO)i₆, связи.

Для теории В. особый интерес представляют так называемые я-комплексы переходных металлов с ароматическими молекулами или молекулами с сопряжёнными связями в качестве лигандов (этиленом, циклопентадиенилом, бензолом и др.) типа ферроцена Fe(C₅H₅)2, дибензолхрома Cr(С₆Н₆)₂ (рис. 3, а, б),тетрациклопентадиенила титана Ti(C₅H₅)₄ и др.

Рис. 3. я-Комплексы переходных металлов (-атом металла , -атом С): ферроцен Fe (C₅H₅)₂ (а), дибензолхром Cr(С₆Н₆)₂ (б).

В отличие от комплексов типа [Cr(NH₃)₆]³+, [Сг(Н₂0)₆]²+ или Cr(СО)_б, где центральный атом осуществляет связь с лигандом через один атом от каждого лиганда (через N - в аммиакатах, через О - в гидратах, и т. д.), в я-комплексах атомы Fe, Cr и Ti взаимодействуют совершенно одинаково со всеми атомами С каждого ароматич. кольца. Непригодность классической В. или КЧ здесь очевидна: при этом пришлось бы считать все атомы углерода 5-валентными, а атомы Fe, Cr и Ti - соответственно 10-, 12- и 20-валентными. Единственный неспаренный электрон, к-рый имеется у радикала •С₅Н₅ (так же как и у многих других ароматич. радикалов типа тропила •С₇Н₇ и т. д.), в равной степени принадлежит всем углеродным атомам кольца. Для этого класса соединений потребовались представления о делокализованной ("групповой") В., характеризующей всю совокупность атомов С в ароматическом кольце.

Сейчас стало ясно, что КЧ в комплексах, так же как В. в простых соединениях, не является жестко специфич. характеристикой элемента: для большого числа металлов были найдены комплексы со всеми промежуточными значениями КЧ от 3 до 7, 8 и 9. При этом возникли трудности с самим определением КЧ: в низкосимметричных высококоординационных

комплексах расстояния М - X, даже для одинаковых лигандов X, часто оказываются неодинаковыми; при этом они могут быть больше тех достаточно коротких расстояний, при к-рых наличие сильного взаимодействия бесспорно, но всё же недостаточно велики, чтобы их можно было уверенно исключить из координационной сферы комплекса.

Новые проблемы В. возникли и в других разделах химии. Сильное развитие получила химия свободных радикалов [напр., метил•СНз, трифенилметил •С(С₆Н₃)з и др., см. Радикалы свободные], в к-рых имеются атомы 3-валентного углерода. В последнем десятилетии были синтезированы соединения инертных газов типа XeF₂, XeF₄, XeF₆, ХеОз и др., т. е. соединения элементов, к-рые ранее считались вообще неспособными к химич. взаимодействию. Стало ясно и то, что В. элементов может сильно меняться с изменением внешних условий, в частности темп-ры. Напр., РСl₅, существующий при умеренных темп-рах в газовой фазе в виде мономерных молекул, при конденсации диспропорциони-рует (см. Диспропорционирования реакция), давая пару катион [PCl₄]⁺ (КЧ=4)- анион [РС1₆]^- (КЧ = 6). Наоборот, при повышении темп-ры обнаруживаются молекулы РСl₃, РСl₂, РСl, ионы РСl₄+, РСl₃+, РСl₂+, РСl+ и т. д. Благодаря успехам химии молекул в газовой фазе за последние 20 лет найдено огромное число соединений (часто сложного состава) с промежуточными и необычными В., к-рые не обнаруживаются у соединений в обычных условиях. Напр., кроме давно известных анионов типа СО₃^2- и SO₄^2-, сейчас обнаружены анионы CO₃^-,SO₄^- и нейтральные молекулы СОз, SO₄. Кроме насыщенных молекул типа СН₄, С₂Н₆, найдены ионы типа СН₅⁺, С₂Н₇⁺, кроме молекулы Н₂ - ион Нз⁺, и т. д.

Сейчас установлено, что подавляющее большинство элементов может проявлять переменную В., образуя весь ряд "валентно-ненасыщенных" соединений со всеми значениями В. от 1 до максимальной с изменением на 1 (напр., известны молекулы BF, BF₂ и BF₃; CF, CF₂, CF₃ и CF₄ и т. д.). В. не может считаться жестко специфической характеристикой элемента, можно говорить лишь об относительной типичности или относительной устойчивости разных значений В. У непереходных элементов чётных и нечётных групп наиболее устойчивы соответственно чётные и нечётные В., напр, в молекулах типа PF₃, PF₃, SF₂, SF₄, SF₆, IF, IF₃, IF₅, IF₇ и т. д., где типичная В. атомов Р, S и I изменяется на 2 единицы.

Радикалы типа •PF₄, •SF₃, •SF₅,•IF₂,

•IF₄ и т. д. с четырёхвалентным фосфором, нечётновалентными аналогами серы и инертными газами и чётновалентными галогенами значительно менее стабильны, обладают отчётливо выраженной склонностью к отщеплению одного электрона (с образованием более устойчивых катионов типа PF₄+, SF₃+, SF₅⁺, IF₂+, IF₄+) или одного атома заместителя и характеризуются значительно меньшими временами существования. У элементов побочных групп соотношения между типичными и менее типичными В. имеют более сложный характер.

Изучение электронных спектров показало, что двухатомные молекулы типа О₂, S₂, OS и др. имеют два неспаренных электрона; в рамках классич. представлений это следовало бы интерпретировать так, будто в подобных молекулах каждый атом сохраняет неиспользованной одну свою В., хотя нет никаких видимых препятствий для их использования.

До сих пор не решена проблема В. в случае интерметаллич. соединений (см. Металлиды, Металлическая связь), имеющих обычно сложный состав типа Cu₅Zn₈, Cu₃₁Sn₈, Zn₂₁Fe₅, нестехиометрич. окислов, нитридов, карбидов, силицидов в других соединений металлов, в к-рых состав может меняться непрерывно в сравнительно широких пределах.

Таким образом, поиск общего определения В., охватывающего все известные типы соединений и тем более способного предсказать возможность или принципиальную невозможность существования ещё не известных классов соединений, представляет сложную проблему. Конечно, параллельно с "неклассическими" соединениями химиками были синтезированы многие сотни тысяч соединений, к-рые могут быть интерпретированы в рамках обычных классич. представлений о В. Однако ясно, что все существующие частные определения В. (см. раздел 1) ограничены определёнными классами и типами соединений, в к-рых преобладает какой-либо один тип химич. взаимодействия. В общем же случае связи имеют промежуточный характер между чисто ионными ц чисто ковалентными, в них принимают участие все типы взаимодействия одновременно, но в различных количественных соотношениях, резко изменяющихся от класса к классу и более плавно - от соединения к соединению внутри одного класса. При отсутствии общего определения В. трудность заключается в том, чтобы определить границы, где перестаёт быть справедливым одно частное определение В. и его заменяет другое. Решить эту проблему только на основании экспериментальных фактов и классических представлений невозможно. Существенную помощь здесь может оказать квантовая теория химической связи и В.

3. Современные квантово-химические представления о валентности

Начиная с 30-х гг. 20 в. представления о природе и характере В. постоянно расширялись и углублялись, параллельно с расширением и углублением представлений о химической связи. Существенный прогресс был достигнут в 1927, когда В. Гейтлер и Ф. Лондон выполнили первый количественный квантово-химич. расчёт молекулы Н₂. В подтверждение гипотезы Льюиса было показано, что химич. связь в Н₂ действительно осуществляется парой электронов и является результатом электростатического (кулонов-ского) взаимодействия электронов и ядер. Образование молекулы из атомов энергетически выгодно, если спины электронов направлены в противоположные стороны, когда притяжение электронов к ядру (остову) чужих атомов больше энергии отталкивания между электронами и между ядрами. Параллельная ориентация спинов приводит к отталкиванию- атомов друг от друга.

В дальнейшем идеи Гейтлера-Лондона были распространены на многоатомные молекулы, что привело к созданию теории локализованных пар. Согласно этой теории, общая картина распределения электронной плотности в молекулах типа МХк складывается из k независимых фрагментов М - X, связь в каждом из к-рых

осуществлена парой электронов (по одном} от центрального атома М и от заместителя X), локализованной между двумя атомами М и X. Согласно этой теории В не просто связывается с наличием неспаренного электрона, но и характеризуется тем, в каком состоянии этот электрон на ходится (см. Атом) или, в терминах теории химич. связи, какую атомную орби-таль (АО) он занимает. АО разного типа имеют различную ориентацию в пространстве: s-орбиталь сферически симметрична, орбитали p_x, р_y и p_z вытянуты вдоль трёх взаимно перпендикулярных осей и т. д. Электроны атомов в молекулах в общем случае описываются "гибридными" (смешанными) орбиталями, в к-рые, в принципе, могут входить любые валентные АО в разных количественных соотношениях и у к-рых электронные облака сконцентрированы вдоль направлений связей М - X значительно сильнее, чем у простых АО. Состояние валентных электронов, а следовательно и свойства В. атома М, в значительной мере определяют закономерности в свойствах молекул МХ_k для широкого круга заместителей X. Наиболее плодотворными ока-зались концепции направленных В. и валентных состояний атомов, позволившие объяснить и обобщить ряд закономерностей в геометрич. строении и энергиях химических связей органич. и неорганич. молекул.

В теории направленных валентностей предполагается, что связи М - X в молекулах МХ_k тем прочнее, чем больше перекрывание электронных облаков гибридных орбиталей атомов М и X, т. е. чем сильнее эти облака сконцентрированы вдоль направлений М - X. Поэтому молекулы МХ_k должны иметь такое геометрич. строение, при к-ром плотность гибридных АО вдоль направлений связей максимальна, а валентные углы X - М - X совпадают с углами между направлениями гибридных АО центрального атома. Напр., в молекулах типа РН₃ и SH₂ связи осуществляются почти чистыми Зр-орбиталями центральных атомов, и поэтому РНз и SH₂ имеют пирамидальное и угловое строение с углами Н - М - Н ~ 90⁰. В ди-галогенидах Zn, Cd, Hg, двуокисях, дисульфидах и др. соединениях углерода и его аналогов связи образуются за счёт sp-гибридных АО с валентным углом 180⁰, так что все молекулы типа CdCl₂, Hg(CH₃)₂, Hgb, CS₂, SiO₂ и др. в парах имеют линейное строение. В случае Са, Sr, Ba, Ra и переходных металлов III-VI групп смешанная гибридизация sp + sd приводит к тому, что молекулы типа CaF₂, SrF₂, BaHal₂, TiO₂, HfO₂, TaO,, ThO₂, UO₂ и др. имеют угловое строение.

С проблемой В. тесно связано приближённое понятие валентного состояния атома - гипотетич. состояния, в к-ром находится атом в молекуле. Оно характеризуется валентной конфигурацией, т. е. типом и числом заполненных и пустых валентных АО; пх гибридизацией, воспроизводящей геометрич. строение ближайшего окружения рассматриваемого атома; числом электронов (в теории локализованных пар - это целое число: 2, 1 или 0), заселяющих каждую из гибридных АО, и относительной ориентацией спинов электронов.

Рис. 4. Схема возбуждения валентного состояния (г) атома углерода в молекуле ти-ла СН4 из основного состояния (а): а - ос-новное состояние наинизшей конфигурации 2s"2p^z; б - нижнее состояние валентной конфигурации 2s 2р³; в - гибридизация АО; г-неопределённая ориентация спинов валентных электронов (валентное состояние).

Напр., в молекуле метана СH₄ атом С (см. рис. 4) имеет валентную конфигурацию 2s2p³ с четырьмя тетрагональными 5р³-гибридными орбиталями (te), направленными к вершинам тетраэдра, каждая из к-рых заселена одним электроном с неопределённо ориентированным спином, осуществляющим одну гайтлер-лондонов-скую связь с соответствующим атомом Н. Как правило, валентное состояние атома в молекуле не совпадает с основным состоянием изолированного атома. Так, у углерода и его аналогов основное состояние (рис. 4,я) может быть лишь двухвалентным. У всех атомов II группы периодич. системы основное состояние s² вообще не может быть валентным, и для образования молекул типа ZnCl и ZnCl₂ необходимо возбуждение 5-электрона на ближайший пустой р-уровень. Энергия возбуждения валентного состояния из основного состояния для разных атомов различна и может достигать нескольких сотен ккал/моль, давая существенный вклад в общий энергетич. баланс образования молекул из атомов. В случае Zn, Cd и Hg возбуждение s -> p происходит при присоединении первого атома галогена и требует значительных затрат энергии (90- 120 ккал/моль), поэтому энергия разрыва связи М - Hal в двухатомных молекулах MHal значительно меньше, чем связи HalM - Hal в трёхатомных молекулах МНа1₂ (см. Энергия химической связи). У Са, Sr, Ba, Ra затраты на возбуждение s -> р или s -> d значительно меньше (30- 50 ккал/молъ), и здесь энергии разрыва связей в молекулах галогенидов гораздо ближе друг другу.

В комплексных соединениях координационное число центрального атома часто больше числа электронов в его валентной оболочке. Важную роль здесь играют донорно-акцепторная связь и дативные связи, образующиеся за счёт неподелённой электронной пары (т. е. пары электронов с противоположными спинами, занимающих одну АО) одного атома и пустой орбитали другого. Соответственно должны быть расширены и представления о В.: способность к образованию связей, а следовательно и В. атома, обусловливается не только неспаренными электронами, но и неподелёнными парами и пустыми орбиталями валентной оболочки. Наибольшая суммарная В. должна быть равна числу всех АО, составляющих валентную оболочку атома, поскольку каждая валентная АО, независимо от того, сколькими электронами она заселена у атома в валентном состоянии, потенциально способна образовать одну связь (гайтлер-лон-доновскую, донорно-акцепторную или дативную). В рамках этой концепции максимальная В. всех элементов второго периода от Li до F равна 4 (одна s-орбиталь + + три р-орбитали), у элементов следующих периодов - 9 (за счёт ещё пяти d-орбиталей) и т. д. Решение же вопроса о том, какие из этих четырёх или девяти В. насыщаются и какие остаются неиспользованными, в соединениях каждого конкретного типа определяется не только свойствами самого атома и его положением в. периодич. системе, но и особенностями соединения в целом. Полный ответ на него может быть получен с помощью кван-тово-химич. расчётов. За счёт донорно-акцепторного взаимодействия фактическое число связей атома (а следовательно и его В.) в комплексных и даже в простых соединениях в общем случае может быть больше не только числа его неспаренных электронов, но и числа связанных с ним соседних атомов.

Следует помнить, что подразделение связей в соединениях на гайтлер-лондо-новские, донорно-акцепторные и дативные имеет, вообще говоря, лишь генетич. смысл, поскольку после того как соединение образуется, в нём происходит перераспределение электронной плотности и выравнивание связей: напр., в каждом из комплексных анионов типа [ВF₄]^-, [ВеF₄]^2-, [SiF₆]^2-, [AlF₆]^3-, [ZnF₆]^4- и др. все связи М - F совершенно одинаковы.

Установлено также, что в солях ион NO³ имеет структуру правильного треугольника, а ионы SO₄^2- и РО₄^3--структуру правильного тетраэдра. Поэтому строение молекул соответствующих солен точнее описывается приведёнными на. рис. 5 структурными формулами г- е,а не традиционными формулами а - в,, которые не учитывают реальной структуры ионов.

Рис. 5. Структурные формулы молекул:

NaNO₃ (а, г), Na₂SO₄ (б, д) и Na₃PO₄(в, е).

Теория локализованных пар ограничена в основном несопряжёнными органическими и простыми неорганич. соединениями. Так, в случае "электронно-избыточных" молекул типа PF₅, SF₆, IF₇, XeF₆ эта теория не может объяснить осуществления высших В. у атомов Р, S, I, Хе-без привлечения валентных состояний с большими целочисленными заселённос-тями внешних d-орбиталей (sp³d для Р, sp³d³ для I, s²p³d³ для Хе и т. д.); однако энергии возбуждения последних столь велики (200-400 ккал/моль и более), что затраты на их возбуждение вряд ли могут окупиться за счёт выигрыша в энергии при образовании связей. Аналогичные трудности возникают при рассмотрении комплексных соединений, координационных кристаллов и т. д. В "электронно-дефицитных" молекулах типа В₂Нв (рис. 1,е) число связей, образуемых атомом Н, больше числа имеющихся у него валентных АО, так что связи мостиковых Н с двумя атомами В могут быть описаны только трёхцентровыми молекулярными орбиталями, охватывающими фрагменты В - Н - В. В случае ароматических и сопряжённых молекул типа С₃H₅, С₆Н₆, С₇Н₇ и др., их комплексов с металлами (рис. 3) и других производных валентные 2рл-электроны в равной степени принадлежат всем атомам С и могут быть описаны лишь с помощью делокализованных молекулярных орбиталей, охватывающих всё кольцо или углеродный остов в целом. Иными словами, представления о локализованных В. и связях оказались слишком узкими, чтобы вместить все известные типы соединений.

Поэтому естественным следующим шагом в развитии общей теории В. стал метод молекулярных орбиталей, МО, к-рый рассматривает молекулу как совокупность ядер и электронов, где каждый электрон движется в поле остальных электронов и всех ядер. Молекулярные орбитали, описывающие состояние электронов, в общем случае охватывают все атомы молекулы, так что каждый атом способен в принципе образовывать связи со всеми остальными атомами молекулы. Метод МО значительно более общ и последователен, что делает его в принципе пригодным для описания любых классов соединений. (См. Молекулярных орбиталей метод, Химическая связь.)

Лит.: Сыркин Я. К., Периодическая система и проблема валентности, М., 1971; Сыркин Я. К. и Дяткина М. Е., Химическая связь и строение молекул, М. - Л., 1946; Паулинг Л., Природа химической связи, пер. с англ., М. - Л., 1947; Шусторович Е. М., Новое в учении о валентности, М., 1968; Коулсон Ч., Валентность, пер. с англ., М., 1965; Маррел Д., Кеттл С., Теддер Д., Теория валентности, пер. с англ., М., 1968; Астахов К. В., Современное состояние периодической системы Д. И. Менделеева, М., 1969. Под редакцией акад. Я. К. Сыркина.

О. П. Чаркин.