Текст книги "Энциклопедический словарь (Х-Я)"

Цезий

Цезий (хим. Caesium; Cs=133 при O=16, среднее из определений Бунзена, Джонсона с Алленом и Годефруа, 1861-1876) – первый при содействии спектрального анализа открытый металл. Он получил это название от caesius – небесно-синий, лазоревый – за цвет двух резких линий своего спектра, который содержит и другие, слабые, линии. Бунзен и Кирхгоф открыли Ц. в маточных растворах Дюркгеймских соляных источников (1860). Это тяжелейший член семейства щелочных металлов, которое, кроме Ц., состоит – в порядке увеличения атомного веса – из Li, Na, К и Rb. Ц. принадлежит к числу очень редких элементов, подобно Rb, вместе с которым он обыкновенно и встречается в природе; находят их, по крайней мере, всегда почти в ничтожных количествах – обстоятельство, делающее вполне понятным открытие этих металлов именно при содействии изучения спектров в связи с прочими свойствами их. Существует, однако, редкий минерал поллукс – силикат, найденный в граните с о-ва Эльбы, который содержит окиси Ц., Cs20, около 34%. Так как Ц. по своим химическим отношениям трудно отличим от других щелочных металлов, то сначала полагали, что поллукс содержит К20 (Платтнер, 1846) – мнение, противоречившее очевидности, ибо сумма процентных количеств всех составных частей минерала оказывалась тогда значительно меньшей 100% – ввиду гораздо большего эквивалентного веса окиси Ц. сравнительно с К20. Только после открытия Ц. удалось дать истинный состав поллукса. Растениями соединения Ц., если присутствуют в почве, не усваиваются, в отличие от К и Rb. Химические отношения Ц. уже представлены, в сущности, при рубидии. Металлический Ц., этот наиболее электроположительный из щелочных, а, следовательно, и из всех других металлов, был получен, в сравнительно значительных количествах (Setteberg, 1882), путем электролиза расплавленной смеси цианистых Ц. и бария; имеет серебристо-белый цвет; при нагревании на воздухе легко загорается; плавится при 26,5° и имеет уд. вес 1,88 (при 15°). Н. Н. Бекетов для получения металла воспользовался (1889) реакцией, описанной для Rb, а именно он приготовил Ц., нагревая при красном калении гидрат его окиси с металлическим алюминием в никелевой реторте, причем около половины металла должно было получиться в свободном виде и перегнаться в приемник в атмосфере развивающегося при реакции водорода. Почти теоретический выход был достигнут при восстановлении Ц. из его алюмината металлическим магнием (Бекетов и Щербачев, 1894), по уравнению:

2CsAlO2 + Mg = 2Cs + 4Mg(AlO2)2

По Бекетову, уд. вес Ц. оказался более высоким, чем по Зетгебергу, а именно 2,36. Окись Ц., Cs20, которая была получена Бекетовым обычным путем, оказалась способною реагировать с водородом даже при обыкновенной температуре (1893), а именно, превращаясь в гидрат окиси CsOH при выделении свободного металла, по уравн.:

2Cs2O + H2 = 2CsOH + 2Cs.

На основании легкости течения этой реакции и ввиду того, что теплота образования из элементов для СsОН рассчитывается почти такая же, как и для КОН, следует заключить о теплоте образования Cs2O, что она значительно ниже таковой же для К2О и, вероятно, для Rb20, как следует ожидать из рассмотрения соответствующих отношений для других щелочных металлов. Эта теплота, однако, пока еще не определена. Пока известны только (Бекетов, 1890) теплота нейтрализации в слабых водных растворах соляной кислоты посредством CsOH; она такова же, как и для других щелочей, а именно 13,8 больших калорий на граммовый частичный вес; теплота растворения CsOH в избытке воды 15,8 бол. кал. – гораздо большая, чем для КОН, и, приблизительно, теплота растворения в воде самого металла, именно 50-52 бол. кал., во всяком случае большая, чем для К (48,5) и Rb (49,0). Наблюдение Кл. Винклера (1890), что магний не восстановляет Ц. из его карбоната, Cs2CO3 объясняется, если только самое наблюдение верно, вероятно, не особой прочностью Cs2O, а прочностью, в отсутствии воды, самой соли, которая должна быть образована из ангидрида и основания при очень большом выделении тепла, так как Cs2O есть наиболее сильное основание. В чистом виде CsOH лучше всего получается аналогично RbОН, с которым эта щелочь очень сходна, а именно при действии едкого барита на раствор сульфата. Соли Ц. изоморфны с соответствующими солями К и Rb; они окрашивают бесцветное пламя в несколько более красноватый цвет, чем соли последнего. Хлористый Ц., CsCl, легкоплавок и легче, чем КСl, летуч; он настолько гигроскопичен, что расплывается на воздухе. Кроме CsCl и солей прочих галоидоводородных кислот, известны многочисленные двойные соли с другими галоидными металлами, а также и полигалоидные соединения, которые по большей части кристаллизоваться способны – CsBr3, CsBr5, CsJ3, CsJ5, CsCl4J. Сульфат Cs2SO4, легко растворимый в воде, не растворяется в спирте. Гидросульфат CsHSO4 кристалличен. Нитрат CsNO3, маленькие блестящие призмы, обладает холодящим вкусом обыкновенной селитры. Карбонат Cs2CO3 из очень крепкого, сиропообразного раствора кристаллизуется в виде непрочного гидрата, расплывчатого на воздухе; при нагревании плавится и, потеряв воду, остается в форме песчанистого порошка, довольно хорошо растворимого в абсолютном спирте – свойство, отличающее Cs2CO3 от Rb2CO3 которым пользуются для отделения Ц. от Rb. Кроме того, малой растворимостью хлороплатинатов Rb и Ц. также пользуются при анализе: еще недавно (1903) Н. А. Орлов определил этим путем содержание обоих металлов в Старорусской минеральной воде, осадив Rb2PtCl6 – раствором K2PtCI6, а Cs2PtCI6, раствором РЬ2РtСl6. Было найдено в этой воде на 1 литр (Царицынский источник): RbCl– 0,00393 и 0,00245 гр., a CsCl– 0,00358 в 0,00222 гр.

С. С. Колотов.

Целлер

Целлер (Карл Zeller) – немецкий композитор (умер в 1898). Его опера: «Joconda» была поставлена с большим успехом в Вене и в Лейпциге. Ц. -автор многих оперетт, из которых особенно популярна «Продавец птиц».

Цельз

Цельз (Авл Корнелий Celsus) – римский ученый эпохи Тиберия, скончавшийся в конце правления Нерона. Обладая обширной эрудицией, приобретенной усердным изучением греческих источников, Ц. составил обширную энциклопедию («Artes»), обнимавшую собою философию, риторику, юриспруденцию, сельское хозяйство, военное искусство и медицину. Сохранился только отдел о медицине, в виде трактата в 8 книгах («De mеdicina»), излагающего диететику, патологию, терапию и хирургию на основании греческих источников, преимущественно Гиппократа и Асклепиада. Хирургия изложена отчасти и на основании собственной практики. Это – единственное медицинское сочинение, дошедшее до нас от лучших времен римской литературы. За чистоту и изящество языка Ц. называют Цицероном среди врачей. Лучшее издание – Даремберга (Лпц., 1859). Заслуживает внимания и франц. издание Федрена (Fedrenes), содержащее текст, перевод и комментарий. Другие издания: Targa (с «Lexicon Celsianum», 1810). Ritter u. Abers (1835). Нем. перев. Риттера (1840) и Шеллера (1846). Есть еще несколько немецких и французских переводов. См. Kissel, «Celsus» (1844); Broca, «Conferences historiques» (П., 1865); Sepp, «Pyrrhonische Studien» (1893); Schanz, «Ueber die Schriften des Corn. Celsus» («Rhein. Mus.», 36, 362).

Центр

Центр. – В механике понятие о Ц. или связано с понятием о симметрии вокруг него, или с понятием о месте приложения равнодействующей некоторой совокупности сил, приложенных к твердому телу.

В кинематике. При рассмотрении скоростей точек какой-либо плоской неизменяемой фигуры, движущейся как бы то ни было по неподвижной плоскости, оказывается, что скорости всех точек фигуры имеют такие величины и направления, как будто бы фигура вращалась вокруг некоторого мгновенного Ц. скоростей. На одно мгновение скорость точки фигуры, находящейся в этом Ц., равна нулю, а скорости всех прочих точек имеют такие величины и направления, как будто бы фигура совершала вращение вокруг Ц,. Ускорения разных точек плоской движущейся фигуры имеют свой мгновенный Ц. ускорений. В этой точке ускорение равно нулю, ускорения же прочих точек одинаково наклонены к соответственным радиусам, соединяющим эти точки с мгновенным Ц. ускорений, а величины ускорений пропорциональны величинам этих радиусов.

Положение ее не зависит от направления сил, так что, если все силы, приложенные к точкам тела, изменят свои направления, оставаясь параллельными между собой, то Ц. сил не изменит своего положения в теле. Если тело имеет размеры настолько ограниченные, что силы тяжести, приложенные к частицам его, можно считать параллельными и пропорциональными массам частиц, то Ц. этих сил называется Ц. тяжести или Ц. инерции тела. Момент сил тяжести вокруг Ц. инерции равен нулю. Если к телу или к материальной системе приложены какие бы то ни было силы, то Ц. инерции такого тела или такой системы движется так, как будто бы к нему были приложены все данные силы и как будто бы в нем была сосредоточена вся масса системы. В этом заключается общий закон движения Ц. инерции. Он называется общим потому, что применяется при всяких силах и при всяких связях системы.

Когда тяжелая капельная жидкость находится в равновесии, то гидростатическое давление ее на элемент стенки сосуда нормально к элементу и пропорционально глубине элемента под той плоскостью уровня, в которой давление равно нулю. Плоскость эта выше уровня, подверженного давлению атмосферы, на высоту столба жидкости, производящего давление, равное атмосферному. Давление на плоскую стенку или площадь есть совокупность параллельных сил, приложенных к различным элементам площадки. Ц. этих параллельных сил всегда ниже Ц. тяжести этой площади и называется Ц. давления. Полная величина давления на всю площадь (т.е. главный вектор давлений) не зависит от наклона площадки к горизонту и равна весу столба жидкости, стоящего над площадью, повернутой в горизонтальное положение вокруг ее Ц. тяжести.

Если твердое тело имеет неподвижную ось, вокруг которой оно может свободно вращаться, и если к нему будет приложена мгновенна сила, то она сообщит ему некоторую угловую скорость и , кроме того, вообще говоря, сообщить удары точкам опоры оси. Для того, чтобы таких ударов на эти опоры не последовало, необходимо, чтобы направление мгновенной силы было перпендикулярно к плоскости, проходящей через ось вращения и через Ц. инерции тела, и чтобы это направление пересекало ось качания в точке, называемой Ц. удара. Твердое тело, плавающее на поверхности спокойной жидкости, находится в равновесии в тех положения, в которых Ц. тяжести измещенного объема жидкости. Устойчивость равновесия обусловливается тем, чтобы Ц. тяжести был ниже обоих метацентров, т.е. центров кривизны главных сечений так назыв. поверхности центров. Под поверхностью центров подразумевается следующая поверхность. Отсечем от объема тела такую часть его, чтобы в объеме этой части заключался вес жидкости, равный весу тела. Найдем Ц. тяжести этого отсеченного объема. Отсечение таких объемов может быть произведено плоскостями, бесконечно разнообразно ориентированными по отношению к телу. Геометрическое место центров тяжести есть поверхность центров. Вышеупомянутые главные сечения этой поверхности проведены через ту точку этой поверхности, которая служит Ц. тяжести измещенного объема в рассматриваемом положении равновесия. Если продолговатая твердая пластинка поставлена наклонно в потоке жидкости, то Ц. давлений выше движущейся жидкости всегда находится выше середины пластинки (в сторону верховья потока). Поэтому пластинка всегда стремится поворотиться в такое положение, при котором она будет поперек потока.

Д. Б.

Цеолиты

Цеолиты – группа минералов, заключающая около двадцати минералов. Все Ц. по своему химическому составу являются водными алюмосиликатами кальция, натрия, бария, калия. Вопрос о том, в каком виде заключается в силикатах вода, еще далеко нельзя считать решенным. Дело в том, что вода, заключающаяся в них, выделяется из них при различной температуре: у одних при нагревании до сравнительно низкой температуры, у других же только прокаливанием можно выделить всю воду (напр., у натролита вся вода может быть удалена только нагреванием до 300°). Интересно то, что лишенные воды Ц. способны во влажном воздухе снова возмещать потерянную воду, причем все прежние физические свойства тоже восстанавливаются. Что касается химической природы заключенных в Ц. силикатов, то только некоторые из них являются солями ортокремневой кислоты (именно те, которые образовались через разрушение группы нефелина и близких ему минералов), большинство же являются солями метакремневой и различных поликремневых кислот, причем в формулах их находят много общего с минералами группы полевых шпатов, разрушение которых и дает в большинстве случаев материал для образования Ц. Цеолиты являются в горных породах всегда минералами вторичного образования. Они выполняют большей частью пустоты и трещины в горных породах вулканического происхождения и являются, без сомнения, результатом выщелачивания заключающихся в этих породах силикатов. Особенно часто встречаются они в пустотах новейших изверженных пород, напр., Ц. Исландии, Феройских островов, Италии. Значительно реже встречаются они в пустотах гранитов или гнейсов, еще реже – в глинистых сланцах. Иногда находят их в рудных жилах (напр., Андреасберг, Пршибрам и т. д.). Как новейшие образования Ц. встречаются в отложениях вод теплых источников (напр., источники Plombieres, Bourbonne-les-Bains и пр.), в пустотах и трещинах древних каменных и кирпичных зданий (римских). В свою очередь, Ц. тоже очень легко подвергаются различным изменениям и разрушению. В слабых растворах солей они легко вступают в обменные реакции, причем меняют заключающийся в них натрий и кальций на калий и аммоний солей. Благодаря этим качествам Ц,. удавалось заменять их кальций и натрий самыми разнообразными металлами. Особенно много занимался изучением химической природы Ц. профессор юрьевского унив. Лемберг (целый ряд статей в «Zeitsch. d. Deutsch. geolog. Geselsch.». До последнего времени Ц., находящимся всегда в почве, придавали очень важное значение, именно, думали, что они играют огромную роль в обменных реакциях различных солей неорганических кислот. Однако, последнее время новейшие работы начинают придавать им менее важное значение, считая роль их в жизни почвы менее значительной. Что касается кристаллографического характера Ц., то минералы этой группы кристаллизуются в формах всех шести кристаллографических систем. Обыкновенно они образуют очень хорошие кристаллы, порой очень значительной величины (напр., анальцимы образуют кристаллы в несколько фунтов). Большинство Ц. или молочно-белого цвета, или же водяно-прозрачны. Реже они являются окрашенными, иногда окраска их несомненно органического происхождения. Некоторые Ц., окрашенные органическими веществами в темно-бурые цвета (напр., шабазит), дают возгон нескольких капель жидкой смолы. Яркие цвета встречаются очень редко. Твердость большинства цеолитов не выше 5, удельный вес 2-2,5. Что касается их оптических свойств, то, понятно, они очень различны, так как кристаллы Ц., как выше указано, принадлежат различным кристаллографическим системам. При этом все они отличаются очень сложными оптическими аномалиями, так что изучение их оптической природы порой очень затруднительно. В виду того, что большинство относящихся к этой группе минералов было уже описано, даем только систематический просмотр наиболее важных Ц., расположив их по их химическому составу (принимая в этом случае систему Грота).

1. Группа томсонита (комптонита). Относящиеся сюда Ц. могут быть рассматриваемы как водные соли ортокремневой кислоты. Помимо относящегося сюда ромбического минерала томсонита, сюда принадлежит еще минерал гексагональной системы гидронефелит и целый ряд редких, мало изученных Ц.

2. Группа натролита. Ц. этой группы могут быть рассматриваемы, как основные соли метакремневой кислоты. Помимо описанного уже натролита, сюда принадлежат еще мезолит, сколецит, эдингтонит. Их взаимные химические отношения ясны из сопоставления их формул:

Химич. формула.

Натролит [SiO3]3Al[AlO] Na2.2H2O

Мезолит [SiO3]3Al[AlO][SiO3]3Al[Al.2OH] Na2.2H2O Ca.2H2O

Сколецит [SiO3]3Al[Al.2OH] Ca.2H2O

Эдингтонит [SiO3]3Al[Al.2OH] Ba.2H2O

Из этого сопоставления видно, что по химическому составу мезолит представляет не что иное, как изоморфную смесь натролита и сколецита. Редко встречающиеся призматические кристаллы этого минерала имеют стеклянный блеск. Обыкновенно – лучистые или тонковолокнистые аггрегаты. Цвет белый, водянопрозрачный, сероватый или желтоватый. Твердость 5. Удельный вес 2,2-2,4. Встречается в Тюрингии (Eisenach), Ирландии (Antrim) и др. Сколецит образует призматические кристаллы, в большинстве случаев двойники по (100), также лучистые агтрегаты. Сильный стеклянный блеск, водянопрозрачен или белый. Особенно хорошие кристаллы в Швейцарии (Maderanerthal) и Исландии (Berufjord). Эдингтонит, вообще, встречается очень редко. К этой же группе относится ганофиллит и целый ряд других редких минералов.

3. Группа анальцима; сюда относятся средние соли метакремневой кислоты. Особенно важный Ц., сюда относящийся анальцим, правильной системы, встречающийся очень часто и образующий кристаллы значительной величины. Обычная форма его кристаллов {211}. Значительно реже кристаллы имеют кубический габитус. Иногда встречается и в виде зернистых аггрегатов. Часто образует псевдоморфозы по лейциту. Спайность по (100) весьма несовершенная. Излом неровный. Твердость 5,5. Удельный вес 2,1-2,3. Иногда беловато-водянопрозрачный, чаще же белый, сероватый, красноватый или мясо-красный цвет. Прозрачен или только просвечивает. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Оптически аномален, причем аномальные явления очень сложного характера. По своему химическому составу – [Si3O8][SiO4]Al2Na2.2H2O, следовательно, может быть рассматриваем как гидрат натрового лейцита, состав которого может быть выражен формулой [Si3O8][SiO4]Al2[K,Na]2, и с которым анальцим имеет и много общего по своему наружному виду. Встречаются кристаллы анальцима в пустотах сильно измененных базальтов и фонолитов, как продукт выщелачивания силикатов этих пород. Реже в трещинах диабазов и диоритов. Иногда в рудных месторождениях (магнитного железняка). Псевдоморфозы по нефелину в тефритах, фонолитах, эдеолитовых сиенитах. Псевдоморфозы по лейциту в лейцитофирах, лейцитовых базальтах. Месторождения анальцима так многочисленны, что можно указать только некоторые главнейшие из них: Тироль (Fassathal), Циклоповы о-ва, Богемия, Феройские о-ва. В России на Урале (гора Благодать), в Забайкалье (река Кулында и Чикой).

4. Группа апофиллита, цеолиты – по химическому составу – кислые соли метакремневой кислоты. Кроме апофиллита, сюда принадлежат еще редкие минералы: фоязит, эпистильбит, брюстерит, гейландит. Последний минерал встречается очень часто. Он моноклинической системы, призматического класса. Отношение осей: а:b:с = 0,4035:1:0,4293; b=91°25'. Кристаллы, обыкновенно, таблицеобразны по (010), вследствие чего гейландиту и дают иногда имя листоватый цеолит. Кроме отдельно сидящих кристаллов также листоватые массы. Окрашен в белый, серый, желтый, бурый, мясо-красный цвета. Излом неровный или несовершенно раковистый. Хрупок. Твердость 3-4. Удельный вес 2,2. Оптические оси лежат в плоскости, перпендикулярной к плоскости симметрии. Первая положительная биссектриса всегда ось симметрии. Химический состав – [SiO3]6Al2(Ca,Sr)H4.3H2O. Встречается в пустотах базальтов и мелафиров, редко в гранитах и гнейсах; также в рудных жилах. Прекрасные кристаллы в Тироле (Fassathal), Швейцарии (Giebelbach), Италии (Montecchio Maggiore), Шотландии, Исландии, Туркестане.

5. Группа инезита, редкого минерала триклинической системы.

6. Группа десмина, цеолиты, являющиеся нейтральными солями поликремневых кислот. Кроме описанных уже десмина, гармотома, сюда принадлежат еще изоморфный с гармотомом филиппсит (известковый гармотом, хрисианит), а кроме того, триклинические минералы (по внешности псевдотригональные) гмелинит и шабазит, и целый ряд более редких и мало изученных минералов.

Представитель последней группы цеолитов, ломонтит, является наиболее легко разрушающимся цеолитом и может быть рассматриваем как основная соль дикремневой кислоты H2Si2O5, так как он теряет остаток воды только при прокаливании.

В. В.