Задача комплексной автоматизации складов

По образному выражению производственников, складское хозяйство нередко является ахиллесовой пятой предприятия. Задача комплексной автоматизации складов.

Действительно, по уровню механизации и автоматизации складские работы во многих отраслях народного хозяйства резко отстают от основных технологических процессов. Львиная доля работы на складах — иногда до 85 процентов — производится все еще вручную. А это, понятно, сдерживает развитие комплексной механизации и автоматизации производства и вызывает большие трудовые и материальные затраты на подъемно-транспортные и складские операции, увеличивающие стоимость продукции. 

Задача комплексной автоматизации складов большая и важная, и над ее решением трудится ряд научно-исследовательских организаций и заводов. 

Один из проектов склада-автомата, разработанный в Научно-исследовательском институте технологии автомобильной промышленности под руководством А. Б. Дранникова, при участии инженеров В. И. Юро- ва, В. Ф. Корнюшко, Э. А. Шумейко, В. А. Полухина и Б. Ф. Попова, изображен на 6—7-й стр. цветной вкладки. 

Склад-автомат рассчитан на хранение деталей мелких и средних размеров, которые идут на комплектацию массовых изделий. Эти детали прибывают на производство в укрупненных грузовых пакетах. 

Подвесные склады

В отличие от подвесных автоматических складов, основанных на применении толкающих конвейеров, этот проект предусматривает использование машин и механизмов периодического действия, управляемых при помощи системы электронных устройств. 

Как же работает такой склад? К вагону, в котором в пакетах находятся детали, подъезжает автопогрузчик. Водитель погрузчика забирает из вагона пакет, устанавливает его на приемный стол и нажимает на пульте управления кнопку, соответствующую наименованию деталей, уложенных в пакеты. Электрический импульс поступает в запоминающее устройство, которое руководит загрузочным механизмом. 

По транспортеру-накопителю пакет перемещается к загрузочному устройству. Загрузчик, захватывая пакет, получает команду от запоминающего устройства, в какую ячейку стеллажа должен быть установлен пакет, и направляется по полученному адресу. 

Переместившись к нужному ряду, загрузчик поднимается на требуемую высоту — до заданной ячейки стеллажа — и сталкивает в нее пакет. 

По наклонной полке стеллажа пакет под действием собственной тяжести съезжает к стороне выгрузки. 

Разгрузка производится примерно таким же механизмом, как и загрузка. 

Разгрузчик вынимает пакет из ячейки и направляется с ним к распаковочной машине. Там пакет освобождается от стяжек, а специальный манипулятор снимает крышку пакета и опускает ее в люк на транспортер для отправки на тарную площадку. Затем манипулятор распаковочной машины попарно снимает ящики и устанавливает их на приводной рольганг. Оттуда они распределяются по вертикальным накопителям, в которых сосредоточивается 12 или 24 ящика. 

Из вертикального накопителя ящики по подвесному толкающему конвейеру направляются по заданному адресу на рабочее место. 

Таким образом, за все вредна хранения и «путешествия» деталей из вагона к рабочему месту к ним не прикасается рука человека.

Технология изготовления валов для электродвигателей

Задача комплексной автоматизации складов

Методы ускорения созревания семян на Севере часть 2

Моисеев и Вавилов позаботились о семеноводстве также и этих культур. Семян собрано столько, что их хватит не только для полного удовлетворения потребностей сельского хозяйства Коми, но и для других областей. Методы ускорения созревания семян на Севере.

Опытники с самого начала установили тесную связь с производством. В колхозах и совхозах, на пришкольных участках ставились опыты, выращивались семена. Новые культуры распространялись по северной республике всеми способами. 

В совхозе «Сысольский» решили испытать новые культуры. Кончилась посевная. Теперь и за опыт можно взяться. На шести гектарах самой плохой, оставшейся после сева земли взяли и посеяли рядышком овес, редьку и горчицу. Пусть потягаются новоселы со старожилом-овсом! 

Новоселы приняли вызов. Они очень скоро догнали овес, а там накрыли его с головой. Овес дал с гектара 110 центнеров зеленой массы, а горчица — 250, редька еще больше — 320. 

На следующий год в «Сысольском» посеяли уже 592 гектара мальвы, горчицы и редьки. 

В совхозе «Горняк» такого опыта не ставили. Хозяйство находится в сорока километрах от Воркуты, в районе вечной мерзлоты, и просто не с чем было сравнивать новые культуры. Даже овес там не растет. А горчица принесла с гектара 123 центнера зеленой массы, редька —137, а мальва — еще больше. 

Моисеев и Вавилов с таким же упорством и энергией продвигали на Крайний Север такие известные культуры, как кукуруза и сахарная свекла. А с кормовыми бобами Моисеев начал работать еще в 1941 году. Выведены средние многолетние данные: кукуруза дает в Коми 400—500 центнеров зеленой массы с гектара. Правда, она не всегда образует початки, зато сахаров и белков в ней гораздо больше, чем на юге. А урожай сахарной свеклы — 250 центнеров. Это только корни. Ботвы получается еще больше. Высокие сборы приносят и бобы. 

Мы сидим в кабинете Вавилова и подсчитываем, что даст республике внедрение всех этих новых для Коми силосных культур. Самые скромные подсчеты показывают, что с каждого гектара пашни можно абсолютно реально получить 3 500—3 800 кормовых единиц вместо нынешних 750—900. Вот оно, решение кормовой проблемы, самой насущной для этой северной республики, решение, стоившее обоим ученым стольких лет упорных поисков и неутомимой борьбы. 

Годы прошли. Проблема решена. Так что же, борьба окончена? 

В Сыктывкаре я имел беседу с их главным оппонентом — П. Порначевым. 

  • У нас, в Коми— сказал он мне,— можно заниматься только овсом, клевером, пелюшкой и естественными травами. Ничто другое расти не будет. 

Его слова можно бы и не приводить, если бы Порначев не занимал должности инспектора Госсортсети. Словом, от него зависит районирование и внедрение в производство всех этих новых силосных культур, открытых для севера Вавиловым и Моисеевым. 

  • Борьбы еще хватит на наш век,— говорит Петр Петрович Вавилов, и в его усталых голубых глазах вспыхивает огонь.— Но мы не отступим. 

Константин Алексеевич Моисеев становится ближе к нему, высокому, сильному, словно бы занимая место в строю перед атакой.— Да и кладовые белка еще далеко не раскрыты,— добавляет Моисеев. 

Таковы они, два соратника, вечные искатели, неутомимые энтузиасты, нестареющие романтики, смелые, мужественные люди, ученые-коммунисты. 

Я спокоен за судьбу мальвы и ее соседей — новоселов севера. Они пробьют себе дорогу во все хозяйства республики Коми. И уж коль они там так растут — значит, им везде дорога. 

Земля действительно слухом полнится. Откуда только не пишут в Сыктывкар Вавилову и Моисееву! Сколько людей просит прислать хоть горсточку семян! 

Письмо из Житомирской области: 

«На опытном участке у нас получается 2 тысячи центнеров борщевика с гектара, очень дешевых и высокобелковых. Это растение к тому же и хороший медонос. Убедительно прошу сообщить, сколько вы нам сможете еще отпустить семян борщевика». 

Еще письмо: 

«…Мальва может стать большим подспорьем для развития животноводства во многих районах с более холодным климатом. Она дает много силосной массы с большим содержанием белка. 

Просил бы Вас прислать более подробную справку о Ваших опытах. Был бы благодарен, если бы Вы прислали мне немного семян этих культур. Я высеял бы их под Москвой и порекомендовал посеять подмосковным колхозам и совхозам. С уважением Н. ХРУЩЕВ».

Задача комплексной автоматизации складов

Методы ускорения созревания семян на Севере

Методы ускорения созревания семян

Они установили, что на повышение всхожести семян оказывает действенное влияние короткая термическая обработка или облучение зерен бактерицидными и ртутно-кварцевыми лампами. Методы ускорения созревания семян.

Перепробовали разные способы и остановились на загущенном посеве в рядках с применением фосфорно-калийных подкормок. Такой метод намного ускоряет созревание семян. Эффективным оказалось также предуборочное опрыскивание растений растворами роданистого натрия, хлората магния, трихлоруксусной кислоты и бромистого калия. 

Мальва и здесь отблагодарила искателей. Она приносила до 12 центнеров семян с гектара. Маленьких зернышек, напоминающих мак, требуется всего 4—6 килограммов на гектар. Значит, один гектар дает столько семян, сколько надо, чтобы засеять 150—200 гектаров. 

В подмосковных цветниках не редкость высокие сухие палки, сплошь усеянные красными цветами. Мальва! Жесткий стебель, листвы почти нет, одни цветы. Что же тут можно приспособить на корм! Под Сыктывкаром я увидел совсем другую мальву. Она стояла строгими рядами и словно стремилась достать небо. Ветвящиеся стебли сплошь усеяны мягкой, шелковистой листвой. Рядом, на семенном участке, было множество мелких бледно- розовых и бело-сиреневых, прозрачных, будто светящихся изнутри, цветков — будущие семена! 

Итак, фермы северной республики получили мальву, устраивавшую их во всех отношениях. Но разве одна культура может решить кормовую проблему! 

В Англии получил широкое распространение окопник, дающий там высокие сборы зеленой массы, богатой протеином. А ведь родина этой культуры — средняя часть России. Трава так и называется: окопник русский. Да и мало ли других культур, которых мы еще не используем! 

Моисеев и Вавилов испытывают все, что только возможно. Испытывают не десяток, не сотню, даже не тысячу образцов. Десятки тысяч. 

Семена окопника были получены с Ленинградской областной опытной станции. 

С ним велась такая же работа, как с мальвойОкопник превзошел ее по темпам роста. Уже к 10—15 июня он давал 250— 275 центнеров высокопитательной массы. Для севера это очень ранний срок. Озимая рожь, которую сеют в Коми для зеленого корма, и та дает в конце июня лишь 60— 70 центнеров зеленой массы с гектара. 

Окопник приносит урожай в течение 8—10 лет от одного посева. На второй год эта ранняя культура одаривает людей 750—800 центнерами зеленой массы к середине июля. Ее можно косить два, а то и три раза и кормить скот свежей травой до самой глубокой осени. 

Ученые поставили себе цель предоставить обитателям молочных, свиноводческих, птицеводческих ферм обширное меню. Корм должен быть не только высокопитательным, но и разнообразным. 

Очередное блюдо — редька масличная. Кстати, она широко используется в Польше, где ее сеют и в чистом виде и в смеси с другими растениями. Культура богата углеводами, многими зольными элементами, каротином. 

Редька тоже подружилась с северной природой. Через 41—42 дня после посева урожай ее достигает 450 центнеров зеленой массы с гектара. У этой культуры обнаружена еще одна особенность. Если ее посеять позже, летом, то она растет белее интенсивно и быстрее поспевает! 

Опытники предполагали, что редька масличная явится рекордсменом по темпам роста. Однако ее оставила позади горчица белая. Она растет еще быстрее и легко дает два урожая за короткое северное лето. 

Гречиха Вейриха перекочевала в Коми с Сахалина. Дальневосточница тоже не ударила лицом в грязь и к середине июля принесла 700 с лишним центнеров зеленой массы с гектара. Она проявила характер в борьбе с северной стихией, поборола морозы и теперь совсем освоилась на своей второй родине. 

Эта культура содержит не только зольные элементы, каротин, но и белок. Поэтому она является хорошей добавкой в силосе к кукурузе и другим культурам, богатым углеводами. 

Когда я стоял в поле под белыми зонтами цветов борщевика Сосновского, мне вдруг показалось, что нахожусь не в Коми, г где-то в джунглях. Мой рост не мал — 1 метр 86 сантиметров, но зонты борщевика возвышались над моей головой еще на добрых два метра. Это были заросли из кленовидных листьев шириною в метр. 

Растение-гигант обсеменяется естественно и даже на севере приносит до тысячи центнеров зеленой массы, содержащей каротин и сахар, ежегодно в течение десяти лет. Борщевик совсем нетребователен к почвам, выдерживает значительные холода и растет даже на полярной земле. 

А вот и деликатес, вроде бы десертное блюдо — маралий корень. Он сродни женьшеню, так как является отличным тонизирующим средством. Корень тоже нетребователен к почве, приносит два урожая и отлично силосуется с другими культурами. 

Методы ускорения созревания семян на Севере

Методы ускорения созревания семян

В поисках новых растительных ресурсов

Прежде всего познакомьтесь с героями нашего рассказа. Константин Алексеевич Моисеев после окончания сельскохозяйственного института в 1931 году работал в Ленинграде, со Всесоюзном институте растениеводства. Однажды он обратился за консультацией к тогдашнему директору института академику Николаю Ивановичу Вавилову.  В поисках новых растительных ресурсов.

— Ты, батенька,— сказал тот,— приходи ко мне домой часиков в двенадцать. 

Моисеев явился точно в назначенное время. Академика не было. Домашние объяснили, что надо прийти в двенадцать ночи. 

Никто не знал, когда спал ученый. О его энергии и неутомимости ходили легенды. В поисках новых растительных ресурсов Николай Иванович объехал почти все страны мира. 

Та беседа, которая затянулась далеко за полночь, перевернула жизнь молодого лаборанта. Моисеев тут же поехал в Туркмению, потом исследовал другие сред неазиатские страны, а там махнул на Дальний Восток. Кандидатскую диссертацию защитил в ВИРе в 1940 году по теме «Формообразование в растительном мире». 

Его просили остаться в Ленинграде. Но стоял перед глазами образ Николая Ивановича, жили в сердце его слова: «Как богат растительный мир и как бедно мы его используем!» Моисеев еще не был знаком с севером страны. Он уехал туда. 

Петр Петрович Вавилов сдал последний экзамен в Московской Тимирязевской академии 23 июня 1941 года и е тот же день пошел в народное ополчение. Кандидатскую диссертацию защитил после войны, в 1948 году. Тема — «Агротехнические способы, улучшающие использование света полевыми культурами». Его оставляли при академии. Но ученого заинтересовали 

условия жизни растений там, за 60-м градусом северной широты! Вавилов с женой и малолетними детьми едет на север. 

Так встретились эти два человека в Сыктывкаре, в Коми филиале Академии наук СССР. 

Республика на севере бурно развивалась. Создавались крупные промышленные центры, возникали новые города, быстро росло население. Надо было снабжать людей свежими продуктами. Особенно велика была нужда в цельном молоке, незаменимом в суровых климатических условиях. 

Дело упиралось в кормовую проблему. Кормов было мало. Да и к тому же качество их было невысоким. На килограмм молока на фермах расходовали их в два с лишним раза больше, чем полагалось по норме. 

В филиале сделали анализы: корма содержали лишь 40—50 процентов необходимого количества белков. Отсюда и перерасход. 

Нужно было внедрять в практику новые кормовые культуры. И не только высокоурожайные, но и высокобелковые. Проблема эта была очень сложной. Посудите сами. 

На территории Коми есть зона тундры с вечной мерзлотой. Да и по всей республике среднегодовая температура колеблется от 0 до —3 градусов. Заморозки могут ударить в любой день. 

Но жизнь требовала. И Моисеев с Вавиловым принялись за работу. 

 

Из Сыктывкара полетели запросы в коллекционные питомники Союза и зарубежных стран: пришлите семена культурных и дикорастущих растений. 

Приходили пакетики со щепоткой семян. Их высаживали на крошечных делянках опытного поля. Но растения не всходили на холодной, неприветливой северной 

земле. 

  • Не дело затеяли,— говорили им коллеги. 

Моисеев и Вавилов сеяли еще и еще. 

В филиале пожимали плечами: 

  • Фантазеры! 

Опытники возлагали особые надежды на мальву: она содержит 20 процентов протеина, который почти полностью усваивается организмом животных. 

Проклюнулись, ровно выглянули на свет редкие растеньица. Но проходили дни. Всходы ни с места. Прошла неделя — не растут. Минуло две недели — нет, не растут. 

Мальву посеяли на второй год. 

— Вам что, делать больше нечего!! — упрекали их. 

Нелегко ввести в культуру «дикарям даже в благоприятных условиях. Невероятно трудно сделать это на суровом севере. А тут еще и другие трудности подстерегали искателей. 

Вавилова и Моисеева уже открыто обвиняли в фантазерстве. Их повсюду осуждали. Научный сотрудник филиала кандидат сельскохозяйственных наук П. Порначев написал на них 28 пространных заявлений в местные органы, в ЦК партии, в президиум Академии наук СССР, требуя «расследовать их деятельность со всей тщательностью». 

В минуты, когда над головами искателей особенно сгущались тучи, кто-нибудь из них не выдерживал. Вавилов решал возвратиться в Москву: его давно звали обратно в Тимирязевку. Моисеев уже держал в руках ключи от трехкомнатной московской квартиры. 

Но проходили минуты слабости, и они снова принимались за опыты. 

Испытывались такие виды мальв: мелюка, курчавая, мутовчатая и мауританская. Семена прислали из Всесоюзного института растениеводства. Ленинградской областной сельскохозяйственной станции, из многих ботанических садов Советского Союза и ГДР. 

Как только были получены всходы, началось изучение биологических и биохимических особенностей роста мальв. Постепенно отбирались лучшие экземпляры, которые быстрее росли, раньше созревали, давали хорошую отавность. При этом учитывалось содержание протеина и каротина. 

Шла работа с отобранными образцами. Опытники изучали особенности роста при различных сроках и способах сева. Их интересовало все. Как отрастает мальва при различных сроках скашивания! Каков ритм роста надземной массы при разных агрофонах! 

Ученые проверяли, как поведут себя семена после обработки растворами микроэлементов. А если перед уборкой опрыснуть растения растворами химических веществ! 

И вот установлено: все виды мальв после появления всходов в первый период отличаются пониженным ритмом роста. Но это не должно пугать. Через месяц растения все компенсируют. Они начинают расти очень энергично, в сутки на 18 сантиметров, то есть только за одни сутки накапливают на гектаре до 20 центнеров зеленой массы. 

Мальвы, акклиматизированные на севере, отличаются значительной холодостойкостью. Они выдерживают морозы 7—8 градусов. Новые растения отлично отрастают после скашивания. Даже за короткое северное лето их можно скашивать два, а то и три раза. 

Все виды мальв — отличные компаньоны кукурузы. Они растут с ней добрыми соседями и хорошо силосуются вместе, обогащая сочный корм белком. 

Вот многолетние данные урожайности мальв: от 450 до 750 центнеров с гектара. Наиболее скороспелой оказалась мальва мутовчатая. Она поспевает раньше других на 15—20 дней, хотя и дает при этом несколько меньше массы. 

Ученые понимали, конечно, что новая культура должна давать семена в условиях севера, иначе она не будет иметь практического значения. Поэтому они с самого начала уделяли много внимания семеноводству.

Методы ускорения созревания семян

В поисках новых растительных ресурсов

Электролитическое окрашивание

Многие электротехнические изделия — люстры, настольные лампы — отделаны красивой позолотой. Разумеется, это не настоящее золото, это медь. Точнее, закись меди, нанесенная на металлическую поверхность очень тонким слоем с помощью электричества. Причем интересно, что электрохимическим окрашиванием можно получить пленку разных цветов — красного, голубого, желтого, фиолетового. Все зависит от времени пропускания тока. Электролитическое окрашивание.

Подобное окрашивание различных металлических деталей, в том числе и «золочение», нетрудно провести даже в домашних условиях. Для этого не требуется сложное оборудование. Ибо нужно иметь фарфоровый, керамический или в крайнем случае стеклянный стакан. А также медную пластинку, батарейку для карманного фонаря, провод, несложный набор реактивов: медный купорос, едкий натр, сахар — рафинад и воду. Ну, и, конечно, металлический предмет, который вы собираетесь «позолотить».

Раствор своими руками

Раствор приготавливают следующим образом. Надо взять 60 г медного купороса и растворить его в 200— 300 мл воды. Затем туда же добавить 90 г сахара-рафинада и перемешать до полного растворения. В другой посуде приготовляется раствор 90 г едкого натра в 250—300 мл воды. Затем в этот второй раствор при перемешивании небольшими порциями прибавляют первый. И, наконец, эту смесь доливают водой до 1 литра. На этом химическая часть приготовлений заканчивается. 

Физическая сторона опыта еще менее сложна. Надо взять элемент «Сатурн» или «Сириус» или, в крайнем случае, разломать батарейку для карманного фонаря. Более того вынуть один элемент и к двум его полюсам присоединить проволочки. К положительному концу цепи следует прикрепить небольшую медную пластинку — эго будет анод. А к отрицательному — катоду — пока ничего не присоединять. 

Теперь остается совсем немного. Нужно тщательно отполировать и обезжирить наш окрашиваемый предмет. Потом следует подогреть раствор электролита до 30 — 40° С. Перелить его в электролитическую ванну — в нашем случае, скажем, в фарфоровый стакан. Вот теперь туда можно опустить анод и наше изделие. Через 1—2 минуты к нему можно подсоединить отрицательный конец цепиЭлектролиз начался. 

Надо внимательно следить за цветом покрытия. В зависимости от времени электролиза (от минуты до получаса) цвет будет меняться от коричневого—через фиолетовый, голубой, желтый, оранжевый, зеленый — до розово-красного. 

Когда вы получили нужный вам цвет, предмет следует вынуть из ванны, промыть водой, просушить. Если есть возможность, то покрыть каким-нибудь бесцветным лаком.

В поисках новых растительных ресурсов

Электролитическое окрашивание

Электроосаждение металлов часть 2

Известно, что некоторые тугоплавкие металлы удается осаждать не в одиночку. А в виде сплава с другим, менее капризным металлом. Значит, если уметь повышать содержание трудноосаждаемого металла в сплаве, то таким путем можно «добраться» и до чистого металла. Вот этим путем мы и идем. Электроосаждение металлов часть 2ю

На пути к цели достаточно много препятствий. Прежде всего надо знать, как влияет разряд одних ионов на разряд других. Ведь при осаждении сплава на катоде одновременно разряжается два типа разных ионов. Например, вольфрама и никеля. Трудно представить себе, чтобы они не влияли друг на друга. Но были «безразличны» в процессе совместного разряда. 

Эти представления легли в основу «реальной» теории совместного разряда ионов, которая разрабатывается в нашей лаборатории. Она отличается от существующей «идеальной» теории тем, что старается учесть взаимное влияние совместно разряжающихся ионов. 

Другая очень актуальная и интересная проблема — физико-механические свойства электролитических металлов. Этим наша лаборатория занимается уже несколько лет. Почему этот вопрос привлек наше внимание! Потому, что путем электроосаждения можно получить металл, обладающий совершенно новыми свойствами. Особенно резко может отличаться его твердость. Например, у электролитического хрома и у железа ока в 5—7 раз больше твердости этих же металлов в отожженном состоянии. Но вместе с тем электролитический металл может получаться и настолько хрупким и напряженным, что прямо при электролизе он растрескивается и закручивается, как листок. Кроме того, электролитическое покрытие может растрескиваться и при эксплуатации. Все это совершенно недопустимо при возросших требованиях современной техники к качеству покрытий. Поэтому-то вопрос о физико-механических свойствах осадков металлов стал в центре нашего внимания. 

Сотрудникам лаборатории удалось выяснить, что некоторые свойства электролитических металлов прямо связаны с их структурой, с одной стороны, и с механизмом разряда ионов — с другой. Дело в том, что осаждению металла на катоде часто сопутствует выделение водорода: ведь электролиз идет в водных растворах. 

Выделяющийся водород включается в осадок металла, или внедряясь в кристаллическую решетку, или застревая между кристаллами. Нередко вместе с водородом в осадок попадают и другие «незваные гости» — молекулы различных веществ, входящих в состав раствора. Эти посторонние включения вызывают искажения в решетке металла, деформацию и, следовательно, напряжения. 

Вот эти так называемые внутренние напряжения и есть прямые виновники растрескивания и шелушения электролитического металла. Но, кстати говоря, они же являются и причиной повышения его твердости. 

В результате ряда экспериментов нам удалось связать механические свойства металла с разрядом его ионов. Оказалось, что высокие внутренние напряжения имеют как раз металлы, осаждаемые «с трудом» или, как говорят, с большим перенапряжением. 

Как и во всякой сложной проблеме, в электроосаждении металлов большую роль играет техника науки, а также методы исследования. Поэтому в нашей лаборатории разрабатывались и разрабатываются новые, оригинальные методы. Нам удалось создать метод изучения сцепляемости покрытия с основным металлом, метод определения скорости адсорбции чужеродных частиц, метод исследования перенапряжения.

Конечно, мы еще довольно далеки от возможности полного и научного управления процессом электроосаждения металла. Мы не всегда еще можем осадить на катоде металл с нужными нам физико-механическими свойствами. Не любой металл и не любую структуру можем мы сегодня получить электроосаждением. Но это наша цель, и к ней мы стремимся.

Электролитическое окрашивание

Электроосаждение металлов часть 2

Электроосаждение металлов — изящный способ

Металл. Слово, неразрывно связанное с прогрессом человечества. Символ твердости, прочности, стойкости. И, к сожалению, зачастую символ трудностей, которые неизменно сопутствуют получению металла, его обработке. Электроосаждение металлов — изящный способ.

И все же существует одна «технологическая отдушина» — электроосаждение. Этот изящный способ получения из водных растворов сразу готового металлического изделия, минуя плавку, прокат, с каждым годом завоевывает все более прочные позиции в технике, тесня классическую металлургию и металлообработку. И помогает ему становиться на ноги наука. 

Может быть, речь идет о простом подборе состава электролита или режима электролиза! Действительно, многие годы исследования в области электроосаждения металлов ограничивались лишь практикой подбора условий электролиза. Но это время позади. 

И уже можно очертить круг вопросов, которые волнуют сегодня ученых, развивающих теорию и практику элсктроосаждения. Их много, этих вопросов, но среди них есть главные, наиболее принципиальные. 

Первая проблема, над которой работает каша лаборатория,— изучение разряда ионов металлов. 

Металл в растворе находится в виде ионов — заряженных частиц. Ион окружен гидратной оболочкой — молекулами воды — и не обладает свойствами, присущими металлу. Чтобы выделиться на катоде и приобрести эти свойства, ион должен получить с катода недостающие ему электроны, освободиться от гидратной оболочки и войти в кристаллическую решетку металла. Ион разряжается — образуется атом. 

Одни металлы очень легко переходят из ионного состояния в металлическое — достаточно подвергнуть электролизу раствор соли металла. Таковы свинец, олово, серебро, цинк. Другие с трудом совершают такой переход. Для этого им нужно создать специальные условия. Например, сильное электрическое поле. Или ввести в раствор особые добавки, которые сами не разряжаются на электроде, но помогают это делать ионам металла. Примером могут служить хром и марганец. Третьи металлы не могут выйти из ионного состояния в одиночку, но «за компанию» с другими металлами — пожалуйста. Например, вольфрам и молибден; в чистом виде они не осаждаются из водных растворов, а совместно с железом, никелем или кобальтом выделяются и образуют на катоде сплавы. 

Не осаждаемые металлы

И, наконец, есть группа металлов, которые ни одни, ни совместно с другими не осаждаются при электролизе водных растворов — на катоде выделяется один водород. К этим упрямцам относятся тантал, ниобий, ванадий и другие металлы с высокой температурой плавления. 

Нетрудно понять, как важно было бы научиться выделять из водных растворов вольфрам, молибден, ванадий, тантал. Это открыло бы перед современной техникой совершенно новые возможности.

Так определилось одно из направлений нашей работы. Чтобы сдвинуть дело с мертвой точки, нам, прежде всего предстояло выяснить, что, собственно, затрудняет восстановление ионов металла.

Оказалось, огромную роль играет состояние поверхности. На активной — чистой металлической поверхности ион металла разряжается довольно легко. На пассивной, покрытой окисью или молекулами посторонних веществ разряд происходит очень трудно или совсем не происходит.

Металл, осаждаясь из раствора, может пассивироваться на катоде из-за взаимодействия с компонентами раствора. Тогда следующий слой металла на нем уже никак не осадишь. Как же все-таки помочь металлу осесть на катоде!

Электроосаждение металлов часть 2

Электроосаждение металлов — изящный способ

Достижение благосостояния каждого члена общества

При современном развитии науки и техники использование их достижений для цепей разрушения грозит мировой катастрофой невиданного масштаба. Она принесет горе всем людям и смерть сотням миллионов, приведет к разрушению всех материальных ценностей. В этом случае мы оставим своим детям, внукам и правнукам разрушенную, голую, зараженную радиоактивностью Землю. А также мы оставим им в наследство неимоверно тяжелую жизнь и болезни. Достижение благосостояния каждого члена общества.

Народы всех стран общими усилиями должны предотвратить эту бессмысленную, преступную и одновременно безумно легкомысленную игру с войной. А также объединиться во всеобщей борьбе за мир и полное разоружение. Народы всех стран должны направить свои усилия на такое развитие науки и техники, которое обеспечило бы быстрое вступление человечества в новую, счастливую эру. 

В корне изменятся экономические проблемы во внутренних и международных аспектах. Действительно, вода, солнце и подземное тепло есть всюду в избытке. При избытке электроэнергии сырьевые ресурсы, как я уже указывал, в огромной степени расширятся, и будут иметься всюду. Важно лишь одно — чтобы основной цепью общества и в международном смысле и внутри каждой страны было достижение благосостояния каждого члена общества. Каждого человека, живущего на Земле, а не цель наживы отдельных групп общества. Кстати сказать, при этом нажива становится бессмысленной. Все эти понятия — наживы, дешевой рабочей силы, войны — уже сейчас делаются, подобны клопу в одноименной пьесе Маяковского. Эти анахронизмы отвратительны по своей бессмысленности и вреду для современного человечества. Носители этих анахронизмов (часто, кстати, сторонники войны и противники разоружения) обладают каким-то ослиным тупоумием и упрямством, с одной стороны. И инфантильным легкомыслием — с другой.

Забота о человеке

Цель (идеал) общественного прогресса можно сформулировать примерно следующим образом. Максимальное счастье для максимального количества людей, практически для всех. Первой предпосылкой для этого, естественно, является полное удовлетворение различных материальных и культурных потребностей каждого человека на земном шаре. Однако удовлетворение материальных потребностей само по себе еще недостаточно для счастливой жизни людей. Хотя это, конечно, основная и необходимая предпосылка для полноценной духовной деятельности человека. Но человек по природе своей не только потребитель, но и творец материальных и духовных ценностей. Потребность в творческой деятельности не только одна из самых благородных, но и одна из самых первичных, глубоких и неискоренимых потребностей человека. Таким образом, наша величайшая задача заключается в приобщении к разнообразной творческой деятельности широчайших масс людей. 

Некоторые, быть может, не согласятся с тем пониманием счастья, о котором я говорю. Конечно, некоторые люди сегодня видят счастье не в активной творческой деятельности, а в том, чтобы, отойдя от дел, предаваться тихим или, наоборот, бурным радостям жизни. Но я лично твердо убежден, что подобное понимание счастья происходит от духовной бедности. Или из-за отсутствия общественных условий, обеспечивающих выявление и развитие творческих стремлений и способностей, потенциально существующих в каждом нормальном человеке. Одним словом, для того, чтобы каждый человек мог проявить свои творческие силы и получить от этого наслаждение, нужно определенное развитие и воспитание его ума и чувств. А также необходим определенный уровень знаний, эстетических вкусов, наконец, морали, нравственного отношения к обществу и к самому себе. А для этого нужны такие экономические и социальные условия, которые обеспечивали бы возможности для всестороннего развития и творческой деятельности всех людей. 

При социализме забота о человеке, об удовлетворении его материальных и культурных потребностей, о максимальном развитии его творческого потенциала является главной цепью общества. 

Следует иметь в виду, что не только материальное благосостояние определяет возможности духовного, творческого развития масс. Но и, наоборот, творческая деятельность масс, в свою очередь, в решающей степени определяет материальный прогресс общества. 

Задачи

В настоящее время перед всем нашим народом стоят две основные одинаково важные и тесно взаимосвязанные задачи. 1) создание высокой материально-технической базы, необходимой для полного удовлетворения различных потребностей людей. 2) воспитание нового человека коммунистического общества. Превращение каждого человека во всесторонне развитую личность, способную к индивидуальной творческой деятельности. Личность глубоко сознательную, вдохновленную гуманистическими идеями. Это и есть основные коммунистические идеалы, выраженные в классической форме — «от каждого по способностям, каждому по потребностям».

Электроосаждение металлов — изящный способ

Достижение благосостояния каждого члена общества

Электрификация — дешевая электроэнергия повсюду

Практически любой грунт, подвергая действию высоких температур, можно будет использовать как строительный материал. Применение электроэнергии для всех этих целей позволит наилучшим образом автоматизировать все виды производств. А также значительно уменьшить, если не ликвидировать вообще, выброс вредных газов и пыли в атмосферу. Электрификация — дешевая электроэнергия повсюду.

Изобилие дешевой электроэнергии позволит получать практически неограниченное количество материалов. А также упростит методы их производства и одновременно расширит их природные ресурсы. 

Огромная потребность возникнет к тому времени в полимерных материалах, производство которых по масштабу будет приближаться к производству металлов. Все запасы природных газов, нефти и частично угля придется направить на эти цели, а также вообще на получение различных органических веществ. Это как раз и будет обеспечиваться широким применением электроэнергии взамен газа, нефти и угля. Однако, несмотря на полную электрификацию, все же останутся автомобили, самолеты и ракеты, где придется применять жидкое или газообразное горючее, а это потребует значительного количества нефти и газа. 

Есть, однако, возможности. Во-первых синтезировать топливо из неорганического сырья, например, путем применения электричества, получать гидразин из азота и водорода и использовать его в качестве моторного топлива. Во-вторых использовать углекислый газ и водород для искусственного синтеза обычного горючего. Водород будет получаться электролизом воды в больших количествах для разнообразных целей химической промышленности. Углекислый газ будет легко получаться при подземной газификации угля, которая ведь только потому слабо развивалась, что газы получались слишком богатые углекислотой. В-третьих что касается автомобильного двигателя, то при избытке водорода его легко заменить электродвигателем, питаемым топливным электрическим элементом, работающим на водороде или окиси углерода с очень высоким КПД. К тому времени использование угля для автономного получения электроэнергии с КПД порядка 80% будет широко применяться. Такие топливные элементы будут, вероятно, разработаны в течение ближайших 10—15 пет. 

Таким путем мы сможем действительно все запасы природного газа и нефти направить на службу органического синтеза, в особенности для получения очень больших количеств полимерных материалов.

Сельское хозяйство и пищевая промышленность

Сельское хозяйство и пищевая промышленность будут полностью электрифицированы и автоматизированы. При наличии избытка дешевой электроэнергии производство удобрений, как я уже указывал, крайне упростится и может быть расширено до любых масштабов. Ирригация безводных районов с применением пленок из пластмасс для удержания влаги, как под слоями земли, так и над растениями, обогрев почв на Севере с применением огромного размера парников и больших оранжерей с искусственным освещением позволят всюду получать высокие урожаи, и во многих случаях по два раза в год. Огромные ресурсы электроэнергии позволят в широких масштабах опреснять воду из морей и соленых озер. 

Всем, конечно, ясно, насколько легче и комфортабельнее будет жизнь людей при полной электрификации быта. Здесь я упомяну лишь, что при таком избытке дешевой электроэнергии станет возможным иметь всюду электрическое отопление и кондиционированный воздух. 

Полная автоматизация производства приведет к тому, что общеполезный рабочий день сократится до 3—4 часов в день. Остальное время люди будут посвящать, своим любимым занятиям: спорту, садоводству, художественной самодеятельности, работе в народных театрах, творческим занятиям искусством и литературой, общественной деятельностью и наукой и техникой в прекрасных общественных лабораториях, которые станут центрами массового развития науки. 

Так я представляю себе жизнь в XXI веке, веке сплошной электрификации. Вот истинное наследие, которое мы можем оставить нашим детям, внукам и правнукам. В свете этих реальных перспектив, не являются ли величайшими преступниками перед человечеством те люди, которые ведут политику на грани войны, и особенно те, которые проповедуют неизбежность и необходимость войн!

Достижение благосостояния каждого члена общества

Электрификация — дешевая электроэнергия повсюду

Реально создать на Марсе атмосферу?

Как известно, на Марсе атмосфера есть, но. Во-первых, она значительно более разрежена, чем на Земле. Во-вторых, что самое главное, в ней содержится ничтожное количество кислорода. Что касается воды, то, по-видимому, она на Марсе есть, хотя в сравнительно небольших количествах. К неудобствам жизни на Марсе относится также и довольно холодный по сравнению с Землей климат. Реально создать на Марсе атмосферу?

Поставим теперь вопрос. Реально ли за сравнительно короткий срок, скажем, за несколько десятков лет, в результате постройки термоядерных реакторов создать на Марсе подходящую для жизни людей атмосферу и климат! Это прежде всего означает необходимость получения нескольких сотен триллионов тонн кислорода. При этом в атмосфере Марса будет содержаться примерно столько же кислорода, сколько его имеется в атмосфере Земли. Кислород можно добывать из воды, которая есть на Марсе. А если ее будет недостаточно, то можно использовать получающийся при разложении воды водород для восстановления кислородосодержащих марсианских руд с одновременным получением воды. Подсчет показывает. Что если построить на Марсе такое количество термоядерных электростанций, которые вырабатывали бы количество электроэнергии в 10 тысяч раз большее, чем сейчас вырабатывается на Земле. И использовать эту энергию для электролиза воды, то накопить нужное количество кислорода можно было бы в течение нескольких десятков лет. 

Я не знаю, понадобится пи человечеству осваивать Марс. Быть может, оно найдет лучшее применение для избытка энергии. Но я привожу этот пример лишь для того, чтобы показать, сколь грандиозные цели может ставить человечество. Обладающее неисчерпаемыми источниками энергии.

Реально создать на Марсе атмосферу?

Луна

Из практических задач, связанных с освоением солнечной системы, я позволю себе пофантазировать о возможном использовании Луны для цепей земной энергетики. Площадь поверхности Луны в 16 раз меньше земной. Из-за отсутствия атмосферы на единицу поверхности Луны падает солнечной радиации в три раза больше, чем на поверхность Земли. Следовательно, в смысле поглощения солнечной энергии поверхность Луны эквивалентна примерно Vs поверхности Земли. То есть соответствует той энергии, которая падает на поверхность всех материков. Таким образом, если бы удалось покрыть всю поверхность Луны полупроводниковыми фотоэлементами с довольно большим кпд перехода лучистой энергии в электрическую. А также найти способы передачи этой энергии (с помощью, например, направленных 
радиопучков на Землю. То Луна могла бы стать в будущем грандиозной электростанцией для Земли с мощностью в несколько триллионов киловатт. Луна могла бы также быть местом размещения атомных и термоядерных станций. С целью полного избавления Земли от радиоактивных заражений. 

Задолго до того, как количество добываемой электроэнергии достигнет указанных грандиозных масштабов. Но уже после того, как ученые и инженеры приступят к использованию термоядерной и солнечной энергии. А также подземного теппа, промышленность, сельское хозяйство и быт коренным образом изменятся. В неорганической химии, металлургии, промышленности строительных материалов будут использоваться в основном реакции при очень высоких температурах и в дуговых разрядах. Одновременно сильно увеличится применение электролиза. Источниками высоких температур будут либо дуговые электрические печи [эпектротермия|. Либо непосредственное использование тепла нагретых до нескольких тысяч градусов отходящих газов термоядерных реакторов. 

Так, например, азотные удобрения будут в основном получаться путем синтеза 
окислов азота из воздуха. Все элементы менделеевской таблицы могут быть получены либо электролизом, либо разложением руд под действием высоких температур отходящих газов термоядерного реактора. Само понятие «руда» изменится. Так как при этом можно будет использовать любые соединения, в частности такие, которые раньше не могли быть использованы вследствие их химической инертности. С другой стороны, упростится использование бедных руд и их обогащение.

Электрификация — дешевая электроэнергия повсюду