• Что такое фактурная штукатурка
• Выбираем сухие строительные смеси
• Преимущества напряженного железобетона
• Что влияет на выбор кровельного материала
• В чем преимущество пробковых полов

что переход значения диэлектрич. постоянной из одной среды в другую не происходит математич. скачком, а протекает непрерывно, хотя и очень резко. Поэтому производные, входящие в уравнения Максвелла (см. Максвелла ур-ия), сохраняют все время конечное значение. Отсюда следует,что и сами диференцируемые величины не претерпевают прерывного изменения при переходе из одной среды в другую. Если предположить граничный слой бесконечно тонким, тогда можно считать,что тангенциальные слагающие электрического и магнитного вектора не изменятся при переходе через такой граничный слой. Пусть ось Z совпадает с нормалью, к поверхности, ось X лежит в плоскости чертежа, ось F. перпендикулярна чертежу. Обозначим через

2,1, £72. Еу2, Муг, Ж^а, Му

тангеициальные слагающие электрич. и магнитного вектора в первой и второй среде. Тогда граничные условия для тангенциальных слагающих выразятся так:

Ех1 = Es,; Еуг = Eyi \ пг,и Z = О (1 = ; Муг = My, i Р' Из ур-ий Максвелла и условий (1) вытекают условия для нормальных слагающих

Фиг. 2.

Ж,г = Ж,2 /

при Z = 0

<магнитная проницаемость для световых волн положена равной 1). Разложим электрич. вектор падающей волны на слагающую В плоскости падения JEg, (фиг. 2) и перпендикулярную к пей Eg. Уравнение падающей гармонич. волны для оси X выразится так:

ЕхЕр- COS а COS (oyt-----j ,

где to-угловая частота световьк колебаний, полагаемая, в соответствии с опьггом, одной .и той же для падающей, отраженной и преломленной волны, -скорость волны в первой среде. Для отраженной волны аналогично найдем:

nr. / li XSina+ ZCOSa\

Rx - Rp cos a COS 0) it--- -j.

Д.ДЯ преломленной:

B = Bp cos )8 cos o) - -

sin/J-b г cos A

-скорость волны во следует:

при 5!=0.Это условие должно удовлетворяться для любых ж и f и следовательно аргумент последнего cos у всех трех ф-ий д. б. одина-ковьш, т. е.

Sina sine/ sin/3 Vx Vx

Ур-ия (3) равносильны известным законам отражения и преломления:

г-: .1- (4)

Sina t/i J.

iTTTrt =-- - = Const

Для вьшода амплитуды отраженной и преломленной волны можно воспользоваться непосредственно граничными условиями (1) или комбинацией некоторых условий (1) и (2) и закона сохранения энергии. Энергия электрич. волны, падающей на границу раздела под углом а за 1 ск., пропорциональна scE cos а, и соответственно д.дя отраженной и преломленной волны-е^с^Д^сдд а и е^с^В^ cos j8. Найдем сначала выражения для Rs и Bg. По закону сохранения энергии:

eCjEl cos а = eCiRl cos а -\- В^С^В'а COS j8.

Т. к. показатель преломления по электромагнитной теории света

то имеем:

El cos а

R- cos а -f Ij В' cos .

С другой стороны граничные условия (1) дают:

Е, + В,=В,. (6)

Решая (5) и (6) относительно Rvl В^, находим:

В^ = Е

sin (а-;в)

в Sin(a-b;8) 2 sin ,8 COS а

(7) (8)

sin (а -f- /S)

Для расчета компонента Е электрич. вектора в плоскости падения воспользуемся граничными условиями (1) и (2).Из(1)имеем:

Bp cos /3 = {Ер - Rp) cos а. Из (2) соответственно:

Rp+Ep=D,

Из (9) и (10) следует:

Р sin

Rr, = E

tg(a-) Ptg{a+)

2sincosa

(9) (10)

P ~ P aia(a + p)cos{<i)

Ур-ия (7), (8), (11) и (12) являются т. н. уравнениями Френеля, вполне отвечающими на вопросы об амплитуде, фазе и поляризации отраженного и преломленного света. Обозначим через Ifg, Irs Id& Igp, Irp, Idp интенсивности падающего,отраженного и преломленного света для колебаний электрического вектора, перпендикулярных и параллельных плоскости падения, и примем во внимание, что при преломлении сечение проходящего пучка расширяется; тогда из ур-ий Френеля получим:

7 г sin~(д-<3). т т sin2asin2

Sin 2a sin 2/3

T. Э. m. XV.

.(13)

fPinHa+fi) COS* (a-)

В TOM случае когда падаюпщй свет-естественный, т. е. р и S компоненты некогерентны, интенсивность падающего света Ig связана с интенсивностью отраженного и преломленного 1г и ф-лами:

IrIrsi-Irp \- (14)

= Ids + dp * Ha фиг. 3 изображен ход отражательной способности и для вещества с показа-

ее ер

телем преломления = 1,50 для различньгх

углов падения. В предельном случае отвесного падения естественного света И3(13) и (14) следует:

1е )

(16)

(17)

(15)

(/H-D-

Состояние поляризации отраженного и преломленного света определится из уравнений Френеля, если составить отношение s и р компонентов. Для случая падения естественного света, когда EgEp, из ур-ий (7), (8), (11) и (12) следует:

Rp ~ COS (a+ )

=COS(a-).

Оба отношения всегда отличаются от 1, причем (16) всегда > 1 и (17) < 1, т. е. отраженный п преломленный свет всегда частично поляризованы, но в обратных отношениях: отраженный луч поляризован в плоскости падения, преломленный - перпендикулярно последней. При а -f-

+ (16) обра-

щается в бесконечность, т. е. отраженный луч нацело поляризован в плоскости падения. Комбинируя условие а Н- /J = с законом преломления (4), получаем:

Ча(г, (18)

т. наз. закон Брюстера, определяющий угол полной поляризации при отражении. Поляризация при преломлении с другой стороны никогда не может быть полной. В предельном случае скользящего падения, когда а = , /5 по закону преломления

ю so 30 w so во то so Фиг. 3.

опреде.яится условием sin Р = ~ > и следовательно минимальное значение отношения (17) составит . Если же падающий луч

линейно поляризован, то отраженный луч, оставаясь линейно поляризованным, испы-тьшает вращение плоскости поляризации. Если через (р обозначить угол, составляемый плоскостью поляризации с плоскостью падения, а через у тот же угол для отраженного луча, то по ур-ям Френеля

cos (g + <?)

cos (a - /3)

(19)

Из ур-ия (7) следует, что знак Rg нротиво-ноложен знаку Eg, с другой стороны, Rp также противоположно Ер, что ясно из геометрических условий при отражении. Т.о. отраженная волна меняет фазу на 180° (потеря при отражении). Законы Френеля

неоднократно проверялись на опьгге и мо-1ут считаться в основном вполне подтвер-жденньийи. Однако для многих веществ, и особенно твердьгх, при брюстеровском угле

падения, удовлетворяющем (18), отраженный свет обнаруживает эллиптич. поляризацию вместо полной линейной, требуемой ур-иями Френеля. Это обстоятельство м. б. объяснено поверхностным переходным слоем конечной толщины, изменяюшцм граничные условия. Достаточно допустить существование такого слоя толщиною в сотые доли длины световой волны, чтобы объяснить вполне заметную эллиптич. поляризацию (Друде)., Другой причиной м. б. слабое двойное лучепреломление поверхностного слоя, вызываемое молекулярными силами на поверхности..

Полное внутреннее отражение. При прохождении света из среды оптически более плотной в менее плотную по закону преломления (4), начиная с угла падения, определенного условием

sin a = (i, (20)

весь свет должен полностью отражаться. Основные положения теории Френеля д. б. применяемы и к этому случаю, т. к. граничные условия и предположение о неизменности частоты колебаний остаются теми же, т. е. теория полного внутреннего отражения должна определяться ур-иями (7), (8), (11), (12). Математич. отличие заключается только в том, что амплитуды отраженного и преломленного света становятся комплексными. Подставляя вместо cos/S в ур-ия (7), (8) (11), (12) на основании (4) значение

МОЖНО привести ур-ия Френеля к нормальному комплексному виду. Комплексность амплитуд равносильна изменению фаз р и s компонентов отраженного света, и следовательно отраженный свет при полном внутреннем отражении вообще, говоря, должен быть эллиптршески поляризованным. Для того случая когда падающий луч линейно поляризован в плоскости, образующей 45° с плоскостью падения, относительная разность фаз Л отраженных sup компонентов может быть выралтена на основашш ур-ий Френеля ф-лой:

cos а y/sin- n-fi-.

sin-а

(21)

при а = И sin а = fl (угол начала полного

внутреннего отражения) zJ=0, т. е. отраженный луч поляризован линейно. Для угла падения а, удовлетворяющего следующему условию:

Л достигает максимального определяемого равенством:

te =

21Л

(22)

значения

(23)

Пользуясь полным внутренним отражением, можно т. о. превратить линейно поляризованный луч в эллиптически поляризованный, или при повторном или многократном полном внутреннем отражении-в луч поляризованный по кругу (см. Поляризационные приборы). Интенсивность отраженното света в случае полного внутреннего отражения получается в теории Френеля, как это ясно-с самого начала, равной интенсивности падающей волны. Вместе с тем ур-ия Френеля

приводят к результату, па первый взгляд парадоксальному, об одновременном существовании света и во второй среде, соответствующего преломленному. Действительно р и S компоненты для преломленного луча не обращаются в нуль для случая полного внутреннего отражения. Этот парадокс объясняется тем, что световая волна действительно заходит во вторую среду при полном внутреннем отражении, но снова возвращается в первую; так. обр. вся падающая энергия собирается в отраженном пучке, Графич. интерпретация ур-ий Френеля для полного внутреннего отражения дана Эйхен-вальдом. Для простоты на фиг. 4 выбран тот случай, когда полное внутреннее отражение происходит при а=45°. Пунктиром изображены магнитные силовые линии (электрические силовые линии перпендикулярны к плоскости рисунка), сплошными линиями указано направление потока энергии, вектора Пойнтинга. Фиг. 4 соответствует мгновенному положению; для получения кинематич. картины нужно бы двигать чертеж в направлении оси Г со скоростью света, деленной на sin а. Из фиг. 4 видно, что ли-

Фиг. 4.

НИИ энергии заходят во вторую среду и вновь возвращаются в первую. Волна во второй среде чрезвычайно быстро затухает, сосредоточиваясь практически в слое, соизмеримом с длиною световой волны, и распространяясь вдоль поверхности раздела. Экспериментально волна во второй среде при полном внутреннем отражении была

обнаружена еще Ньютоном. Если привести в соприкосновение две призмы (фиг. 5)- одну с плоской, другую с искривленной катетной гранью, то при падении лучей под углом полного внутреннего отражения свет проходит через вторую призму . не только в области контакта, но и там, где имеется воздушный зазор, соизмеримый с длиною световой волны. Вторая призма в этом опыте изменяет условия распространения волны во второй среде и засасьшает ее в сторону (подобное возмущение связано, разумеется, с тем, что часть энергии ускользает из отраженной волны, и отражение, строго говоря, уже перестает быть полным).

Отражение от поглощающих с р е д. В электромагнитной теории света поглощающая среда характеризуется тем, что в уравнениях Максвелла наряду с током смещения учитывается ток проводимости и волновое ур-ие (напр. для компонента электрич. вектора X) принимает вид

Фиг. 5.

д^Х , . дХ

(24)

где о-проводимость. Вследствие поглощения волна в среде получается затухающей, причем в ней поверхность равных фаз в случае косого падения не совпадает с поверхностью равных амплитуд, что весьма осложняет характер явления. Взяв частное решение (24) вида

. 2я л тх + пу + pz\

Х = Ае \

где Т-период колебаний, т, п и р-в общем случае величины комплексные, v-скорость распространения волны, можно привести уравнение (24) формально к обьганому виду волнового ур-ия, введя вместо е комплексную диэлектрич. постоянную е'

е' = в-г2(гТ. (25)

В этом случае ур-ие (24) примет вид

:.=х, (26)

и формально теория Френеля автоматически переносится и на случай среды с поглощением. Так же как и при полном внутреннем отражении комплексность амплитуд в данном случае определяет эллиптичность поляризации отран^енного света, т. е. существование нек-рой относительной разности фаз А между р и S компонентами отраженного света. Обозначая через а угол падения, через у) т. п. азимут восстановленной поляризации, т. е. азимут плоскости поляризации отраженного света (относительно плоскости падения) в том случае, если эллиптически поляризованный отраженный свет преобразован компенсатором (см.) в линейнополяризованный, для чрез-вьшайно сильного поглощения (металлы) Друде получает следующие ф-лы для /лик:

к = sin А tg2 V ,

ц = sin а tg а

С032

H-cossin2v

(27) (28) *15

Ф-лы (27) и (28) относятся к.случаю падающего света, поляризованного под углом в 45° к плоскости падения. Формулы, связывающие ju и к с а, гр -и. Л, имеют большое практич. значение для определения оптич. постоянных {fl и к) металлов. Определяя на спектрометре (см.), снабженном поляризатором, анализатором и компенсатором, элементыэллиптичности света, отраженного от металла, можно найти показатель преломления и индекс поглощения изучаемого вещества. В табл. 1 приведены значения

Табл. 1.-Значения ii и Лдля серебра для различных А в А по Друде.

2 263

2 573

3 110 3 220 3 460

3 611

4 500

5 000 5 500 5 893

1,41 1,53 1,44 0,83 0,22 0,20 0,16 0,17 0,18 0,18

0,75 0,84 0,36 0,49 5,01 7,22 14,5 17,1 18,8 20,в

/пик для серебра^ для различных длин волн, выраженных в А, вычисленные по ф-лам Друде на основании измерений Минора. В табл. 2 приведены оптич. постоянные для

Табл. 2.-о птические постоянные для различных метал.чов по Друде.

Висмут . . Свинец . . Ртуть . . Платина . Золото . . Олово . . Серебро . Цинк. . . Медь . . . Никель . Сталь . . Алюминий Магний .

различных металлов по измерениям Друде, вычисленные по ф-лам (27) и (28).

Для отражательной способности поглощающей среды, т. е. для отношения интенсивности отраженного света к интенсивности падающего в случае отвесного падения, ур-ия Френеля приводят к следующему выражению:

(29)

Отсюда следует, что для веществ с очень большим значением к и относительно малыми /л (металлы) коэф. отражения близок к 1 (металлическое отражение). Парадоксальное на первый взгляд поведение металлов, отражаюпщх сильнее всего лучи наиболее поглощаемые, объясняется так же, как и при полном внутреннем отражении. Сильно поглощаемая волна заходит в металл на ничтожную глубину, соизмеренную с длиною волны, и затем почти полностью вновь поворачивает в первую среду, составляя отраженную волну. Чем больше поглощение, тем меньше глубина, на которую заходит волна во вторую среду.

(30)

Между оптич. постоянными вещества ц и к и его электрическими постоянными е и сг по теории Максвелла существует простое соотношение. Комплексная диэлектрич. постоянная (25) м. б. приравнена квадрату комплексного показателя преломления \ :

fi= s-2iaT. Для случая отвесного падения отсюда следует, что

li(X-ikf=E-2iaT

или

ц^к аТ]

Эти соотношения хорошо удовлетворяются для достаточно длинных волн (в десятки ц длиною) и неверны для коротких волн, что находит объяснение в теории дисперсии (см.) при учете наличия в среде резонаторов, определяюпщх зависимость в и г от длины волны. Ф-лы (30) с качественной стороны объясняют особенность оптич. свойств металлов, устанавливая параллелизм проводимости и поглощения. Однако металлич, оптич. свойствами обладают и вещества, ничего общего с металлаьш не имеюпще; густые растворы красок отражают свет, как металлы; кристаллы кварца, флюорита, сильвина и т. д. в области д.чинных световьгх волн также обладают металлич. отражением; пары металлов натрия и ртути при достаточно большом давлении отражают резонансные спектральные линии еще лучше, чем твердые или жидкие металлы. Необходимым условием металлического отражения является только очень большое ноглощение, к-рое может и не сопровождаться значительной проводимостью и определяется связанными электронами. Молекулярная теория отражения (Озен, Эвальд и другие) приводит к тем же результатам, как и формальная теория Френеля.

Лит.: Общая: Хвольсон 0. Д., Курс физики, т. 2 и 5, Берлин, 1923; Т а м м И. Е., Основы теории электричества, М.-Л., 1929; Drude Р., Lehrbuch d. Optik, 3 Aufl., Lpz., 1912; Forsterling K., Lehrbuch d. Optik, Lpz., 1928; Schuster A. and Nicholson J., An Introduction to tlie Theory of Optics, 3 ed., L., 1924; Handbuch d. Physik, hrsg. v.H. Geiger u. K. Scheel, B. 20, Berlin, 1928.-0 тражение от поглощающих сред: Wiener О., Leipziger Abhandlungen der Sachs. Gesellschaft d. Wissenschaft, mathem.-phys. Klasse, Leipzig, 1908, H. 30; Z a h r a d n i с e к J., Ztschr. fur Physik , Brschw.-В., 1930, В. 65, p. 814. - Молекулярная теория отражения: Ewald P., Die Reflexion u. Brechung d. Lichts als Problem der Elektronentheorie, Berlin, 1925; Ewald P., Ann. der Phys. , 1916, B. 49, p. 117; Lundblad R., Untersuchungen iiber die Optik d. dispergierenden Medien vom molekulartheoretischen Standpunkt, Upsala, 1920. C. Вавилов.

ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ есть сопротивление такого устройства, напряжение на зажимах к-рого противополоншо по фазе силе тока. По Хунду (Hund) проводящее тело представляет собой О. с. тогда, когда мгновенное уменьшение силы тока вызывает соответствующее повышение напряжения между концами такого проводника. Согласно основному определению всякий генератор является О. с, так как во всяком генераторе мощность является отрицательной величиной, а раз мощность, т. е. произведение напряжения на силу тока, меньше нуля, то напряжение и сила тока противоположны по фазе. Для генератора постоян-

ного тока эти соотношения ясны из фиг. 1; на генераторе сила тока противополонша, по фазе 11апряжепию; на потребляющем энергию сопротивлении напряжение совпадает по фазе с силой тока. По Моркрофту участок электрич. цепи обладает положительным сопротивлением, если на этом участке энергия входит в цепь, и О. с.-если на данном участке энергия исходит . Для Фиг. 1. перемен, тока рассмотре-

ние процесса осложняется тем, что в генераторе всегда есть реактивное сопротивление (обыкновенно индуктивное) и мощность равна Р= FI cos <р. Однако и здесь, если мощность меньше нуля, т. е. если сдвиг фаз мелоду силой тока и напряжением больше 90°, то данное устройство кроме реактивного сопротивления обладает О. с. Применение понятия О. с. не всегда однако желательно, т. к. по б. ч. употреблением этого термина не объясняю!-ся, а скорее затемняются происходящие в цепи явления. Например, если аккумулятор работает на омич. сопротивление, то можно сказать, что аккумулятор является О. с, равным положительному сопротивлению нагрузки, но такая замена является только затемнением простого закона Ома. Вообще смысл введения понятия о сопротивлении заключается в функциональной зависимости между напряжением и силой тока. Поэтому введение понятия об О. с. приносит пользу лишь тогда, когда имеется налицо резко выраженная зависимость между силой тока и напряжением генератора.

Наиболее удобным является применение понятия об О. с. при включении в цепь преобразователя постоянного тока в переменный. Такой преобра- зователь является положительным сопротивлением для постоянного тока и о. с. для переменного тока. В качестве примера такого устройства можно взять любой прибор с падающей характеристикой. На фиг. 2 изображена характеристика вольтовой дуги. Аналитическое выражение этой характеристики дается соотношением

F = a-b.

где V-напряжение на зажимах дуги, г- сила тока, а и b-постоянные коэф-ты. Сопротивление дуги постоянному току выражается в нек-ром масштабе тангенсом угла а:

сопротивление переменному току-тангенсом угла составленного касательной с осью абсцисс,

В = = t - /5 - - .

Первое сопротивление пололсительно-дуга потребляет мощность постоянного тока, второе сопротивление отрицательно-дуга может генерировать переменный ток. Точно

так же электронная лампа м. б. О. с. для переменного тока. В схеме согласно фиг. 3 определение сопротивления переменному току м. б. сделано из ур-ия Валлаурп

i = ,СТГ i Y.a,

где ig-переменная слагающая силы анодного тока, Vg и F -переменные слагающие напряжения на сетке и на аноде. /S и jR- крутизна и внутреннее сопротивление лампы. Однако

F =-V

поэтому сопротивление переменному току равно

пер. 2

Величина сопротивления R ev м. б. отрица-

м

тельной, если >1. Чем больше коэф.

взаимоиндукции М, тем меньше сопротивление. Если соблюдено условие самовозбуждения

Фиг. 3.

Т. е. О. с. лампы равно положительному сопротивлению нагрузки. Все это вьшедено для колебаний первого r-s

рода (см. Колебания эле- Г^- ктрические), для колебаний второго рода нужно лишь изменить величины Ri-R S (см. Ламповый генератор). Ф-лы для О. с. лампы, аналогичные (4), очень по-чезны при рассмотрении приемников с обратной связью, когда введение понятия об О. с. облегчает понимание процессов в регенеративном приемнике: увеличение чувствительности и избирательности последнего и т. д. Т. о. введение термина О. с. является иногда полезньш, однако существенно нового оно не вносит и должно применяться с осторожностью, чтобы не затемнять сущности дела.

Лит.: Бонч-Бруевич М., Отрицатель}гое сопротивление, ТиТбП , 1928, 5 (50); К л я ц к п н И. Г., Сопротивление электронной лампы, там же, в (51); Остроумов г., Этюды лампового приема, там же, 1926, 4 (37), 5 (38), 1927, 3 (42); Рамл ау П., Отрицательпое сопротивление, как причина нс-затухаюхцих колебаний, там же, 1926, б (39); В а г к-11 а н S е п Н., Das Problem der Sch-wingungserzeu-gung, Leipzig, 1907; H u n d A., HocMreguenzmess-technik, p. 326-344, В., 1928. И. Нпяцнин.

ОТХОДЫ деклассированные ц в е т и ы X м е т а л л о в и их сплавов, неполноценные отходы (полноценные О. см. Лом металлический), получаемые от процессов механич. обработки и литья гл. обр. в цветной металлопромышленности. О. деклассированные делятся на две группы: О. красных металлов (медь, латунь, томпак, бронза и т. д.) и белых металлов (свинец, алюминий, олово, цинк и пр.). Классификация О. деклассированных цветных металлов и применение их в промышленности чрезвьгаайно разнообразны. Так, медные отходы (мелкие: землистые сора, формовочная земля, богатые хвосты, изгарина, окалина; крупные: шлаки медные, выломки из плавильных пе-

чей, кирпичи, пронизанные металлом, горелые графитовые тигли и т. д.) после переработки и обогащения поступают в переплавку на медь. О. свинцовые и оловянные (изгарина, зола, гарь и т. д.) идут на производство антифрикционных баббитовых сплавов. О. цинковые (изгарина, зола, окшары) поступают в химической промышленности на изготовление цинковых белил, а также на производство литопонов. О. цинковые (флюсы, нашатырные отпадки со значительным содержанием хлора) идут для производства хлористого цинка. Отходы окиси цинка поступают исключительно на производство цинковых белил. О. алюминиевые (шлаки, изгарина, зола и т. д.) поступают на вторичный передел. До войны 1914-18 годов всякие бедные по содержанию цветного металла О. (за исключением незначительного количества, перерабатьтавшегося кустарным способом внутри страны) экспортировались в 3. Европу. В настоящее время в СССР О. деклассированные тщательно собираются и перерабатываются нашей промышленностью. Так, до 1926/27 г. одним только Комцветфондом передано промышленности 8 609 m медных концентратов (около 2 000 m меди). С 1926/27 г. Рудметаллторг сдал промышленности О. в концентратах в количествах, указанных в табл. 1.

Табл. 1.-Отходы в концентратах, переданные промышленности Рудме-таллторгом (в то).

Таил. 3.-П ереработка цветных мет а .11 л о в в США.

З-дом № 1 в 1928/29 и 1929/30 гг. переработано и обогащено ок. 5 ООО m медных концентратов, содержавших от 15 до 25% Си. Данные о переработке О. цветных металлов в СССР и США помещены в табл. 2 и 3.

Табл. 2.-П роизводство вторичных металлов в СССР в 1929/30 г.

Сборка и хранение О. деклассированных на предприятиях должны производиться тщательно. В цехах и мастерских, где происходит обработка цветных металлов и их сплавов, д. б. установлены, по примеру западных стран и США, у токарных станков, слесарных верстаков, наждачньгх кругов и прочих механизмов специальные выдвижные поддоны для сборки разных О. деклассированных опилок и пр. Поддоны регулярно освобождаются от О., к-рые ссыпаются в особые закрома, причем каждый вид отходов должен храниться отдельно. При разработке проектов новых предприятий проектирующие ин-ты Гипромцветмет, Гипромез и пр. обязательно должны включать в проекты установки приспособления для сборки и хранения О. деклассированных цветных металлов.

Процесс обогащения О. деклассированных протекает двумя способами: первый- простой, самый дешевый и распространенный заключается в грохочении (см.) через сита с отверстиями 20x20 мм. Мелкие О. деклассированные, прошедшие через грохот, содержащие в себе мельчайшие кусочки металлов, изгарину и окиси, поступают на промывку в железных корьггах размером 75x30x30 см и в особых осадочных чанах размером 2,5x1,25x1,25 м. Корыта наполняют землистыми сорами, сверху на них пускают струю воды и при помощи лопаток производят промывание соров; хвосты получаются с содержанием не выше 0,75-1,0% металла. Концентраты с содержанием металлов в среднем 15% обезвоживаются посредством сушки и после брикетирования поступают в передел на медь. О. белых металлов (кроме цинковых) с содержанием металла 10-12% обычно не подвергаются обогащению. Крупные медные О. деклассированные, не прошедшие через грохот, поступают в механич. обогащение отделением от них других веществ (кирпич, камень, дерево, тряпье и пр.), после чего они направляются уже как готовый материал со средним содержанием металлов ~ 25% в печь для переработки на черновую медь. Ниже помещена схема работы обогатительной фабрики-базы. По второму способу, применяемому на Западе, отходы подвергаются грохочению; просеянная мелочь для окончательного измельчения передается на шаровые мельницы Крупна , откуда струей воды по желез-

ЧЗхема работы обогатительной фабрик и-G азы отходов де£;ласспрованных цветных металлов Госпромтреста Металлолом .

Исходный материал

Грохочение (отверстия разм. 20 х 20 лш)

Крупные

Промывка (корыта разм. 75x30x30 сл4)

Отборка неметаллич. частей

Готовые концентраты

Осадочный чан разм. 2,5 X 1,25 X 1,25 М

Обезвоживание (сушка)

Опробирование

Брикетирование

Олив воды

Готовые, крупные

Опробирование

Плавильная печь

Плавильная печь

Выход хвостов в отвал

Свежий металл

Свежий металл

ным желобам передается на классификационные столы Вильфлея (см. Обогагцение помзных ископаемых). Крупные О. деклас--сцрованные после грохочения подвергаются измельчению на бегунах и просеиванию через сито размером в 3 лш в диаметре. Полученный измельченный материал присоединяется к прочим мелким сортам и по--стулает в обп^ую переработку, а оставшаяся часть на сите направляется в перемол уже на вторых бегунах и вторично подвергается просеиванию. От последней операции получаются мелкие О. деклассированные, а оставпшйся на ситах крупный отсев направляется в отсадочную мапшну-чан.

О. деклассированные более низкого качества после обогащения и сушки направляются в последующую переработку на вальцовую мельницу, где металлич. частицы превращаются в пластиночки, а землистые распыляются. Переработанный материал вторично поступает на стол <Вильфлея , причем выход концентратов составляет 50- 60%. От общего же количества переработанного материала получается около 20% кон-

центратов, остальное количество поступает в отвал. От обогащенных концентратов на плавильных з-дах отбирается средняя проба для производства анализа, после чего последние поступают в брикетировку, чтобы избежать закупоривания и засорения шахты плавильной печи сыпучим материалом. Брикетирование мелких О. деклассированных происходит обычно в бетономешалке с 10% по весу цемента, после чего под небольшим фрикционным прессом концентраты прессуются в кирпичи, которые после 7-дневного выстаивания на сквозняке идут в плавильную печь. В 3. Европе на быстроходных автоматич. прессах получают брикеты 5- 6 CJH диам., а на ленинградском заводе Красный выборжец -10 X 15 см при высоте 6- 8 см. После брикетирования концентраты со средним содержанием металла в 50-60% направляются в плавильную отражательную печь в передел на красную медь, а крупные концентраты с содернсанием 30 - 40% меди идут в шахтную печь для переработки на черновую медь. Продукция плавки идет на электролитические заводы в электролиз.

Средняя рыночная стоимость О. деклассированных расцевоивается за т-нроцент содержащегося в них металла; в табл. 4 приведены цены на О. различных металлов. Т а б л. 4.-Р ы ночная стоимость 0. деклассированных (в руб. за ш-процент).

Заготовка, разработка и обогащение О. деклассированных сосредоточены в Госпром-тресте Металлолом , к-рым запроектированы следующие ориентировочные количественные показатели по заготовке на последние три года пятилетки (в т):

Наименование 0. 1931 г. 1932 г. 1933 г.

Мелкие медные.....10 ООО 13 700 22 460

Крупные медные .... 2 ООО 2 740 4 500

Свинцовые........ 1 ООО 1 490 2 190

Алюминиевые...... 1500 2 580 3 930

Оловянные....... 500 67о 960

Цинка запроектировано в заготовке в 1931 г. 4 ООО т, а в последующие годы, из-за перехода оцинкования железа с горячего способа на электролитический, приток О. цинкового производства совершенно прекратится.

Лит.: Баймаков Ю. В., Переработка лома и отбросов цветных металлов, Труды Первой всесоюзной конференции по цветным металлам , М., 1925, стр. 236; его же, Переработка ломов и отбросов промышленности цветных металлов, Труды Второго всесоюзного совещания по цветным металлам , М.- Л., 1927, т. 1, стр. 625; Валк Г. И. и Иванов СИ., Утилизация отходов цветных металлов, Экономическая жизнь , М., 1929, 123; Рольщиков Б. П., Переработка лома, отходов и отбросов белых металлов и их сплавов, Труды Второго всесоюзного совещания по цветньш металлам , М.-Л., 1927, т. 1, стр. 654; Банков С. П., Современное состояние добычи цветных металлов и производственные перспективы. Труды Первой всесоюзной конференции по цветным металлам , М., 1925; М а п 1 о v е G. П., Scrap Metals, 2 ed., N. Y., 1925; Fried-m a n n P., Altmetall, Metallwirtscliaft , Berlin, 1930, .Tg. 9; Mineral Industry During 1926 , N. Y., 1927; ibid., 1928. Г. Валк.

ОТХОДЫ и ОТБРОСЫ ПРОИЗВОДСТВА - та часть материи и энергии, к-рая остается неиспользованной в данном производственном процессе. Таковы нанр. стружки, получающиеся при обработке металла или дерева на токарных, сверлильных, фрезерных и прочих станках; обрезки текстиля и кожи на швейных и обувных ф-ках; частицы угля, уносимого отходящими газами; остатки красок, спускаемые на текстильных отделочных ф-ках в реку или в канализационные трубы вместе со сточными водами; тепло, уносимое

отработанным паром паровых машин и паровых турбин и т. д. Следует различать понятия отходы и отбросы производства. Отход ы-это та часть материи или энергии, которая может быть еще использована в другом производственном процессе и которой, можно найти то или иное применение либо в том виде, как они получены, .яибо после соответствующей переработки. Напр. отходы металла (стружки, обрезки) м. б. подвергнуты переплавке; отходы испаряющихся веществ (напр. бензина, лака, эфира и пр.) м. б. уловлены, превращены в жидкое состояние и вновь пущены в работу. О т-б р о с ы производства-это те отходы, для к-рых применения не находится и которые вывозятся на свалку, сжигаются для освобождения заводской территории от ненужного хлама, безвозвратно улетучиваются в воздух, спускаются в реку. Отбросы производства-понятие в высшей степени относительное, т. к. то, что сегодня является отбросом, завтра в связи с успехами техникр! может перестать быть отбросами; материалы, к-рые для одного предприятия являются отбросами, для другого, где для них найдено то или иное применение, ими уже не являются. Можно привести множество примеров того, как продукты производства, в течение десятков лет остававшиеся совершенно неиспользованными, последние годы стали расцениваться чрезвычайно высоко, приобретя крупное промышленное значение. В соответствии с этим они перестали считаться отбросами производства и рассматриваются как его отходы. Так нанр., доменные газы после соответствующей очистки м. б. использованы в качестве горючего, а также благодаря богатому содержанию угольной кислоты-в качестве воздушного-удобрения ; шлаки доменных печей-для изготовления цемента, шлакобетонных камней, изоляционных материалов, для настила мостовых; сернистые газы медеплавильных з-дов-для получения серы, мышьяка и т. д. Стоящие перед техникой и промышленностью в области О. и о. п. задачи сводятся к тому, чтобы по возможности не давать отходам превращаться в отбросы и чтобы, находя применение продуктам производства, которые раньше являлись бросовыми, сокращать количество последних за счет отходов.

Стремление к использованию отбросов производства так же старо, как и само производство. Массовый характер оно получило с развитием крупной промышленности, дающей большие количества отбросов и даже позволившей на отбросах возникнуть целым новым отраслям промышленности. Так, Kershaw приводит в качестве примера возникновение в США массового производства соляной к-ты на отбросном хлоре содовых з-дов, не только бесполезно уходившем в воздух, но разрушающе действовавшем на здоровье окружающего населения и постройки. Под давлением санитарного законодательства 1863 года, в целях обезвреживания отходящих газов положено было начало улавливанию хлора, что в свою очередь послужило толчком для развития новой в США отрасли химич. промышленности-производству соляной к-ты на отбросах содо-

вой промышленности. Сильнейшим толчком к утилизации отбросов явилась война 1914- 1Э18 гг., когда недостаток сырья, в частности для нужд военной промышленности, заставил воююшие страны-во главе движения шла Германия-перейти к использованию отбросов, ранее не обращавших на себя внимания. Многочисленные и крайне интересные примеры дает пищевая промышленность Германии того периода, на производстве суррогатов и новых пищевых продуктов использовавшая самые разнообразные и не-олиданные отбросы вплоть до городских сточньЕХ вод. Последовавший за войной 1914-18 гг. хозяйственный кризис, подкопавший самые основы капиталистич. хозяйства на Западе, придал борьбе за рационализацию промышленности и использованию отбросов* еще более широкую постановку. Не остались в стороне от этого движения и США, не только не пострадавшие от войны, но сделавшие на ней хорошее дело .

Стремление к максимальной рационализации производства, органически связанное с природой советского хозяйства, получило у пас в последние годы характер массового движения, нашедшего себе выражение и в рабочем изобретательстве; в эту же сторону направлено и внимание ПК РКП и Госплана СССР. Вопросам использования отбросов в нашем рационализаторском движении уделялось и уделяется пока недостаточно внимания, примером чему могут служить работы недавней теплотехнич. конференции, где использованию отбросного топлива и тепла посвящено было всего два доклада-один отбросам угля, другой-газам коксовых печей. Утилизация отбросов производства требует чаще всего новых технич. приемов, организации совершенно новых и незнако-мьгх данной отрасли промьпиленности производств, наконец комбинации разных производств и производственных единиц, могущих взаимно обслуживать друг друга своими отбросами (см. ниже Днепровский комбинат). В условиях советского строительства, где возникают такие гигантские промьпплен-ные единицы, как Магнитострой, к-рые дадут громадные количества разного рода отбросов, проблема рационального их использования получает большое практич. значение. Советская промышленность д. б. построена на принципе наиболее полного-путем рационализации производства и утилизации отбросов в частности-использования всех видов материи и энергии; практически при массовом производстве и крупных размерах предприятий использование отбросов производства может явиться и крупным фактором понижения себестоимости основного продукта производства. Правильная калькуляция стоимости последнего должна учесть и использовапные отбросы.

Все отрасли промышленности имеют свои отбросы, в той или иной мере могущие явиться отправпьпд сырьем или полупродуктом

Это приводит иногда к перегибу в сторону утилизации, что и подало повод Форду поставить сле-дующи11 вопрос: Почему у нас так много отбросов? Не уделяем ли мы больше внимания их использованию, чем устранению самой возможности отбросов? Идеальное производство такое, в к-ром нет подлежащих дальнейшему использованию материалов .

для НОВОГО производства в пределах того же И.ЛИ другого хозяйства. Каждый новый технич. прием прибавляет что-нибудь к номенклатуре используемых отбросов производства, и так достаточно обширной. Отбросов, не могущих найти применения и использования, делается все меньше и меньше, по мере того как технич. и экономич. мысль вплотную подходит к этому вопросу. Примером может служить история с жестяными кружками, к-рые оставались после штамповки на одном из фордовских з-дов. Известно, что у Форда работает целое бюро по утилизации с очень квалифицированным составом, занятое исключительно тем, чтоб найти применение тем или другим отбросам фордовских з-дов. Бюро долго ломало голову над тем, что делать с этими шестидюймовыми жестяными кружками и наконец нашло решение вопроса: сложенные вдвое, вследствие недостаточной толщины жести, они пошли на изготовление покрышек для автомобильных холодильников, оказавшихся более прочными, чем покрьппки, сделанные пз одного листа; жестяные кружки, шедшие до того в плавку в качестве скрапа, стали давать з-ду 150 ООО цокрышек при тех же затратах по производству, но без расходов на переплавку, вальцовку и т. п. Автомобильные з-ды Форда со всеми подсобными к ним предприятиями, многократно описанные и русскими авторами, побывавшими там, пользуются мировой известностью в отношении самого внимательного и всестороннего использования отбросов производства, дающего компании до 20 млн. долл. сбережений в год. Приводимый ниже ряд наиболее интересных фактов из деятельности этого предприятия даст не только ряд примеров из интересующей нас области, но и картину широко и разносторонне продуманной и поставленной утилизации отбросов на предприятиях компании Форда.

Компания Форда сама выжигает кокс и наряду с ним получает ряд побочных продуктов: газ, бензол, сернокислый аммоний. Газы коксовальных печей после конденсации и фракционной обработки идут (~40% газа) в топку; получаемые продукты перегонки за исключением сернокисл. аммония используются на своих же з-дах или продаются на сторону. В среднем в сутки коксовые печи дают 1 600 т кокса, 680 тыс. ж* газа, 99 тыс. л бензола, 110 тыс. кг сернокислого аммония, 76,5 тыс. л каменноугольной смолы и 28 тыс. л очищенных легких масел. Доменные газы подвергаются очистке от коксовой и металлич. пыли и поступают частью для дутья частью на силовую станцию в качестве топлива. Доменная пыль, содержащая около 75% металла, передается всасывающими пневматич. конвейерами прямо в сварочные печи; доменные шлаки, к-рых у Форда получается до 500 т в сутки, после извлечения железа магнитными установками частью служат дорожным материалом частью идут на цементный з-д. Стружки, опилки, окалина и прочие металлич. остатки точно так же идут в плавку. Прочий металлич. лом (медь, латунь, олово, алюминий, баббит, сталь, чугун и т. п.) сортируется и идет частью на свои з-ды частью возвра-

щается на з-ды поставщиков (специальная сталь), где и утилизируется непосредственно или идет в плавку. Все заводские станки снабжены специальными желобами, куда попадают и где собираются всякие металлич. отбросы и остатки. Старые рельсы, после обрезки головки, пожки и подошвы, превращаются в бруски, идущие в дело. Старые и ломанные инструменты переделываются на меньшие калибры; даже мусорные ведра идут в починку но нескольку раз. Однако металлич. отбросы представляют собой лишь небольшую часть всех утилизируемых у Форда в Ривер-Руже остатков: отработавший формовочный песок просеивается и снова идет в дело, как и старый огнеупорный кирпич после размола и прочих операций; извлекаемое из отработавших фотопроявителей серебро идет на изготовление новых препаратов (экономия ок. 10 ООО долл. в год); собирается и утилизируется старая краска; масло и сало с металлич. частей и обрезков (более 9 ООО л в сутки) или идет на грубую смазку или сжигается в топках в случае окончательной непригодности для других целей и т. д.

Автомобильн. производство требует большого количества леса как для постройки автомобилей, так и для их упаковки, обшивки и прочего, почему компания обзавелась собственными лесными угодьями. Считается, что треть (по весу) срубленного дерева остается в лесу в виде сучьев, пней и т. п.; 40% пиленого леса также идет в отбросы. Чтобы использовать все это, Фордом был построен обширнейший в мире з-д для сухой перегонки дерева по способу Стиффорда, позволяющему утилизировать древесину во всех видах-онилки, стружки, щепки, кору, ореховую скорлупу, солому и т. п. После отборки всего, что по размерам может пригодиться для производства, мусор поступает в сушку, для чего служат газы дымовых труб силовой станции. Из сушилки дерево поступает в реторты; пары и газы, выделяющиеся отсюда, поступают в скруббер, подвергаются конденсации и дальнейшей обработке. Уголь идет по конвейеру к водяному холодильнику и после стабилизации -в сортировочную; мелочь и пыль идут на производство брикет, просушка к-рых производится на газах той же силовой станции. Стоимость суточного выхода продуктов перегонки составляет по рыночным ценам более 10 тысяч долларов, стоимость сырья сводится к расходам по его транспорту и подаче. По заявлению Форда из одной т древесины здесь получается 275 кг древесного угля, 60 кг уксусно-кислой извести, 275 л метилового спирта и 67,5 л масел,-всего на 2 500 долл. в сутки, не считая 17 газа. Все отбросы дерева, здесь почему-либо не использованные, трянка и бумага, собираемые на дворах фордовских з-дов, превращаются в специальный очень прочный, не-пропускающий масла и воды картон, идущий взамен дерева на упаковку, равно как и под обшивку автомобилей. Гвозди из старых ящиков извлекаются и сортируются; ящики ремонтируются или переделываются в другие размеры из пригодных досок; короткие доски соединяются в одну длинн^ю

помощью металлич. скоб; негодные для другого употребления идут на обшивку вагонов для металлич. лома и пр. Опилки, стружки, щепки и прочие отбросы отправляются на з-д сухой перегонки. Газы, получаемые при сушке искусственной кожи, конденсируются и подвергаются фракционной перегонке, сберегая 62% органич. растворителей, применяемых в производстве. Старые трансмиссионные ремни утилизируются без остатка на заплаты, подошвы, спасательные пояса и т. п., давая сбережений ок. 1 ООО долл. в сутки, и т. д.

Практика фордовских з-дов конечно далеко не исчерпывает номенклатуры использования отбросов производства, как не исчерпывает их и приводимое далее перечисление их, сведенное Kershaw но нескольким важнейшим отраслям промышленности. Каменноугольная промышленность дает массу отбросов в виде угольной мелочи-штыба и шлама-после мойки угля; и то и другое получает ценность при превращении в пылевидное топливо или после брикетирования. Сейчас начинают уже привлекать внимание и тонкие пласты и прослойки угля, к-рые до сих пор как правило идут в отвал с пустой породой: по нек-рым подсчетам они могут дать столько же угля, сколько дают сейчас более мощные, признаваемые экономически выгодными, пласты. Далее есть несколько способов использования тепла кок-сообжигательных печей, равно как тепла при тушении кокса.

Металлургия черного металла дает громадное количество доменных шлаков-до 50% от веса чугуна, могущих итти на изготовление цемента, кирпича и других (фигурных) строительных и дорожных материалов. Большое расиространение с развитием автотранспорта получает изготовленный из шлаков камень для автодорог, во многих отношениях превосходящий по своей прочности, непроницаемости для воды и мягкости другие виды дорожного материала; далее, шлаки нашли себе применение в стекольном, керамическом, асфальтовом, абразивном и других производствах. Электромагнитные сепараторы позволяют извлечь железо из шлаков, золы, формовочного песка и прочих отбросов. Шлаки медеплавильных печей дают гидравлич. цемент. При выплавке цинка, олова, свинца и алюминия получается большое количество твердых, жидких и газообразных отбросов, из к-рых м. б. извлечены соответствующие металлы, к-ты и пр. Масса металла (до 12-13%) уходит в отбросы при цинковании ясести и м. б. из них восстановлена и т. д.

Металлообрабатывающаянромышленность дает самый разнообразный сортамент отбросов: стружку, опилки, обрубки и другие отбросы разных металлов, идущих в нере-плавку после брикетирования и других способов их подготовки. Сюда же идут и крупные обрезки металла и лом, не находящие для себя другого применения. Переработка старых антифрикционных материалов (баббит и т. н.) позволяет америк. ж. д. возвращать до 75% затрат по этой статье. Старые гальванопластич. ванны дают известное количество серебра, никеля и т. п. Смазочный