§ 108. технология полуавтоматической сварки в углекислом газе и его смесях [1979 рыбаков в.м. — сварка и резка металлов]
В качестве защитных используются активные газы, т. е. такие, которые могут вступать во взаимодействие с другими элементами в процессе сварки. К таким газам относятся углекислый газ (CO2) или смеси: 70% углекислого газа и 30% аргона (или кислорода) — для сварки углеродистых сталей; 70% аргона и 30% углекислого таза — для сварки легированных сталей.
Применение газовых смесей вместо 100% углекислого газа повышает производительность, экономичность, качество сварки.
Достоинством сварки в защитном газе является также то, что на сварные изделия, выполненные этим процессом, без особой подготовки можно наносить прочные антикоррозионные покрытия (оцинкованные и др.). Сварку в защитных газах целесообразно применять для соединения тонких металлов (0,1 — 1,5 мм).
Из всех видов дуговой сварки полуавтоматическая сварка в защитных газах имеет наименьшую трудоемкость.
Углекислый газ. При нормальном атмосферном давлении удельная плотность углекислого газа 0,00198 г/см3. При температуре 31°С и давлении 75,3 кгс/см2углекислый газ сжижается. Температура сжижения газа при атмосферном давлении — 78,5°С. Хранят и транспортируют углекислый газ в стальных баллонах под давлением 60 — 70 кгс/см2. В стандартный баллон емкостью 40 дм3 вмещается 25 кг жидкой углекислоты, которая при испарении дает 12 625 дм3 газа. Жидкая углекислота занимает 60 — 80% объема баллона, остальной объем заполнен испарившимся газом.
Жидкая углекислота способна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ перед подачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее 99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.
Для сварки пользуются специально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой.
Пищевая углекислота содержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушке пропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным куаоросом или через силикагелевый осушитель.
Сварочный углекислый газ (ГОСТ 8050 — 76) отвечает следующим техническим требованиям: для I сорта CO2 не менее 99,5%, II сорта — 99%; водяных паров для I сорта не более 0,18%, для II сорта — 0,51%.
При количестве сварочных постов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки. Сварочные посты рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами, позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и после гашения дуги — выключать газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).
Металлургические особенности сварки в углекислом газе и в смеси углекислого газа с другим газом. Под действием высокой температуры дуги молекулы любого защитного газа распадаются на атомы и ионы (CO2→CO О; H2→H H; O2→O O; N2→N N; CO→C O).
В атомарном состоянии кислород, азот и водород вступают в химическое соединение с расплавленными элементами, находящимися в сварочной проволоке и свариваемом металле. В зоне сварки протекают следующие реакции:
Fe O↔FeO
(FeO) C↔CO Fe
2(FeO) [Si]↔SiO2 2Fe
FeO Mn↔MnO Fe
Образование газа CO приводит к образованию пор. Кроме того, поры при сварке в углекислом газе могут быть следствием влаги, ржавчины и влияния азота воздуха.
Для подавления CO, повышения количества марганца и кремния, интенсивно выгорающих из сварочной проволоки при сварке, применяют электродную проволоку с повышенным содержанием марганца и кремния (марки Св-08Г2С, Св-08ГС и др.). При сварке низкоуглеродистых сталей содержание в металле шва кремния более 0,2 и марганца более 0,4% препятствует образованию пор. На степень окисления металла и образования пор влияют технологические условия сварки (длина дуги, количество подаваемого в дугу газа, род и полярность тока, диаметр проволоки и плотность тока на электроде). Сварка на постоянном токе обратной полярности дает меньшее окисление и более высокое качество шва, чем на прямой полярности. При сварке проволокой диаметром 0,3 — 1,2 мм, выполняемой с высокими скоростями подачи проволоки в дугу, происходит значительно меньшее окисление элементов, чем при сварке проволокой диаметром 1,6 — 2 мм с малыми скоростями подачи проволоки.
Плотность тока на электроде при сварке в углекислом газе должна быть не ниже 80 А/мм2 . При таком режиме потери на разбрызгивание электродного металла не превышают 10 — 15%.
В институте электросварки им. Е. О. Патона разработана сварочная проволока марки Св-08Г2СНМТ для сварки конструкционных сталей, обладающая более высокими свойствами, чем проволока Св-08Г2С. Эта проволока позволяет значительно снизить разбрызгивание электродного металла по сравнению с проволокой Св-08Г2С и улучшает формирование сварных швов, поверхность которых получается гладкой, без чешуек.
При сварочном токе 400 — 420 А и более (диаметр проволоки 2 мм, обратная полярность) происходит струйный перенос электродного металла. Проволокой Св-08Г2СНМТ можно успешно производить сварку на ветру, с зазорами и в других условиях, при которых трудно избежать попадания воздуха в зону дуги. Сварка этой проволокой позволяет также применять форсированные режимы, без образования в швах пор.
Технология сварки CO2 и в смесях CO2 Ar или CO2 O2. При сварке в углекислом газе основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы выбираются по ГОСТ 14771 — 76.
Ориентировочные режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе приведены в табл. 58, 59.
Источником питания дуги служит сварочный выпрямитель или преобразователь с жесткой или возрастающей внешней характеристикой. Сварка выполняется на обратной полярности.
Расстояние между мундштуком и изделием (вылет проволоки) при токе 60 — 150 А и напряжении на дуге 22 В обычно берется 7 — 14 мм, при токе 200 — 500 А и напряжении 30 — 32 В — 15 — 25 мм.
Металл толщиной 1,5 — 3 мм сваривают стыковыми швами электродом на весу. Более тонкий металл (0,8 — 1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке.
При сварке в смеси газов 70% CO2 30% O2 улучшается формирование шва, брызги расплавленного электродного металла легче удаляются с поверхности свариваемого изделия. Однако сварка в смеси этих газов вызывает более интенсивное, чем при сварке в углекислом газе, выгорание легирующих элементов из металла шва и образование на поверхности шва шлаковой корки.
Особенности сварки различных сталей. При пользовании 100%-ным углекислым газом при сварке можно правильно подобрать сварочную проволоку, для того чтобы свойства сварных соединений отвечали заданным требованиям. Углеродистые и низколегированные стали сваривают кремнемарганцевой проволокой Св-08Г2Ц Св-08ГС, Св-12ГС. Низколегированные стали, содержащие хром и никель, для повышения коррозионной стойкости сваривают проволокой Св-18ХГСА и СвЛОХГ2С. Низколегированные стали типа хромансиль (15ХГСА, 20ХГСА и др.) толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХСА, Св-18ХМА и Св-10ГСМТ. Для листов большей толщины применяют проволоку Св-18ХЗГ2СМ и др. Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ, 20ХМА сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА. Высоколегированные аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали типа Х18Н9 сваривают в углекислом газе проволокой Св-06Х19Н9Т и Св-07Х18Н9ТЮ.
Режимы сварки приведены в табл. 60.
По конкурентной стоимости тележка к огнетушителю оу 7 на сайте фирмы «Аспект».
Задания части 1
Выберите один, наиболее правильный вариант. В соответствии с представлениями В. И. Вернадского к биокосным телам природы относят1) почву2) полезные ископаемые3) газы атмосферы4) животных
Выберите один, наиболее правильный вариант. Биогеоценоз считают открытой системой, так как в нем постоянно происходит1) приток энергии2) саморегуляция3) круговорот веществ4) борьба за существование
Выберите один, наиболее правильный вариант. Биосфера — открытая система, так как в ней1) используется энергия Солнца2) однородные условия существования организмов3) организмы объединены биотическими связями4) биогеоценозы не имеют четких границ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Клубеньковые бактерии, используя молекулярный азот атмосферы для синтеза органических веществ, выполняют в биосфере функцию1) концентрационную2) газовую3) окислительную4) восстановительную
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая функция живого вещества лежит в основе его способности аккумулировать химические элементы из окружающей среды1) газовая2) биогеохимическая3) концентрационная4) окислительно-восстановительная
Выберите один, наиболее правильный вариант. Клубеньковые бактерии в круговороте веществ биосферы выполняют функцию1) транспортную2) биохимическую3) концентрационную4) окислительно-восстановительную
Выберите один, наиболее правильный вариант. К концентрационной функции живого вещества биосферы относят1) образование озонового экрана2) накопление СО2 в атмосфере3) образование кислорода при фотосинтезе4) способность хвощей накапливать кремний
Выберите один, наиболее правильный вариант. Биосфера – открытая экосистема, так как она1) состоит из множества разнообразных экосистем2) оказывается под влиянием антропогенного фактора3) включает все сферы земли4) постоянно использует солнечную энергию
Выберите один, наиболее правильный вариант. Верны ли следующие суждения о функциях живого вещества в биосфере? А) Газовая функция живого вещества свойственна в экосистеме только продуцентам. Б) Концентрационная функция живого вещества состоит в выделении организмами конечных продуктов жизнедеятельности.1) верно только А2) верно только Б3) верны оба суждения4) оба суждения неверны
Выберите один, наиболее правильный вариант. К биогенным веществам биосферы относят1) семена растений2) споры бактерий3) каменный уголь4) вулканический пепел
Выберите один, наиболее правильный вариант. В круговороте веществ и превращении энергии в биосфере наиболее активно участвует1) кислород2) живое вещество3) климат4) тепло земных недр
Выберите один, наиболее правильный вариант. Какая функция живого вещества проявляется при поглощении бактериями молекулярного азота из воздуха1) концентрационная2) газовая3) окислительно-восстановительная4) биохимическая
Выберите один, наиболее правильный вариант. Отложения бокситов и железной руды являются результатом функции живого вещества1) газовой2) окислительно-восстановительной3) миграционной4) биохимической
БИОСФЕРА1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Биосфера как биологическая система1) представлена совокупностью биогеоценозов2) не изменяется во времени3) поддерживает устойчивость за счёт антропогенного фактора4) сформировалась с появлением жизни на Земле5) включает в себя живые и неживые тела6) появилась одновременно с образованием Солнечной системы
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие признаки характерны для биосферы?1) образована совокупностью биогеоценозов2) не изменяется во времени3) изменяется в результате деятельности человека4) сформировалась с появлением жизни на Земле5) образовалась одновременно с геологическими оболочками Земли6) образовалась с появлением человека
Ниже приведен перечень терминов. Все они, кроме двух, используются в учении о биосфере. Найдите два термина, «выпадающих» из общего ряда, и запишите цифры, под которыми они указаны.1) биокосное вещество2) ноосфера3) биологический круговорот4) ароморфоз5) гибридизация
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Биомасса Земли1) увеличивается от экватора к полюсам в литосфере2) увеличивается от полюсов к экватору на поверхности суши3) уменьшается с подъёмом из глубин к мелководью4) увеличивается с возрастанием высоты над уровнем моря5) уменьшается с падением освещённости в мировом океане6) увеличивается с возрастанием температуры и влажности
КРУГОВОРОТ АЗОТАУстановите последовательность этапов круговорота азота в природе, начиная со свободного азота атмосферы. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) поглощение атмосферного азота бактериями2) превращение свободного азота в связанные формы3) потребление связанного азота животными4) денитрификация связанного азота бактериями5) усвоение соединений азота растениями
Установите последовательность процессов круговорота азота в биосфере начиная с атмосферного азота. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) синтез белков растениями2) поедание растений животными3) азотфиксация4) поступление нитратов в корни растений5) насыщение почвы нитратами6) выделение аммиака в почву
Установите последовательность процессов, происходящих при круговороте азота, начиная с процесса гниения опавшей листвы. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.1) обогащение почвы аммиаком и солями аммония2) синтез аминокислот и азотистых оснований в растительных клетках3) минерализация органических остатков редуцентами4) нитрификация5) всасывание нитратов корнями растений
Выберите три варианта. В процессе круговорота азота в биосфере происходит1) биогенная фиксация молекулярного азота бактериями2) образование озонового слоя3) разложение азотсодержащих соединений бактериями почвы4) использование атмосферного азота в фотосинтезе5) накопление связанного азота в почве при разложении органических останков6) окисление азота при фотосинтезе
Установите соответствие между характеристиками и типами бактерий: 1) нитрифицирующие, 2) азотфиксирующие. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) образуют нитратыБ) используют в качестве субстрата соли аммонияВ) обитают в клубеньках на корнях растенийГ) усваивают атмосферный азотД) являются симбионтами бобовых растений
КРУГОВОРОТ АЗОТА-УГЛЕРОДАУстановите соответствие между особенностями круговорота вещества и веществом: 1) углерод, 2) азот. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) больше всего этого вещества содержится в атмосфереБ) клубеньковые бактерии превращают это вещество в нитратыВ)
около 50 % возвращается в атмосферу растениямиГ) значительные количества накапливаются в осадочных породахД) в выдыхаемом животными воздухе содержится значительно больше, чем во вдыхаемомЕ) поглощается растениями из почвы в виде минеральных солей
КРУГОВОРОТ УГЛЕРОДА1. Установите последовательность этапов круговорота углерода в биосфере, начиная с его участия в процессе фотосинтеза. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) образование в клетках растений глюкозы2) поглощение углекислого газа растениями3) образование углекислого газа в процессе дыхания4) использование органических веществ на процессы жизнедеятельности5) образование крахмала в клетках растений
2. Установите последовательность этапов круговорота углерода в биосфере, начиная с поглощения углекислого газа из атмосферы. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) окисление органических веществ в клетках растений2) выделение углекислого газа в атмосферу в процессе дыхания3) синтез высокомолекулярных органических веществ в растении4) поглощение углекислого газа из атмосферы5) образование глюкозы в процессе фотосинтеза
3. Установите последовательность процессов круговорота углерода в биосфере, начиная с атмосферного углерода. Запишите соответствующую последовательность цифр.1) поедание растений травоядными животными2) поступление углекислого газа в атмосферу3) гибель животных4) поедание травоядных животных хищными5) дыхание почвенных гнилостных бактерий6) фотосинтез
ЖИВОЕВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из утверждений относятся к живому веществу биосферы?1) Живое вещество распространено по всей атмосфере.2) Живое вещество пронизывает всю гидросферу.3)
Одной из функций живого вещества является окислительно-восстановительная функция.4) Живое вещество распространено в биосфере равномерно.5) В ходе эволюциии функции живого вещества не изменялись.6) Живое вещество входит в состав биокосного вещества.
ЖИВОЕ — БИОГЕННОЕУстановите соответствие между веществами биосферы и их видами: 1) живое, 2) биогенное. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) растенияБ) каменный угольВ) торфГ) бактерииД) нефть
ЖИВОЕ — БИОГЕННОЕ — БИОКОСНОЕУстановите соответствие между природным объектом и веществом биосферы, к которому его относят: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) живое. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.А) нефтьБ) почваВ) торфГ) морская корненожкаД) каменный угольЕ) природный газ
ЖИВОЕ — БИОГЕННОЕ — КОСНОЕУстановите соответствие между природным образованием и веществом биосферы: 1) косное, 2) живое, 3) биогенное. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквамА) фораминифераБ) янтарьВ) торфГ) базальтД) актинияЕ) детрит
ЖИВОЕ — БИОКОСНОЕ — КОСНОЕ1. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В.И.Вернадского: 1) косное, 2) живое, 3) биокосноеА) речной песокБ) горная породаВ) морской илГ) почваД) колония коралловЕ) плесневые грибы
2. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации, В. И. Вернадского: 1) биокосное, 2) косное, 3) живое. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.А) морская сольБ) морской илВ) глинаГ) почваД) гранитЕ) двустворчатые моллюски
3. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы: 1) косное, 2) живое, 3) биокосное. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) гранитБ) плесеньВ) колония коралловГ) морской илД) почваЕ) кварцевый песок
ЖИВОЕ — БИОГЕННОЕ — БИОКОСНОЕ — КОСНОЕУстановите соответствие между природным образованием и веществом биосферы согласно классификации В.И. Вернадского: 1) биогенное, 2) косное, 3) биокосное, 4) живоеА) морская сольБ) морской ёжВ) морской илГ) морская корненожкаД) морской чёртЕ) морской известняк
БИОГЕННОЕ1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К биогенному веществу биосферы относят1) каменный уголь2) почву3) минералы4) грунт водоема5) нефть6) торф
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. К биогенному веществу биосферы относится:1) глина2) почва3) дрожжи4) известняк5) каменный уголь6) торф
БИОГЕННОЕ — БИОКОСНОЕВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие изменения в геосферах Земли произошли под действием живых организмов?1) формирование каменного угля2) образование стратосферы3) увеличение солености моря4) образование известняка5) движение литосферных плит6) формирование почвы
БИОГЕННОЕ — КОСНОЕ1. Установите соответствие между природными объектами и веществами биосферы: 1) биогенное, 2) косное. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) глинаБ) торфВ) каменный угольГ) кварцевый песокД) известняк
2. Установите соответствие между полезными ископаемыми и их происхождением: 1) биогенное, 2) абиогенное. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.А) торфБ) кварцВ) марганецГ) известнякД) железная рудаЕ) нефть
БИОГЕННОЕ — БИОКОСНОЕ — КОСНОЕ1. Установите соответствие между природным объектом и веществом биосферы, к которому его относят: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) косное. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.А) базальтБ) известнякВ) гранитГ) почваД) глина
2. Установите соответствие между природным образованием и веществом биосферы: 1) биогенное, 2) биокосное, 3) косное. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.А) известнякБ) угольВ) речной илГ) базальтД) черноземЕ) торф
3.
Установите соответствие между веществами и их происхождением: 1) косное, 2) биогенное, 3) биокосное. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) илБ) песокВ) почваГ) природный газ, нефтьД) глинаЕ) каменный уголь
БИОКОСНОЕВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К биокосному веществу биосферы относят1) каменный уголь2) торф3) почву4) воздух современной атмосферы5) прудовую воду6) известняк
КОСНОЕВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К косному веществу биосферы относят1) базальт2) известняк3) кварцевый песок4) каменный уголь5) пемзу6) почву
БИОКОСНОЕВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. К биокосному веществу биосферы относят1) каменный уголь2) торф3) почву4) воздух современной атмосферы5) прудовую воду6) известняк
Проанализируйте таблицу «Типы веществ биосферы». Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Запишите выбранные цифры, в порядке, соответствующем буквам.
1) живое вещество
2) биогенное вещество
3) живые организмы
4) бактерии
5) вирусы
6) илы
7) гранит
8) неживое вещество
Проанализируйте таблицу «Типы веществ биосферы». Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Запишите выбранные цифры, в порядке, соответствующем буквам.
1) живое вещество
2) биогенное вещество
3) неживые тела
4) растения
5) вирусы
6) почвы
7) базальт
8) радиоактивное вещество
ФУНКЦИИ1. Выберите три функции живого вещества биосферы1) энергетическая2) пищеварительная3) дыхательная4) газовая5) концентрационная6) выделительная
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из приведённых ниже функций осуществляет живое вещество биосферы?1) палеонтологическая2) геохимическая3) концентрационная4) средообразующая5) газовая6) экологическая
Прочитайте текст. Выберите три предложения, в которых отражены функции живого вещества. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. (1) Живые организмы, выделяя и потребляя разные газы, поддерживают постоянство газового состава атмосферы. (2)
Отношения волка и зайца – это отношения хищник-жертва. (3) В телах живых организмов накапливаются разные химические элементы. (4) В процессе жизнедеятельности организмов происходит окисление и восстановление химических соединений. (5) Возникновение и развитие жизни на Земле привело к формированию биосферы.
КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Концентрационная функция живого вещества в биосфере состоит в1) повышении концентрации угарного газа в результате работы двигателя автомобиля2) образовании органических веществ в процессе фотосинтеза3) накоплении крахмала в клубнях картофеля4) образовании серы в результате деятельности бактерий5) образовании фосфорных отложений в местах гибели рыбы6) концентрации тумана у поверхности земли в безветренную погоду
КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ — ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ1. Установите соответствие между процессом и функцией живого: 1) концентрационная, 2) окислительно-восстановительная. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.А) отложения кальция в раковинах моллюсковБ) участие углекислого газа для синтеза глюкозыВ) превращение атмосферного азота в нитраты клубеньковыми бактериямиГ) накопление фосфора в эмали зубовД) клеточное дыханиеЕ) получение энергии для хемосинтеза
2. Установите соответствие между процессом и функцией живого: 1) концентрационная, 2) окислительно-восстановительная. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.А) накопление кремния в вегетативных органах хвощейБ) участие кислорода в процессе дыханияВ) отложение кальция в скелетах животныхГ) образование углекислого газа в энергетическом обмене глюкозыД) превращение атмосферного азота в нитраты клубеньковыми бактериямиЕ) содержание йода в бурых водорослях
КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ — ГАЗОВАЯУстановите соответствие между процессами и функциями живого вещества в биосфере: 1) концентрационная, 2) газовая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) отложение карбоната кальция в зубах и костях хордовых животныхБ) выделение углекислого газа при дыхании грибовВ) выделение бактериями сероводородаГ) накопление йода в слоевище водорослиД) поглощение кислорода растениями
КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ — ГАЗОВАЯ — ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТ.1. Установите соответствие между характеристиками и функциями живого вещества в биосфере: 1) газовая, 2) окислительно-восстановительная, 3) концентрационная. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) выделение кислорода в процессе фотосинтеза фотоавтотрофамиБ) высокое содержание солей кальция в раковинах моллюсковВ) окисление органических веществ в процессе дыханияГ) восстановление углекислого газа до углеводов в процессе фотосинтезаД) выделение свободного азота в атмосферу в результате деятельности денитрифицирующих бактерийЕ) накопление соединений кремния в клетках хвоща
2. Установите соответствие между процессами метаболизма и функциями живого вещества в биосфере: 1) газовая, 2) концентрационная, 3) окислительно-восстановительная. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) образование молочной кислоты при брожении глюкозыБ) выделение кислорода растениямиВ) накопление солей кальция в зубах и костях животныхГ) синтез глюкозы из углекислого газа и водыД) поступление углекислого газа в растение из атмосферы
3. Установите соответствие между характеристиками и названиями функций живого вещества в биосфере (по В.И.Вернадскому): 1) окислительно-восстановительная, 2) газовая, 3) концентрационная. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) выделение метана в атмосферу в результате деятельности денитрифицирующих бактерийБ) образование воды и углекислого газа в процессе дыхания аэробовВ) накопление солей кремния в клетках хвощейГ) восстановление углекислого газа в процессе фотосинтезаД) образование известняка
4. Установите соответствие между процессами метаболизма и функциями живого вещества в биосфере: 1) газовая, 2) концентрационная, 3) окислительно-восстановительная. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) превращение углекислого газа в глюкозу в ходе фотосинтезаБ) участие растений в поддержании состава атмосферыВ) накопление фосфора в клетках позвоночных животныхГ) запасание углерода в отложениях каменного угляД) выделение свободного азота денитрифицирующими бактериямиЕ) участие кислорода в процессе хемосинтеза
КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ — НОВОМОДНЫЕ1. Установите соответствие между примерами и функциями живого вещества биосферы: 1) деструктивная, 2) концентрационная, 3) средообразующая. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.А) возвращение в круговорот минеральных соединенийБ) образование мелаВ) формирование экосистемы коралловых рифовГ) фильтрация воды двустворчатыми моллюскамиД) накопление йода морской капустойЕ) разложение органических остатков
2. Установите соответствие между примерами и функциями живого вещества биосферы: 1) концентрационная, 2) деструкционная. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) оседание раковин морских простейших на дноБ) образование аммиака в процессе гниения мясаВ) накопление метилртути в тунцеГ) отравление хищных птиц пестицидамиД) разрушение камня под действием лишайника
ГАЗОВАЯ1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Газовая функция живого вещества в биосфере состоит в1) разрушении и гниении отмерших организмов2) образовании железных руд3) образовании органических веществ в процессе фотосинтеза4) выделении кислорода при фотосинтезе5) связывании атмосферного азота нитрифицирующими бактериями6) выделении углекислого газа в процессе дыхания аэробов
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Примерами газовой функции живого вещества являются:1) выделение свободного азота денитрифицирующими бактериями2) накопление углерода в телах растений3) образование озонового слоя из кислорода4) разложение продуцентами органического вещества5) выделение углекислого газа в результате окисления глюкозы6) фиксация свободного азота клубеньковыми бактериями
ГАЗОВАЯ — ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ1. Установите соответствие между примерами и функциями живого вещества биосферы: 1) газовая, 2) энергетическая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) выделение углекислого газа в процессе дыханияБ) образование метана при разложении органических веществВ) преобразование энергии окисления неорганических веществ в энергию химических связей органических веществГ) выделение кислорода в процессе фотосинтезаД) поглощение кислорода в процессе дыханияЕ) использование энергии солнца в процессе фотосинтеза
2. Установите соответствие между примерами и функциями живого вещества биосферы: 1) энергетическая, 2) газовая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.А) окисление сероводорода серными бактериямиБ) улавливание хлорофиллом квантов светаВ) выделение кислорода в процессе фотосинтезаГ) поглощение углекислого газа в процессе фотосинтезаД) поглощение азота клубеньковыми бактериями
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие характеристики относят к окислительно-восстановительной функции живого вещества биосферы?1) распад биополимеров на мономеры2) преобразование атмосферного азота в его соединения3) накопление солей кальция в скелетах животных4) накопление азота в белках и нуклеиновых кислотах5) преобразование углекислого газа при синтезе глюкозы6) участие кислорода в клеточном дыхании
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Какие из примеров иллюстрируют окислительно-восстановительную функцию живого вещества биосферы?1) накопление организмами ряда химических элементов2) перенос энергии в биосфере3) восстановление углекислого газа в процессе фотосинтеза4) синтез АТФ в процессе энергетического обмена5) выделение тепла грибами и бактериями6) дыхание организмов
3. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Окислительно-восстановительная функция живого вещества связана со сложными превращениями различных веществ в процессах1) образования кислотных дождей2) хемосинтеза3) метаболизма4) саморегуляции в биоценозе5) размножения6) фотосинтеза
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯВыберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Примерами энергетической функции живого вещества биосферы являются.1) преобразование солнечной энергии в энергию АТФ2) преобразование энергии окисления неорганических веществ в энергию АТФ3) использование геотермальной энергии4) выделение световой энергии во время грозы5) использование энергии приливов и отливов6) преобразование энергии в темновой фазе фотосинтеза
============Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Какие из перечисленных положений относятся к основным положениям теории В. И. Вернадского?1) Живое вещество пронизывает всю биосферу и в значительной степени её создаёт.2)
Живое вещество биосферы вовлекает неорганическую материю в круговорот, используя и преобразуя солнечную энергию.3) Живое вещество заполняет всю атмосферу, гидросферу и литосферу.4) Человечество не влияет на состав биосферы, так как составляет незначительную часть биомассы Земли.5) Биологическая и геологическая эволюция происходят независимо друг от друга.
Петритест — микробиологические экспресс-тесты — дыхание микроорганизмов
Поступающие в микробную клетку питательные вещества превращаются затем в те или иные составные части цитоплазмы, ядра, оболочки клетки и т. д. Для этих сложных синтетических процессов необходима затрата определенного количества энергии, которую микробная клетка должна получать для поддержания своей жизнедеятельности так же непрерывно, как и питательные вещества.
Энергия необходима не только для синтетических процессов, но и для других многочисленных проявлений жизнедеятельности микроорганизмов — роста, размножения, движения, образования спор и капсул и т. д.
Всю необходимую энергию микробные клетки получают за счет реакций, осуществляемых путем окисления различных химических соединений.
Процессы, обеспечивающие энергетические потребности микроорганизмов, объединяются под названием дыхательных. Особенно доступны окислению в процессе дыхания углеводы, освобождающие большое количество энергии. Используются также жиры, белки, кислоты и другие органические вещества.
Луи Пастер впервые установил совершенно необычайную способность некоторых микроорганизмов развиваться без использования кислорода воздуха в отличие от высших организмов — растений и животных, которые могут жить лишь в атмосфере, содержащей кислород.
По этому признаку микроорганизмы разделены на две группы: аэробы и анаэробы.
Аэробы для окисления органического материала нуждаются в кислороде воздуха, например уксуснокислые бактерии, плесневые грибы.
В процессе аэробного дыхания растений и животных органическое вещество окисляется до конечных продуктов — углекислого газа и воды. При этом освобождается весь запас энергии данного вещества:
С2Н5ОН 302 = 2С03 ЗН20 1369 кДж
Этиловый углекислый
спирт газ
У микроорганизмов такое дыхание встречается редко. Чаще органические вещества разрушаются не до конца. Образующиеся при этом все еще довольно сложные продукты могут использоваться человеком в хозяйственных целях (уксусная кислота, сорбоза, диоксиацетон и др.). Однако при неглубоком окислении выделяется меньше энергии. Например, энергетический баланс при дыхании уксуснокислых бактерий может быть выражен уравнением
С2Н5ОН 02 = СН3СООН Н20 504 кДж
уксусная кислота
Примером типичных аэробов являются также палочка чудесной крови, сенная палочка, бактерии туберкулеза и др. Не только уксуснокислые, но и некоторые другие аэробные микробы могут быть использованы для получения полезных для человека веществ. Для этого необходимо прекращать тем или иным путем вызываемые ими процессы окисления на каком–либо этапе, чтобы не произошло полного окисления и остались продукты с запасом скрытой энергии.
Анаэробы — это микроорганизмы, способные к дыханию без использования свободного кислорода. Анаэробное дыхание происходит за счет отнятия у субстрата водорода.
Отношение анаэробных микроорганизмов к кислороду различно. Одни из них совсем не переносят кислорода, в связи с чем называются облигатными, или строгими, анаэробами. К их числу принадлежат, например, возбудители маслянокислого и пропионовокислого брожений, столбнячная палочка. Другие микробы могут развиваться и в аэробных, и в анаэробных условиях, поэтому их называют факультативными, или условными, анаэробами. Таковыми являются молочнокислые бактерии, кишечная и тифозная палочки, протей, дрожжи и другие микроорганизмы.
Факультативные анаэробы в зависимости от условий среды могут изменять анаэробный тип дыхания на аэробный. Так, дрожжи при ограниченном притоке кислорода расщепляют сахар на спирт и углекислоту; при обильной аэрации у них возникает аэробное дыхание с полным окислением Сахаров до углекислоты и воды.
Типичные анаэробные дыхательные процессы принято называть брожениями. Примером получения энергии анаэробным путем может служить спиртовое брожение, осуществляемое многими дрожжами и некоторыми другими микроорганизмами по схеме
С6Н12Об = 2С2Н6ОН 2СО2 115 кДж
гексоза
Из уравнения видно, что часть субстрата, превратившаяся в углекислый газ, представляет глубоко окисленное по сравнению с гексозой соединение (отношение числа атомов углерода к кислороду в составе углекислого газа 1:2 против исходного 1:1). Другая часть, превратившаяся в этиловый спирт, восстановилась (отношение числа углеродных атомов к кислороду 2 : 1). Окислительно–восстановительный процесс затронул исходный продукт сбраживания без участия кислорода. Такой тип превращений субстрата характерен для всех типичных брожений — молочнокислого, маслянокислого и др.
Количество энергии, выделяющееся при аэробном дыхании, значительно больше, чем при анаэробном. Так, при аэробном окислении глюкозы до углекислого газа и воды освобождается примерно в 25 раз больше энергии, чем при спиртовом брожении. Это объясняется тем, что конечные продукты, которые получаются в результате анаэробного окисления, всегда представляют собой сложные органические соединения, имеющие большой запас энергий, — спирты, кислоты и др. В связи с этим многие брожения применяются для получения ценных пищевых и технических продуктов.
Продукты жизнедеятельности одних микроорганизмов часто могут быть энергетическим материалом для других. Так, дрожжи образуют из сахара этиловый спирт, который уксуснокисные бактерии окисляют в уксусную кислоту.
Из всего количества энергии, выделившегося в ходе дыхательных процессов, на нужды самих микроорганизмов обычно используется примерно лишь четвертая часть. Значительная доля энергии (75–90%) выделяется в виде тепла в окружающее пространство. Выделением тепла при дыхании микроорганизмов обусловлены процессы самосогревания влажного, сена, навоза, торфа, зерновых масс, муки.
Существует довольно много светящихся бактерий, у которых окислительные процессы в клетке сопровождаются отдачей световой энергии. Свечение морской воды, прелого дерева и пищевых продуктов (мяса, рыбы) происходит из–за присутствия светящихся бактерий (фотобактерий). Их свечение обусловлено интенсивным окислением особых фотогенных веществ.
По современным представлениям, значение дыхания в обмене веществ не ограничивается ролью только энергетического процесса. Установлено, что часть более или менее простых веществ, образующихся в ходе дыхания, вновь вовлекается в процесс синтеза необходимых для организма сложных веществ, т. е. используется в пластических целях.
Выделяемые в окружающую среду продукты жизнедеятельности, накапливаясь, оказывают губительное влияние на сами микроорганизмы, их выделяющие. При увеличении концентрации продуктов обмена вереде процессы жизнедеятельности замедляются и практически могут прекратиться совсем. Так, жизнедеятельность дрожжей значительно замедляется при накоплении в сбраживаемом субстрате 10–14% спирта, а уксуснокислые бактерии остаются жизнедеятельными при накоплении не более 3–4% уксусной кислоты. Это явление можно объяснить тем, что накапливающиеся продукты обмена тормозят те самые биохимические реакции, в процессе которых они появляются.
Некоторые продукты обмена, оказывающие влияние на продуцирующие их организмы, применяются в хозяйственной практике. Так, молочная и уксусная кислоты, углекислый газ, этиловый спирт и другие вещества используются для защиты пищевых продуктов от микробиологической порчи.
Смеси защитных газов
Иногда является целесообразным употребление газовых смесей. За счет добавок активных газов к инертным удается повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание, повысить плотность металла шва, улучшить перенос металла в дуге, повысить производительность сварки. Существенное значение при выборе состава защитного газа имеют экономические соображения.
Смесь аргона и гелия. Газовые смеси гелий-аргон применяются в основном для сварки цветных металлов: алюминий, медь, никелевых и магниевых сплавов, а также химически активных металлов. Оптимальным является соотношение 35 — 40% аргона и 60 — 65% гелия.
Смеси аргона с кислородом или углекислым газом. Благодаря добавке окислительных газов обеспечивается существенное снижение поверхностного натяжения жидкого металла расплавляемой электродной проволоки, уменьшение размеров образующихся и отрывающихся от электрода капель.
Расширяется диапазон токов при сохранении стабильного ведения процесса сварки. Обеспечивается лучшее формирование металла шва и меньшее разбрызгивание, лучшая форма провара и меньшее излучение дуги, по сравнению со сваркой в чистом аргоне, а также в чистом углекислом газе.
В таблице ниже приводятся основные характеристики газовых смесей для сварки МИГ/МАГ.
| Толщина металла | Вид переноса | Рекомендуемый защитный газ | Достоинства |
|---|---|---|---|
| Углеродистые стали | |||
| До 2 мм. | С короткими замыканиями | Ar СО2 Ar СО2 О2 | Легкое управление ванной при сварке во всех пространственных положениях. Хорошее проплавление. |
| 2 – 3 мм | Ar (8…25)% СО2 Ar He СО2 | ||
| Более 3 мм | СО2 Ar (15…25)% СО2 | ||
| Ar 25% СО2 | Подходит для больших токов и высоких скоростей сварки | ||
| Ar 50% СО2 | Применяется при сварке во всех пространственных положениях. Обеспечивает глубокое проплавление. Допускает высокие скорости сварки. | ||
| СО2 | Глубокое проплавление и высокая скорость сварки (однако, возможны прожоги). | ||
| Струйный | Ar (1…8)% СО2 | Высокая стабильность дуги. Хорошее сплавление, внешний вид и форма шва. Легкое управление ванной. | |
| Более 2 мм | Импульсный | Ar (2…8)% О2 Ar (5…20)% СО2 | Стабильный управляемый мелкокапельный перенос. |
| Низко- и высоколегированные стали | |||
| До 2,5 мм | С короткими замыканиями | Ar (8…20)% СО2 | Высокая стабильность дуги. Хорошее сплавление, внешний вид и форма шва. Легкое управление ванной. |
| Более 2,5 мм | Струйный | Ar 2% О2 Ar (5…10)% СО2 | Снижение вероятности подрезов. Глубокое проплавление и хорошие механические свойства шва. |
| Импульсный | Ar 2% О2 Ar 5% СО2 | Стабильный управляемый мелкокапельный перенос. | |
| Нержавеющая сталь, никель, никелевые сплавы | |||
| До 2 мм | С короткими замыканиями | Ar (2…5)% СО2 | Легкое управление ванной. Предупреждает возникновения прожогов. |
| Более 2 мм | Ar (2…5)% СО2 | Низкое содержание СО2 в смеси уменьшает науглероживание, которое может способствовать возникновению межкристаллитной коррозии в некоторых сплавах. Применяется для всех положений сварки. | |
| Струйный | Ar (1…2)% О2 Ar (2…5)% СО2 | Хорошая стабильность дуги. Низкая вероятность подрезов. | |
| Более 2 мм | Импульсный | Ar (1…2)% О2 | Стабильный управляемый перенос в широком диапазоне режимов сварки. |
| Медь, медно-никелевые сплавы | |||
| До 3 мм | С короткими замыканиями | He 10% Ar He 25% Ar Ar He | Хорошая стабильность дуги и легко управляемая сварочная ванна. |
| Более 3 мм | Струйный | He Ar He или Ar | Высокое тепловложение. Сварка в чистом гелии применяется для больших толщин. |
| Импульсный | He или Ar | Стабильный управляемый мелкокапельный перенос. | |
| Алюминий | |||
| До 12 мм | Струйный, Импульсный | Ar | Стабильная дуга и перенос металла. Разбрызгивание незначительное или отсутствует. |
| Более 12 мм | He (20…50)% Ar Ar He | Высокое тепловложение. Хорошее проплавление. Минимальная пористость. | |
| Магний, титан и другие, химически активные металлы | |||
| Весь диапазон толщин | Струйный | Ar | Обеспечивается более стабильная дуга, чем в смесях, где преобладает гелий |
| Ar (20…70)% He | Более высокое тепловложение и сниженная вероятность возникновения пористости. | ||