Комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности институт

Ко'мплексной автоматиза'ции нефтяно'й и га'зовой промы'шленности институ'тнаучно-исследовательский и проектно-конструкторский (ВН��КАНЕФТЕГАЗ), разрабатывает автоматизированные системы управления (АСУ), включая технические средства и математическое обеспечение, для нефтяной и газовой промышленности, а также для системы Госснаба СССР. Создан в 1960 в Москве. Подчинён министерству приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР. �меет отделения в Краснодаре и Октябрьском (Башкирская АССР). �здаёт научные труды: «Автоматизация технологических процессов» (с 1965); при институте имеется аспирантура.

Комплексные конструкции

Ко'мплексные констру'кции,конструкции из каменной кладки (стены, простенки, столбы), усиленные включенными в них железобетонными элементами, работающими совместно с кладкой. К. к. применяются в случаях, когда требуется значительно увеличить несущую способность каменных конструкций,не увеличивая размеров их сечения. Особо важное значение имеет применение К. к. для усиления стен зданий, возводимых в сейсмических районах. Преимущество К. к. (по сравнению с каменными конструкциями) - более высокая прочность. Однако они более трудоёмки, чем конструкции из сборного железобетона.

  Лит.:Поляков С. В., Фалевич Б. Н., Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций, М., 1966; Справочник проектировщика, т. 12 - Каменные и армокаменные конструкции, М., 1968.

  В. А. Камейко.

Комплексные соединения

Компле'ксные соедине'РЅРёСЏ,координационные соединения, химические соединения, состав которых РЅРµ укладывается РІ рамки представлений РѕР± образовании химических связей Р·Р° счет неспаренных электронов. Обычно более сложные Рљ. СЃ. образуются РїСЂРё взаимодействии простых химических соединений. Так, РїСЂРё взаимодействии цианистых солей железа Рё калия образуется Рљ. СЃ. - ферроцианид калия: Fe (CN) ₂+ 4KCN = K ₄[Fe (CN) ₆]. Рљ. СЃ. широко распространены. Общее число уже синтезированных комплексных соединений, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ,В  превышает число соединений, обычно относимых Рє простым. Рљ. СЃ. существуют РІ растворах, расплавах, РІ кристаллическом Рё газообразном состоянии. Переход вещества РёР· РѕРґРЅРѕРіРѕ физ. состояния РІ РґСЂСѓРіРѕРµ может приводить Рє изменению состава Рё строения Рљ. СЃ., Рє распаду РѕРґРЅРёС… комплексных РіСЂСѓРїРїРёСЂРѕРІРѕРє Рё образованию новых.

В  РЇРґСЂРѕ Рљ. СЃ. (комплекс) составляет центральный атом - комплексообразователь (РІ приведённом примере Fe) Рё координированные, С‚. Рµ. связанные СЃ РЅРёРј, молекулы или РёРѕРЅС‹, называемые лигандами (РІ данном случае кислотный остаток CN). Лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса. Бывают Рљ. СЃ., состоящие только РёР· центрального атома Рё лигандов, например карбонилы металлов Ti (CO) ₇, Cr (CO) ₆, Fe (CO) ₅Рё РґСЂ. Если РІ состав комплекса РІС…РѕРґСЏС‚ РёРѕРЅС‹, РЅРµ связанные непосредственно СЃ центральным атомом, то РёС… выделяют РІРѕ внешнюю сферу комплекса. Внешнесферными РјРѕРіСѓС‚ быть Рё катионы, например Рљ ⁺РІ K ₄[Fe (CN) ₆], Рё анионы, например SO ₄ ^2-РІ [РЎu (MH ₃) ₄] SO ₄. РџСЂРё записи формулы Рљ. СЃ. внешнесферные РёРѕРЅС‹ выносятся Р·Р° квадратные СЃРєРѕР±РєРё. Комплексная РіСЂСѓРїРїРёСЂРѕРІРєР°, несущая избыточный положительный электрический заряд, как РІ [Cu (NH ₃) ₄] ²⁺, или отрицательный, как РІ [Fe (CN) ₆] ^4-, называется комплексным РёРѕРЅРѕРј. Р’ растворах Рљ. СЃ. СЃ внешнесферными ионами практически нацело диссоциированы РїРѕ схеме, например:

K ₂[CoCl ₄] =2K ⁺+[CoCl ₄] ^2-

[Cu (NH ₃) ₄] SO ₄= [Cu (NH ₃) ₄] ²⁺+SO ₄ ^2-.

  Комплексные ионы тоже могут диссоциировать в растворе. Например:

[CoCl ₄] ^2-Р« Co ²⁺+4Cl ^-.

  Устойчивость К. с. в растворе определяется константой диссоциации Кего комплексного иона:

.

(РџСЂРё записи константы диссоциации РІ квадратные СЃРєРѕР±РєРё берут равновесные концентрации РёРѕРЅРѕРІ). Константа диссоциации характеризует термодинамическую устойчивость комплекса, зависящую РѕС‚ энергии СЃРІСЏР·Рё между центральным атомом Рё лигандом. Различают также кинетическую устойчивость, или инертность, комплексной РіСЂСѓРїРїРёСЂРѕРІРєРё - неспособность комплексного РёРѕРЅР° быстро обменивать внутрисферные РёРѕРЅС‹ или молекулы РЅР° РґСЂСѓРіРёРµ адденды. Например, [Fe (H ₂O) ₆] ³⁺Рё [РЎr (H ₂O) ₆] ³⁺имеют почти одинаковые энергии СЃРІСЏР·Рё Me - H ₂O (116 Рё 122 ккал/моль) ,РЅРѕ первый комплекс обменивает лиганды быстро, Р° второй (инертный) - медленно.

В  Число РёРѕРЅРѕРІ или молекул, непосредственно связанных СЃ центральным атомом, называется его координационным числом (Рљ. С‡.). Например, РІ Рљ. СЃ. K ₄[Fe (CN) ₆], Ti (CO) ₇Рё [РЎu (NH ₃) ₄] SO ₄Рљ. С‡. центральных атомов равны, соответственно, 6, 7 Рё 4. Рљ. С‡. Сѓ различных комплексообразователей различны. Р�С… значения меняются РІ зависимости РѕС‚ размеров Рё химической РїСЂРёСЂРѕРґС‹ центральных атомов Рё лигандов. Р’ настоящее время известны Рљ. С‡. РѕС‚ 1 РґРѕ 12, однако чаще всего приходится иметь дело СЃ Рљ. С‡.4 Рё 6.

В  Составные части Рљ. СЃ. чрезвычайно разнообразны. Р’ качестве центральных атомов-комплексообразователей чаще всего выступают атомы переходных элементов (Ti, V, Cr, Mn, Fe, РЎРѕ, Ni, РЎРё, Zn, Zr, Nb, Mo, Fe, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Hf, Ta, W, Re, Os, lr, Pt, Au, Hg, редкоземельные элементы, элементы РіСЂСѓРїРїС‹ актиноидов), Р° также некоторые неметаллы, например Р’, Р , Si. Лигандами РјРѕРіСѓС‚ быть анионы кислот (F ^-, Cl ^-, Br ^-, I ^-, CN ^-, NO ^- ₂, SO ₄ ^2-, PO ₄ ^3-Рё РґСЂ.) Рё самые разнообразные нейтральные органические Рё неорганические молекулы Рё радикалы, содержащие атомы Рћ, N, Р , S, Se, РЎ.

В  Рљ. СЃ. СЃ анионами кислот РІРѕ внутренней сфере (ацидокомплексы) - наиболее типичные представители неорганических комплексов. Самым распространённым лигандом является РІРѕРґР°.РџСЂРё растворении простых солей РІ РІРѕРґРµ образуются аквокомплексы, например, РїРѕ схеме CoCl ₂+ 6H ₂O=[Co (H ₂O) ₆] ²⁺+ 2Cl. Кристаллические аквокомплексы называются кристаллогидратами.

В  РџСЂРё растворении солей РІ различных органических Рё неорганических жидкостях образуются разнообразные сольватокомплексы. Кристаллические сольватокомплексы называют кристаллосольватами. Рљ РЅРёРј относятся продукты присоединения аммиака - аммиакаты,например [Ni (NH ₃) ₆] Cl ₂, продукты присоединения спирта - алкоголяты, эфира - эфираты Рё С‚. Рґ. Сложные молекулы присоединяются Рє центральному атому через атомы кислорода (РІРѕРґР°, спирты, эфиры Рё С‚. Рї.), азота (аммиак, его органические производные - амины), фосфора (PCl ₃, производные фосфина), углерода Рё РґСЂ. Часто лиганд присоединяется Рє центральному атому несколькими РёР· СЃРІРѕРёС… атомов. Такие лиганды называют полидентатными. Среди сложных органических производных встречаются лиганды, координирующиеся РґРІСѓРјСЏ, тремя, четырьмя, пятью, шестью Рё даже восемью атомами (соответственно Р±Рё-, три-, тетра-, пента-, гекса- Рё октадентатные лиганды). Полидентатные органические лиганды РјРѕРіСѓС‚ образовать циклические комплексы типа неэлектролитов (СЃРј. Внутрикомплексные соединения ) ,например:

  Самыми лучшими лигандами в смысле устойчивости образуемых ими К. с. являются комплексоны-аминополикарбоновые кислоты, среди которых наибольшее распространение получила этилендиаминтетрауксусная кислота

(HOOCCH ₂) ₂NCH ₂CH ₂N (CH ₂COOH) ₂(комплексон II, ЭДТА).

В  Неорганические ацидолиганды обычно РјРѕРЅРѕ-, реже бидентатны. Например, РІ соединении (NH ₄) ₂[Ce (NO ₃) ₆] каждая NO ₃-РіСЂСѓРїРїР° присоединяется Рє атому церия РґРІСѓРјСЏ атомами кислорода Рё является бидентатной. Рљ. С‡. РЎРµ РІ этом соединении равно 12.

  Между К. с. и обычными (простыми) соединениями нет определённой границы. Одни и те же вещества, в зависимости от поставленных задач исследования, часто можно рассматривать и как простые и как комплексные. Например, в любом кристаллическом неорганическом веществе атомы, обычно относимые к комплексообразователям, обладают определённым К. ч. и, следовательно, ближайшей сферой, принципиально не отличимой от аналогичной группировки в обычном К. с.

  Теория строения К. с. берёт своё начало от представлений А. Вернера (1893), который ввел важные для целого исторического периода понятия «главной» и «побочной» валентности, а также представления о координации, координационном числе, геометрии комплексной молекулы. Значительный вклад в исследование химии К. с., и, в частности, в установление связи между строением К. с. и реакционной способностью координированных групп, внесли советские учёные Л. А. Чугаев,�. �. Черняев и др.

  Однако классическая координационная теория оказалась бессильной объяснить причины образования К. с. некоторых новых классов, предсказать их строение, а также установить взаимосвязь между строением и физическими свойствами К. с.

  Удовлетворительное разрешение этих вопросов стало возможным лишь на базе современных квантово-механических представлений о природе химической связи. Подробнее см. Валентность, Квантовая химия, Молекулярных орбиталей метод, Химическая связь.

  К. с. находят широкое применение для выделения и очистки платиновых металлов, золота, серебра, никеля, кобальта, меди, в процессах разделения редкоземельных элементов, щелочных металлов и в ряде других технологических процессов. К. с. широко используют в химическом анализе для качественного обнаружения и количественного определения самых разнообразных элементов. В живых организмах различные типы К. с. представлены соединениями ионов металлов (Fe, Cu, Mg, Mn, Mo, Zn, Со) с белками (т. н. металлопротеиды ) ,а также витаминами, коферментами, транспортными и др. веществами, выполняющими специфические функции в обмене веществ. Особенно велика роль природных К. с. в процессах дыхания, фотосинтеза, окисления биологического,в ферментативном катализе.

  Лит.:Современная химия координационных соединений, под ред. Дж. Льюиса и Р. Уилкинса, пер. с англ., М., 1963; Берсукер �. Б., Аблов А. В., Химическая связь в комплексных соединениях, Кишинев, 1962; Гринберг А. А., Введение в химию комплексных соединений, 2 изд., Л. - М., 1951; Дей К., Селбин Д., Теоретическая неорганическая химия, пер. с англ., М., 1971; Головня В. А., Федоров �. А., Основные понятия химии комплексных соединений, М., 1961; Яцимирский К. Б., Термохимия комплексных соединений, М., 1951; Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Современная неорганическая химия, пер. с англ., ч. 1-3, М., 1969.

  Б. Ф. Джуринский.

Комплексные удобрения

РљРѕ'мплексные СѓРґРѕР±СЂРµ'РЅРёСЏ,удобрения, содержащие 2-3 основных питательных вещества (N, P ₂O ₅, K ₂O) растений. Р’ состав РёС… можно ввести микроэлементы (Р’, Mn, Cu, Zn, Zn, РњРѕ Рё РґСЂСѓРіРёРµ). Рљ. Сѓ. РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј высококонцентрированные (содержат повышенное количество питательных веществ Рё мало балласта), поэтому РїРѕ сравнению СЃ простыми удобрениями требуют меньше труда Рё средств РЅР° РёС… внесение, хранение Рё перевозки. РћРЅРё обладают хорошими физическими свойствами - РЅРµ слёживаются, хорошо рассеваются РїСЂРё внесении машинами. Соотношение питательных веществ РІ Рљ. Сѓ. различно, что зависит РѕС‚ СЃРїРѕСЃРѕР±Р° производства, исходных компонентов, потребности растений. Рљ. Сѓ. стали широко применять после 1950, особенно РІ РЎРЁРђ, Канаде, Англии, Нидерландах, РЇРїРѕРЅРёРё, Франции, Р�талии, РіРґРµ производство РёС… составляет более 50% всего РєРѕР»-РІР° удобрений. Р’ РЎРЎРЎР  РІ 1971-75 выпуск высококонцентрированных Рё сложных Рљ. Сѓ. намечено довести РґРѕ 80% общего количества удобрений. Рљ. Сѓ. подразделяют РЅР° двойные (фосфорно-калийные, азотно-фосфорные, азотно-калийные) Рё тройные (азотно-фосфорно-калийные). Р’ зависимости РѕС‚ СЃРїРѕСЃРѕР±Р° производства РѕРЅРё бывают сложные, сложно-смешанные Рё смешанные. Рљ. Сѓ. применяют РїРѕРґ РІСЃРµ культуры, сложные удобрения - РІ первую очередь РїРѕРґ технические (хлопчатник, сахарную свёклу Рё РґСЂ.).

  Сложные удобрения получают при химическом взаимодействии исходных компонентов - аммиака, фосфорной и азотной кислот, фосфоритов, апатитов, калийных природных солей и др. Выпускают в гранулированном виде. Наиболее распространены из них в СССР: аммофос (содержание питательных веществ 56-64%), диаммофос (71-74%), нитрофос (38%), калийная селитра (57%), нитроаммофоска (50-54%), нитрофоска (36%). Перспективны сложные жидкие удобрения,а также калия метафосфат,аммония полифосфат и др.

  Сложно-смешанные удобрения получают смешиванием готовых удобрений с последующей обработкой их серной и азотной кислотами, аммиаком или аммиакатами. Содержание питательных веществ в них зависит от исходных компонентов - до 58%. В СССР для внесения под сахарную свёклу выпускают сложно-смешанные удобрения, которые содержат азота, фосфора и калия соответственно 4, 16 и 8% и 3, 12 и 6%, а также более концентрированные туки - до 45% питательных веществ.

В  Смешанные удобрения - РїСЂРѕРґСѓРєС‚ механического смешивания готовых удобрений (РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј суперфосфата СЃ азотными удобрениями Рё хлористым калием). Р’Рѕ избежание потери питательных веществ соблюдают правила смешивания, например, нельзя смешивать аммиачную селитру Рё РґСЂСѓРіРёРµ аммиачные удобрения СЃ термофосфатами, золой Рё РґСЂСѓРіРёРјРё щелочными удобрениями, так как РїСЂРё этом теряется азот; аммиачную селитру СЃ мочевиной РІРІРёРґСѓ очень высокой гигроскопичности получаемой смеси. Для улучшения физических свойств смесей РІ РЅРёС… РІРЅРѕСЃСЏС‚ нейтрализующие добавки: известняк, доломит, цементную пыль Рё РґСЂСѓРіРёРµ. Лучшие смешанные удобрения получают РїСЂРё смешивании гранулированных компонентов. Соотношение питательных веществ РІ смешанных удобрениях зависит РѕС‚ потребности культуры Рё свойств почвы, например для РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРіРѕ удобрения РїРѕРґ зерновые, сахарную свёклу, картофель, овощные РЅР° дерново-подзолистых, серых лесных Рё чернозёмных почвах соотношение азота, фосфора Рё калия (N: P ₂O ₅: K ₂O) - 1:1:1; для припосевного внесения РїРѕРґ зерновые, овощные Рё технические культуры - 1:1,5:1.

  Лит.:Справочная книга по химизации сельского хозяйства, под ред. В. М. Борисова, М., 1969.

  В. П. Грызлов, Р. �. Синдяшкина.

Комплексные числа

Компле'ксные чи'сла,числа РІРёРґР° С… + iy,РіРґРµ С…Рё Сѓ- действительные числа, Р° i- так называемая мнимая единица (число, квадрат которого равен -1); хназывают действительной частью, Р° Сѓ -РјРЅРёРјРѕР№ частью Рљ. С‡. z= С… +iy(обозначают С…=Re z, Сѓ=Im z) . Действительные числа-частный случай Рљ. С‡. (РїСЂРё Сѓ =0); Рљ. С‡., РЅРµ являющиеся действительными ( Сѓ¹ 0), называют мнимыми числами; РїСЂРё С… =0 Рљ. С‡. Называют чисто мнимым. Рљ. С‡. z = С…+iyРё z = С…- iyназывают комплексно-сопряжёнными. Арифметические действия над Рљ. С‡. производятся РїРѕ обычным правилам действий над многочленами СЃ учётом условия i ²= -1. Геометрически каждое Рљ. С‡. С…+ iyизображается точкой плоскости, имеющей прямоугольные координаты С…Рё Сѓ(СЃРј. СЂРёСЃ. ). Если полярные координаты этой точки обозначить через rРё j :,то соответствующее Рљ. С‡. можно представить РІ РІРёРґРµ:

В  r (cos j + isin j)

  (тригонометрическая, или полярная, форма К. ч.);

   называют модулем К. ч. х+iy,а j = arg z -аргументом его. Тригонометрическая форма К. ч. особенно удобна для действий возведения в степень и извлечения корня:

В  [r (cos j + isin j)] ⁿ =r ⁿ(cos nj + i sin nj) ,

  , в частности

  , k= 0, 1, …, n-1

В РџРѕ СЃРІРѕРёРј алгебраическим свойствам совокупность Рљ. С‡. образует поле.Это поле алгебраически замкнуто, С‚. Рµ. любое уравнение x ⁿ+ a ₁x ^n-1+...+a _n=0;РіРґРµ a ₁,..., a _n- Рљ. С‡., имеет (РїСЂРё учёте кратности) среди Рљ. С‡. точно nкорней.

  Уже в древности математики сталкивались в процессе решения некоторых задач с извлечением квадратного корня из отрицательных чисел; в этом случае задача считалась неразрешимой. Когда же в 1-й половине 16 в. были найдены формулы для решения кубических уравнений,оказалось, что в так называемом неприводимом случае действительные корни уравнений с действительными коэффициентами получаются в результате действий над К. ч. Это содействовало признанию К.