слой трения, планетарный пограничный слой, прилегающий к земной поверхности слой воздуха, свойства которого из-за интенсивного турбулентного перемешивания определяются в основном термическим и динамическим воздействием подстилающей поверхности (См. Подстилающая поверхность). Толщина П. с. а. от 300-400 м до 1-2 км; она тем больше, чем больше шероховатость подстилающей поверхности и чем интенсивнее развита турбулентность, и поэтому увеличивается с усилением ветра и уменьшением термической устойчивости атмосферы. Через П. с. а. осуществляется теплообмен и влагообмен между земной поверхностью и расположенной над П. с. а. свободной атмосферой. Для П. с. а. характерна повышенная загрязнённость воздуха пылью и продуктами конденсации. Скорость ветра внутри П. с. а. растет до высоты 100 м приблизительно пропорционально логарифму высоты, а далее всё медленнее.

Лит.: Лайхтман Д. Л., Физика пограничного слоя атмосферы, 2 изд., Л., 1970.

псевдоожиженный слой, состояние слоя зернистого сыпучего материала, при котором под влиянием проходящего через него потока газа или жидкости (сжижающих агентов) частицы твёрдого материала интенсивно перемещаются одна относительно другой. В этом состоянии слой напоминает кипящую жидкость, приобретая некоторые её свойства, и его поведение подчиняется законам гидростатики. В К. с. достигается тесный контакт между зернистым материалом и сжижающим агентом, что делает эффективным применение К. с. в аппаратах химической промышленности, где необходимо взаимодействие твёрдой и текучей фаз (диффузионные, каталитические процессы и др.).

Переход неподвижного слоя в кипящий происходит при такой скорости ожижающего агента, когда гидродинамическое давление потока Р уравновешивает силу тяжести G, действующую на частицы. При дальнейшем увеличении скорости слой вначале расширяется при неизменном гидравлическом сопротивлении, а при достижении условия P>G частицы начинают выноситься из слоя. На приведена диаграмма, характеризующая зависимость перепада давления в слое ΔР от скорости движения сжижающего агента ω₀. Пока слой неподвижен, Р возрастает при увеличении ω₀ (участок АВ). После точки В, соответствующей переходу слоя в кипящее состояние, сопротивление слоя не изменяется при росте скорости (участок ВС). После точки С, соответствующей началу уноса частиц твердого материала, сопротивление слоя падает. Скорости ожижающего агента, соответствующие точкам В и С, называются скоростью псевдоожижения (ω'₀) и скоростью уноса (ω"₀). Отношение W= ω''₀/ ω'₀ называется числом псевдоожижения. Оно характеризует интенсивность перемешивания частиц в К. с. Наиболее интенсивному перемешиванию соответствует W=2, при дальнейшем росте W слой становится неоднородным: происходит прорыв крупных пузырей газа через него и начинается интенсивное выбрасывание частиц в пространство над его поверхностью. Возможно также образование газовых пробок. К. с. характеризуется постоянством температуры по высоте и сечению, даже если в нём протекают процессы с большим тепловым эффектом, а также высокими значениями коэффициента теплопередачи к поверхностям теплообмена.

Аппараты с К. с. широко применяются в промышленности благодаря простоте устройства, интенсивности действия, лёгкости благодаря простоте устройства, интенсивности действия, легкости автоматизации, относительно небольшому гидравлическому сопротивлению слоя (независимо от скорости ожижающего агента. Помимо осуществления химических процессов, их используют для адсорбции веществ из газов и жидкостей, теплообмена, сушки твердого материала, а также для его перемешивания, классификации и транспортировки. Примером, наглядно демонстрирующим работу аппарата с К. с., является действие установки для сушки в К. с. (). Воздух поступает через фильтр 1 и калорифер 2 в сушильную камеру 3, где создаётся К. с. материала, подаваемого шнеком 4. После обеспыливания в циклоне 5 и очистки в фильтре 6 воздух выбрасывается в атмосферу вентилятором 7. Высушенный материал переливается через порог 8 и удаляется из аппарата. Другим примером аппаратов такого типа является Кипящего слоя печь.

К недостаткам аппаратов с К. с. относятся истирание частиц твёрдого материала, унос их потоком сжижающего агента, эрозия аппаратуры, ограниченный диапазон скоростей сжижающего агента.

Лит.: Гельперин Н. И., Айнштейн В. Г., Кваша В. Б., Основы техники псевдоожижения, М., 1967; Забродский С. С., Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном (кипящем) слое, М. - Л., 1963; Лева М., Псевдоожижение, пер. с англ., М., 1961.

В. Л. Пебалк.

Рис. 1 к ст. Кипящий слой.

Рис. 2 к ст. Кипящий слой.

любое нежелательное изменение состава земной атмосферы в результате поступления в нее различных газов, водяного пара и твердых частиц (под воздействием природных процессов или в результате деятельности человека).

Примерно 10% загрязнителей попадают в атмосферу вследствие таких природных процессов, как, например, вулканические извержения, которые сопровождаются выбросами в атмосферу пепла, распыленных кислот, в том числе серной, и множества ядовитых газов. Кроме того, основными источниками серы в атмосфере служат брызги морской воды и разлагающиеся растительные остатки. Также следует отметить лесные пожары, в результате которых образуются плотные клубы дыма, обволакивающие значительные площади, и пыльные бури. Деревья и кустарники выделяют много летучих органических соединений (ЛОС), образующих голубую дымку, которая закрывает бльшую часть гор Блу-Ридж в США (в переводе "голубой хребет"). Присутствующие в воздухе микроорганизмы (пыльца, плесневые грибы, бактерии, вирусы) вызывают у многих людей приступы аллергии и инфекционные заболевания.

Остальные 90% загрязнителей имеют антропогенное происхождение. Основными их источниками являются: сжигание ископаемого топлива на электростанциях (выбросы дыма) и в двигателях автомобилей; производственные процессы, не связанные с сжиганием топлива, но приводящие к запылению атмосферы, например вследствие эрозии почв, добычи угля открытым способом, взрывных работ и утечки ЛОС через клапаны, стыки труб на нефтеперегонных и химических заводах и из реакторов; хранение твердых отходов; а также разнообразные смешанные источники.

Загрязняющие вещества, попадая в атмосферу, переносятся на большие расстояния от источника, а затем возвращаются на земную поверхность в виде твердых частиц, капель или химических соединений, растворенных в атмосферных осадках.

Химические соединения, источник которых находится на уровне земли, быстро смешиваются с воздухом нижних слоев атмосферы (тропосферы). Они называются первичными загрязняющими веществами. Некоторые из них вступают в химические реакции с другими загрязнителями или с основными компонентами воздуха (кислородом, азотом и водяным паром), образуя вторичные загрязняющие вещества. В результате наблюдаются такие явления, как фотохимический смог, кислотные дожди и образование озона в приземном слое атмосферы. Источником энергии для этих реакций служит солнечная радиация. Вторичные загрязнители - содержащиеся в атмосфере фотохимические окислители и кислоты - представляют главную опасность для здоровья человека и глобальных изменений окружающей среды.

См. также:

монослой, слой вещества толщиной в одну молекулу на поверхности раздела фаз (тел). М. с. возникают при адсорбции, поверхностной диффузии и в результате испарения растворителя из раствора, содержащего нелетучий компонент. М. с., образованные поверхностно-активными веществами (См. Поверхностно-активные вещества) на поверхности жидкости или на границе двух несмешивающихся жидкостей, могут находиться в различных двумерных состояниях: газообразном, конденсированном и промежуточном ("жидко-расширенном"). В газообразных М. с. расстояние между молекулами велико по сравнению с их размерами, поэтому межмолекулярное (когезионное) взаимодействие практически отсутствует. Конденсированные М. с., напротив, имеют предельно плотную упаковку молекул. В случае жирных кислот, спиртов или др. соединений, молекулы которых можно представить в виде углеводородной цепи с полярной группой на конце, конденсированные М. с. подобны "частоколу", занимающему всю площадь поверхности. Каждая молекула в таком "частоколе" расположена перпендикулярно или наклонно к поверхности раздела фаз и независимо от своей длины обычно занимает площадку 20-25 Ų. Высокомолекулярные соединения линейного строения, как правило, образуют М. с. с горизонтальной ориентацией макромолекул. При достаточно высокой когезии (См. Когезия) М. с. могут проявлять поверхностную вязкость и прочность, сильно отличающиеся от этих же характеристик объёмных фаз.

Структура и свойства М. с. оказывают большое влияние на процессы массопереноса (испарение, диффузию) и катализа, трение, адгезию (См. Адгезия), коррозию (См. Коррозия), что учитывают при решении соответствующих технологических и технических задач. От состояния М. с. часто решающим образом зависит устойчивость высокодисперсных систем: золей, эмульсий, суспензий. Важную роль играют М. с. также в разнообразных биологических системах. Так, во всех клетках живых организмов имеются мембранные структуры. Основу биологических мембран (См. Биологические мембраны) составляют два М. с. белковых молекул, между которыми расположен двойной (бимолекулярный) слой липидов. Толщина такой четырёхслойной мембраны 70-80 Å. Чередованием различного рода М. с. обусловлена также ламеллярная (слоистая) структура некоторых клеточных органоидов, например хлоропластов (См. Хлоропласты) в клетках зелёных растений. Искусственные М. с. применяют как модели биологических мембран при изучении их структуры и функций.

Лит.: Adamson A. W., Physical chemistry of surfaces, 2 ed., N. Y. - [a. o.], 1971; Gaines G. L., Insoluble monolayers at liquid-gas interfaces, N. Y. - [a. o.], [1966]; Береджик Н., Исследование мономолекулярных слоев полимеров, в кн.: Новейшие методы исследования полимеров, пер. с англ., М., 1966, гл. 16.

Л. А. Шиц.