| 21970318 23552 19854 932 1х X. колеблется от 0,17 до 0,39%. X.-дешёвая сталь, обладающая после термич. обработки благоприятным сочетанием прочности и пластичности, а также хорошей обрабатываемостью. Применяется в виде листов, прутков, труб, ленты, поковок в различных отраслях машиностроения. В СССР выпускают X. марок 20ХГСА, ЗОХГСА и др. Лит.: Материалы в машиностроении. Справочник, т. 3, М., 1968.
ХРОМАТ КАЛИЯ, калиевая соль хромовой кислоты, К2СrО4. О свойствах и применении X. к. см. в ст. Хроматы.
ХРОМАТИДА, структурный элемент хромосомы, формирующийся в интерфазе ядра клетки в результате репликации (удвоения) хромосом. В митозе хромосома состоит из двух X., каждая из к-рых после расхождения в дочерние ядра становится самостоят, хромосомой. В мейозе гомологичные хромосомы, сближаясь попарно, образуют структуру из четырёх X. (тетраду). Согласно однонитчатой модели хромосомы, каждая X. содержит в поперечнике одну суперспирализованную и конденсированную двуцепотчатую молекулу дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК); многонитчатая модель хромосомы предполагает наличие в поперечнике каждой X. неск. молекул ДНК (в этом случае различают полухроматиды, четверть-хроматиды и т. д.). Экспериментально более подтверждена однонитчатая модель.
ХРОМАТИЗМ (от греч. chroniatismos -окраска), повышение или понижение на полутон диатонич. ступени лада, обостряющее её тяготение к соседней ступени. Между диатонич. ступенью и её повышенным или пониженным вариантом возникает хроматич. полутон; принадлежность образующих его звуков к одной ступени (напр., до - до-диез) отличает его от диатонич. полутона (до - ре-бемоль). X. обозначаются с помощью знаков альтерации. Последняя сравнительно с X. представляет собой более широкое явление. Всякий X. является альтерацией, но не всякая альтерация -X. (напр., альтерация звуков осн. до-мажорного звукоряда, приводящая к образованию диатонич. лада на др. ступенях). Если X.-это реальное изменение диатонич. ступени в одном голосе, об альтерации можно говорить и тогда, когда диатонич. вариант той же ступени дан перед альтерированным звуком в др. голосе или вообще ей не предшествует.
ХРОМАТИН (от греч. chroma, род. падеж chromatos - цвет, краска), вещество хромосом, находящееся в ядрах растительных и животных клеток; интенсивно окрашивается ядерными красителями; во время деления клетки формируется в определённые видимые структуры в хромосомах. Термин введён в 1880 нем. гистологом В. Флеммингом. В совр. цитологии под X. чаще всего подразумевают хромосомное вещество ядра клетки в интерфазе (между последовательными её делениями), т. к. хромосомы в этот период клеточного цикла под микроскопом плохо обнаруживаются. В состав X. в определённых пропорциях входят: дезоксирибонуклеи-новая кислота (ДНК) (30-40%), рибо-нуклеиновая кислота (РНК), гистоны и негистоновые белки. Осн. структурный компонент X. - дезоксирибо-нуклеопрртеидные нити (ДНП) диам. 100-200А, основу каждой из к-рых, по мнению большинства исследователей, составляет одна молекула ДНК. Предложено две модели тонкой структуры элементарной нити X.: суперспиральная (амер. учёные Д. Пардон, М. Уилкинс, 1972) и глобулярная (амер. учёные А. Корнберг, А. Л. Олинс и Д. Э. Олинс, 1974). Экспериментально более подтверждена глобулярная модель, предполагающая, что элементарная нить X.- это гибкая цепь из повторяющихся субъединиц -нуклеосом, каждая из к-рых заключает в себе изогнутый участок ДНК размером 150-200 пар нуклеотидов и комплекс из 8 молекул гистонов.
Различают генетически активный X. (эухроматин) и неактивный (гетерохрома-тин). В ядрах клеток особей женского пола мн. организмов (в частности, млекопитающих животных и человека) обнаружены крупные плотные глыбки X., к-рых нет у особей мужского пола. Такой X. назван •"половым X.". Образуется он, по-видимому, неактивными участками половых хромосом (в основном гетерохроматином одной из парных Х-хромосом).
И. И. Кикнадзе.
ХРОМАТИЧЕСКАЯ АБЕРРАЦИЯ, одна из осн. аберраций оптических систем, обусловленная зависимостью преломления показателя (ПП) прозрачных сред от длины волны света (см. Дисперсия света). X. а. может проявиться лишь в системах, включающих элементы из преломляющих материалов, напр, линзы. Зеркалам X. а. не свойственна; др. словами, зеркала ахроматичны
Существует два типа X. а., не зависящих один от другого: хроматизм положения изображения и хроматизм увеличения. Первый состоит в том, что изображения точки, образуемые лучами разной длины волны, лежат на различных расстояниях от системы (положения главных фокусов на оптической оси не совпадают для лучей разного цвета; рис., отрезок О1О2). При этом типе X. а. на экране, поставленном там, где формируется изображение, перпендикулярно оптич. оси вместо одной светлой точки наблюдается совокупность цветных кружков. Хроматизм увеличения заключается в том, что поперечные увеличения оптические изображений объекта, формируемых лучами разной длины волны, могут оказаться неодинаковыми. Это вызвано различием положений главных плоскостей системы (см. Кардинальные точки оптической системы) для лучей с неравными длинами волн, даже если их фокусы совпадают (но отличаются фокусные расстояния). Из-за хроматизма увеличения предметы конечных размеров дают изображения с цветной каймой. Исправить хроматизм положения в оптич. системе тем труднее, чем для большего числа лучей разной длины волны совмещают их главные фокусы. В простейшем случае совмещения их лишь для лучей двух длин волн (и уменьшения взаимного удаления для лучей др. длин волн) оптич. системы, обычно объективы, наз. ахроматами, а Оолее совершенных апохроматах фокусы совмещаются для лучей трёх длин волн, что достигается увеличением числа элементов с разными ПП и введением в оптич. систему зеркал. Такие системы широко применяются как фотографич., астрономич. и др. объективы. Ещё более тщательное исправление хроматизма положения требует дальнейшего усложнения конструкции системы тем большего, чем больше её относительное отверстие и угол поля зрения [число линз и зеркал увеличивается и (или) форма их усложняется]. При ах-роматизации увеличения (исправлении X. а. 2-го типа) необходимо совместить также главные плоскости для возможно большего числа лучей с разными длинами волн, что связано с большими трудностями.
Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); Герцбергер М., Современная геометрическая оптика, пер. с англ., М., 1962; орн М., Вольф Э., Основы оптики, пер. с англ., М., 1973.
ХРОМАТИЧЕСКАЯ ГАММА, гамма с полутоновым расстоянием между ступенями, насчитывающая 12 звуков в пределах октавы. Рассматривается как мажорная или минорная гамма с проходящими полутонами. Отсюда правила её записи: все диатонич. ступени йотируются без к.-л. энгармонич. замены, прочие ступени в мажоре при движении вверх обозначаются через повышения основных (только VI повышенная заменяется VII пониженной), а при движении вниз -через понижения основных (только V пониженная заменяется IV повышенной). В миноре при движении вверх применяется написание параллельного, при движении вниз - одноимённого мажора.
Хроматическая гамма до мажор - восходящая и нисходящая.
ХРОМАТИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ,см. Поляризация света.
ХРОМАТОГРАФИЯ (от греч. chroma, род. падеж chromatos - цвет, краска и ...графия), физико-хим. метод разделения и анализа смесей, основанный на распределении их компонентов между двумя фазами - неподвижной и подвижной (элюент), протекающей через неподвижную.
Историческая справка. Метод разработан в 1903 М. Цветом, к-рый показал, что при пропускании смеси растительных пигментов через слой бесцветного сорбента индивидуальные вещества располагаются в виде отдельных окрашенных зон. Полученный таким образом послойно окрашенный столбик сорбента Цвет назвал хроматограммой, а метод - X. Впоследствии термин "хроматограмма" стали относить к разным способам фиксации результатов мн. видов X. Однако вплоть до 40-х гг. X. не получила должного развития. Лишь в 1941 А. Мартин и Р. Синг открыли метод распределительной X. и показали его широкие возможности для исследования белков и углеводов. В 50-е гг. Мартин и амер. учёный А. Джеймс разработали метод газо-жидкостной X.
Основные виды X. В зависимости от природы взаимодействия, обусловливающего распределение компонентов между элюентом и неподвижной фазой, различают след. осн. виды X.- адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную (молекуляр-но-ситовую) и осадочную. Адсорбционная X. основана на различии сор-бируемости разделяемых веществ адсорбентом (твёрдое тело с развитой поверхностью); распределительная X.- на разной растворимости компонентов смеси в неподвижной фазе (высркоки-пящая жидкость, нанесённая на твёрдый макропористый носитель) и элюенте (следует иметь в виду, что при распределительном механизме разделения на перемещение зон компонентов частичное влияние оказывает и адсорбционное взаимодействие анализируемых компонентов с твёрдым сорбентом); ионообменная X.- на различии констант ионообменного равновесия между неподвижной фазой (ионитом) и компонентами разделяемой смеси; эксклюз ионная (молекуляр-но-ситовая) X.- на разной проницаемости молекул компонентов в неподвижную фазу (высокопористый неионоген-ный гель). Эксклюзионная X. подразделяется на гель-проникающую (ГПХ), в к-рой элюент - неводный растворитель, и гель-фильтрацию, где элюент - вода. Осадочная X. основана на различной способности разделяемых компонентов выпадать в осадок на твёрдой неподвижной фазе.
В соответствии с агрегатным состоянием элюента различают газовую и жидкостную X. В зависимости от агрегатного состояния неподвижной фазы газовая X. бывает газо-адсорбционной (неподвижная фаза - твёрдый адсорбент) и газожидкостной (неподвижная фаза - жидкость), а жидкостная X.- жидкостно-ад-сорбционной (или твёрдо-жидкостной) и жидкостно-жидкостной. Последняя, как и газо-жидкостная, является распределительной X. К твёрдо-жидкостной X. относятся тонкослойная и бумажная.
Различают колоночную и плоскостную X. В колоночной сорбентом заполняют специальные трубки - колонки, а подвижная фаза движется внутри колонки благодаря перепаду давления. Разновидность колоночной X.- капиллярная, когда тонкий слой сорбента наносится на внутр. стенки капиллярной трубки. Плоскостная X. подразделяется на тонкослойную и бумажную. В тонкослойной X. тонкий слой гранулированного сорбента или пористая плёнка наносится на стеклянную или металлич. пластинки; в случае бумажной X. используют специальную хроматографич. бумагу. В плоскостной X. перемещение подвижной фазы происходит благодаря капиллярным силам.
При хроматографировании возможно изменение по заданной программе темп-ры, состава элюента, скорости его протекания и др. параметров.
В зависимости от способа перемещения разделяемой смеси вдоль слоя сорбента различают след, варианты X.: фронтальный, проявительный и вытеснительный. При фронтальном варианте в слой сорбента непрерывно вводится разделяемая смесь, состоящая из газа-носителя и разделяемых компонентов, напр. 1, 2, 3, 4, к-рая сама является подвижной фазой. Через нек-рое время после начала процесса наименее сорбируемый компонент (напр., 1) опережает остальные и выходит в виде зоны чистого вещества раньше всех, а за ним в порядке сорбируемости последовательно располагаются зоны смесей компонентов: 1+2, 1 + 2 + 3, 1 + 2 + 3+4 (рис., а).
Основные варианты проведения хроматографич. процесса: а - фронтальный, б - проявительный, в - вытеснительный; 1, 2, 3, 4 - разделяемые вещества: С -несорбирующаяся подвижная фаза; D -вытеснитель.
При проявительном варианте через слой сорбента непрерывно проходит поток элюента и периодически в слой сорбента вводится разделяемая смесь веществ. Через определённое время происходит деление исходной смеси на чистые вещества, располагающиеся отд. зонами на сорбенте, между к-рыми находятся зоны элюента (рис., 6). При в ы т е с-нительном варианте в сорбент вводится разделяемая смесь, а затем поток газаносителя, содержащего вытеснитель (элюент), при движении к-рого смесь через нек-рый период времени разделится на зоны чистых веществ, между к-рыми окажутся зоны их смеси (рис., в). Ряд видов X. осуществляется с помощью приборов, наз. хроматографами, в большинстве из к-рых реализуется проявительный вариант X. Хроматографы используют для анализа и для препаративного (в т. ч. пром.) разделения смесей веществ. При анализе разделённые в колонке хроматографа вещества вместе с элюентом попадают через различные промежутки времени в установленное на выходе из хроматографич. колонки детектирующее устройство, регистрирующее их концентрации во времени. Полученную в результате этого выходную кривую наз. хроматограммой. Для качеств, хроматографич. анализа определяют время от момента ввода пробы до выхода каждого компонента из колонки при данной темп-ре и при использовании определённого элюента. Для количеств, анализа определяют высоты или площади хроматографич. пиков с учётом коэффициентов чувствительности используемого детектирующего устройства к анализируемым веществам.
Для анализа и разделения веществ, переходящих без разложения в парообразное состояние, наибольшее применение получила газовая X., где в качестве элюента (газа-носителя) используются гелий, азот, аргон и др. газы. Для газо-ад-сорбционного варианта X. в качестве сорбента (частицы диаметром 0,1-0,5 мм) используют силикагели, алюмогели, молекулярные сита, пористые полимеры и др. сорбенты с удельной поверхностью 5-500 л2/г. Для газо-жидкостной X. сорбент готовят нанесением жидкости в виде плёнки (высококипящие углеводороды, сложные эфиры, силоксаны и др.) толщиной неск. мкм на твёрдый носитель с удельной поверхностью 0,5-5 л2/г и более. Рабочие температурные пределы для газоадсорбционного варианта X. от -70 до 600 °С, для газо-жидкостного от -20 до 400 °С. Газовой X. можно разделить неск. см3 газа или мг жидких (твёрдых) веществ; время анализа от неск. сек до нескольких часов.
В жидкостной колоночной X. в качестве элюента применяют легколетучие растворители (напр., углеводороды, эфиры, спирты), а в качестве неподвижной фазы - силикагели (в т. ч. силикагели с химически привитыми к поверхности различными функциональными группами -эфирными, спиртовыми и др.), алюмогели, пористые стёкла; размер частиц всех этих сорбентов неск. мкм. Подавая элюент под давлением до 50 Мн/м2 (500 кгс/сл2), удаётся сократить время анализа от 2-3 ч до неск. мин. Для повышения эффективности разделения сложных смесей используют программируемое во времени изменение свойств элюента путём смешения растворителей разной полярности (градиентное элюи-рование).
Жидкостная молекулярно-ситовая X. отличается использованием сорбентов, имеющих поры строго определённого размера (пористые стёкла, молекулярные сита, в т. ч. декстрановые и др. гели).
В тонкослойной и бум. X. исследуемую смесь в жидком виде наносят на стартовую линию (начало пластинки или полоски бумаги), а затем разделяют на компоненты восходящим или нисходящим потоком элюента. Последующее обнаружение (проявление) разделённых веществ на хроматограмме (так в этих случаях наз. пластину с нанесённым на неё сорбентом или хроматографич. бумагу, на к-рых произошло разделение исследуемой смеси на компоненты) осуществляют при помощи ультрафиолетовой (УФ) спектроскопии, инфракрасной (ИК) спектроскопии или обработкой реактивами, образующими с анализируемыми веществами окрашенные соединения.
Качественно состав смесей с помощью этих видов X. характеризуют определённой скоростью перемещения пятен веществ относительно скорости движения растворителя в данных условиях. Количеств, анализ осуществляют измерением интенсивности окраски вещества на хроматограмме.
X. широко применяется в лабораториях и в пром-сти для качеств, и количеств, анализа многокомпонентных систем, контроля произ-ва, особенно в связи с автоматизацией мн. процессов, а также для препаративного (в т. ч. пром.) выделения индивидуальных веществ (напр., благородных металлов), разделения редких и рассеянных элементов.
Газовая X. применяется для газов разделения, определения примесей вредных веществ в воздухе, воде, почве, пром. продуктах; определения состава продуктов основного органич. и нефтехимич. синтеза, выхлопных газов, лекарственных препаратов, а также в криминалистике и т. д. Разработаны аппаратура и методики анализа газов в космич. кораблях, анализа атмосферы Марса, идентификации органич. веществ в лунных породах и т. п.
Газовая X. применяется также для определения физико-хим. характеристик индивидуальных соединений: теплоты адсорбции и растворения, энтальпии, энтропии, констант равновесия и комплек-сообразования; для твёрдых веществ этот метод позволяет измерить удельную поверхность, пористость, каталитич. активность.
Жидкостная X. используется для анализа, разделения и очистки синтетич. полимеров, лекарственных препаратов, детергентов, белков, гормонов и др. биологически важных соединений. Использование высокочувствительных детекторов позволяет работать с очень малыми кол-вами веществ (10~и- 10~9 г), что исключительно важно в биол. исследованиях. Часто применяется молекуляр-но-ситовая X. и X. по сродству; последняя основана на способности молекул биол. веществ избирательно связываться друг с другом.
Тонкослойная и бум. X. используются для анализа жиров, углеводов, белков и др. природных веществ и неорганич. соединений.
В нек-рых случаях для идентификации веществ используется X. в сочетании с др. физико-хим. и физ. методами, напр, с масс-спектрометрией, ИК-, УФ-спектроскопией и др. Для расшифровки хроматограмм и выбора условий опыта применяют ЭВМ.
Лит.: Ж у х о в и ц к и й А. А., Туркельтауб Н. М., Газовая хроматогра-фия, М., 1962; Киселев А. В., Яшин Я. И., Газо-адсорбционная хромато-графия, М., 1967; Сакодынски и К.И., Волков С. А., Препаративная газовая хроматография, М., 1972; ГольбертК. А., Вигдергауз М. С., Курс газовой хро-матографии, М., 1974; Хроматография на бумаге, пер. с чеш., М., 1962; Детерман Г., Гель-хроматография, пер. с нем., М., 1970; Morris С. J. О., Morris P., Separation methods in biochemistry, L., 1964. К. И. Сакодынский.
ХРОМАТОГРАФЫ, приборы или установки для хроматографич. разделения и анализа смесей веществ (см. Хроматография). Осн. частями X. являются: система для ввода исследуемой смеси веществ (пробы); хроматографич. колонка; детектирующее устройство (детектор); системы регистрации и термостати-рования; для препаративных (в т. ч. производственных) X., кроме того, отборные приспособления и приёмники для разделённых компонентов.
В соответствии с агрегатным состоянием используемой подвижной фазы существуют газовые и жидкостные X. В подавляющем числе X. реализуется проявительный вариант хроматографии.
Принципиальная схема газового хроматографа: 1 - баллон с инертным газом; 2 - устройство для ввода пробы в хроматографическую колонку; 3 - хроматографиче-екая колонка; 4 - термостат; 5 - детектор; 6 - преобразователь сигналов; 7 - регистратор.
В газовом X. (см. рис.) газ-носитель из баллона через регуляторы расхода и давления непрерывно с постоянной или переменной скоростью подаётся в хроматографич. колонку-трубку (диаметром 2-5 мм и дл. 1-10 м), заполненную сорбентом и помещённую в термостат, позволяющий поддерживать заданную темп-ру (вплоть до 500 °С).
Ввод газообразной пробы (1-50 см3) и жидкой (неск. мкл) осуществляется либо вручную (газовым шприцем или микрошприцем), либо автоматически - при помощи микродозаторов. В хроматографич. колонке происходит разделение исходной многокомпонентной смеси на ряд бинарных смесей, состоящих из газа-носителя и одного из анализируемых компонентов. Бинарные смеси в определённой последовательности, зависящей от сорбируемости компонентов, поступают в детектор. В результате происходящих в детекторе процессов (изменения теплопроводности, ионизационного тока и др.) фиксируется изменение концентрации выходящих компонентов; преобразованные в электрич. сигнал, эти процессы записываются в виде выходной кривой.
Наиболее распространённые детекторы газовых X. - термокондуктометрич. и ионизационные. Типичным примером первых является детектор по теплопроводности (катарометр), в мостовую цепь к-рого включены две ячейки для измерения теплопроводности; через них протекают потоки чистого газа-носителя и бинарная смесь. Теплопроводность последней отличается от теплопроводности чистого газаносителя; поэтому при прохождении бинарной смеси через чувствительный элемент детектора - нагретую спираль с сопротивлением 10-80 ом -меняются темп-pa и сопротивление спирали в зависимости от концентрации компонента. Такой детектор позволяет определять концентрации веществ в пределах 10-1-10-2%.
Гл. частью ионизационных детекторов является ионизационная камера, где происходит ионизация молекул, попадающих в неё с потоком газа-носителя из хроматографич. колонки. Ионизацию исследуемых веществ осуществляют в пламени водорода, метастабильными атомами аргона или гелия, медленными электронами и т. д. Ионы под воздействием приложенного напряжения перемещаются в ионизационной камере, что приводит к образованию электрич. тока. Ионизационные детекторы позволяют определять концентрации веществ в пределах 10-4-10-7%.
Термокондуктометрич. и ионизационные детекторы характеризуются чувствительностью (минимально определяемая концентрация вещества), селективностью (способность избирательно определять в смеси отдельные компоненты), прямой зависимостью сигнала от концентрации.
В жидкостном X. в качестве детектирующего устройства используют проточный рефрактометр, включаемый по дифференциальной схеме, или детектор поглощения в ультрафиолетовой области. Подачу подвижной фазы - растворителя осуществляют при помощи беспуль-сационных систем (давление до 50 Мн/м2, или 500 кгс/см2), а ввод пробы - микрошприцем или переключающимся краном. Длина хроматографич. колонки в жидкостном X. не превышает 1 л. В целом детекторы жидкостных X. обладают существенно меньшей чувствительностью (примерно на 2 порядка), чем детекторы газовых X. Для точного измерения концентраций веществ детекторы калибруют по смесям известного состава.
Достигаемые скорость и точность анализа в X. во многом определяются правильным выбором рабочего режима детектора и условий эксперимента (тип сорбента, темп-pa, скорость газа-носителя, длина хроматографич. колонки и др.). Для ускорения анализа применяют программированное во времени изменение темп-ры хроматографич. колонки или расхода газа-носителя.
Лит.: Приборы для хроматографии, М., 1973; Бражников В.В., Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии, М., 1974. К. И. Сакодынский.
ХРОМАТОФОРЫ (от греч. chroma, род. падеж chromatos - цвет, краска и phoros - несущий), 1) у животных и человека - то же, что пигментные клетки. 2) У растений - органеллы бурых и зелёных водорослей, имеющие ленточную (напр., у Spirogira) и звездчатую форму. Отделены, подобно хлоропластом высших растений, от цитоплазмы клетки двуслойной белково-липидной мембраной. Содержат хлорофиллы, каротинои-ды и др. компоненты; в них осуществляется фотосинтез. 3) У микроорганизмов -органеллы фотосинтезирующих бактерий, не отделённые, как правило, от цитоплазмы оболочкой. Содержат бактерио-хлорофиллы, каротиноиды и ряд переносчиков электронов, а также ферменты, участвующи |
