Зміст.
1. Введення.
2. Отруйні речовини.
3. Неорганічні речовини на службі військових.
4. Внесок радянських вчених-хіміків у перемогу ВВВ.
5. Висновок.
6. Література.
Введення.
Ми живемо в світі різних речовин. У принципі людині для життя потрібно не так вже й багато: кисень (повітря), вода, їжа, Елементарна одяг, житло. Однак людина, освоюючи навколишній світ, отримуючи все нові знання про нього, постійно змінює своє життя.
У другій половині XIX століття хімічна наука досягла такого рівня розвитку, який зробив можливим створення нових, ніколи раніше в природі не співіснували речовин. Проте, створюючи нові речовини, які повинні служити на благо, вчені створювали і такі речовини, які ставали загрозою для людства.
Задумався я над цим, коли вивчав історію I світової війни, дізнався, що в 1915р. німці використовували для перемоги на французькому фронті газові атаки отруйними речовинами. Що залишалося робити іншим країнам, щоб зберегти життя і здоров'я солдатів?
У першу чергу - створити протигаз, що було виконано успішно Н. Д. Зелінським. Він говорив: «Я винайшов його не для нападу, а для захисту молодих життів від страждань і смертей». Ну а потім, як ланцюгова реакція, стали створюватися нові речовини - початок епохи хімічної зброї.
Як ставиться до цього?
З одного боку речовини «стоять» на захисті країн. Без багатьох хімічних речовин ми вже не уявляємо свого життя, бо вони створені на благо цивілізації (пластмаси, каучук, і т.д.). З іншого боку - частина речовин можна використати для знищення, вони несуть «смерть».
Мета мого реферату: розширити і поглибити знання про застосування хімічних речовин.
Завдання: 1) Розглянути, як використовуються хімічні речовини у військовій справі.
2) Познайомитися з внеском вчених у перемогу ВВВ.
Органічні речовини
У 1920 - 1930 рр.. виникла загроза розв'язання другої світової війни. Найбільші світові держави гарячково озброювалися, найбільші зусилля для цього докладали Німеччина і СРСР. Німецькими вченими були створені отруйні речовини нового покоління. Проте Гітлер не наважився розв'язати хімічну війну, ймовірно розуміючи, що наслідки її для порівняно маленької Німеччини і неосяжної Росії будуть несумірні.
Після Другої світової війни гонка хімічних озброєнь тривала на більш високому рівні. В даний розвинені країни не виробляють хімічну зброю, проте на планеті накопичилися величезні запаси смертоносних отруйних речовин, що представляє серйозну небезпеку для природи та суспільства
На озброєння були прийняті і зберігаються на складах іприт, люізіт, зарин, зоман, V-гази, синильна кислота, фосген, і ще один продукт, який прийнято зображати шрифтом «VX». Розглянемо їх докладніше.
а) Зарін представляє собою безбарвну чи жовтого кольору рідина майже без запаху, що ускладнює виявлення його за зовнішніми ознаками. Він відноситься до класу нервово-паралітичний отруйних речовин. Зарін призначається, насамперед, для зараження повітря парами і туманом, тобто як нестійкого ВВ. У ряді випадків він, однак, може застосовуватися в крапельно-рідкому вигляді для зараження місцевості і, що знаходиться на ній бойової техніки; в цьому випадку стійкість зарину може становити: влітку - декілька годин, взимку - декілька діб.
Зарін викликає ураження через органи дихання, шкіру, шлунково-кишковий тракт; через шкіру впливає в капельно-рідкому і пароподібному станах, не викликаючи при цьому місцевого її поразки. Ступінь поразки зарином залежить від його концентрації в повітрі та часу перебування в зараженій атмосфері.
При дії зарину у враженого спостерігаються слинотеча, рясне потовиділення, блювота, запаморочення, втрата свідомості, напади сильних судом, параліч і, як наслідок сильного отруєння, смерть.
Формула зарину:
C 3 H 7 O O
P
CH 3 F
б) зоман - безбарвна і майже без запаху рідина. Відноситься до класу нервово-паралітичний ОВ. За багатьма властивостями дуже схожий на зарин. Стійкість зомана трохи вище, ніж у зарину; на організм людини він діє приблизно в 10 разів сильніше.
Формула зомана:
(CH 3) 3 C - CH (CH 3) -
в) V-гази являють собою малолетучие рідини з дуже високою температурою кипіння, тому стійкість їх у багато разів більше, ніж стійкість зарину. Так само як зарин і зоман, відносяться до нервово-паралітичним отруйних речовин. За даними зарубіжній пресі, V-гази в 100 - 1000 разів більш токсична інших ВВ нервово-паралітичної дії. Вони відрізняються високою ефективністю при дії через шкірні покриви, особливо в крапельно-рідкому стані: потрапляння на шкіру людини дрібних крапель V-газів, як правило, викликає смерть людини.
г) Іприт - темно-бура масляниста рідина з характерним запахом, що нагадує запах часнику чи гірчиці. Відноситься до класу шкірнонаривної ОВ. Іприт повільно випаровується з заражених ділянок; стійкість його на місцевості становить: влітку - від 7 до 14 днів, взимку - місяць і більше. Іприт має багатостороннім дією на організм: в краплинно-рідкому і пароподібному станах він вражає шкіру й очі, у пароподібному - дихальні шляхи і легені, при потраплянні з їжею і водою всередину вражає органи травлення. Дія іприту проявляється не відразу, а через деякий час, зване періодом прихованого дії. При попаданні на шкіру краплі іприту швидко вбираються в неї, не викликаючи больових відчуттів. Через 4 - 8 годин на шкірі з'являється почервоніння і відчувається свербіння. До кінця першої та початку другої доби утворюються дрібні бульбашки, але потім вони зливаються в одиночні великі бульки, заповнені янтарно-жовтою рідиною, яка з часом стає каламутною. Виникнення бульбашок супроводжується нездужанням і підвищенням температури. Через 2 - 3 дні бульбашки прориваються і оголюють під собою виразки, не загоюються протягом тривалого часу. Якщо у виразку потрапляє інфекція, то виникає нагноєння і терміни заживання збільшуються до 5 - 6 місяців. Органи зору уражаються пароподібним іпритом навіть у мізерно малих концентраціях його в повітрі і часу впливу 10 хвилин. Період прихованого дії при цьому триває від 2 до 6 годин, потім з'являються ознаки ураження: відчуття піску в очах, світлобоязнь, сльозотеча. Захворювання може тривати 10 - 15 днів, після чого настає одужання. Ураження органів травлення викликається прийому їжі і води, заражених іпритом. У важких випадках отруєння після періоду прихованого дії (30 - 60 хвилин) з'являються ознаки поразки: біль під грудьми, нудота, блювота, потім наступають загальна слабкість, головний біль, про ослаблення рефлексів; виділення з рота і носа набувають смердючий запах. Надалі процес прогресує: спостерігаються паралічі, з'являється різка слабкість і виснаження. При несприятливому перебігу смерть настає на 3 - 12 добу в результаті повного занепаду сил і виснаження.
При важких ураженнях врятувати людину зазвичай не вдається, а при ураженні шкіри потерпілий надовго втрачає працездатність.
Формула іприту:
CI - CH 2 - CH 2
S
CI - CH 2 - CH 2
д) Синильна кислота - безбарвна рідина зі своєрідним запахом, що нагадує запах гіркого мигдалю; в малих концентраціях запах важко помітний. Синильна кислота легко випаровується і діє лише в пароподібному стані. Відноситься до ОР загальноотруйної дії. Характерними ознаками ураження синильною кислотою є: металевий присмак у роті, подразнення горла, запаморочення, слабкість, нудота. Потім з'являється болісна задишка, сповільнюється пульс, отруєний втрачає свідомість, наступають різкі судоми. Судоми спостерігаються порівняно недовго, на зміну їм приходить повне розслаблення м'язів з втратою чутливості, падінням температури, гнобленням дихання з наступною його зупинкою. Серцева діяльність після зупинки дихання продовжується ще протягом 3 - 7 хвилин.
Формула синильної кислоти:
HCN
е) Фосген - безбарвна, легколетка рідина із запахом прілого сіна або гнилих яблук. На організм діє в пароподібному стані. Відноситься до класу ОР задушливої дії.
Фосген має період прихованої дії 4 - 6 годин; тривалість його залежить від концентрації фосгену в повітрі, часу перебування в зараженій атмосфері, стану людини, охолодження організму. При вдиханні фосгену людина відчуває солодкуватий неприємний смак у роті, потім з'являються кашель, запаморочення та загальна слабкість. По виходу з зараженого повітря ознаки отруєння швидко проходять, настає період так званого уявного благополуччя. Але через 4 - 6 годин у враженого настає різке погіршення стану: швидко розвиваються синюшне забарвлення губ, щік, носа; з'являються загальна слабкість, головний біль, прискорене дихання, сильно виражена задишка, болісний кашель з відділенням рідкої, пінистої, рожевого кольору мокротиння вказує на розвиток набряку легень. Процес отруєння фосгеном досягає кульмінаційної фази протягом 2 - 3 доби. При сприятливому перебігу хвороби в ураженого поступово почне поліпшуватися стан здоров'я, а у важких випадках поразки настає смерть.
Формула фосгену:
COCI 2
д) Діметіламід лізергінової кислоти є отруйною речовиною психохімічної дії. При попаданні в організм людини через 3 хвилини з'являється легка нудота і розширення зіниць, а потім - галюцинації слуху і зору, триваючі протягом кількох годин
Неорганічні речовини у військовій справі.
Німці вперше застосували хімічну зброю 22апреля 1915р. поблизу м. Іпр: почали газову атаку проти французьких і англійських військ. З 6 тисяч металевих балонів було випущено 180т. хлору по ширині фронту в 6 км. Потім вони застосували хлор в якості ОВ і проти російської армії. У результаті тільки першої газобалонної атаки було уражено близько 15 тисяч солдатів, з них 5 тисяч загинуло від удушення. Для захисту від отруєння хлором стали застосовувати просочені розчином поташу і питної соди пов'язки, а потім протигаз, в якому для поглинання хлору використовували тіосульфат натрію.
Пізніше з'явилися більш сильні отруйні речовини, що містять хлор: іприт, хлорпікрин, хлорціан, задушливий газ фосген та ін
Рівняння реакції отримання фосгену:
CІ 2 + CO = COCI 2.
При проникненні в організм людини фосген піддається гідролізу:
COCI 2 + H 2 O = CO 2 + 2HCI,
що призводить до утворення соляної кислоти, від якої запалюються тканини дихальних органів і утруднюється дихання.
Фосген використовують і в мирних цілях: у виробництві барвників, в боротьбі з шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур.
Хлорне вапно (CaOCI 2) використовують у військових цілях як окислювач при дегазації, що руйнує бойові отруйні речовини, і в мирних цілях - для відбілювання бавовняних тканин, паперу, для хлорування води, дезінфекції. Застосування цієї солі засноване на тому, що при взаємодії її з оксидом вуглецю (IV) виділяється вільна хлорнуватиста кислота, яка розкладається:
2CaOCI 2 + CO 2 + H 2 O = CaCO 3 + CaCI 2 + 2HOCI;
HOCI = HCI + O.
Кисень у момент виділення енергійно окисляє і руйнує отруйні та інші отруйні речовини, надає відбілюючі і дезінфікуючі дію.
Оксіліквіт - вибухонебезпечна суміш будь горючої пористої маси з рідким киснем. Їх використовували під час першої світової війни замість динаміту.
Головна умова вибору пального матеріалу для оксіліквіта - його достатня рихлість, сприяє кращій просочення його рідким киснем. Якщо горючий матеріал погано просякнутий, то після вибуху частина його залишиться незгорілої. Оксіліквітний патрон - це довгий мішечок, наповнений пальним матеріалом, в який вставляється електричний запал. В якості горючого матеріалу для оксіліквітов використовують деревну тирсу, вугілля, торф. Патрон заряджають безпосередньо перед закладкою в шпур, занурюючи його в рідкий кисень. У такий спосіб іноді готували патрони і в роки Великої Вітчизняної війни, хоча в основному для цієї мети використовували тринітротолуол. В даний час оксіліквіти застосовують в гірничій промисловості для вибухових робіт.
Розглядаючи властивості сірчаної кислоти, важливо про її використання при виробництві вибухових речовин (тротил, октоген, пікринова кислота, трінітрогліцерін) як водовіднімаючих кошти в складі нітрірующей суміші (HNO 3 і H 2 SO 4).
Розчин аміаку (40%-ний) застосовують для дегазації техніки, транспорту, одягу і т.д. в умовах застосування хімічної зброї (зарин, зоман, табун).
На основі азотної кислоти отримують ряд сильних вибухових речовин: трінітрогліцерін, і динаміт, нітроклетчаткі (піроксилін), тринітрофенолу (пікринову кислоту), тринітротолуол і ін
Хлорид амонію NH 4 CI застосовують для наповнення димових шашок: при спаласі запальної суміші хлорид амонію розкладається, утворюючи густий дим:
NH 4 CI = NH 3 + HCI.
Такі шашки широко використовували в роки Великої Вітчизняної війни.
Нітрат амонію служить для виробництва вибухових речовин - амонітів, до складу яких входять ще й інші вибухові нітросполуки, а також горючі добавки. Наприклад, до складу амоналу входить тринітротолуол і порошкоподібний алюміній. Основна реакція, яка протікає при його вибуху:
3NH 4 NO 3 + 2AI = 3N 2 + 6H 2 O + AI 2 O 3 + Q.
Висока теплота згорання алюмінію підвищує енергію вибуху. Нітрат алюмінію в суміші з тринітротолуолом (толом) дає вибухову речовину аммотол. Більшість вибухових сумішей містять у своєму складі окислювач (нітрати металів або амонію тощо) і горючі (дизельне паливо, алюміній, деревне борошно та ін.)
Нітрати барію, стронцію та свинцю використовують в піротехніку.
Розглядаючи застосування нітратів, можна розповісти про історію одержання і застосування чорного, або димного, пороху - вибухової суміші нітрату калію з сіркою і вугіллям (75% KNO 3, 10% S, 15% C). Реакція горіння димного пороху виражається рівнянням:
2KNO 3 + 3C + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S + Q.
Два продукти реакції - гази, а сульфід калію - тверда речовина, що утворює після вибуху дим. Джерело кисню при згорянні пороху - нітрат калію. Якщо посудину, наприклад запаяна з одного кінця трубка, закритий рухомим тілом - ядром, то воно під натиском порохових газів викидається. У цьому виявляється метальна дія пороху. А якщо стінки посудини, в якому знаходиться порох, недостатньо міцні, то посудину розривається під дією порохових газів на дрібні осколки, які розлітаються навкруги з величезною кінетичною енергією. Це бризантна дію пороху. Утворений сульфід калію - нагар - руйнує стовбур зброї, тому після пострілу для чищення зброї використовують спеціальний розчин, до складу якого входить карбонат амонію.
Шість століть тривало панування чорного пороху в військовій справі. За такий тривалий термін його склад практично не змінився, змінювався лише спосіб виробництва. Тільки в середині минулого століття замість чорного пороху стали використовувати нові вибухові речовини з більшою руйнівною силою. Вони швидко витіснили чорний порох з військової техніки. Тепер його застосовують як вибухової речовини в гірничій справі, в піротехніці (ракети, феєрверки), а також як мисливський порох.
Фосфор (білий) широко застосовують у військовій справі в якості запального речовини, що використовується для спорядження авіаційних бомб, мін, снарядів. Фосфор легко запалюється і при горінні виділяє велику кількість теплоти (температура горіння білого фосфору сягає 1000 - 1200 ° С). При горінні фосфор плавиться, розтікається і при попаданні на шкіру викликає довго не загоюються опіки, виразки.
При згорянні фосфору на повітрі виходить фосфорний ангідрид, пари якого притягають вологу з повітря і утворюють пелену білого туману, що складається з найдрібніших крапельок розчину метафосфорной кислоти. На цій властивості засновано його застосування в якості димоутворювальною речовини.
На основі орто - і метафосфорной кислот створені самі токсичні фосфорорганічні отруйні речовини (зарин, зоман, VX - гази) нервово-паралітичної дії. Захистом від їх шкідливого впливу служить протигаз.
Графіт завдяки його м'якості широко використовують для одержання мастильних матеріалів, що застосовуються в умовах високих і низьких температур. Надзвичайна жаростійкість та хімічна інертність графіту дозволяють використовувати його в атомних реакторах на атомних підводних човнах у вигляді втулок, кілець, як сповільнювач теплових нейтронів, конструкційний матеріал в ракетній техніці.
1. Введення.
2. Отруйні речовини.
3. Неорганічні речовини на службі військових.
4. Внесок радянських вчених-хіміків у перемогу ВВВ.
5. Висновок.
6. Література.
Введення.
Ми живемо в світі різних речовин. У принципі людині для життя потрібно не так вже й багато: кисень (повітря), вода, їжа, Елементарна одяг, житло. Однак людина, освоюючи навколишній світ, отримуючи все нові знання про нього, постійно змінює своє життя.
У другій половині XIX століття хімічна наука досягла такого рівня розвитку, який зробив можливим створення нових, ніколи раніше в природі не співіснували речовин. Проте, створюючи нові речовини, які повинні служити на благо, вчені створювали і такі речовини, які ставали загрозою для людства.
Задумався я над цим, коли вивчав історію I світової війни, дізнався, що в 1915р. німці використовували для перемоги на французькому фронті газові атаки отруйними речовинами. Що залишалося робити іншим країнам, щоб зберегти життя і здоров'я солдатів?
У першу чергу - створити протигаз, що було виконано успішно Н. Д. Зелінським. Він говорив: «Я винайшов його не для нападу, а для захисту молодих життів від страждань і смертей». Ну а потім, як ланцюгова реакція, стали створюватися нові речовини - початок епохи хімічної зброї.
Як ставиться до цього?
З одного боку речовини «стоять» на захисті країн. Без багатьох хімічних речовин ми вже не уявляємо свого життя, бо вони створені на благо цивілізації (пластмаси, каучук, і т.д.). З іншого боку - частина речовин можна використати для знищення, вони несуть «смерть».
Мета мого реферату: розширити і поглибити знання про застосування хімічних речовин.
Завдання: 1) Розглянути, як використовуються хімічні речовини у військовій справі.
2) Познайомитися з внеском вчених у перемогу ВВВ.
Органічні речовини
У 1920 - 1930 рр.. виникла загроза розв'язання другої світової війни. Найбільші світові держави гарячково озброювалися, найбільші зусилля для цього докладали Німеччина і СРСР. Німецькими вченими були створені отруйні речовини нового покоління. Проте Гітлер не наважився розв'язати хімічну війну, ймовірно розуміючи, що наслідки її для порівняно маленької Німеччини і неосяжної Росії будуть несумірні.
Після Другої світової війни гонка хімічних озброєнь тривала на більш високому рівні. В даний розвинені країни не виробляють хімічну зброю, проте на планеті накопичилися величезні запаси смертоносних отруйних речовин, що представляє серйозну небезпеку для природи та суспільства
На озброєння були прийняті і зберігаються на складах іприт, люізіт, зарин, зоман, V-гази, синильна кислота, фосген, і ще один продукт, який прийнято зображати шрифтом «VX». Розглянемо їх докладніше.
а) Зарін представляє собою безбарвну чи жовтого кольору рідина майже без запаху, що ускладнює виявлення його за зовнішніми ознаками. Він відноситься до класу нервово-паралітичний отруйних речовин. Зарін призначається, насамперед, для зараження повітря парами і туманом, тобто як нестійкого ВВ. У ряді випадків він, однак, може застосовуватися в крапельно-рідкому вигляді для зараження місцевості і, що знаходиться на ній бойової техніки; в цьому випадку стійкість зарину може становити: влітку - декілька годин, взимку - декілька діб.
Зарін викликає ураження через органи дихання, шкіру, шлунково-кишковий тракт; через шкіру впливає в капельно-рідкому і пароподібному станах, не викликаючи при цьому місцевого її поразки. Ступінь поразки зарином залежить від його концентрації в повітрі та часу перебування в зараженій атмосфері.
При дії зарину у враженого спостерігаються слинотеча, рясне потовиділення, блювота, запаморочення, втрата свідомості, напади сильних судом, параліч і, як наслідок сильного отруєння, смерть.
Формула зарину:
C 3 H 7 O O
P
CH 3 F
б) зоман - безбарвна і майже без запаху рідина. Відноситься до класу нервово-паралітичний ОВ. За багатьма властивостями дуже схожий на зарин. Стійкість зомана трохи вище, ніж у зарину; на організм людини він діє приблизно в 10 разів сильніше.
Формула зомана:
(CH 3) 3 C - CH (CH 3) -
в) V-гази являють собою малолетучие рідини з дуже високою температурою кипіння, тому стійкість їх у багато разів більше, ніж стійкість зарину. Так само як зарин і зоман, відносяться до нервово-паралітичним отруйних речовин. За даними зарубіжній пресі, V-гази в 100 - 1000 разів більш токсична інших ВВ нервово-паралітичної дії. Вони відрізняються високою ефективністю при дії через шкірні покриви, особливо в крапельно-рідкому стані: потрапляння на шкіру людини дрібних крапель V-газів, як правило, викликає смерть людини.
г) Іприт - темно-бура масляниста рідина з характерним запахом, що нагадує запах часнику чи гірчиці. Відноситься до класу шкірнонаривної ОВ. Іприт повільно випаровується з заражених ділянок; стійкість його на місцевості становить: влітку - від 7 до 14 днів, взимку - місяць і більше. Іприт має багатостороннім дією на організм: в краплинно-рідкому і пароподібному станах він вражає шкіру й очі, у пароподібному - дихальні шляхи і легені, при потраплянні з їжею і водою всередину вражає органи травлення. Дія іприту проявляється не відразу, а через деякий час, зване періодом прихованого дії. При попаданні на шкіру краплі іприту швидко вбираються в неї, не викликаючи больових відчуттів. Через 4 - 8 годин на шкірі з'являється почервоніння і відчувається свербіння. До кінця першої та початку другої доби утворюються дрібні бульбашки, але потім вони зливаються в одиночні великі бульки, заповнені янтарно-жовтою рідиною, яка з часом стає каламутною. Виникнення бульбашок супроводжується нездужанням і підвищенням температури. Через 2 - 3 дні бульбашки прориваються і оголюють під собою виразки, не загоюються протягом тривалого часу. Якщо у виразку потрапляє інфекція, то виникає нагноєння і терміни заживання збільшуються до 5 - 6 місяців. Органи зору уражаються пароподібним іпритом навіть у мізерно малих концентраціях його в повітрі і часу впливу 10 хвилин. Період прихованого дії при цьому триває від 2 до 6 годин, потім з'являються ознаки ураження: відчуття піску в очах, світлобоязнь, сльозотеча. Захворювання може тривати 10 - 15 днів, після чого настає одужання. Ураження органів травлення викликається прийому їжі і води, заражених іпритом. У важких випадках отруєння після періоду прихованого дії (30 - 60 хвилин) з'являються ознаки поразки: біль під грудьми, нудота, блювота, потім наступають загальна слабкість, головний біль, про ослаблення рефлексів; виділення з рота і носа набувають смердючий запах. Надалі процес прогресує: спостерігаються паралічі, з'являється різка слабкість і виснаження. При несприятливому перебігу смерть настає на 3 - 12 добу в результаті повного занепаду сил і виснаження.
При важких ураженнях врятувати людину зазвичай не вдається, а при ураженні шкіри потерпілий надовго втрачає працездатність.
Формула іприту:
CI - CH 2 - CH 2
S
CI - CH 2 - CH 2
д) Синильна кислота - безбарвна рідина зі своєрідним запахом, що нагадує запах гіркого мигдалю; в малих концентраціях запах важко помітний. Синильна кислота легко випаровується і діє лише в пароподібному стані. Відноситься до ОР загальноотруйної дії. Характерними ознаками ураження синильною кислотою є: металевий присмак у роті, подразнення горла, запаморочення, слабкість, нудота. Потім з'являється болісна задишка, сповільнюється пульс, отруєний втрачає свідомість, наступають різкі судоми. Судоми спостерігаються порівняно недовго, на зміну їм приходить повне розслаблення м'язів з втратою чутливості, падінням температури, гнобленням дихання з наступною його зупинкою. Серцева діяльність після зупинки дихання продовжується ще протягом 3 - 7 хвилин.
Формула синильної кислоти:
HCN
е) Фосген - безбарвна, легколетка рідина із запахом прілого сіна або гнилих яблук. На організм діє в пароподібному стані. Відноситься до класу ОР задушливої дії.
Фосген має період прихованої дії 4 - 6 годин; тривалість його залежить від концентрації фосгену в повітрі, часу перебування в зараженій атмосфері, стану людини, охолодження організму. При вдиханні фосгену людина відчуває солодкуватий неприємний смак у роті, потім з'являються кашель, запаморочення та загальна слабкість. По виходу з зараженого повітря ознаки отруєння швидко проходять, настає період так званого уявного благополуччя. Але через 4 - 6 годин у враженого настає різке погіршення стану: швидко розвиваються синюшне забарвлення губ, щік, носа; з'являються загальна слабкість, головний біль, прискорене дихання, сильно виражена задишка, болісний кашель з відділенням рідкої, пінистої, рожевого кольору мокротиння вказує на розвиток набряку легень. Процес отруєння фосгеном досягає кульмінаційної фази протягом 2 - 3 доби. При сприятливому перебігу хвороби в ураженого поступово почне поліпшуватися стан здоров'я, а у важких випадках поразки настає смерть.
Формула фосгену:
COCI 2
д) Діметіламід лізергінової кислоти є отруйною речовиною психохімічної дії. При попаданні в організм людини через 3 хвилини з'являється легка нудота і розширення зіниць, а потім - галюцинації слуху і зору, триваючі протягом кількох годин
Неорганічні речовини у військовій справі.
Німці вперше застосували хімічну зброю 22апреля 1915р. поблизу м. Іпр: почали газову атаку проти французьких і англійських військ. З 6 тисяч металевих балонів було випущено 180т. хлору по ширині фронту в 6 км. Потім вони застосували хлор в якості ОВ і проти російської армії. У результаті тільки першої газобалонної атаки було уражено близько 15 тисяч солдатів, з них 5 тисяч загинуло від удушення. Для захисту від отруєння хлором стали застосовувати просочені розчином поташу і питної соди пов'язки, а потім протигаз, в якому для поглинання хлору використовували тіосульфат натрію.
Пізніше з'явилися більш сильні отруйні речовини, що містять хлор: іприт, хлорпікрин, хлорціан, задушливий газ фосген та ін
Рівняння реакції отримання фосгену:
CІ 2 + CO = COCI 2.
При проникненні в організм людини фосген піддається гідролізу:
COCI 2 + H 2 O = CO 2 + 2HCI,
що призводить до утворення соляної кислоти, від якої запалюються тканини дихальних органів і утруднюється дихання.
Фосген використовують і в мирних цілях: у виробництві барвників, в боротьбі з шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур.
Хлорне вапно (CaOCI 2) використовують у військових цілях як окислювач при дегазації, що руйнує бойові отруйні речовини, і в мирних цілях - для відбілювання бавовняних тканин, паперу, для хлорування води, дезінфекції. Застосування цієї солі засноване на тому, що при взаємодії її з оксидом вуглецю (IV) виділяється вільна хлорнуватиста кислота, яка розкладається:
2CaOCI 2 + CO 2 + H 2 O = CaCO 3 + CaCI 2 + 2HOCI;
HOCI = HCI + O.
Кисень у момент виділення енергійно окисляє і руйнує отруйні та інші отруйні речовини, надає відбілюючі і дезінфікуючі дію.
Оксіліквіт - вибухонебезпечна суміш будь горючої пористої маси з рідким киснем. Їх використовували під час першої світової війни замість динаміту.
Головна умова вибору пального матеріалу для оксіліквіта - його достатня рихлість, сприяє кращій просочення його рідким киснем. Якщо горючий матеріал погано просякнутий, то після вибуху частина його залишиться незгорілої. Оксіліквітний патрон - це довгий мішечок, наповнений пальним матеріалом, в який вставляється електричний запал. В якості горючого матеріалу для оксіліквітов використовують деревну тирсу, вугілля, торф. Патрон заряджають безпосередньо перед закладкою в шпур, занурюючи його в рідкий кисень. У такий спосіб іноді готували патрони і в роки Великої Вітчизняної війни, хоча в основному для цієї мети використовували тринітротолуол. В даний час оксіліквіти застосовують в гірничій промисловості для вибухових робіт.
Розглядаючи властивості сірчаної кислоти, важливо про її використання при виробництві вибухових речовин (тротил, октоген, пікринова кислота, трінітрогліцерін) як водовіднімаючих кошти в складі нітрірующей суміші (HNO 3 і H 2 SO 4).
Розчин аміаку (40%-ний) застосовують для дегазації техніки, транспорту, одягу і т.д. в умовах застосування хімічної зброї (зарин, зоман, табун).
На основі азотної кислоти отримують ряд сильних вибухових речовин: трінітрогліцерін, і динаміт, нітроклетчаткі (піроксилін), тринітрофенолу (пікринову кислоту), тринітротолуол і ін
Хлорид амонію NH 4 CI застосовують для наповнення димових шашок: при спаласі запальної суміші хлорид амонію розкладається, утворюючи густий дим:
NH 4 CI = NH 3 + HCI.
Такі шашки широко використовували в роки Великої Вітчизняної війни.
Нітрат амонію служить для виробництва вибухових речовин - амонітів, до складу яких входять ще й інші вибухові нітросполуки, а також горючі добавки. Наприклад, до складу амоналу входить тринітротолуол і порошкоподібний алюміній. Основна реакція, яка протікає при його вибуху:
3NH 4 NO 3 + 2AI = 3N 2 + 6H 2 O + AI 2 O 3 + Q.
Висока теплота згорання алюмінію підвищує енергію вибуху. Нітрат алюмінію в суміші з тринітротолуолом (толом) дає вибухову речовину аммотол. Більшість вибухових сумішей містять у своєму складі окислювач (нітрати металів або амонію тощо) і горючі (дизельне паливо, алюміній, деревне борошно та ін.)
Нітрати барію, стронцію та свинцю використовують в піротехніку.
Розглядаючи застосування нітратів, можна розповісти про історію одержання і застосування чорного, або димного, пороху - вибухової суміші нітрату калію з сіркою і вугіллям (75% KNO 3, 10% S, 15% C). Реакція горіння димного пороху виражається рівнянням:
2KNO 3 + 3C + S = N 2 + 3CO 2 + K 2 S + Q.
Два продукти реакції - гази, а сульфід калію - тверда речовина, що утворює після вибуху дим. Джерело кисню при згорянні пороху - нітрат калію. Якщо посудину, наприклад запаяна з одного кінця трубка, закритий рухомим тілом - ядром, то воно під натиском порохових газів викидається. У цьому виявляється метальна дія пороху. А якщо стінки посудини, в якому знаходиться порох, недостатньо міцні, то посудину розривається під дією порохових газів на дрібні осколки, які розлітаються навкруги з величезною кінетичною енергією. Це бризантна дію пороху. Утворений сульфід калію - нагар - руйнує стовбур зброї, тому після пострілу для чищення зброї використовують спеціальний розчин, до складу якого входить карбонат амонію.
Шість століть тривало панування чорного пороху в військовій справі. За такий тривалий термін його склад практично не змінився, змінювався лише спосіб виробництва. Тільки в середині минулого століття замість чорного пороху стали використовувати нові вибухові речовини з більшою руйнівною силою. Вони швидко витіснили чорний порох з військової техніки. Тепер його застосовують як вибухової речовини в гірничій справі, в піротехніці (ракети, феєрверки), а також як мисливський порох.
Фосфор (білий) широко застосовують у військовій справі в якості запального речовини, що використовується для спорядження авіаційних бомб, мін, снарядів. Фосфор легко запалюється і при горінні виділяє велику кількість теплоти (температура горіння білого фосфору сягає 1000 - 1200 ° С). При горінні фосфор плавиться, розтікається і при попаданні на шкіру викликає довго не загоюються опіки, виразки.
При згорянні фосфору на повітрі виходить фосфорний ангідрид, пари якого притягають вологу з повітря і утворюють пелену білого туману, що складається з найдрібніших крапельок розчину метафосфорной кислоти. На цій властивості засновано його застосування в якості димоутворювальною речовини.
На основі орто - і метафосфорной кислот створені самі токсичні фосфорорганічні отруйні речовини (зарин, зоман, VX - гази) нервово-паралітичної дії. Захистом від їх шкідливого впливу служить протигаз.
Графіт завдяки його м'якості широко використовують для одержання мастильних матеріалів, що застосовуються в умовах високих і низьких температур. Надзвичайна жаростійкість та хімічна інертність графіту дозволяють використовувати його в атомних реакторах на атомних підводних човнах у вигляді втулок, кілець, як сповільнювач теплових нейтронів, конструкційний матеріал в ракетній техніці.
Сажу (технічний вуглець) застосовують у якості наповнювача гуми, використовуваної для оснащення бронетанкової, авіаційної, автомобільної, артилерійської та іншої військової техніки.
Активоване вугілля - хороший адсорбент газів, тому його застосовують як поглинач отруйних речовин у фільтруючих протигазах. У роки Першої світової війни були великі людські втрати, однією з головних причин була відсутність надійних індивідуальних засобів захисту від отруйних речовин. Н. Д. Зелінський запропонував найпростіший протигаз у вигляді пов'язки з вугіллям. Надалі він разом з інженером Е. Л. Кумантом удосконалив прості протигази. Вони запропонували ізоляційно-гумові протигази, завдяки яким було врятовано життя мільйонів солдатів.
Оксид вуглецю (II) (чадний газ) входить до групи загальноотруйної хімічної зброї: він з'єднується з гемоглобіном крові, утворюючи карбоксигемоглобін. У результаті цього гемоглобін втрачає здатність зв'язувати і переносити кисень, настає кисневе голодування і людина гине від задухи.
У бойовій обстановці при знаходженні в зоні горіння вогнеметно-запальних засобів, в наметах і інших приміщеннях з пічним опаленням, при стрільбі закритих приміщеннях може статись отруєння чадним газом. А так як оксид вуглецю (II) має високі дифузійні властивості, то звичайні фільтруючі протигази не здатні очистити заражений цим газом повітря. Вчені створили кисневий протигаз, у спеціальних патронах якого поміщені змішані окислювачі: 50% оксиду марганцю (IV), 30% оксиду міді (II), 15% оксиду хрому (VI) та 5% оксиду срібла. Що знаходиться в повітрі оксид вуглецю (II) окислюється у присутності цих речовин, наприклад:
CO + MnO 2 = MnO + CO 2.
Людині, ураженому чадним газом, необхідні свіже повітря, серцеві засоби, солодкий чай, у важких випадках - у подих кисню, штучне дихання.
Оксид вуглецю (IV) (вуглекислий газ) в 1,5 рази важчий за повітря, не підтримує процеси горіння, застосовується для гасіння пожеж. Вуглекислотний вогнегасник заповнений розчином гідрокарбонату натрію, а скляній ампулі знаходиться сірчана або соляна кислота. При веденні вогнегасника в робочий стан починає протікати реакція:
2NaHCO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O + 2CO 2.
Вуглекислий газ обволікає щільним шаром вогнище пожежі, припиняючи доступ кисню повітря до палаючого об'єкту. У роки Великої Вітчизняної війни такі вогнегасники використовували при захисті житлових будинків міст і промислових об'єктів.
Оксид вуглецю (IV) в рідкому вигляді - хороший засіб, що використовується в пожежогасінні реактивних двигунів, що встановлюються на сучасних військових літаках.
Кремній, будучи напівпровідником, знаходить широке застосування в сучасній військовій електроніці. Його використовують при виготовленні сонячних батарей, транзисторів, діодів, детекторів частинок в приладах радіаційного контролю та радіаційної розвідки.
Рідке скло (насичені розчини Na 2 SiO 3 та K 2 SiO 3) - хороша вогнезахисна просочення для тканин, дерева, паперу.
Силікатна промисловість виробляє різні види оптичних стекол, використовуваних у військових приладах (біноклі, перископи, далекоміри); цемент для споруди військово-морських баз, шахтних пускових установок, захисних споруд.
У вигляді скляного волокна скло йде на виробництво склопластиків, використовуваних у виробництві ракет, підводних човнів, приладів.
При вивченні металів розглянемо їх застосування у військовому справ
Завдяки міцності, твердості, жаростійкості, електропровідності, здатності піддаватися механічній обробці метали знаходять найширше застосування у військовій справі: в літако-і ракетобудуванні, при виготовленні стрілецької зброї та броньованої техніки, підводних човнів та військово-морських кораблів, снарядів, бомб, радіоапаратури і т . д.
Алюміній має високу корозійну стійкість до води, проте має невелику міцність. У авіа-і ракетобудуванні застосовують сплави алюмінію з іншими металами: міддю, марганцем, цинком, магнієм, залізом. Термічно оброблені відповідним чином, ці сплави відрізняються міцністю, порівнюєш з міцністю середньолегованих сталі.
Так, колись наймогутніша в США ракета «Сатурн-5», за допомогою якої були запущені космічні кораблі серії «Аполлон», зроблена з алюмінієвого сплаву (алюміній, мідь, марганець). З алюмінієвого сплаву роблять корпусу бойових міжконтинентальних балістичних ракет «Титан-2». Лопаті гвинтів літаків і вертольотів виготовляють із сплаву алюмінію з магнієм і кремнієм. Цей сплав може працювати в умовах вібраційних навантажень і володіє дуже високою корозійною стійкістю.
Терміт (суміш Fe 3 O 4 c порошком AI) застосовують для виготовлення запалювальних бомб і снарядів. При підпалюванні цієї суміші відбувається бурхлива реакція з виділенням великої кількості теплоти:
8AI + 3Fe 3 O 4 = 4AI 2 O 3 + 9Fe + Q.
Температура в зоні реакції досягає 3000 ° С. При такій високій температурі плавиться броня танків. Термітні снаряди і бомби мають велику руйнівну силу.
Натрій як теплоносій застосовують для відведення тепла від клапанів в авіамотора, як теплоносій в атомних реакторах (в сплаві з калієм).
Пероксид натрію Na 2 O 2 застосовують як регенератор кисню на військових підводних. Твердий пероксид натрію, що заповнює систему регенерації, взаємодіє з вуглекислим газом:
2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.
Ця реакція лежить в основі сучасних ізолюючих протигазів (ІП), які використовують в умовах нестачі кисню в повітрі, застосування бойових отруйних речовин. Ізолюючі протигази знаходяться на озброєнні екіпажів сучасних військово-морських кораблів і підводних човнів, саме ці протигази забезпечують вихід екіпажу із затопленого танка.
Гідроксид натрію використовують для приготування електроліту для лужних акумуляторних батарей, якими споряджають сучасні військові радіостанції.
Літій використовують при виготовленні трасуючих куль і снарядів. Солі літію надають їм яскравий синьо-зелений слід. Літій застосовують також у атомної і термоядерної техніці.
Гідрид літію служив американським льотчикам у роки Другої світової війни портативним джерелом водню. При аваріях над морем під дією води таблетки гідриду літію моментально розкладалися, наповнюючи воднем рятувальні засоби - надувні човни, плоти, жилети, сигнальні кулі-антени:
LiH + H 2 O = LiOH + H 2.
Магній використовують у військовій техніки при виготовленні освітлювальних і сигнальних ракет, трасуючих куль, снарядів і запалювальних бомб. При підпалюванні магнію дуже яскраве, сліпуче білого кольору полум'я, за рахунок якого вдається в нічний час висвітлити значну частину території.
Легкі і міцні сплави магнію з міддю, алюмінієм, титаном, кремнієм, знаходять широке застосування у ракето-, машино-, літакобудуванні. З них готують шасі і стійки шасі для військових літаків, окремі деталі для корпусів ракет.
Залізо і сплави на його основі (чавун і сталь) широко використовують у військових цілях. При створенні сучасних систем озброєння застосовують різноманітні марки легованих сталей.
Молібден додає сталі високу твердість, міцність і в'язкість. Відомий такий факт: броня англійських танків, які беруть участь у битвах Першої світовий війни, була виготовлена з але крихкою марганцевої сталі. Снаряди німецької артилерії вільно пробивали масивний панцир з такої сталі товщиною 7,5 см. Але варто було додати до сталі лише 1,5-2% молібдену, як танки стали невразливими при товщині броньового листа 2,5 см. молібденова сталь йде на виготовлення броні танків , корпусів кораблів, стовбурів знарядь, рушниць, деталей літаків.
Кобальт застосовують при створенні жароміцних сталей, які йдуть на виготовлення деталей авіаційних двигунів, ракет.
Хром додає сталі твердість і зносостійкість. Хромом легують пружинні і ресорні сталі, що застосовуються в автомобільної, бронетанкової, ракетно-космічній та інших видах військової техніки.
Внесок вчених хіміків у перемогу у ВВВ.
Великі заслуги вчених у передвоєнний і теперішній час, я зупинюся на внеску вчених у перемогу ВВВ. Оскільки робота учених не тільки допомогла перемозі, але і заклала основу мирного існування в післявоєнний період.
Вчені хіміки приймали найактивнішу участь у забезпеченні перемоги над фашисткою Німеччиною. Вони розробляли нові способи виробництва вибухових речовин, палива для реактивних снарядів, високооктанових бензинів, каучуків, броньовий стали, легких сплавів для авіації, лікарських препаратів.
Обсяг виробництва хімічної продукції до кінця війни наблизився до довоєнного рівня: у 1945 р. він склав 92% від показників 1940
Академік Олександр Ермінінгельдовіч Арбузов - основоположник одного з новітніх напрямів науки - хімії фосфорорганічних сполук. Його діяльність була нерозривно пов'язана з прославленої Казанської школою хіміків. дослідження Арбузова були цілком присвячені потреб оборони і медицини. Так, в березні 1943 р. фізик-оптик С.І. Вавілов писав Арбузову: «Звертаюся до Вас з великим проханням - виготовити у вашій лабораторії 15 г 3,6-діамінофтоліміда. Виявилося, що цей препарат, отриманий від Вас, володіє цінними властивостями щодо флуоресценції та адсорбції і зараз нам необхідний для виготовлення нового оборонного оптичного приладу ». Препарат був, його використовували при виготовленні оптики для танків. Це мало велике значення для виявлення ворога на далекій відстані. У подальшим А. Є. Арбузов виконував і інші замовлення оптичного інституту на виготовлення різних реактивів.
З ім'ям академіка Миколи Дмитровича Зелінського пов'язана ціла епоха в історії вітчизняної хімії. Ще в Першу світову війну він створив протигаз. У період 1941-1945рр. Н. Д. Зелінський очолював наукову школу, дослідження якої були спрямовані на розробку способів отримання високооктанового палива для авіації, мономерів для синтетичного каучуку.
Внесок академіка Миколи Миколайовича Семенова у забезпечення перемоги визначався розробленої ним теорії ланцюгових розгалужених реакцій, яка дозволяла керувати хімічними процесами: прискорювати реакції аж до утворення вибухової лавини, сповільнювати і навіть зупиняти їх на будь-якій проміжній станції. На початку 40-х рр.. М. М. Семенов і його співробітники досліджували процеси вибуху, горіння, детонації. Результати цих досліджень у тому чи іншому вигляді використовувалися під час війни при виробництві патронів, артилерійських снарядів, вибухових речовин, запалювальних сумішей для вогнеметів. Результати досліджень, присвячених питанням відображення і зіткнення ударних хвиль при вибухах, були використані вже в перший період війни при створенні кумулятивних снарядів, гранат і мін для боротьби з ворожими танками.
Академік Олександр Євгенович Ферсман не говорив, що його життя - життя історія любові до каменя. Першовідкривач і невтомний дослідник апатитів на Кольському півострові, Радієвий руд у Фергані, сірки в Каракумах, вольфрамових родовищ в Забайкаллі, один з творців промисловості рідкісних елементів, він з перших днів війни активно включився у процес переведення науки і промисловості на військові рейки. Він виконував спеціальні роботи з військово-інженерної геології, військової географії, з питань виготовлення стратегічної сировини, маскувальних фарб. У 1941 р. на антифашистському мітингу вчених він говорив: «Війна зажадала грандіозного кількості основних видів стратегічної сировини. Знадобився цілий ряд нових металів для авіації, для бронебійної стали, потрібен магній, стронцій для освітлювальних ракет і смолоскипів, знадобилося більше йоду ... І на нас лежить відповідальність за забезпечення стратегічною сировиною, ми повинні допомогти своїми знаннями створити кращі танки, літаки, щоб швидше звільнити всі народи від навали гітлерівської банди ».
Найбільший хімік-технолог Семен Ісаакович Вольфкович досліджував сполуки фосфору, був директором НДІ добрив та інсектицидів. Співробітники цього інституту створювали фосфорно-сірчані сплави для пляшок, які служили протитанковими «бомбами», виготовляли хімічні грілки для бійців, дозорних, розробляли необхідні санітарній службі засоби проти обморожень, опіків, інші лікарські препарати.
Професор Військової академії хімічного захисту Іван Людвигович Кнунянц розробив надійні засоби індивідуального захисту людей від отруйних речовин. За ці дослідження в 1941 р. він був удостоєний Державної премії СРСР.
Ще до початку Великої вітчизняної війни професор Військової академії хімічного захисту Михайло Михайлович Дубінін проводив дослідження сорбції газів, парів та розчинених речовин твердими пористими тілами. М. М. Дубінін - покликаний авторитет по всіх основних питаннях, пов'язаних з протихімічного захистом органів дихання.
З самого початку війни перед вченими було поставлено завдання: розробити та організувати виробництво препаратів для боротьби з інфекційними захворюваннями, в першу чергу з висипним тифом, переносниками якого є воші. Під керівництвом Миколи Миколайовича Мельникова було організовано виробництво дусту, а також різних антисептиків для дерев'яних літаків.
Академік Олександр Наумович Фрумкін - один з основоположників сучасного вчення про електрохімічних процесах, засновник школи електрохіміків. Вивчав питання захисту металів від корозії, розробив фізико-хімічний метод кріплення грунтів для аеродромів, рецептуру для вогнезахисного просочування дерева. Разом зі співробітниками розробив електрохімічні підривники. Він говорив: «Поза сумнівом, що хімія є одним з істотних факторів, від яких залежить успіх сучасної війни. Виробництво вибухових речовин, якісних сталей, легких металів, палива - все це різноманітні види застосування хімії, не кажучи вже про спеціальні формах хімічної зброї. У сучасній війні німецька хімія подарувала світові поки одну «новинку» - це масове застосування збудливих і наркотичних речовин, які дають німецьким солдатам перед тим, як послати їх на вірну смерть. Радянські хіміки закликають вчених усього світу використовувати свої знання для боротьби з фашизмом ».
Академік Сергій Семенович Наметкин - один з основоположників нафтохімії, успішно працював у галузі синтезу нових металоорганічних сполук, отруйних і вибухових речовин. Під час війни займався питаннями хімічного захисту, розвитком виробництва моторних палив і олив.
Дослідження Валентина Олексійовича Каргіна охоплювали широке коло питань фізичної хімії, електрохімії та фізикохімії високомолекулярних сполук. Під час війни В. А. Каргін розробив спеціальні матеріали для виготовлення одягу, що захищає від дії отруйних речовин, принцип і технологію нового методу обробки захисних тканин, хімічні склади, що роблять валяного взуття непромокаючої, спеціальні типи гум для бойових машин нашої армії.
Професор, начальник Військової академії хімічного захисту і начальник кафедри аналітичної хімії Юрій Аркадійович Клячко організував зі складу академії батальйон і був начальником бойової дільниці на найближчих підступах до Москви. Під його керівництвом була розгорнута робота по створенню нових засобів хімічного оборони, в тому числі дослідження димів, антидотів, вогнеметних коштів.
17 червня 1925 37 держав підписали Женевський протокол - міжнародна угода про заборону застосування на війні задушливих, отруйних або інших подібних газів. До 1978 р. документ підписали майже всі країни.
Висновок.
Хімічна зброя, звичайно, потрібно знищувати і кок можна швидше, це смертельна зброя проти людства. Ще люди пам'ятають, як фашисти в концтаборах повбивали сотні тисяч людей у газових камерах, як американські війська відчували хімічну зброю під час війни у В'єтнамі.
Застосування хімічної зброї в наші дні заборонено міжнародною угодою. У першій половині XX ст. отруйні речовини або топили в морі, або закопували в землю. Чим це загрожує-пояснювати не треба. Зараз отруйні речовини спалюють, але і цей спосіб має свої недоліки. При горінні в звичайному полум'я їх концентрація в відведених газах в десятки тисяч разів перевищує гранично допустиму. Відносну безпеку дає високотемпературний дожігом газів, що відходять в плазмовій електропечі (метод, який приймає у США).
Інший підхід до знищення хімічної зброї полягає в попередньому знешкодженні отруйних речовин. Утворилися нетоксичні маси можна спалити або переробити у тверді нерозчинні блоки, які потім захоронити в спеціальних могильниках або використовувати в дорожньому будівництві.
В даний час широко обговорюється концепція знищення отруйних речовин безпосередньо у боєприпасах, пропонується переробка нетоксичних реакційних мас в хімічну продукцію комерційного призначення. Але знищення хімічної зброї та наукові дослідження в цій області вимагають великих капіталовкладень.
Хотілося б сподіватися, що проблеми будуть вирішені і міць хімічної науки буде спрямована не на розробку нових отруйних речовин, а на вирішення глобальних проблем людства.
Використана література:
Кушнарьов А.А. хімічну зброю: вчора, сьогодні, завтра / /
Хімія в школі - 1996 - № 1;
Хімія в школі - 4'2005
Хімія в школі - 7'2005
Хімія в школі - 9'2005;
Хімія в школі - 8'2006
Хімія в школі - 11'2006.
Активоване вугілля - хороший адсорбент газів, тому його застосовують як поглинач отруйних речовин у фільтруючих протигазах. У роки Першої світової війни були великі людські втрати, однією з головних причин була відсутність надійних індивідуальних засобів захисту від отруйних речовин. Н. Д. Зелінський запропонував найпростіший протигаз у вигляді пов'язки з вугіллям. Надалі він разом з інженером Е. Л. Кумантом удосконалив прості протигази. Вони запропонували ізоляційно-гумові протигази, завдяки яким було врятовано життя мільйонів солдатів.
Оксид вуглецю (II) (чадний газ) входить до групи загальноотруйної хімічної зброї: він з'єднується з гемоглобіном крові, утворюючи карбоксигемоглобін. У результаті цього гемоглобін втрачає здатність зв'язувати і переносити кисень, настає кисневе голодування і людина гине від задухи.
У бойовій обстановці при знаходженні в зоні горіння вогнеметно-запальних засобів, в наметах і інших приміщеннях з пічним опаленням, при стрільбі закритих приміщеннях може статись отруєння чадним газом. А так як оксид вуглецю (II) має високі дифузійні властивості, то звичайні фільтруючі протигази не здатні очистити заражений цим газом повітря. Вчені створили кисневий протигаз, у спеціальних патронах якого поміщені змішані окислювачі: 50% оксиду марганцю (IV), 30% оксиду міді (II), 15% оксиду хрому (VI) та 5% оксиду срібла. Що знаходиться в повітрі оксид вуглецю (II) окислюється у присутності цих речовин, наприклад:
CO + MnO 2 = MnO + CO 2.
Людині, ураженому чадним газом, необхідні свіже повітря, серцеві засоби, солодкий чай, у важких випадках - у подих кисню, штучне дихання.
Оксид вуглецю (IV) (вуглекислий газ) в 1,5 рази важчий за повітря, не підтримує процеси горіння, застосовується для гасіння пожеж. Вуглекислотний вогнегасник заповнений розчином гідрокарбонату натрію, а скляній ампулі знаходиться сірчана або соляна кислота. При веденні вогнегасника в робочий стан починає протікати реакція:
2NaHCO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2H 2 O + 2CO 2.
Вуглекислий газ обволікає щільним шаром вогнище пожежі, припиняючи доступ кисню повітря до палаючого об'єкту. У роки Великої Вітчизняної війни такі вогнегасники використовували при захисті житлових будинків міст і промислових об'єктів.
Оксид вуглецю (IV) в рідкому вигляді - хороший засіб, що використовується в пожежогасінні реактивних двигунів, що встановлюються на сучасних військових літаках.
Кремній, будучи напівпровідником, знаходить широке застосування в сучасній військовій електроніці. Його використовують при виготовленні сонячних батарей, транзисторів, діодів, детекторів частинок в приладах радіаційного контролю та радіаційної розвідки.
Рідке скло (насичені розчини Na 2 SiO 3 та K 2 SiO 3) - хороша вогнезахисна просочення для тканин, дерева, паперу.
Силікатна промисловість виробляє різні види оптичних стекол, використовуваних у військових приладах (біноклі, перископи, далекоміри); цемент для споруди військово-морських баз, шахтних пускових установок, захисних споруд.
У вигляді скляного волокна скло йде на виробництво склопластиків, використовуваних у виробництві ракет, підводних човнів, приладів.
При вивченні металів розглянемо їх застосування у військовому справ
Завдяки міцності, твердості, жаростійкості, електропровідності, здатності піддаватися механічній обробці метали знаходять найширше застосування у військовій справі: в літако-і ракетобудуванні, при виготовленні стрілецької зброї та броньованої техніки, підводних човнів та військово-морських кораблів, снарядів, бомб, радіоапаратури і т . д.
Алюміній має високу корозійну стійкість до води, проте має невелику міцність. У авіа-і ракетобудуванні застосовують сплави алюмінію з іншими металами: міддю, марганцем, цинком, магнієм, залізом. Термічно оброблені відповідним чином, ці сплави відрізняються міцністю, порівнюєш з міцністю середньолегованих сталі.
Так, колись наймогутніша в США ракета «Сатурн-5», за допомогою якої були запущені космічні кораблі серії «Аполлон», зроблена з алюмінієвого сплаву (алюміній, мідь, марганець). З алюмінієвого сплаву роблять корпусу бойових міжконтинентальних балістичних ракет «Титан-2». Лопаті гвинтів літаків і вертольотів виготовляють із сплаву алюмінію з магнієм і кремнієм. Цей сплав може працювати в умовах вібраційних навантажень і володіє дуже високою корозійною стійкістю.
Терміт (суміш Fe 3 O 4 c порошком AI) застосовують для виготовлення запалювальних бомб і снарядів. При підпалюванні цієї суміші відбувається бурхлива реакція з виділенням великої кількості теплоти:
8AI + 3Fe 3 O 4 = 4AI 2 O 3 + 9Fe + Q.
Температура в зоні реакції досягає 3000 ° С. При такій високій температурі плавиться броня танків. Термітні снаряди і бомби мають велику руйнівну силу.
Натрій як теплоносій застосовують для відведення тепла від клапанів в авіамотора, як теплоносій в атомних реакторах (в сплаві з калієм).
Пероксид натрію Na 2 O 2 застосовують як регенератор кисню на військових підводних. Твердий пероксид натрію, що заповнює систему регенерації, взаємодіє з вуглекислим газом:
2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2.
Ця реакція лежить в основі сучасних ізолюючих протигазів (ІП), які використовують в умовах нестачі кисню в повітрі, застосування бойових отруйних речовин. Ізолюючі протигази знаходяться на озброєнні екіпажів сучасних військово-морських кораблів і підводних човнів, саме ці протигази забезпечують вихід екіпажу із затопленого танка.
Гідроксид натрію використовують для приготування електроліту для лужних акумуляторних батарей, якими споряджають сучасні військові радіостанції.
Літій використовують при виготовленні трасуючих куль і снарядів. Солі літію надають їм яскравий синьо-зелений слід. Літій застосовують також у атомної і термоядерної техніці.
Гідрид літію служив американським льотчикам у роки Другої світової війни портативним джерелом водню. При аваріях над морем під дією води таблетки гідриду літію моментально розкладалися, наповнюючи воднем рятувальні засоби - надувні човни, плоти, жилети, сигнальні кулі-антени:
LiH + H 2 O = LiOH + H 2.
Магній використовують у військовій техніки при виготовленні освітлювальних і сигнальних ракет, трасуючих куль, снарядів і запалювальних бомб. При підпалюванні магнію дуже яскраве, сліпуче білого кольору полум'я, за рахунок якого вдається в нічний час висвітлити значну частину території.
Легкі і міцні сплави магнію з міддю, алюмінієм, титаном, кремнієм, знаходять широке застосування у ракето-, машино-, літакобудуванні. З них готують шасі і стійки шасі для військових літаків, окремі деталі для корпусів ракет.
Залізо і сплави на його основі (чавун і сталь) широко використовують у військових цілях. При створенні сучасних систем озброєння застосовують різноманітні марки легованих сталей.
Молібден додає сталі високу твердість, міцність і в'язкість. Відомий такий факт: броня англійських танків, які беруть участь у битвах Першої світовий війни, була виготовлена з але крихкою марганцевої сталі. Снаряди німецької артилерії вільно пробивали масивний панцир з такої сталі товщиною 7,5 см. Але варто було додати до сталі лише 1,5-2% молібдену, як танки стали невразливими при товщині броньового листа 2,5 см. молібденова сталь йде на виготовлення броні танків , корпусів кораблів, стовбурів знарядь, рушниць, деталей літаків.
Кобальт застосовують при створенні жароміцних сталей, які йдуть на виготовлення деталей авіаційних двигунів, ракет.
Хром додає сталі твердість і зносостійкість. Хромом легують пружинні і ресорні сталі, що застосовуються в автомобільної, бронетанкової, ракетно-космічній та інших видах військової техніки.
Внесок вчених хіміків у перемогу у ВВВ.
Великі заслуги вчених у передвоєнний і теперішній час, я зупинюся на внеску вчених у перемогу ВВВ. Оскільки робота учених не тільки допомогла перемозі, але і заклала основу мирного існування в післявоєнний період.
Вчені хіміки приймали найактивнішу участь у забезпеченні перемоги над фашисткою Німеччиною. Вони розробляли нові способи виробництва вибухових речовин, палива для реактивних снарядів, високооктанових бензинів, каучуків, броньовий стали, легких сплавів для авіації, лікарських препаратів.
Обсяг виробництва хімічної продукції до кінця війни наблизився до довоєнного рівня: у 1945 р. він склав 92% від показників 1940
Академік Олександр Ермінінгельдовіч Арбузов - основоположник одного з новітніх напрямів науки - хімії фосфорорганічних сполук. Його діяльність була нерозривно пов'язана з прославленої Казанської школою хіміків. дослідження Арбузова були цілком присвячені потреб оборони і медицини. Так, в березні 1943 р. фізик-оптик С.І. Вавілов писав Арбузову: «Звертаюся до Вас з великим проханням - виготовити у вашій лабораторії 15 г 3,6-діамінофтоліміда. Виявилося, що цей препарат, отриманий від Вас, володіє цінними властивостями щодо флуоресценції та адсорбції і зараз нам необхідний для виготовлення нового оборонного оптичного приладу ». Препарат був, його використовували при виготовленні оптики для танків. Це мало велике значення для виявлення ворога на далекій відстані. У подальшим А. Є. Арбузов виконував і інші замовлення оптичного інституту на виготовлення різних реактивів.
З ім'ям академіка Миколи Дмитровича Зелінського пов'язана ціла епоха в історії вітчизняної хімії. Ще в Першу світову війну він створив протигаз. У період 1941-1945рр. Н. Д. Зелінський очолював наукову школу, дослідження якої були спрямовані на розробку способів отримання високооктанового палива для авіації, мономерів для синтетичного каучуку.
Внесок академіка Миколи Миколайовича Семенова у забезпечення перемоги визначався розробленої ним теорії ланцюгових розгалужених реакцій, яка дозволяла керувати хімічними процесами: прискорювати реакції аж до утворення вибухової лавини, сповільнювати і навіть зупиняти їх на будь-якій проміжній станції. На початку 40-х рр.. М. М. Семенов і його співробітники досліджували процеси вибуху, горіння, детонації. Результати цих досліджень у тому чи іншому вигляді використовувалися під час війни при виробництві патронів, артилерійських снарядів, вибухових речовин, запалювальних сумішей для вогнеметів. Результати досліджень, присвячених питанням відображення і зіткнення ударних хвиль при вибухах, були використані вже в перший період війни при створенні кумулятивних снарядів, гранат і мін для боротьби з ворожими танками.
Академік Олександр Євгенович Ферсман не говорив, що його життя - життя історія любові до каменя. Першовідкривач і невтомний дослідник апатитів на Кольському півострові, Радієвий руд у Фергані, сірки в Каракумах, вольфрамових родовищ в Забайкаллі, один з творців промисловості рідкісних елементів, він з перших днів війни активно включився у процес переведення науки і промисловості на військові рейки. Він виконував спеціальні роботи з військово-інженерної геології, військової географії, з питань виготовлення стратегічної сировини, маскувальних фарб. У 1941 р. на антифашистському мітингу вчених він говорив: «Війна зажадала грандіозного кількості основних видів стратегічної сировини. Знадобився цілий ряд нових металів для авіації, для бронебійної стали, потрібен магній, стронцій для освітлювальних ракет і смолоскипів, знадобилося більше йоду ... І на нас лежить відповідальність за забезпечення стратегічною сировиною, ми повинні допомогти своїми знаннями створити кращі танки, літаки, щоб швидше звільнити всі народи від навали гітлерівської банди ».
Найбільший хімік-технолог Семен Ісаакович Вольфкович досліджував сполуки фосфору, був директором НДІ добрив та інсектицидів. Співробітники цього інституту створювали фосфорно-сірчані сплави для пляшок, які служили протитанковими «бомбами», виготовляли хімічні грілки для бійців, дозорних, розробляли необхідні санітарній службі засоби проти обморожень, опіків, інші лікарські препарати.
Професор Військової академії хімічного захисту Іван Людвигович Кнунянц розробив надійні засоби індивідуального захисту людей від отруйних речовин. За ці дослідження в 1941 р. він був удостоєний Державної премії СРСР.
Ще до початку Великої вітчизняної війни професор Військової академії хімічного захисту Михайло Михайлович Дубінін проводив дослідження сорбції газів, парів та розчинених речовин твердими пористими тілами. М. М. Дубінін - покликаний авторитет по всіх основних питаннях, пов'язаних з протихімічного захистом органів дихання.
З самого початку війни перед вченими було поставлено завдання: розробити та організувати виробництво препаратів для боротьби з інфекційними захворюваннями, в першу чергу з висипним тифом, переносниками якого є воші. Під керівництвом Миколи Миколайовича Мельникова було організовано виробництво дусту, а також різних антисептиків для дерев'яних літаків.
Академік Олександр Наумович Фрумкін - один з основоположників сучасного вчення про електрохімічних процесах, засновник школи електрохіміків. Вивчав питання захисту металів від корозії, розробив фізико-хімічний метод кріплення грунтів для аеродромів, рецептуру для вогнезахисного просочування дерева. Разом зі співробітниками розробив електрохімічні підривники. Він говорив: «Поза сумнівом, що хімія є одним з істотних факторів, від яких залежить успіх сучасної війни. Виробництво вибухових речовин, якісних сталей, легких металів, палива - все це різноманітні види застосування хімії, не кажучи вже про спеціальні формах хімічної зброї. У сучасній війні німецька хімія подарувала світові поки одну «новинку» - це масове застосування збудливих і наркотичних речовин, які дають німецьким солдатам перед тим, як послати їх на вірну смерть. Радянські хіміки закликають вчених усього світу використовувати свої знання для боротьби з фашизмом ».
Академік Сергій Семенович Наметкин - один з основоположників нафтохімії, успішно працював у галузі синтезу нових металоорганічних сполук, отруйних і вибухових речовин. Під час війни займався питаннями хімічного захисту, розвитком виробництва моторних палив і олив.
Дослідження Валентина Олексійовича Каргіна охоплювали широке коло питань фізичної хімії, електрохімії та фізикохімії високомолекулярних сполук. Під час війни В. А. Каргін розробив спеціальні матеріали для виготовлення одягу, що захищає від дії отруйних речовин, принцип і технологію нового методу обробки захисних тканин, хімічні склади, що роблять валяного взуття непромокаючої, спеціальні типи гум для бойових машин нашої армії.
Професор, начальник Військової академії хімічного захисту і начальник кафедри аналітичної хімії Юрій Аркадійович Клячко організував зі складу академії батальйон і був начальником бойової дільниці на найближчих підступах до Москви. Під його керівництвом була розгорнута робота по створенню нових засобів хімічного оборони, в тому числі дослідження димів, антидотів, вогнеметних коштів.
17 червня 1925 37 держав підписали Женевський протокол - міжнародна угода про заборону застосування на війні задушливих, отруйних або інших подібних газів. До 1978 р. документ підписали майже всі країни.
Висновок.
Хімічна зброя, звичайно, потрібно знищувати і кок можна швидше, це смертельна зброя проти людства. Ще люди пам'ятають, як фашисти в концтаборах повбивали сотні тисяч людей у газових камерах, як американські війська відчували хімічну зброю під час війни у В'єтнамі.
Застосування хімічної зброї в наші дні заборонено міжнародною угодою. У першій половині XX ст. отруйні речовини або топили в морі, або закопували в землю. Чим це загрожує-пояснювати не треба. Зараз отруйні речовини спалюють, але і цей спосіб має свої недоліки. При горінні в звичайному полум'я їх концентрація в відведених газах в десятки тисяч разів перевищує гранично допустиму. Відносну безпеку дає високотемпературний дожігом газів, що відходять в плазмовій електропечі (метод, який приймає у США).
Інший підхід до знищення хімічної зброї полягає в попередньому знешкодженні отруйних речовин. Утворилися нетоксичні маси можна спалити або переробити у тверді нерозчинні блоки, які потім захоронити в спеціальних могильниках або використовувати в дорожньому будівництві.
В даний час широко обговорюється концепція знищення отруйних речовин безпосередньо у боєприпасах, пропонується переробка нетоксичних реакційних мас в хімічну продукцію комерційного призначення. Але знищення хімічної зброї та наукові дослідження в цій області вимагають великих капіталовкладень.
Хотілося б сподіватися, що проблеми будуть вирішені і міць хімічної науки буде спрямована не на розробку нових отруйних речовин, а на вирішення глобальних проблем людства.
Використана література:
Кушнарьов А.А. хімічну зброю: вчора, сьогодні, завтра / /
Хімія в школі - 1996 - № 1;
Хімія в школі - 4'2005
Хімія в школі - 7'2005
Хімія в школі - 9'2005;
Хімія в школі - 8'2006
Хімія в школі - 11'2006.