Сторінка
2

Хімія у військовій справі

2KNO3 + ЗС + S = N2 + ЗСО2 + K,S + Q.

Два продукти реакції — гази, а сульфід калію — тверда речовина, яка утворює після вибуху «дим». Джерело кисню — нітрат калію. Якщо посудину, яка запаяна з одного кінця (труба), закрити рухливим тілом (ядром), воно під тиском порохових газів ви­кидається. У цьому виявляється метальна дія поро­ху. Якщо ж стінки посудини, у якій знаходиться по­рох, недостатньо міцні, то вона розривається під дією порохових газів на дрібні осколки, які розлітаються навкруги з величезною кінетичною енергією. Це бризантна дія пороху.

У середині XIX ст. замість чорного пороху стали застосовувати нові вибухові речовини з більшою руй­нівною силою. Вони швидко витіснили порох з військової техніки. Тепер він застосовується в гірничій справі, піротехніці, а також у мисливстві.

Кисень і озон використовуються як компоненти ракетного палива. Встановлено, що озон значно ефективніший за кисень як окиснювач — він забез­печує крашу питому тягу, але через велику вибухонебезпечність, особливо в газоподібному стані, ви­користовувати його в паливі неможливо. Він широ­ко застосовується тільки у вигляді розчину в рідко­му кисні.

Нітроген і Фосфор

Вивчення теми пов'язане з обговоренням про­блеми зв'язаного Нітрогену. Синтез аміаку й одер­жання на його основі нітратної кислоти дає мож­ливість добувати сильні вибухові речовини: нітро­гліцерин (динаміт), тринітротолуол (тол), триніт-роцелюлозу (піроксилін), тринітрофенол (пікрино­ву кислоту) тощо. Азотна промисловість Радянсь­кого Союзу з честю витримала важке випробування в роки Великої Вітчизняної війни: наш фронт був забезпечений боєприпасами в достатній кількості.

Більшість вибухових сумішей містять окиснювач (нітрати металів або амонію тощо) і паливо (дизельне пальне, деревне борошно, алюміній). З нітрату амо­нію виробляють вибухові речовини — амоніти. На­приклад, до складу амоналу входять амоній нітрат і порошкоподібний алюміній, іноді вугілля. Реакція під час вибуху амоналу така:

3NH4NO3 + 2АІ = 3N2 + 6Н2О + АІ2О3 + Q.

Фосфор застосовується у військовій справі як за­палювальний засіб і як димоутворююча речовина. У результаті спалювання фосфору на повітрі виділяєть­ся фосфорний ангідрид, пара якого, вбираючи воло­гу, утворює білий туман, що складається з найдрібніших краплинок розчину метафосфатної кислоти, яка викликає опіки й отруєння організму. Наприк­лад, у США створено новий димовий універсальний елемент, який являє собою пластину білого фосфо­ру, армовану бавовняною тканиною. Такі елементи щільно укладаються в корпус боєприпасу і при підльоті до землі виштовхуються та розсіюються, утворюючи дим.

Дим забезпечує маскування військ і тилових об'єктів. До сучасних димоутворюючих речовин ви­суваються вимоги: знижувати ефективність сучасних систем зброї, оснащених оптичними, інфрачерво­ними і радіолокаційними засобами.

Фосфор входив до складу диверсійного запалю­вального засобу, яке було схоже на звичайнісіньке мило і не викликало підозр у німців і поліцаїв у роки

Великої Вітчизняної війни. До складу «партизансь­кого мила», крім власне мила, додавали фосфор і горючі речовини. Партизани прикріплювали масти­ку до вагонів, а коли поїзд набирав швидкість, фос­фор починав інтенсивно окиснюватися під дією по­току повітря і загорався, підпалюючи мастику, а та розвивала температуру більше 1000 °С, навіть метал при цьому загорався.

Білим фосфором оснащують напалмові суміші, напалмові бомби (бомби, які використовувалися у В'єтнамі містили до 30 % фосфору), гранати, фу­гасні снаряди. Іноді додають до напалму ще й натрій, одержуючи «супернапалм», який не можна погасити водою, оскільки при взаємодії утворюється гриму­чий газ.

Карбон і Силіцій

Застосування на початку Першої світової війни німецькими військами хімічної зброї (хлору) вияви­ло неефективність вологих масок. Досліджуючи яви­ще адсорбції, М.Зелінський запропонував новий спосіб захисту за допомогою активованого вугілля.

1916 р. Російська армія одержала 5 млн. фільтру­вальних протигазів, які складалися з гумового шо­лому конструкції російського інженера Куманта і протигазної коробки Зелінського, оснащеної акти­вованим вугіллям. Це врятувало життя сотням ти­сяч солдатів.

За наявності шкідливих домішок, які не затри­муються фільтруючими протигазами, або при нестачі кисню в повітрі (менше 16 %) застосовуються ізо­люючі протигази, у яких використовується регене­ративний патрон, що містить пероксиди лужних ме­талів, які одночасно поглинають вуглекислий газ. Реакція, що відбувається, виражається хімічним рівнянням:

2Na2O2 + 2СО2 = 2^СО3 + Ог

Розглядаючи властивості карбон(ІІ) оксиду, не­обхідно відзначити його токсичний вплив на живі організми. При цьому чадний газ зв'язується з ге­моглобіном крові, перетворюючи його в карбокси-гемоглобін. У результаті гемоглобін втрачає здатність зв'язувати і переносити кисень; наступає кисневе голодування і людина гине від задухи. Під час Вели­кої Вітчизняної війни фашисти використовували цю властивість чадного газу для масового знищення в машинах-«душогубках».

При взаємодії карбон(ІІ) оксиду з хлором одер­жують фосген СОС12 — отруйну речовину задушли­вої дії. Це безбарвний газ із запахом прілого сіна або гнилих яблук, який у 3,5 раза важчий за повітря. Концентрація його в повітрі 0,5 мг/л протягом 10 хв є смертельною. Захистом від фосгену є фільтрую­чий протигаз.

Знезараження (дегазацію) фосгену здійснюють за допомогою аміаку. При цьому утворюється цінне нітратне добриво — сечовина:

СОСІ, + 4NH3 = CO(NH2)2 + 2NH4C1.

Синильна кислота HCN — сильна отруйна речо­вина загальної дії. При концентрації 2 мг/л миттєво викликає зупинку дихання і смерть.

Безумовними є досягнення хімії у створенні но­вих матеріалів. Основою майбутнього прогресу аві­аційної, космічної та інших видів техніки є компо­зиційні матеріали.