• 1. Применение металлов в военном деле
• 2. Применение неметаллов в военном деле

НЕМЕТАЛЛЫ

Колоссальная масса железа истрачена во все войны

Только за Первую мировую войну было израсходовано 200 млн тонн стали, за Вторую мировую войну – примерно 800 млн тонн

Сплавы железа в виде броневых плит и листья толщиной 10-100 мм используются при изготовлении корпусов и башен танков, бронеавтомобилей и в другой военной технике

Толщина брони военных кораблей и береговых орудий

достигает 500 мм

В тринадцатой квартире

Живу, известный в мире

Как проводник прекрасный.

Пластичен, серебрист.

Еще по части сплавов

Завоевал я славу,

И в этом деле я – специалист.

Вот мчусь я, словно ветер,

В космической ракете.

Спускаюсь в бездну моря,

Там знают все меня.

По внешности я видный,

Хоть пленкою оксидной

Покрыт, она мне - прочная броня

А я – металл космического века,

Недавно стал на службу человеку,

Хоть в технике я молодой метал,

Но славу я себе завоевал.

Я жаропрочен и теплопроводен,

И в атомных реакторах пригоден,

А в сплавах с алюминием, титаном,

Я нужен как горючее ракет,

По легкости мне в сплавах равных нет

Я – магний легкий и активный,

И в технике незаменимый:

Во многих моторах найдете детали,

Для осветительных ракет

Другого элемента нет!

Сплав меди и цинка – латунь – хорошо обрабатывается давлением и имеет высокую вязкость

Она используется для изготовления гильз патронов и артиллерийских снарядов, так как обладает хорошей сопротивляемостью ударным нагрузкам создаваемым пороховыми газами

Титан используется в производстве турбореактивных двигателей, в космической технике, артиллерии, судостроении, машиностроении, атомной и химической промышленности

Из титановых сплавов готовят несущие винты современных тяжелых вертолетов, рули поворота и другие ответственные детали сверхзвуковых самолетов

А я – гигант, зовусь титан.

Винты вертолетов,

Рули поворота

И даже детали сверхзвуковых самолетов

Изготавливают из меня

Для этого и нужен я!

В гелиевой защитной среде проходят отдельные стадии получения ядерного горючего

В контейнерах, заполненных гелием, хранят и транспортируют тепловыделяющие элементы ядерных реакций

Неоново-гелиевой смесью заполняют газосветные лампы, незаменимые для сигнальных устройств

При температуре жидкого неона хранят ракетное топливо

Широкое применение находят полимерные металлы при возведении полевых и защитных сооружений, строительстве дорог, взлетно-посадочных полос, переправ через водные преграды

Из пластмассы тефлон прессуют многие важнейшие детали самолетов, машин, станков

Химические волокна, в составе которых имеется углерод, идут на изготовление прочного авто- и авиакорда

Без продукции резиновой и шинной промышленности остановились бы автомобили, перестали бы работать электродвигатели, компрессоры, насосы и, конечно, не летали бы самолеты

1941 год… Немецкие войска подходят к Москве. Советским войскам не хватает обмундирования, продовольствия и боеприпасов, но самое главное – катастрофически не хватает противотанковых средств. В этот критический период на помощь приходят ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов налаживается выпуск бутылок КС (Качугина-Солодовникова). Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и даже весной 1945 г. в Берлине. К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетовую соль, сахарную пудру. В бутылку заливали бензин, керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась об броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось. Также на протяжении всей войны немцы при налётах на города использовали зажигательные бомбы. Начинкой таких бомб была смесь порошков: алюминия, магния и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. Горячий зажигательный состав нельзя потушить водой, так как раскаленный магний реагирует с водой. Поэтому постоянно при налётах немцев на крышах домов дежурили подростки Во время ночных налётов для освещения цели бомбардировщики сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входили порошок магния, спрессованный с особыми составами, и запал из угля, бертолетовой соли и солей кальция. При запуске осветительной ракеты высоко над землёй горел ярким пламенем запал, и по мере снижения свет постепенно делался более ровным, ярким и белым – это загорался магний В нацистской Германии в лагерях смерти газовые камеры использовался для массового уничтожения заключённых Циклон Б (пестицид на основе синильной кислоты) кроме стационарных газовых камер использовались также газваген - передвижные модели на автомобильной базе, где отравление производилось с помощью угарного газа из выхлопной трубы в непроницаемом кузове. Заградительные аэростаты - специальные аэростаты, используемые для повреждения самолётов при столкновении с тросами, оболочками или подвешиваемыми на тросах зарядами взрывчатого вещества. Наполнялись аэростаты газом из газгольдеров. КС-18 (в некоторых источниках фигурирует как БХМ1) - советский средний по массе химический бронеавтомобиль межвоенного периода, созданный на базе грузового автомобиля ЗИС-6. Машина оснащалась специальным химическим оборудованием марки «КС-18» производства завода «Компрессор» и баком ёмкостью 1000 л. В зависимости от вещества, наполняющего бак, машина могла выполнять различные задачи - постановку дымовых завес, дегазацию местности или распыление боевых отравляющих веществ Заражение местности при помощи боевой химической машины БХМ-1. СССР 1941 год В основном во время войны использовался порох нитроцеллюлозный (бездымный) и реже чёрный (дымный). Основой первого является высокомолекулярное взрывчатое вещество нитроцеллюлоза, а второй представляет собой смесь (в %): нитрат калия- 75, углерод-15, сера-10. Грозные боевые машины тех лет- легендарная «катюша» и знаменитый штурмовик ИЛ-2-были вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили баллиститные (бездымные) пороха – одна из разновидностей нитроцеллюлозных порохов.

МБОУ лицей № 104 г. Минеральные Воды. «Роль металлов в Победе » . 70 - летию Победы посвящается… работа ученика 8 в класса Михайлова Ивана. 2015 год

Актуальность данного исследования состоит в том, что реальных участников событий Великой Отечественной войны почти не осталось в жизни, наши ровесники знают о войне лишь из книг и кинофильмов. Но память человеческая несовершенна, многие события забываются. Мы должны знать реальных людей, которые приближали победу и подарили нам будущее. Работая над проектом, из книг, энциклопедий, газетных и журнальных статей мы узнавали все новые факты о вкладе науки в Победу. Об этом надо рассказывать, этот материал надо приумножать и хранить, чтобы люди знали и помнили, кому мы обязаны годами мирной жизни без войны, кто спас мир от чумы фашизма.

Эпиграф. «Нам руки даны, чтобы землю обнять И сердцем ее отогреть. Нам память дана, чтобы павших поднять И вечную славу им петь, Осколком снаряда береза пробита, И буквы легли на гранит... Ничто не забыто, ничто не забыто, Никто не забыт!

Гипотеза.

Какова роль металлов в Великой Отечественной войне?

• Узнать о вкладе ученых- химиков в дело великой Победы над фашистс- кой Германией.
• Получить информацию о новых, неизвестных ранее фактах о применении свойств некоторых металлов.

Задачи проекта. - проследить, какую же роль сыграли элементы-металлы на войне; -узнать, что сделали ученые-химики для великой Победы. Обратить внимание на их стойкость, мужество, самоотверженность, оценить их вклад в дело Победы над врагом; -реализовать связь между химией, историей и литературой; - воспитывать в учащихся чувство патриотизма, преданности и любви к своей Родине, уважительное отношение к ветеранам войны и тыла, способствовать воспитанию чувства гордости за самоотверженный труд учёных в годы войны, показать и подтвердить значение химических знаний для жизни.

«Я не вижу моего врага- немца-конструктора, который сидит над

своими чертежами... в глубоком убежище.

Но, не видя его, я воюю с ним... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше.

Я собираю всю мою волю и фантазию,

все мои знания и опыт... чтобы в день, когда два новых самолета - наш и вражеский - столкнутся в военном небе, наш оказался победителем»

Лавочкин С.А., авиаконструктор

“ Необходимо было своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтобы скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды, чтобы снова наука могла спокойно заниматься своим мирным трудом, чтобы она могла поставить на службу человечеству всю сумму природных богатств, положить всю менделеевскую таблицу к ногам освобожденного и радостного человечества”. Ферсман А.Е., академик

Арбузов Александр Ерминингельдович

Он изготовил препарат – 3,6 диаминофталимид, обладающий флуоресцентной способностью. Этот препарат был использован при изготовлении оптики для танков.

Китайгородский Исаак Ильич

Создал бронестекло, которое в 25 раз прочнее обычного стекла.

Фаворский Алексей Евграфович

Он изучил химические свойства и превращения

вещества – ацетилена. Разработал важнейший метод получения виниловых эфиров, используемых в оборонительной промышленности

Ферсман Александр Евгеньевич

Он выполнял специальные работы по военно-инженерной геологии, военной географии, по вопросам стратегического сырья, маскировочных красок.

Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони, которая содержала большой процент никеля и делала её

сверхпрочной

Алюминий называют «крылатым» металлом.

Алюминий использовали для защиты самолетов, так как радиолокационные станции не улавливали сигналы от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, при налётах на Германию было сброшено примерно 20 тыс. тонн алюминиевой фольги.

Трассирующие пули с добавкой лития при полете оставляли сине-зеленый свет.

Соединения лития используются на подводных лодках для очистки воздуха.

Колоссальная масса железа истрачена на земном шаре в ходе войн. За Вторую Мировую - примерно 800 млн. тонн.

Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной Войне, приходится на железо.

Для изготовления брони танков и пушек применялась сталь (сплав железа, вольфрама с углеродом до 2% и другими элементами)

Нет такого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий.

Сплавы железа в виде броневых плит и литья толщиной 10-100 мм использовались

при изготовлении корпусов и башен танков, бронепоездов

Страшное железо

далекой войны

Зажигательная бомба

танковая броня

винтовка

Ванадий называют «автомобильным» металлом. Ванадиевая сталь дала возможность облегчить автомобили, сделать новые машины прочнее, улучшить их ходовые качества. Из этой стали изготавливают солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках.

Название этой болезни – оловянная чума. Солдатские пуговицы нельзя хранить на морозе. Хлорид олова ( IV ) – жидкость, использовалась для образования дымовых завес.

Без германия не было бы

радио-локаторов

Кобальт называют металлом чудесных сплавов(жаропрочных, быстрорежущих)

Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин

Специалисты по военной технике считают, что из тантала целесообразно изготовлять некоторые детали управляемых снарядов и реактивных двигателей.

Первоначально тантал использовался для изготовления проволоки для ламп накаливания.

• Исходя из полученной информации, можно сделать следующие выводы:

• Роль металлов в Победе в ВОВ очень велика.

• Только ум, находчивость, самоотверженный труд наших ученых-химиков позволили металлам в полной мере проявить свои свойства и тем самым приблизить долгожданную Победу.
• Хотелось бы надеяться, что мощь этой прекрасной науки – химии – будет направлена не на создание новых видов оружия, не на разработку новых отравляющих веществ, а на решение глобальных общечеловеческих проблем.

Кто про химика сказал: “Мало воевал”, Кто сказал: “Он мало крови проливал?” Я в свидетели зову химиков–друзей, Тех, кто смело бил врага до последних дней, Тех, кто с армией родной шел в одном строю, Тех, кто грудью защитил Родину мою. Сколько пройдено дорог, фронтовых путей… Сколько полегло на них молодых парней… Не померкнет никогда память о войне, Слава химикам живым, павшим - честь вдвойне. Старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И. Барсуков

• Богданова Н.А. Из опыта работы металлов главных подгрупп. //Химия в школе. – 2002. - №2.– С. 44 – 46.
• Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. – М.: Блик и К0, 2001. – 397 с.
• Габриелян О.С., Лысова Г.Г. методическое пособие. Химия 11 класс. – М.: Дрофа, 2003. – 156 с.
• Евстифеева А.Г., Шевченко О.Б., Курень С.Г. Дидактический материал к урокам химии. - Ростов-на- Дону.: Феникс, 2004. – 348 с.
• Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. Химия внутри нас. – Ростов-на- Дону.: Феникс, 2004. – 180 с.
• Интернет-ресурсы
• Колтун М. Мир химии. – М.: Детская литература, 1988. – 303 с.
• Ксенофонтова И.Н. Модульная технология: изучаем металлы. //Химия в школе. – 2002. - №2.- С. 37 – 42.
• Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. – М.: Экзамен, оникс 21 век, 2001.– 719 с.
• Курдюмов Г.М. 1234 вопроса по химии. – М.: Мир, 2004. – 191 с.
• Ледовская Е.М. Металлы в организме человека. //Химия в школе. – 2005. - №3.– С. 44 – 47.
• Пинюкова А.Г. Независимое расследование по теме «Щелочные металлы». //Химия в школе.– 2002. - №1. – С. 25 – 30.
• Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. 8- 9 классы. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 318 с.
• Шиленкова Ю.В., Шиленков Р.В. Модуль: строение атомов, физические и химические свойства, применение щелочных металлов. //Химия в школе. – 2002. - №2. – С. 42 – 44 .

Ветераны уйдут. Как их нам не забыть?

Как суметь уберечь нам их в сердце с тобою?

Или всё, что досталось такою ценой,

Будет нами распродано, будет забыто…

Юрий Стародубцев

Мне кажется порою, что солдаты,

С кровавых не пришедшие полей,

Не в землю эту полегли когда-то,

А превратились в белых журавлей.

Они до сей поры с времен тех дальних

Не потому ль так часто и печально

Мы замолкаем, глядя в небеса?

Расул Гамзатов

1.5. ВОЕННАЯ ХИМИЯ СТРАНЫ СОВЕТОВ И КУХАРОК

«Кухарки» в военно-химическом деле воцарились с некоторой задержкой.

Как известно, в 1918 г. командные кадры Красной Армии на 75% состояли из военспецов, и лишь к 1921 г. число бывших царских офицеров сократилось до 34%. В военно-химическом деле, как и по всей стране, переход к правлению «кухарок» от российской интеллигенции тоже состоялся, однако процесс несколько затянулся, хотя в целом использование научно-технической интеллигенции развивалось по тому же сценарию, что и в иных сферах жизни.

С формальным окончанием Гражданской войны («борьба с бандитизмом» еще продолжалась; голод - тоже: на IX Всероссийском съезде Советов 24 декабря 1921 г. М.И. Калинин (1875–1946) говорил, что голодающими «официально признаны у нас в настоящий момент 22 миллиона человек») в Красной Армии началась работа по организации военно-химической инфраструктуры. В ее рамках в январе 1921 г. Артком обратился к руководству армии с идеей создания опытного химического завода ОВ, который должен был включать снаряжательную мастерскую, опытное производство ОВ, химическую лабораторию, а также противогазовый отдел. В июне 1921 г. Артком возбудил ходатайство об объявлении конкурса на проект батареи газовых минометов (газометов).

Активизировались и опытные работы по проблеме химоружия. Это для всего мира важно, что в 1922 г. англичанин Х. Картер обнаружил в Египте гробницу фараона Тутанхамона. А в советской России в июне 1922 г., вскоре после XI съезда РКП(б), Артком Красной Армии обсуждал «программу опытов, подлежащих к постановке текущим летом на Артиллерийском газовом полигоне» (среди них: изучение газового минометного облака, испытание группового выпуска газов, изучение действия химических снарядов, в том числе осколочного действия и т.д.).

В рамках этого процесса 24 сентября 1921 г. заместитель председателя РВСР Э.М. Склянский утвердил новое положение о полигоне АГП, который уже три года действовал в районе деревни Кузьминки, совсем недалеко от Москвы. Полигон предназначался для опытов «с целью исследования и изучения удушливых и ядовитых средств, применяемых для боевых целей». Тем же положением была предусмотрена и иная функция полигона (в современной терминологии, абсолютно антиэкологическая), приведшая в будущем к немалым экологическим бедам - проведение на «полигоне по соглашению соответствующих наркоматов с артиллерийским комитетом… утилизации» ОВ. Другими словами, так было впервые узаконено закапывание химоружия на АГП в Кузьминках. Другим способом химоружие вплоть до 1938 г. практически не ликвидировалось.

К 1922 г. Красная Армия созрела для реформирования руководства всем военно-химическим делом. Инициатором стал начальник артиллерии РККА Ю.М. Шейдеман. В феврале IX отдел Арткома получил задание от председателя Арткома «разработать… мероприятия по постановке в республике газового дела». И в документе от 22 марта 1922 г. сообщались многочисленные соображения на сей счет. В число предлагавшихся мероприятий входили реальное создание химической снаряжательной мастерской на складе в Очакове, начало реальных испытаний образцов химоружия на химполигоне в Кузьминках, создание батареи газовых минометов, организация заводов по выпуску ОВ и даже мобилизация Разведупра штаба РККА на информационную поддержку газового дела «путем добывания нужных сведений из-за границы агентурным путем».

А 8 апреля 1922 г. уже сам Ю.М. Шейдеман направил С.С. Каменеву (1981–1936) - Главнокомандующему вооруженными силами Республики - принципиальный документ «О необходимости принятия мер по постановке военно-химического дела в Красной Армии». Исходный посыл был очевиден - «с достаточной достоверностью можно предвидеть в будущем боевое применение химических средств еще в большем масштабе», чем в Первую мировую войну. Поэтому, «считаясь с тем, что боевые столкновения с противником возможны и что существует большая вероятность ожидания боевого применения химических средств борьбы при первых же столкновениях с противником», Ю.М. Шейдеман внес руководству армии ряд предложений. Среди них были, в частности, и такие: «ускорить оборудование разливочной станции при складе УС» в Очакове близ Москвы, а также «ускорить оборудование артиллерийского газового полигона» в Кузьминках близ Москвы. Кроме того, было предложено организовать «на химических заводах изготовление новых боевых химических веществ германского «желтого креста» и «синего креста» (имеются в виду иприт и дифенилхлорарсин - Л.Ф.) для возможности производства необходимых опытов по снаряжению и боевому применению этих веществ». А чтобы последняя идея стала фактом жизни, было предложено осуществить принципиальное организационное решение: «В целях дальнейших изысканий и исследований в области боевого применения химических средств и научной разработки этих вопросов учредить при Артиллерийском комитете специальную комиссию из наиболее видных ученых и специалистов».

Тот демарш дал толчок реформированию и расширению подготовки Красной Армии к наступательной химической войне. 15 июня 1922 г. Ю.М. Шейдеман созвал узкое совещание соратников «по вопросу организации и постановке газового дела в РСФСР», на котором обсудил содержание подготовленного им доклада для высших властей страны. Была создана Особая комиссия по вопросам химических средств борьбы под председательством начальника Штаба РККА П.П. Лебедева (1872–1933), в рамках которой прорабатывались предложения. И уже 19 июня в письме на имя заместителя председателя РВСР Э.М. Склянского начальник штаба испросил «согласие на осуществление намеченных совещанием мероприятий» и получил резолюцию «Согласен. Э.М. Склянский, 23.6.22». Кстати, уже 1 июля 1922 г. вакантную должность Захимреспа занял В.Н. Баташев.

Одно из важных решений тех месяцев - сосредоточение в армии обеих ветвей подготовки к химической войне: к армейской IX секции Арткома РККА вернулась гражданская Комиссия по газовому и противогазовому делу (после разбиения в 1918 г. единой системы военно-химического дела на две части - военную и гражданскую - эта комиссия работала при НТО ВСНХ). Так вот, в 1922 г. при Артуправлении РККА был создан военно-химический орган, который был назван «Постоянным совещанием по вопросам химических средств для борьбы» и который заменил более слабую и, по существу, оторванную от армии Комиссию по газовому и противогазовому делу. Первое заседание «Постоянного совещания…» состоялось 23 ноября. Его председателем вновь согласился стать человек, который был мотором военно-химического дела еще до октября 1917 г. - член Президиума ВСНХ СССР, великий ученый, химик-органик, академик В.Н. Ипатьев. Заместителем стал проф. А.А. Дзержкович (начальник IX секции Арткома ГАУ). Оба руководителя продолжили дело, которым занимались до октябрьского переворота. В.Н. Ипатьев руководил военной химией до тех пор, пока дело не было поставлено на ноги, после чего академика заменили на малоизвестного левого эсера с химическим дипломом. А вот эсер по традиции довольно скоро «разобрался» с проф. А.А. Дзержковичем.

На другой день начальник Штаба РККА представил в РВС на утверждение «Положение…» об уже работающем органе. В нем были записаны очевидные задачи: изучение и испытание открытий и изобретений, сделанных в области отравляющих веществ (ОВ; именно тогда была введена новая аббревиатура ОВ вместо прежней УС), изыскание новых ОВ, изучение их свойств и возможности применения, разработка методов применения ОВ, усовершенствование способов изготовления ОВ и т.д. А чтобы обеспечить практическую направленность вновь созданного армейского органа химической войны, ему были переданы, среди прочего, АГП, снаряжательная мастерская ОВ и лаборатория ВВХШ. Было ему предоставлено также и право распоряжения необходимыми ассигнованиями.

Между тем и в самих войсках, еще не знакомых с новыми решениями по военно-химическому делу, рождались все новые и новые предложения. Так, на инициативном письме от 16 декабря 1922 г. своего начальника артиллерии («в будущих войнах химическим средствам будет отведено если не первое, то одно из важнейших мест..; встает вопрос, что мы будем делать в случае войны и активного применения газов противником.., не подготовившись к этому делу в мирное время») командующий войсками Западного фронта М.Н. Тухачевский, недавно закончивший химическую войну против тамбовских повстанцев, написал весьма активную резолюцию («Этому делу надо придать крупный общественный характер. Надо связаться с гражданским ученым миром. Надо дать большие средства. Надо поставить во главе высоко авторитетное для РККА лицо.») и в этом виде отправил Главнокомандующему Красной Армией С.С. Каменеву.

Не отстал от М.Н. Тухачевского и командующий вооруженными силами на Украине и в Крыму М.В. Фрунзе, который не успел применить химоружие в конце Гражданской войны. В докладе на имя Л.Д. Троцкого, датированном 9 ноября 1922 г., он написал: «нужно или окончательно признать военно-химическое дело в Красной Армии и уделить ему должное внимание, или вовсе от него отрешиться… В настоящее время приходится констатировать почти полное отсутствие планомерной работы в рядах Красной Армии в этом направлении и зависимость постановки военно-химического дела от того или иного отношения к нему начальников артиллерии округов и от знания, энергии и любви к своему делу заведующих средствами химической борьбы».

«Инициатива масс» закончилась тем, что начальник артиллерии РККА Ю.М. Шейдеман 31 декабря 1922 г. вместо поздравления военно-химической службы с Новым годом известил ее («в связи с поступающими от округов и фронтов вопросами о состоянии военно-химического дела и достижениях в этой области») о реальном положении дел на тот момент, в том числе о начале работы Постоянного совещания В.Н. Ипатьева и о создании «Инструкции по применению химических снарядов».

Ряд практических вопросов строительства военно-химических объектов был обсужден на заседании, состоявшемся 27 января 1923 г.. При артиллерийском ведомстве была образована химическая строительная комиссия для возведения объектов военно-химической инфраструктуры: опытного завода ОВ, разливочной станции, снаряжательной мастерской, хранилищ химоружия.

Разумеется, в силу логики событий военно-химическое дело не могло оставаться в слишком узких рамках артиллерии. Не прошло и полугода после начала работы «Постоянного совещания по вопросам химических средств для борьбы», как после соответствующего решения РВС в название этого органа вплелось слово «межведомственное», чем была узаконена тенденция на отделение совещания, а также всей военно-химической проблематики от артиллеристов с постепенным приданием им всеармейского статуса и содержания. С 14 апреля 1923 г., за несколько дней до открытия XII съезда РКП(б), этот орган военно-химического руководства стал называться «Межведомственным совещанием по химическим средствам борьбы» (Межсовхим). В круг вопросов Межсовхима был включен весь спектр очевидных задач - и наступательных, и оборонительных. Ему было предписано заниматься всем - от изыскания новых ОВ до изыскания и разработки мер и средств защиты от химоружия.

Первым же решением Межсовхима стало образование комиссии по выбору места для Опытного завода ОВ (будущего Экспериментального завода Анилтреста, Москва), подготовке проекта по его устройству и составлению сметы. Председателю комиссии Б.Ф. Курагину было выдано 2 млн. руб. для выполнения работ в течение двух месяцев. Второе решение носило столь же принципиальный характер: технической строительной комиссии был выделен 1 млн. руб. для подготовки проекта разливочной станции ОВ, предусматривавшейся к размещению на артиллерийском химическом складе в Очакове недалеко от Москвы (будущем химическом складе № 136). Тогда же был сформулирован перечень основных ОВ, рекомендованных для снаряжения в артхимснаряды. В него были включены иприт, люизит, мышьяксодержащие слезоточивые ОВ, хлорацетофенон, бромбензилцианид. Были также обсуждены предложения о привлечении ВВХШ и лаборатории Арткома к работам по созданию новых ОВ.

Не забывали создатели военно-химической службы и своей прямой цели: наступательной химической войны. Во всяком случае уже летом 1923 г. ее глава В.Н. Баташев поделился со своими подчиненными соображениями о нормах расхода средств химического нападения тех лет.

ИЗ СТАРОГО ДОКУМЕНТА:

«Заведующим средствами
химической борьбы

Сообщаю, что включение в ежемесячную заявку потребности средств химической борьбы в баллонах признано необходимым. Причем при расче те количества необходимых баллонов типа Е-70 полагаю правильным ис ходить из следующих соображений:

1. Баллонами указанного типа, снаряженными хлором и фосгеном (в смеси), снабжаются для выполнения боевых операций (газовая атака) спе циальные химические войска типа отдельных химических рот.
2. Боевой фронтовой запас этих баллонов для одной операции роты в условиях затяжной маневренной войны или позиционной составляет… 5000 баллонов или 10000 пудов снаряжаемого газа.
Учитывая возможность выполнения 3–4-х газовых атак в год одной ро той, для означенных целей необходимо на год иметь запас на одну химиче скую роту - 20000 баллонов или 40000 пудов газа…
Что же касается норм в потребности количества газов и мин для целей химического минометания и газометания, то ввиду возможного примене ния химических мин не только специальными химическими частями, но и минометными дивизионами, установить последние в настоящее время не представляется возможным.

Заведующий средствами химической борьбы РККА
В.Н. Баташев, 16 июля 1923 г.»

Мощный толчок развитию военно-химического дела придал председатель РВС СССР Л.Д. Троцкий. 20–21 ноября 1923 г. он дал главнокомандующему С.С. Каменеву задание «наметить план длительной систематической кампании» в отношении химической войны, в том числе созвать совещание для определения позиции по этой проблеме. И 28 ноября 1923 г. - через полтора года после инициативы Ю.М. Шейдемана от 8 апреля 1922 г. - Л.Д. Троцкий собрал широкое совещание по вопросам химической войны. В нем, помимо высших чинов армии (Э.М. Склянского, С.С. Каменева, И.С. Уншлихта, П.П. Лебедева, И.Т. Смилги, В.А. Антонова-Овсеенко, А.П. Розенгольца), участвовали также представители науки и промышленности (В.Н. Ипатьев, П.А. Богданов, Е.И. Шпитальский, Д.С. Гальперин, П.А. Шатерников, Н.А. Сошественский) и военно-химического дела (Ю.М. Шейдеман, А.А. Дзержкович, В.Н. Баташев, М.Г. Годжелло).

«Вся область химической войны должна составить предмет настоящего совещания ,»- сказал во вступительном слове Л.Д. Троцкий, прежде чем предоставить слово для основного доклада академику В.Н. Ипатьеву.

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ:

«Военный комиссар Л.Д. Троцкий, возглавлявший в то время Реввоенсо вет, пожелал узнать, в каком положении находится дело снабжения ар мии противогазами и ядовитыми веществами. С этой целью он устроил особое заседание Реввоенсовета, где мне было поручено сделать доклад об этом вопросе… На собрании присутствовало около 40–50 человек…
Это заседание Реввоенсовета имело большое значение для дальнейшего развития газового и противогазового дела, и оно двинулось бы гораздо бы стрее в своем развитии, если бы Троцкий оставался на посту председате ля РВС».

В.Н. Ипатьев (Нью-Йорк, 1945 г.)

В.Н. Ипатьев рассмотрел по существу три вопроса. Во-первых, дал общую картину в связи с применением химоружия в Первую мировую войну, и в связи с новой информацией, полученной им во время только что состоявшейся поездки в Германию. Во-вторых, определил приоритеты в видах ОВ, которыми необходимо заниматься: в первую очередь - это иприт («наиболее интересное вещество»; «это вещество должно лечь во главу нашего будущего производства удушающих средств») и дифосген , основные трудности в изготовлении которых в полузаводском масштабе были к тому времени преодолены; во вторую очередь - это мышьяксодержащие дифенилхлорарсин, люизит и дик (этилдихлорарсин). Было при этом указано, что все должно начинаться с создания мощностей по выпуску хлора и фосгена, без которых невозможен выпуск остального. В-третьих, сформулировал многочисленные научно-практические задачи подготовки к химической войне: постановка в Петрограде и Москве активных лабораторных исследований по разработке технологий производства ОВ, решение проблемы сырья для этих производств, создание самих производственных мощностей для выпуска ОВ, разработка способов снаряжения снарядов и создание мастерской для разливки ОВ, исследование путей стабилизации ОВ, изучение способов распыления ОВ, проведение интенсивных токсикологических испытаний и т.д.

Общее заключение В.Н. Ипатьева было оптимистичным: «Сопоставляя работу на Западе с тем, что делается у нас, мы приходим к выводу: мы работаем совершенно правильным путем». Характерно, что помимо этого, В.Н. Ипатьев упомянул о единственной дружественной части Запада: «нельзя не приветствовать, конечно, если это осуществимо, образование русско-немецкого общества для научных химических исследований». То был иносказательный намек на то, что наряду с практической военно-химической работой шла другая - международно-дипломатическая - жизнь, о содержании которой мало знали даже члены высшей военно-государственной бюрократии. Тем более к этому знанию были допущены далеко не все участники совещания, проведенного Л.Д. Троцким. Дело в том, что задолго до этого совещания, а именно 11 августа 1922 г., было подписано секретное соглашение о сотрудничестве между армиями Германии и России. В соответствии с ним рейхсвер получил возможность создавать на территории РСФСР военные объекты для проведения испытаний военной техники, а также обучения личного состава войск Германии по тем направлениям, которые были запрещены Версальским договором, - танки, авиация, химия. За услуги РСФСР была предусмотрена и ежегодная денежная оплата, и право прямого участия в немецких военных разработках и испытаниях. Именно в рамках этих договоренностей в 1923 г. был предпринят первый практический шаг к советско-германскому сотрудничеству в военно-химической области. Было решено организовать на территории РСФСР общими силами производство двух основных ОВ тех лет - иприта и фосгена. Будущий завод химоружия предназначался для обеспечения военных нужд Германии

В целом Л.Д. Троцкий был удовлетворен состоянием военно-химических дел. И в дальнейшем РВС СССР, который он тогда возглавлял, занимался этими делами самым активным образом. Настолько активно, что на заседании РВС, состоявшемся в очень узком составе в мае 1924 г., было решено ассигновать крупную по тем временам сумму для заказа за рубежом нужных армии вещей, «в первую голову на артиллерию и военно-химические нужды».

Остается добавить, что в то время страны мира были заняты работой, явно чуждой участникам того совещания у председателя РВС СССР. Во всяком случае довольно скоро, 17 июня 1925 г., 38 стран подписали в Женеве «Протокол о запрещении применения на войне удушливых, ядовитых или других подобных газов и бактериологических средств». Этот акт вряд ли стал широко известен в Красной Армии, и уж во всяком случае он ничего не изменил в умонастроении руководителей Советского Союза, уже втянувших страну в активную подготовку к наступательной химической войне (пока - вместе с Германией).

Формально присоединившись к тому Протоколу, СССР сопроводил акт присоединения такими оговорками, которые его обесценивали. Они позволяли не только готовиться в последующие годы к наступательной химической войне, но и применять химоружие всегда и везде. Что, собственно, и делалось почти весь XX век. Окончательный отказ России и от оговорок, и от смертельного химоружия как оружия массового поражения произошел лишь в конце 2000 г..

Оформление кабинета. Портреты ученых-химиков, газета «Химическое оружие вчера, сегодня, завтра», газета «Химические элементы на службе Родине», выставка книг о войне, репродукции, фотографии; оборудование: кодоскоп, видеомагнитофон, магнитофон.

Учитель. Сегодня мы проводим конференцию, посвященную 65-летию победы нашего народа во второй мировой войне. Этой конференцией мы хотим показать, что победа ковалась и в тылу трудом многих советских людей, видных ученых, рассказать о применении многих известных химических веществ во время войны, показать интересные опыты. Итак, «Химия и война».

1-й ученик.

«Казалось, было холодно цветам,
И от росы они слегка поблекли.
Зарю, что шла по травам и кустам,
Обшарили немецкие бинокли.
Цветок, в росинках весь, к цветку приник,
И пограничник протянул к ним руки.
А немцы, кончив кофе пить, в тот миг
Влезали в танки, закрывали люки.
Такою все дышало тишиной,
Что вся земля еще спала, казалось,
Кто знал, что между миром и войной
Всего каких-то пять минут осталось».

2-й ученик. Вспомним начало войны, 1941 г. Немецкие танки рвались к Москве, Красная Армия буквально грудью сдерживала врага. Не хватало обмундирования, продовольствия и боеприпасов, но самое главное – катастрофически не хватало противотанковых средств. В этот критический период на помощь пришли ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов был налажен выпуск бутылок КС (Качурина–Солодовникова), или просто бутылок с горючей смесью. Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и даже весной 1945 г. – в Берлине.
Что представляли собой бутылки КС? К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову соль, сахарную пудру. (Демонстрация модели бутылки.) В бутылку заливали бензин, керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась о броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось.
Реакции, иллюстрирующие действие запала (на экран через кодоскоп проецируют уравнения реакций):

3KClO 3 + H 2 SO 4 = 2ClO 2 + K СlO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O,

2ClO 2 = Cl 2 + 2O 2 ,

C 12 H 22 O 11 + 12O 2 = 12CO 2 + 11H 2 O.

Три компонента запала берутся в отдельности, их нельзя смешивать заранее, т.к. получается взрывоопасная смесь.

Демонстрационный опыт . Действие H 2 SO 4 на смесь KClO 3 и сахарной пудры. 1 г мелкокристаллического KСlO 3 осторожно перемешивают с 1 г сахарной пудры. Высыпают смесь на крышку от тигля и смачивают ее 2–3 каплями концентрированной H 2 SO 4 . Смесь вспыхивает.

В качестве фона звучит приглушенная стрельба, слышатся взрывы бомб.
3-й ученик. Многие наши сверстники в военные годы во время налетов дежурили на крышах домов, тушили зажигательные бомбы. Начинкой таких бомб была смесь порошков Al, Mg и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть. На экране приведены уравнения реакций, происходящих при взрыве бомбы:

4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 ,

2Mg + O 2 = 2MgO,

3Fe 3 O 4 + 8Al = 9Fe + 4Al 2 O 3 .

Горящий зажигательный состав нельзя потушить водой, т.к. раскаленный магний реагирует с водой:

Mg + 2Н 2 O = Mg(ОН) 2 + Н 2 .

4-й ученик. Aлюминий использовали не только в зажигательных бомбах, но и для «активной» защиты самолетов. Так, при отражении налетов авиации на Гамбург операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах индикаторов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, сбрасываемыми самолетами союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 000 т алюминиевой фольги.

5-й ученик. Во время ночных налетов для освещения цели бомбардировщики сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входили порошок магния, спрессованный с особыми составами, и запал из угля, бертолетовой соли и солей кальция. При запуске осветительной ракеты высоко над землей красивым ярким пламенем горел запал; по мере снижения свет постепенно делался более ровным, ярким и белым – это загорался магний. Наконец, когда цель была освещена и видна так же хорошо, как и днем, летчики начинали прицельное бомбометание.

Демонстрационный опыт. Горение магниевой ленты (опыт показывает ученик).

6-й ученик. Магний использовали не только для создания осветительных ракет. Основным потребителем этого металла была военная авиация. Магния требовалось много, поэтому его добывали даже из морской воды. Технология извлечения магния такова: морскую воду смешивают в огромных баках с известковым молоком, затем, действуя на выпавший осадок соляной кислотой, получают хлорид магния. При электролизе расплава MgCl 2 получают металлический магний (на экран проецируются уравнения реакций):

7-й ученик. В 1943 г. датский физик, лауреат Нобелевской премии Нильс Хенрик Давид Бор, спасаясь от гитлеровских оккупантов, был вынужден покинуть Копенгаген. Но у него хранились две золотые нобелевские медали его коллег – немецких физиков-антифашистов Джеймса Франка и Макса фон Лауэ (медаль самого Бора была вывезена из Дании раньше). Не рискуя взять медали с собой, ученый растворил их в царской водке, и поставил ничем не примечательную бутылку подальше на полку, где пылилось много таких же бутылок и пузырьков с различными жидкостями. Вернувшись после войны в свою лабораторию, Бор прежде всего нашел драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора золото и заново изготовили обе медали. На экране приведено уравнение реакции растворения золота в царской водке:

8-й ученик. С золотом связана еще одна интересная история. В конце войны правители «независимого» Словенского государства, сформированного Гитлером на территории Чехословакии, задумали припрятать часть золотого запаса страны. Когда линия фронта значительно приблизилась, эсэсовцы окружили здание банка, и офицер, угрожая служащим расстрелом, приказал сдать ценности. Через несколько минут ящики с золотом перекочевали из сейфов в эсэсовские грузовики. Налетчики не подозревали, что в ящиках хранятся слитки «золота», предусмотрительно изготовленные директором монетного двора из… олова! Настоящее же золото осталось в тайниках дожидаться окончания войны.

9-й ученик. Было бы несправедливо не вспомнить сегодня о порохе. Во время войны в основном использовался порох нитроцеллюлозный (бездымный) и реже черный (дымный). Основой первого является высокомолекулярное взрывчатое вещество нитроцеллюлоза, а второй представляет собой смесь нитрата калия (75%), угля (15%) и серы (10%). Грозные боевые «катюши» и знаменитый штурмовик ИЛ-2 были вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили баллиститные (бездымные) пороха – одна из разновидностей нитроцеллюлозных порохов.

Взрывчатое вещество кордит, используемое для начинки гранат и разрывных пуль, содержит приблизительно 30% нитроглицерина и 65% пироксилина (пироксилин представляет собой тринитрат целлюлозы).

Демонстрационный опыт. Горение бездымного пороха – нитроцеллюлозы.

10-й ученик. В 1934 г. в Германии был наложен запрет на все публикации, связанные с H 2 O 2 (пероксидом водорода). В 1938–1942 гг. инженер Гельмут Вальтер построил подводную лодку
U-80, работавшую на пероксиде водорода высокой концентрации. На испытаниях U-80 показала высокую подводную скорость – 28 узлов (52 км/ч). Еще в 1934 г. прошла испытания первая подводная лодка с двумя турбинами, работающими на H 2 O 2 . Всего же немцы успели построить 11 таких лодок. Высокоэффективные энергетические установки, работающие на пероксиде водорода, были разработаны не только для подводных лодок, но и для самолетов, а позже – для ракет Фау-1 и Фау-2.

11-й ученик. Двигательная установка лодки U-80 работала по так называемому холодному процессу. Пероксид водорода в присутствии перманганатов натрия и кальция разлагался. Получающиеся в результате пары воды и кислород использовали в качестве рабочего тела в турбине и удаляли за борт (на экран проецируется уравнение реакции):

Ca(MnO 4) 2 + 3H 2 O 2 = 2MnO 2 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O + 3O 2 .

В отличие от U-80 двигатели более поздних подводных лодок работали по «горячему процессу»: Н 2 О 2 разлагался на водяной пар и кислород. В кислороде сжигалось жидкое топливо. Водяной пар смешивался с газами, образующимися от сгорания топлива. Полученная смесь приводила в движение турбину.

В наши дни подводный флот приобрел стратегическое значение. Атомные силовые установки во много раз увеличили дальность действия подводных лодок. Непрерывный контроль за составом воздуха, которым дышат подводники, его очистка и кондиционирование стали важны, как никогда. Роль химических средств очистки и регенерации воздуха по-прежнему первостепенна. Поэтому подводники с полным правом могут сказать: «Химия – это жизнь».

12-й ученик. Трудная задача стояла перед войсками противовоздушной обороны. На нашу Родину были брошены тысячи самолетов, пилоты которых уже имели опыт войны в Испании, Польше, Норвегии, Бельгии, Франции. Для защиты городов использовали все возможные средства. Так, помимо зенитных орудий небо над городами защищали наполненные водородом шары, которые мешали пикированию немецких бомбардировщиков. Во время ночных налетов пилотов ослепляли специально выбрасываемыми составами, содержащими соли стронция и кальция. Ионы Са 2+ окрашивали пламя в кирпично-красный цвет, ионы Sr 2+ – в малиновый.

Демонстрационный опыт . Окрашивание пламени солями стронция и кальция. Полоски фильтровальной бумаги смачивают в концентрированных растворах нитратов кальция и стронция. Высушенные полоски укрепляют на металлическом стержне. При поджигании полосок они горят, окрашивая пламя в кирпично-красный (катион Са 2+) и малиновый (катион Sr 2+) цвет.

13-й ученик. Для заполнения шаров водородом в военном деле использовался силиконовый способ, основанный на взаимодействии кремния с раствором гидроксида натрия. Реакция идет по уравнению:

Si + 2NaOH + H 2 O = Na 2 SiO 3 + 2H 2 .

Часто для получения водорода использовали гидрид лития. Таблетки LiH служили американским летчикам портативным источником водорода. При авариях над морем под действием воды таблетки моментально разлагались, наполняя водородом спасательные средства – надувные лодки, жилеты, сигнальные шары-антенны:

LiH + H 2 O = LiOH + H 2 .

14-й ученик. Искусственно созданные дымовые завесы помогли сохранить жизни тысяч советских бойцов. Эти завесы создавались при помощи дымообразующих веществ. Прикрытие переправ через Волгу у Сталинграда и при форсировании Днепра, задымление Кронштадта и Севастополя, широкое применение дымовых завес в берлинской операции – это далеко не полный перечень использования их в годы Великой Отечественной войны. Одним из первых дымообразующих веществ был белый фосфор. Дымовая завеса при использовании белого фосфора состоит из частичек оксидов (Р 2 О 3 , Р 2 О 5) и капель фосфорной кислоты.

Демонстрационный опыт . «Дым без огня». В цилиндр наливают несколько капель концентрированной соляной кислоты, на стекло капают несколько капель 25%-го раствора аммиака. Цилиндр накрывают стеклом. Образуется белый дым.

15-й ученик. В начале войны, когда от торпед и бомб, привязанных к специально обученным акулам, тонуло немало кораблей, возникла необходимость в надежном средстве защиты от акул. В решении этой проблемы приняли участие многие охотники на акул и ученые. Эрнест Хемингуэй помог этим исследованиям – он показал места, где сам не раз охотился на морских хищниц. Оказалось, что акулы просто не переносят сульфата меди(II). Акулы за версту обходили приманки, обработанные этим веществом, и с жадностью хватали приманки без сульфата меди .
Учитель. Сейчас с небольшими сообщениями перед нами выступят ученики 8-го класса.

Таблица Менделеева на защите Родины

В руках каждого ученика табличка с символом элемента, о котором он рассказывает.

Сообщения учеников

В годы Великой Отечественной войны элемент литий приобрел особое значение. Металлический литий бурно реагирует с водой, при этом выделяется большой объем водорода, которым заполняли аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивает срок их службы в 2–3 раза, что было очень нужно для партизанских отрядов. Трассирующие пули с добавками Li при полете оставляли сине-зеленый след. Соединения лития использовались на подводных лодках для очистки воздуха.

Бериллиевая бронза (сплав меди и 1–2,5% Ве с добавками 0,2–0,5% Ni и Со) используется в самолетостроении. А сплав Ве, Mg, Al, Ti необходим в создании ракет и скорострельных авиационных пулеметов, впервые примененных в годы войны.

Азот обязательно входит в состав взрывчатых веществ. Ни одно взрывчатое вещество нельзя приготовить без азотной кислоты HNO 3 и ее солей.

На основе Mg и Al изготовлялись прочные и сверхлегкие сплавы для самолетостроения.

Сплав титана (до 88%) с другими металлами идет на изготовление танковой брони. В 1943 г. Гитлер издал приказ вступать в бой с советскими танками ИС-3 на расстоянии не более 1 км. Состав брони у этого танка был такой, что его не могли пробить фашистские снаряды. Титан применяют также в радиотехнике.

Из ванадиевой стали изготавливали солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках, бронебойные снаряды.

Хромовые стали нужны для изготовления огнестрельных орудий, корпусов подводных лодок.

Более 90% всех металлов, которые использовались в Великой Отечественной войне, приходилось на железо. Fe – главная составляющая часть чугунов и сталей.
Кобальтовая сталь использовалась для изготовления магнитных мин.

Сплав Cu (90%) и Sn (10%) – пушечный металл. Сплав Cu (68%) и Zn (32%) – латунь – использовали для изготовления артиллерийских снарядов и патронов.

Без германия не было бы радиолокаторов.

Мышьяк – составная часть отравляющих веществ.

Тантал – важнейший стратегический материл для изготовления радарных установок, передаточных радиостанций.

Из вольфрамовых сталей и сплавов изготавливают танковую броню, оболочки торпед и снарядов.

Величайшее достижение науки породило величайшую трагедию человечества. Первая атомная (урановая) бомба была создана в США и 6 августа 1945 г. сброшена на Хиросиму.

Первая плутониевая бомба была также изготовлена в США. 9 августа 1945 г. она была сброшена на Нагасаки. Ее взрыв повлек за собой десятки тысяч смертей и сотни тысяч тяжелых увечий. Последствия взрыва сказываются и сейчас на новых поколениях.

Учитель. Слово предоставляется ученикам 9-го класса.

Ученые-химики в период
Великой Отечественной войны

1-й ученик. Вместе со всеми трудящимися нашей страны советские ученые принимали самое активное участие в обеспечении победы над фашистской Германией в годы Великой Отечественной войны. Ученые-химики создавали новые способы производства самых разных материалов, взрывчатых веществ, топливо для реактивных снарядов «катюш», высокооктановые бензины, каучук, материалы для изготовления броневой стали, легкие сплавы для авиации, лекарственные препараты. Выпуск химической продукции к концу войны приблизился к довоенному уровню, а в 1945 г. он достиг 92% от уровня 1940 г.
Мы расскажем о деятельности некоторых ученых-химиков в годы войны.

На стенде представлены портреты ученых-химиков. Ученики рассказывают об ученых, показывают их портреты.

А.Е.Арбузов (1877–1968)

2-й ученик. Александр Ерминингельдович Арбузов. Выдающийся ученый, основоположник одного из новейших направлений науки – химии фосфорорганических соединений. Вся жизнь и деятельность его были неразрывно связаны с прославленной Казанской школой химиков. Исследования Арбузова в годы войны были всецело посвящены нуждам обороны и медицины. Так, в марте 1943 г. виднейший советский физик-оптик С.И.Вавилов писал Арбузову: «Глубокоуважаемый Александр Ерминингельдович! Обращаюсь к Вам с большой просьбой – изготовить в Вашей лаборатории 15 г 3,6-диаминофталимида. Оказалось, что этот препарат, полученный от Вас, обладает ценными свойствами в отношении флуоресценции и адсорбции, и сейчас нам необходим для изготовления нового оборонного оптического прибора…» Значительно позднее Арбузов узнал, что изготовленного им препарата было достаточно для снабжения оптики танковых частей нашей армии и имело значение для обнаружения врага на далеком расстоянии. В дальнейшем Арбузов выполнял и другие заказы оптического института на изготовление различных реактивов.

Н.Д.Зелинский (1861–1953)

3-й ученик. Николай Дмитриевич Зелинский. С именем Зелинского связана целая эпоха в истории отечественной химии. Обладая творческой силой мысли и будучи патриотом своей Родины, Зелинский вошел в ее историю как деятель науки, который в критические моменты исторических судеб своей страны без колебания становился на ее защиту. Так было в истории с противогазом в первую мировую войну, с синтетическим бензином в гражданскую и авиационным топливом в Великую Отечественную войну. Зелинский в период 1941–1945 гг. – это не просто химик-исследователь, он был уже славой едва ли не самой большой в стране научной школы, исследования которой были направлены на разработку способов получения высокооктанового топлива для авиации, мономеров для синтетического
каучука.

Н.Н.Семенов (1896–1986)

4-й ученик. Николай Николаевич Семенов. Вклад академика Семенова в обеспечение победы в войне всецело определялся разработанной им теорией цепных разветвленных реакций. Эта теория давала в руки химиков возможность ускорять реакции вплоть до образования взрывной лавины, замедлять их и даже останавливать на любой промежуточной стадии. Исследования процессов взрыва, горения, детонации, проводимые Семеновым с сотрудниками, уже в начале 1940-х гг. привели к выдающимся результатам. Новые достижения во время войны в том или ином виде использовались в производстве патронов, артиллерийских снарядов, взрывчатых веществ, зажигательных смесей для огнеметов. Были проведены исследования, посвященные вопросам отражения и столкновения ударных волн при взрывах. Результаты этих исследований были использованы уже в первый период войны при создании кумулятивных снарядов, гранат и мин для борьбы с вражескими танками.

Демонстрируется фрагмент художественного фильма «Освобождение», где Гитлер осматривает пробоины в танках, сделанные нашими снарядами.

А.Е.Ферсман (1883–1945)

5-й ученик. Александр Евгеньевич Ферсман. Из выступления академика Ферсмана на антифашистском митинге советских ученых, 1941 г., Москва: «Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. Потребовался целый ряд новых металлов для авиации, для бронебойной стали, потребовались магний и стронций для осветительных ракет и факелов, потребовалось больше йода и еще длинный ряд самых разнообразных веществ. И на нас лежит ответственность за обеспечение стратегическим сырьем. Необходимо помочь своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтобы скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды».
Ферсман не раз говорил, что его жизнь – это история любви к камню. Он первооткрыватель и неутомимый исследователь апатитов на Кольском полуострове, радиевых руд в Фергане, серы в Каракумах, вольфрамовых месторождений в Забайкалье, один из создателей промышленности редких элементов.

С первых дней после начала войны Ферсман активно включился в перестройку науки и промышленности на военные рельсы. Выполнял специальные работы по военно-инженерной геологии, военной географии, маскировочным краскам, по вопросам стратегического сырья.

С.И.Вольфкович (1896–1980)

6-й ученик. Семен Исаакович Вольфкович. Крупнейший советский химик-технолог, был директором НИИ удобрений и инсектицидов, занимался соединениями фосфора. Сотрудники руководимого им института создавали фосфорно-серные сплавы для стеклянных бутылок, которые служили противотанковыми «бомбами», изготавливали химические грелки, которые использовались для обогрева бойцов дозоров. Санитарной службе требовались средства против обморожения, ожогов, лекарственные средства. Над этим работали сотрудники его института.

И.Л.Кнунянц (1906–1990)

7-й ученик. Иван Людвигович Кнунянц. Во время войны и после нее – профессор и заведующий кафедрой Военной Академии химической защиты. Премия, которой Иван Людвигович Кнунянц был удостоен в 1943 г., была присуждена ему за разработку надежного средства индивидуальной защиты людей от отравляющих веществ. Иван Людвигович является основоположником химии фторорганических соединений.

М.М.Дубинин (1901–1993)

1-й ученик. Михаил Михайлович Дубинин. Еще до начала Великой Отечественной войны на посту начальника кафедры и профессора Военной Академии химической защиты он проводил исследования сорбции газов, паров и растворенных веществ твердыми пористыми телами. Михаил Михайлович – признанный авторитет по всем основным вопросам, связанным с противохимической защитой органов дыхания.

Н.Н.Мельников (1908–2000)

2-й ученик. Николай Николаевич Мельников. С самого начала войны перед учеными была поставлена задача разработать и организовать производство препаратов для борьбы с инфекционными заболеваниями, в первую очередь с сыпным тифом, который переносят вши. Под руководством Мельникова было организовано производство дуста, различных антисептиков для деревянных деталей самолетов.

А.Н.Фрумкин (1895–1976)

3-й ученик. Александр Наумович Фрумкин. Выдающийся ученый, один из основоположников современного учения об электрохимических процессах, основатель советской школы электрохимиков. Занимался вопросами защиты металлов от коррозии, разработал физико-химический метод крепления грунтов для аэродромов, рецептуру для огнезащитной пропитки дерева. Вместе с сотрудниками разработал электрохимические взрыватели. Хочется привести слова Фрумкина на антифашистском митинге советских ученых в 1941 г.: «Я – химик. Позвольте мне сегодня говорить от имени всех советских химиков. Несомненно, что химия является одним из существенных факторов, от которых зависит успех современной войны. Производство взрывчатых веществ, качественных сталей, легких металлов, топлива – все это разнообразные виды применения химии, не говоря уже о специальных формах химического оружия. В современной войне немецкая химия подарила миру пока одну “новинку” – это массовое применение возбуждающих и наркотических веществ, которые дают немецким солдатам перед тем, как послать их на верную смерть. Советские химики призывают ученых всего мира использовать свои знания для борьбы с фашизмом».

С.С.Наметкин (1876–1950)

4-й ученик. Сергей Семенович Наметкин является одним из основоположников нефтехимической науки. Он успешно работал в области синтеза новых металлорганических соединений, отравляющих и взрывчатых веществ. Сергей Семенович отдал во время войны много сил для развития производства моторных топлив и масел, занимался вопросами химической защиты.

В.А.Каргин (1907–1969)

5-й ученик. Валентин Алексеевич Каргин. Исследования академика Валентина Алексеевича Каргина охватывают широкий круг вопросов, относящихся к физической химии, электрохимии и физикохимии высокомолекулярных соединений. Каргин разработал специальные материалы для изготовления одежды, защищающей от действия отравляющих веществ, принцип и технологию нового метода обработки защитных тканей, химические составы, делающие валяную обувь непромокаемой, специальные типы резин для боевых машин нашей армии.

Ю.А.Клячко (р. 1910)

6-й ученик. Юрий Аркадьевич Клячко. Профессор, замначальника Военной Академии химической защиты и начальник кафедры аналитической химии. Организовал из состава академии химической защиты батальон и был начальником боевого участка на ближайших подступах к Москве. Под его руководством была развернута работа по созданию новых средств химической обороны, в том числе по дымам, антидотам, огнеметным средствам.

Современный реактивный пехотный огнемет РПО-А

Химическое оружие – боевые отравляющие вещества

Учитель. Сейчас мы расскажем вам о более современном и страшном оружии – химическом. Предоставляю слово ученикам 10-го класса.
Формулы отравляющих веществ выполнены тушью на ватмане, схемы синтезов проецируются на экран через кодоскоп.
1-й ученик. 22 апреля 1915 г. во время сражения на реке Ипр (Бельгия) немецкие войска впервые применили отравляющее вещество, выпустив огромное ядовитое облако хлора. Так началась химическая война.
Уилфред Оуен был одним из почитаемых поэтов первой мировой войны. Вот отрывок из его стихотворения, посвященного описанию смерти солдата от отравления хлором во время газовой атаки. Названием стихотворения послужило начало строки, заимствованной у древнеримского поэта Горация: «Нет больше радости и чести, чем умереть за родину».

2-й ученик.

Согнувшись пополам, как нищие с мешками,
Спиной к преследующим вспышкам боя,
Хромая, кашляя надрывно, мы плелись
Устало к месту вожделенного покоя.
Шли, дремля на ходу, в грязи башмак теряя,
Покорно волоклись сквозь этот ад,
Брели на ощупь, позади не различая
Глухих разрывов газовых гранат.
Газ! Газ! Скорей! – Неловкие движенья,
Напяливание масок в едкой мгле.
Один замешкался, давясь и спотыкаясь,
Барахтаясь, как в огненной смоле,
В просветах мутного зеленого тумана,
Бессильный, как во сне, вмешаться и помочь,
Я видел только – вот он зашатался,
Рванулся и поник – бороться уж невмочь.
О, если б ты потом тащился вместе с нами
За той повозкой, куда кинули его,
Смотрел в лицо с разинутыми бельмами-глазами,
Не видящими больше ничего,
Слыхал, как от толчков повозки вновь и вновь
В забитых пеной легких клокотала кровь, –
Ты не посмел бы, друг мой, повторять
Избитой лжи, юнцов наивных распаляя:
«Нет больше радости и чести жизнь отдать,
За родину солдатом погибая!»

3-й ученик. В период первой мировой войны исследования выдающихся химиков Н.Д.Зелинского и Н.А.Шилова привели к разработке противогаза, который позволил сберечь жизни тысяч людей: потери от химического оружия намного превысили последствия самых тяжелых катастроф мирного времени.
В 1920–1930 гг. нависла угроза развязывания второй мировой войны. Крупнейшие мировые державы лихорадочно вооружались, наибольшие усилия для этого прилагали Германия и СССР. Однако, даже владея отравляющими веществами нового поколения, Гитлер не решился развязать химическую войну, вероятно, понимая, что последствия ее для сравнительно маленькой Германии и необъятной России будут несоизмеримы.

4-й ученик. После второй мировой войны гонка химических вооружений продолжалась на более высоком уровне. В настоящее время ведущие мировые державы не производят химического оружия, однако на планете скопились огромные запасы смертоносных отравляющих веществ, что представляет серьезную опасность для природы и общества.
На вооружение были приняты и хранятся на складах: иприт, люизит, зарин, зоман и еще один продукт, который принято обозначать американским шифром «VX». Рассмотрим их подробнее.

5-й ученик. Немецкий химик В.Мейер открыл тиофен и предложил Николаю Дмитриевичу Зелинскому осуществить синтез тетрагидротиофена. «Идя по пути такого синтеза, – писал Зелинский, – мною приготовлен был промежуточный продукт – дихлордиэтилсульфид, – оказавшийся сильным ядом, от которого я жестоко пострадал, получил ожоги рук и тела».
Иприт относится к кожно-нервным отравляющим веществам. Проникая через кожу, эта жидкость вызывает образование волдырей и труднозаживающих язв, поражает органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, кровеносную систему. При тяжелых поражениях спасти человека обычно не удается, а при поражении кожи пострадавший надолго теряет трудоспособность. Существует много методов промышленного синтеза иприта (уравнения реакций демонстрируются на экране):

Как видно из приведенных схем, применяемое сырье и относительная простота синтеза сделали иприт доступным для многих стран, обладающих достаточно развитой химической отраслью промышленности.
6-й ученик. Название другого отравляющего вещества – люизит.

Сырьем для получения люизита служат хлорид мышьяка(III) и ацетилен:

Это вещество разработали американские ученые как альтернативу немецкому иприту. Токсичное действие люизита аналогично действию иприта, но существенно слабее, а поражение им обычно заканчивается выздоровлением.

7-й ученик. Значительная часть погибших от химического оружия людей стала жертвами фосгена и синильной кислоты .

Фосген и синильная кислота – многотоннажные продукты химической отрасли промышленности. В основе технологии их получения лежат реакции, отвечающие схемам:

Фосген и синильная кислота при обычных условиях – газообразные вещества, поэтому они поражают человека через органы дыхания.

8-й ученик. В 1940–1950 гг. появилось новое поколение отравляющих веществ – нервно-паралитического действия. Все вещества с таким действием относятся к фосфорорганическим соединениям. Это эфиры фосфорной и алкилфосфоновых кислот.
Первым фосфорорганическим отравляющим веществом был табун. Дальнейшие исследования привели к разработке групп алкиловых эфиров фторфосфоновых кислот, среди которых наиболее токсичными оказались зарин и зоман.

Фосфорорганические отравляющие вещества вызывают сокращение мышц, судороги, сужение зрачков, а затем и смерть.

9-й ученик. Наиболее простым с технологической точки зрения является производство зарина. На схеме представлен один из вариантов синтеза зарина, разработанный в Германии во время второй мировой войны:

Аналогичным путем можно получить зоман, используя на последней стадии вместо изопропилового спирта 3,3-диметилбутанол-2.

10-й ученик. В 1956 г. шведский биохимик Л.Таммелин синтезировал тиохолинфосфонаты – вещества, отвечающие общей формуле:

Эти соединения оказались чрезвычайно токсичными: одна капля вещества, попавшая на кожу, вызывала смертельное отравление. Все исследования, связанные с соединениями этого класса, были сразу засекречены, и вскоре в США было организовано промышленное производство такого фосфорорганического вещества под шифром «VX» c составом: R = метил, R " = этил,
R "" = изопропил. В 1960-е гг. VX-газы заняли ведущее место в арсеналах супердержав. Запасы его оказались настолько огромными, что промышленное производство в США в 1969 г. было прекращено.

11-й ученик. На сегодняшний день среди запасов химического оружия, хранящегося на военных складах, в основном находятся нервно-паралитические отравляющие вещества
(около 32 тыс. т), кожно-нервные отравляющие вещества (около 6 тыс. т).
Применение химического оружия в наши дни совершенно исключено, поэтому необходимо было решить вопрос о его дальнейшей судьбе.
Принято решение уничтожить химическое оружие. В первой половине XX в. его либо топили в море, либо закапывали в землю. Какими последствиями чреваты такие захоронения, пояснять не надо. Сейчас отравляющие вещества сжигают, но и здесь есть свои недостатки. При горении в обычном пламени концентрация ядов в отходящих газах в десятки тысяч раз превышает предельно допустимую. Относительную безопасность дает высокотемпературный дожег отходящих газов в плазменной электропечи (метод, применяемый в США).

12-й ученик. Другой подход к уничтожению химического оружия заключается в предварительном обезвреживании отравляющих веществ. Образовавшиеся нетоксичные массы можно сжечь, а можно перевести в твердые нерастворимые блоки, чтобы затем эти блоки захоронить в специальных могильниках или использовать в дорожном строительстве.

Учитель. В настоящее время широко обсуждается концепция уничтожения отравляющих веществ непосредственно в боеприпасах, предлагается переработка нетоксичных реакционных масс в химическую продукцию коммерческого назначения. Пока же у правительства нет денег не только на уничтожение химического оружия, но и на научные исследования в этой области. И в XXI век мы входим с тяжелым наследием прошлого. Хотелось бы надеяться, что трезвый ум возьмет верх над алчностью. Пусть мощь этой прекрасной науки – химии – будет направлена не на разработку новых отравляющих веществ, а на решение глобальных общечеловеческих проблем.
Завершим мы нашу конференцию символическим салютом в честь тех, кто сделал все возможное и невозможное для приближения победы над фашизмом.
Звучит песня «День Победы». На лабораторном столе учащиеся демонстрируют «салют».

Опыт. Перемешать на листе бумаги по 3 ложечки KMnO 4 , порошка угля, порошка железа. Полученную смесь высыпать в железный тигель и нагреть в пламени спиртовки. Начинается реакция, смесь выбрасывается из тигля в виде множества искр.

ЛИТЕРАТУРА

Химия (ИД «Первое сентября»), 2001, № 7; 1999, № 16;
Фримантл М . Химия в действии. Т. 2. М.: Мир, 1998, с. 258;
Химия в школе, 1985, № 1, 2; 1984, № 6; 1995, № 4; 1996, № 1.