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军事武器中的化学知识

来源:未知作者:陈恒 点击:所属专题: 化学武器
一、武器的灵魂——火药 军事上所用的黑火药成分是:硝酸钾占75%,硫占10%,木炭占15%。黑火药极易剧烈燃烧,其燃烧反应式是:2KNO 3 +S+3C== K 2 S+N 2 ↑+3CO 2 ↑ 它在燃烧时可放出大量热,并使生成的气体体积膨胀24 倍。如果这个反应是在很小的密闭容器中进

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 一、武器的灵魂——火药
  军事上所用的黑火药成分是:硝酸钾占75%,硫占10%,木炭占15%。黑火药极易剧烈燃烧,其燃烧反应式是:2KNO3+S+3C== K2S+N2↑+3CO2
  它在燃烧时可放出大量热,并使生成的气体体积膨胀24 倍。如果这个反应是在很小的密闭容器中进行,便会导致猛烈的爆炸。比黑火药爆炸威力更大的烈性炸药,一般是含硝基的化合物。用苯酚制成的“苦味酸”(三硝基苯酚)就是“黄色炸药”,其生成的反应属于有机化学中的取代反应。
  丙三醇俗称甘油,在军事上用它来大量制造军事武器中的化学知识硝化甘油,硝化甘油便是一种烈性炸药的主要成分,其反应式:C3H5(OH)3+3HO-NO2 →C3H5(ONCO3)3+3H2O
  甲苯经硝化反应后,可制成三硝基甲苯,其反应式为C6H5CH3+3HNO3→ C6H2CH3(NO2)3+3H2O
  三硝基甲苯便是烈性炸药TNT。硝酸钠也是一种烈性炸药,如若突然加热到高温或受到猛烈撞击时,便会发生爆炸性分解:2NH4NO3 === 2N2↑+O2↑+4H2O
  无烟火药则是用棉花(主要成分是纤维素)经过硝化反应后制成的,它的化学名称为纤维素三硝酸酯。
  二、迷人的“云海”——烟幕弹
  当装有白磷的烟雾弹引爆后,白磷便会迅速地在空气中燃烧起来:4P+O2==2P2O5 其生成物又会进一步与空气中的水分发生化学反应生成偏磷酸HPO3和磷酸H3PO4。这些酸液微滴与一部分尚未反应的白色小颗粒P2O5 悬浮在空气中,便构成了“云海”。
  四氯化硅这种物质极易水解成硅酸和盐酸。液态的四氯化锡在空气中也会“冒烟”,这是因为它发生水解而生成氯化氢酸雾。因此,它们在军事上都用来制造烟幕弹,一定形成更能迷惑敌人的白雾。在第一次世界大战期间,英国人就曾用飞机向自己的军舰投下了含有四氯化硅和四氯化锡的烟幕弹,从而巧妙地把自己的军舰隐蔽起来,因此避免了敌机的轰炸。现在有些新式坦克中所放射的烟幕不仅能很好地隐蔽自己,并且这种烟幕还具有躲避红外激光、微波等侦察的功能。
  三、空中的“火神”——燃烧弹
  用一种能与汽油结合成胶状物的粘合剂,可以制成凝固汽油弹。为了攻击水中的目标,有的凝固汽油弹里添加进活泼的碱金属和碱土金属钾、钙、钡,那么一遇水就会激烈反应而产生可燃性的氢气:Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2
  此外,铝粉和氧化铁也能发生非常壮观的铝热反应,其烈焰火光曾使不少人为之惊叹。其反应式为:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe,放出热量
  这个反应所释放出的热量,竟然能使置换出的铁熔化成红色的液态铁。军事上正是利用了这一性质,制成了让威震沙场的坦克也望而生畏的铝热剂燃烧弹。铝热剂燃烧弹的独特之处,我们可以从化学方程式得知,它即使没有空气的帮助,也照样能燃烧。
  四、照明弹和催泪弹
  照明弹中通常装有镁铝和硝酸钠、硝酸钡等物质。照明弹在引爆后,金属镁在空气中迅速燃烧,它能产生几千度的高温,并释放出含有紫外线的耀眼白光。反应后所放出的热量可导致硝酸盐立即分解:NaNO3 ==2NaNO2+O2↑,产生的O2,又进一步加速了镁、铝的燃烧反应,从而使照明弹的亮度更加夺目。
  在催泪弹中装有极易挥发的液溴,溴具有奇臭的气味,并且毒性也很大,溴蒸气能剧烈刺激人的敏感部位——眼、鼻等器官的粘膜,催人泪下,使人浑身难受。有的催泪弹,其中还装有刺激性化学毒剂西埃斯。当人吸入这种毒剂后,便会引起大量的流泪,剧烈咳嗽,喷嚏不止,让人难以忍受,严重时还可引起死亡。
  五、可怕的魔影——化学武器
  1915 年4 月22 日,德国军队在比利时战场上第一次大规模使用了化学武器——氯气,英法联军有一万五千人中毒,其中造成了五千人的身亡。
  带有苦杏仁味的氢氰酸(HCN)是杀人不见血的“魔王”。在第二次世界大战中,德国法西斯在波兰境内的奥斯威辛集中营,曾用这种易挥发的毒剂杀害了几百万难民。
  在现代化学武器库中,还有许多“魔王”,像能散发诱人苹果香味的神经性毒剂沙林;能使全身糜烂的毒剂芥子气,还有使人窒息死亡的“光气”;破坏人的中枢神经系统的高级调节功能的毒剂。
  二元毒气弹号称为第二代化学武器。这是两种被分开时的无毒化学品,而引爆后二种无毒物质会立即化合形成毒气。为了防御化学武器,军事家们使用具有一定滤毒作用的泥土小颗粒,制造了最原始的防毒口罩。后来又根据碳酸钠、军事武器中的化学知识硫代硫酸钠与氯气发生反应的原理:
  2Na2CO3+Cl2+H2O=2NaHCO3+NaCl+NaClO
  Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl
  设计了浸过这两种溶液的棉布防毒口罩,在1916年,根据活性炭具有吸附性极强的特点而发明了世界上第一个带有眼窗面罩的防毒面具。这种内装活性碳的防毒面具能抵抗芥子气、沙林和路易氏气等多种化学毒剂的进攻,它曾在第二次世界大战中拯救了成千上万人的生命。但防毒面具中为什么还要装有过氧化钠呢?请看反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
  在现代的军队中不仅有新颖的透气防毒衣,而且还配备有现代化的毒剂警报器和用激光来报警的化学侦毒车。
  实际上,在军事领域中无处不存在化学。例如:利用金属的焰色反应的特征,便可制造出瑰丽多彩的信号弹。锶的焰色反应呈洋红色,因此利用硝酸锶来制造红色信号弹,用硝酸钾可以制造紫色的信号弹。
具有坚强性格的未来“第三金属”——钛,能制造飞机、火箭,还能制造坦克、军舰、核潜艇等。钛没有磁性,磁性水雷对这种潜艇完全无能为力。
  神奇的雷达是飞机的“照妖镜”,然而一种叫铁氧体的化学涂料,它能吸收雷达波,因此对涂有这种化学涂料的“隐身飞机”明察秋毫的雷达,也只能“视而不见”。
  气象武器(AgI或干冰制成)便是用飞机进行人工催化降雨作业,让敌方区域形成暴雨,造成洪水,冲毁桥梁、破坏堤坝,导致道路泥泞、交通阻塞,从而达到削弱敌军战斗力的目的。
  由此可见,化学学科已渗透到军事的各个领域中,军事武器中件件都有化学知识在起作用。

(责任编辑:化学自习室)
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