Металлы тоже воевали

 Министерство образования Ставропольского края

ГБПОУ  «Ставропольский региональный многопрофильный колледж»  

(«Оценка значения химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны»)

Выполнил:

 обучающийся гр. П-11

Семенов Дмитрий

Руководитель:

преподаватель химии и биологии Ракчеева Н.А.

г. Ставрополь, 2018

Содержание:

Введение………………………………………………………………………..3

1.Физические свойства металлов……………………………………………..4

2.Значение химических элементов- металлов в истории Великой Отечественной войны………………………………………………………….5

Заключение …………………………………………………………………….9 Интернет- источники…………………………………………………………..9

«МЕТАЛЛЫ ТОЖЕ ВОЕВАЛИ»

 («Оценка значения химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны»)

Введение

Приближается День Победы. Это один из самых волнующих праздников в нашей стране. 9 мая 1945 года, окончилась Великая Отечественная война. Наш народ отстоял свою землю. Тогда, в мае 1945 года, перестала литься кровь защитников Родины и народ стал возвращаться к забытой и дорогой мирной жизни.
В памяти каждого  остался этот день всенародного ликования, радости, но радости со слезами на глазах…(видеофрагмент «День Победы»).
Советские ученые внесли свой вклад в победу над фашистской Германией. Ученые-химики создавали новые способы производства взрывчатых веществ, топлива для реактивных снарядов “Катюш”, высокооктановых бензинов, каучука, материалов для изготовления броневой стали, легких сплавов для авиации, лекарственных препаратов.

Целью   данной работы  является сбор, систематизация и анализ информации о химических элементах-металлах, которые  помогали  ковать победу над фашистской Германией.

 Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

 - подбор и анализ литературы с фактами  использования  металлов в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками;

-  изучение  физических свойств металлов;

- оценка значения химических элементов-металлов в истории Великой Отечественной войны.

Актуальность: данная работа способствует воспитанию гражданства и патриотизма, любви к родной стране, развитию чувства гордости за победителей войны.

     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 (видеофрагмент «Начало войны»).

Вместе с солдатами в сорок пятом победили рабочие и мастера, инженеры, доктора наук, военные медики и сугубо гражданские химики.

     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.
К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие

концентрированную серную кислоту, бертолетову соль, сахарную пудру. 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.

Много  ребят 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. При взрыве бомбы происходят следующие химические реакции:

4Al + 3O2 = 2Al2O3,

2Mg + O2 = 2MgO,

3Fe3O4+ 8Al= 9Fe+ 4Al2O3.

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

Mg + 2Н2O = Mg(ОН)2 + Н2 .

Сегодня мы знаем не только о средствах химической защиты, о зажигательных смесях, но и о значении химических элементов- металлов в истории Великой Отечественной войны, как помогали металлы ковать победу  над фашистской Германией.

Применение металлов и их сплавов в Великой Отечественной войне было основано на их физических свойствах.

1.Физические свойства металлов:

1. Агрегатное состояние. В основном, все твердые вещества, имеют металлическую кристаллическую решетку. Исключение, ртуть – жидкая.

2. Температуры кипения и плавления разнообразны. Температура плавления ртути – 39 градусов Цельсия, галлия – 29,8 (плавится в руках), у цезия – 28, вольфрам – 3390 градусов Цельсия, это самый тугоплавкий металл, используется в нитях элктроламп.

3. Твердость.  Самые мягкие – щелочные металлы и свинец, режутся ножом. Самый твердый – хром, царапает стекло.

4. Плотность. Литий – самый легкий металл, осмий – самый тяжелый. Плотность легких металлов ниже 5 г/см.куб, тяжелых – больше 5.

5. Электропроводность и теплопроводность. Благодаря свободным электронам, в кристаллической решетке металлы проводят электрический ток. Самые лучшие проводники – серебро, медь, золото, алюминий, железо. Худшие проводники – ртуть, свинец, вольфрам. Теплопроводность соответствует электропроводности.

6. Ковкость, пластичность, прочность. При механическом воздействии происходит смещение слоев атомов, благодаря свободным электронам, разрыва связей не происходит. Высокая пластичность у золота, серебра, меди, олова, железа, алюминия.

7. Металлический блеск, серый цвет, непрозрачность.

2.Значение химических элементов- металлов в истории Великой Отечественной войны

Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Сплавы железа в виде броневых плит и литья толщиной 10-100 мм использовались при изготовлении корпусов и башен танков, бронепоездов.Сколько этого металла было выброшено в бомбах, минах и гранатах! Чтобы судить о расходах железа в минувшей войне назовем одну цифру: 1000000 бомб сброшенных фашистской авиацией на Сталинград. Но железо – не только война, разрушение; железо – металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.

Алюминий называют крылатым металлом, т.к его сплавы с магнием, марганцем, бериллием, натрием, кремнием, используются в самолетостроении. Тончайший алюминиевый порошок использовался для получения горючих и взрывчатых смесей. Об этом можно судить по рассказу о зажигательных бомбах. Алюминий использовали для активной защиты самолетов. Так при отражении налетов авиации на Гамбург, операторы немецких радиолокационных станций обнаружили на экранах приборов неожиданные помехи, которые делали невозможным распознавание сигналов от приближающихся самолетов. Помехи были вызваны лентами из алюминиевой фольги, которые сбрасывали самолеты союзников. При налетах на Германию было сброшено примерно 20 тысяч тон алюминиевой фольги. В годы войны инженером Головкиным был разработан непрерывный способ производства литой алюминиевой проволоки диаметром до 9мм. Потребность в ней была громадной. Каждому, кто летал на самолете, приходилось видеть бесконечные ряды заклепок на крыльях и фюзеляже. Так вот на истребители военного времени их число доходило до 2тыс. штук, а на бомбардировщике даже до миллиона.

Свинец. С изобретением огнестрельного оружия на изготовление пуль для оружий, пистолетов и картечи, для артиллерии стали расходовать много свинца. Свинец – тяжелый металл, его плотность 11,34 именно это обстоятельство послужило причиной массового использования свинца в огнестрельном оружии.

И сейчас пули отливают из свинца, лишь оболочку делают из других, более твердых металлов. Любая добавка к свинцу увеличивает его твердость. В свинец, идущий на изготовление шрапнелей, добавляют до 12% сурьмы, а в свинец ружейной дроби 1% мышьяка. Свинец не раз решал судьбу грандиозных военных баталий, за что его стали называть “смертоносным” металлом.

Никель. На службу войне были поставлены и другие металлы. В первой половине прошлого столетия никель добывался в небольших количествах и стоил очень дорого. Он считался, поэтому ювелирным металлом. Позднее никель стали добавлять в стальную броню.

Без никеля нет брони. Без брони нет танков. Без танков нет победы на военных дорогах второй мировой войны.

Когда советские танки Т-34 появились на полях сражений, немецкие специалисты были поражены неуязвимостью их брони. По приказу из Берлина первый же захваченный Т-34 был доставлен в Германию. Здесь за него взялись химики. Они установили: что русская броня содержит большой процент никеля, что делает ее сверхпрочной. Недостаток никеля в стали привел к тому, что в 1944 г. имперские военные заводы вынуждены были изготовлять танковую броню повышенной толщины и “тигры”, и “пантеры”, “фердинанды”, одетые в нее, оказывались тяжелее и слабее советских танков и самоходок. Броня с повышенным содержанием никеля не только оказалась самой прочной, но и имела самые выгодные углы наклона, поэтому была неуязвимой.

Тепло отозвался о танке Т-34 прославленный маршал И.С. Конев. Он писал:

“ Не было лучшей боевой машины ни в одной армии. До самого конца войны Т-34 оставался непревзойденным. Как мы были благодарны за него нашим уральским рабочим и инженерам!”

 Медь. В годы ВОВ главным потребителем меди была военная промышленность. Сплав меди (90%) и олова (10%) – пушечный металл. Гильзы патронов и артиллерийских снарядов обычно желтого цвета. Они сделаны из латуни – сплава  меди (68%) с цинком (32%). Большинство артиллерийских латунных гильз используется неоднократно. В годы войны в любом артиллерийском дивизионе был человек (обычно офицер), ответственный за своевременный сбор стреляных гильз и отправку их на перезарядку. Высокая стойкость против разъедающего действия соленой воды характерна для морских латуней. Это латуни с добавкой олова. Металлы: олово, цинк и медь – образуют бронзу. Из бронзы во всем мире изготавливают памятники воинам. В Трептов-парке в г.Берлине у памятника воинам Советской Армии, павшим при штурме столицы фашисткой Германии, отлиты 5 огромных (до 5 м в диаметре  бронзовых венков, лежащих на братских могилах).

Литий. 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.

Магний. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем использовали в годы войны для изготовления осветительных и сигнальных ракет, зажигательных бомб. При поджигании магния образуется  очень яркое, ослепительно белого цвета пламя, за счёт которого удаётся в ночное время осветить значительную часть территории. Лёгкие и прочные сплавы магния с медью, алюминием, титаном, кремнием, находят широкое применение в ракето-, машино-, самолетостроении. Из них готовят шасси и стойки шасси для военных самолётов, отдельные детали для корпусов ракет.

Молибден. Стали с добавкой молибдена очень прочны, из них отливали стволы орудий, винтовок, ружей, детали самолётов, автомобилей.

Серебро. Серебро в сплавах с индием использовалось для изготовления прожекторов противовоздушной обороны.

Лантан. Из него также изготавливали специальные артиллерийские снаряды, которые во время полета при трении о воздух, искрят. Лантановые стёкла применяли в полевых оптических приборах.

Вольфрам. Вольфрам – ценный стратегический материал, из вольфрамовых сплавов изготавливали танковую броню, оболочки торпед и снарядов, детали двигателей самолетов.

Из ванадиевой стали изготавливали облегчённые автомобили, солдатские каски, шлемы, броневые плиты на пушках.

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

Кобальт применяют при создании жаропрочных сталей, которые идут на изгтовление деталей авиационных двигателей, ракет.

Хром придаёт стали твёрдость и износоустойчивость. Хромом легируют пружинные и рессорные стали, применяемые в автомобильной, бронетанковой, ракетно-космической и других видах военной технике.

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.

 И, конечно же, Великая победа это заслуга не только металлов. Не нужно забывать людей, которые впервые применили эти металлы и добились введения в производство изделий из их сплавов. Мы склоняем головы перед светлой памятью о тех, кто не вернулся с войны.

    На митинге советских ученых в 1941 году академик А.Е. Ферсман сказал: “Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. Потребовался целый ряд новых металлов для авиации, бронебойной стали; магний, стронций для осветительных ракет и факелов; больше йода и самых разнообразных веществ. 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”.

Заключение:

  На основании проделанной  работы мы  пришли к  следующему выводу:

1.Химические элементы-металлы нашли широкое применение на войне, помогали  ковать победу над фашисткой Германией:

 - бутылки с горючей смесью

 - зажигательные бомбы

 - осветительные ракеты

 - порох

 - шары с водородом

 - дымовые завесы

 2.Металлы можно назвать «солдатами» Победы, можно сказать, что они тоже воевали, воевали при помощи своих свойств, но…

Только ум, находчивость, самоотверженный труд наших ученых-химиков  и простых людей 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.

Мой прадедушка  Голубец Иван Андрианович 1914г. рождения на начало войны проживал в с. Соломенском Степновского района  Ставропольского края.  Он закончил летную академию и в первые  дни войны был призван в армию.  Служил в Белоруссии, защищая  небо  над  Брестом. Через несколько месяцев  погиб, не вернувшись с задания. Посмертно  был награжден Орденом Красного знамени. Я их никогда не  видел своего прадеда, но горжусь им и храню память о нем.

Мы склоняем головы перед светлой памятью тех, кто не вернулся с войны, кто сделал все возможное и невозможное для приближения победы над фашисткой Германией.

Используемые Интернет-источники:

1. http://area7.ru/metodic-material.php?5685
2. http://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2015/01/13/metally-tozhe-voevali
3. http://refdb.ru/look/1112229-pall.html