исследовательские работы моих учеников

Муниципальное Бюджетное общеобразовательное учреждение лицей №3 муниципального района Учалинский район Республики Башкортостан

Исследовательская работа

по химии

« Значение научных  открытий учёных-химиков  в  годы  Великой Отечественной  Войны»

Выполнила:  ученица 8Г класса

МБОУ Лицей№3

Сингизова Регина

Руководитель: учитель химии

   Гатауллина Ю.Т.  

г.Учалы

2015

« ЗНАЧЕНИЕ НАУЧНЫХ  ОТКРЫТИЙ УЧЁНЫХ-ХИМИКОВ

В  ГОДЫ  ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ  ВОЙНЫ»

Введение.

Гипотеза:

Учёные – химики внесли огромный вклад в победу советского народа в Великой Отечественной войне.

Проблема:

Способствовали ли советские учёные – химики победе Советского Союза над фашистской Германией.

Объект исследования:

Изучение научно – изобретательской деятельности учёных – химиков.,

Предмет исследования:

Научные разработки в области химии во время Великой Отечественной войны.

Цель:

Доказать неоценимый вклад советских учёных в победу СССР.

Практическая часть:

Лабораторно подтвердить что адсорбирующий компонент противогаза в действительности так хорош.

“…наука есть источник высшего блага человечества
в периоды мирного труда, но она и самое грозное
оружие защиты и нападения во время войны”.
Н.Д. Зелинский

70 лет, почти целая жизнь поколения людей, прошла с того памятного дня – 9 мая 1945 года. Страшные годы Великой Отечественной Войны – святые страницы истории нашей Родины. Их нельзя переписать заново. В них боль и печаль, величие подвига человеческого. И будь то химик или математик, биолог или географ, каждый учитель должен рассказать правду о войне. В годы войны в Вооруженных силах СССР имелись химические войска, которые поддерживали высокую готовность противохимической защиты частей и соединений действующей армии на случай применение фашистами химического оружия, уничтожали врага с помощью огнемётов и осуществляли дымовую маскировку войск. Химическое оружие – это оружие массового уничтожения, это отравляющие вещества и средства их применения; ракеты, снаряды, мины, авиационные бомбы с зарядом отравляющих веществ.                                                                                      В 1925 году в г. Женеве был подписан Женевский протокол, запрещающий применение химического оружия…

         На рассвете 22 июня 1941 года без объявления войны, германская армия обрушилась всей мощью на советскую землю. Тысячи артиллерийских орудий открыли огонь по советской территории. Авиация атаковала аэродромы, военные  гарнизоны, узлы связи, командные пункты Красной Армии, крупнейшие промышленные объекты Украины, Белоруссии , Прибалтики. Началась Великая Отечественная война советского народа. Она продолжалась 1418 дней и ночей - почти 4 героических и трагических года.  В это тяжелое время  трудился весь советский народ. Усиленные работы проводились как на фронте, так и в тылу.  В эти дни вместе с советским народом и его героической армией сражались и люди науки, бесконечно преданные своему делу и великой Родине. Все основные направления научных исследований были сориентированы на разгром врага. Ученые-химики играли очень важную роль в научно- изобретательской  деятельности.  

Разработки, направленные на улучшение технологий для фронта.

Николай Дмитриевич Зелинский  (6 февраля) 1861, Тирасполь, Херсонская губерния — 31 июля 1953, Москва)  был замечательным ученым-химиком и большим патриотом своей Родины. В годы первой мировой войны он предложил использовать для адсорбции ядовитых газов активированный уголь. Изобретенный противогаз Зелинского оказался намного лучше всех известных средств защиты. В начале второй мировой войны он усовершенствовал свой противогаз.

22 апреля 1915 года в 3 часа 30 минут у бельгийского города Ипр немцы впервые в истории применили химическое оружие против изготовившихся к наступлению англо-французских войск. Это был хлор. Хотя его и трудно отнести к боевым отравляющим веществам, 1-я французская армия понесла массовые потери. От удушливого, вызывающего мучительный кашель газа не было спасения. Он проникал в любую щель. 5 тысяч солдат и офицеров погибли на позициях. Еще 10 тысяч навсегда потеряли здоровье, боеспособность. 
Вскоре, 31 мая 1915 года, газобалонной атаке в районе Болимова, что близ Варшавы, подверглись русские войска. На участке фронта в 12 километров немцы выпустили 264 тонны хлора. Пострадали 8.832 человека, 1.101 из них – погибли. 
Во всем мире начали искать средства спасения от нового вида оружия, представлявшего невиданную до этого опасность. Те аппараты для очистки воздуха, которые ранее применялись в промышленности, в боевой обстановке не спасали. Однако, еще с июня 1915 года, спасение предлагал профессор Николай Дмитриевич Зелинский. Самым эффективным абсорбентом ядовитых газов он считал древесный уголь. Зелинский нашел способы его активизации, то есть значительного повышения пористости. Один грамм активированного угля с чрезвычайно развитой капиллярностью имел поглощающую поверхность в 15 квадратных метров.  О самом Зелинском и его работе над противогазом рассказывает в своей статье кандидат химических наук Б. Степанов :

«Мировая война 1914 года застала Николая Дмитриевича Зелинского в более чем скромной обстановке — в мало приспособленной для научной работы лаборатории Министерства финансов в Петербурге, куда вынужден был устроиться ученый с мировым именем после ухода из Московского университета. События войны неожиданным образом отразились на направлении научных исследований знаменитого химика. В начале 1915 года весь мир был потрясен известием о том, что, нарушив международные договоры, немцы сначала на французском, а затем на русском фронте применили отравляющие газы. Сообщения об огромных потерях, которые несли неподготовленные войска от этого нового вида оружия, создали уныние и растерянность на фронте и в тылу. Начались лихорадочные поиски средств борьбы с отравляющими веществами.

…в России был создан знаменитый универсальный противогаз Зелинского. Но хотя работы над противогазом закончились еще в середине 1915 года, на вооружение русской армии он поступил лишь в феврале 1916 года.»

Предложение Зелинского не сразу встретило поддержку. Начальник санитарной и эвакуационной части русской армии принц Ольденбургский сначала пытался наладить массовый выпуск противогазов собственной конструкции. Его аппарат выходил из строя даже после ряда тренировок. 
Под давлением Генштаба, членов Государственной Думы и Государственного совета был-таки принят на вооружение противогаз Зелинского. Его проверка в боевых условиях доказала высокую надежность. Имя русского профессора обрело всемирную известность. Образцы его противогаза были направлены в союзнические армии. В конечном итоге те принципы, которые внедрил в фильтрующем противогазе Николай Дмитриевич, стали общепринятыми.  

 Человек, который спас жизни тысячам солдат, неоднократно подвергавшийся гонениям со стороны царского правительства, всегда был большим жизнелюбом и неутомимым тружеником. Удивительно представлять великого ученого, сидящего в лабораторном халате за рабочим столом, на котором рядом с химическими журналами аккуратно лежат томики Льва Толстого, Гоголя, Достоевского. Но еще более поразительно, что после напряженного рабочего дня, насыщенного преподаванием в университете, лабораторными занятиями с многочисленными обожающими его студентами, консультациями заводским инженерам и работникам главков и наркоматов, профессор снимает лабораторный халат, вещает его в шкаф, окидывает усталым взглядом свой кабинет, думая о том, как много еще необходимо успеть (и успеет он очень многое за 92 года). Он гасит свет, проходит пустой холл университета, а за ним… глоток свежего воздуха вечерней Москвы. Профессор улыбается и бодрым шагом направляется на спектакль во МХАТ, растворяясь в огнях города…

А напоследок приведу воспоминания человека, лично участвовавшего в испытаниях противогаза –личного ассистента Зелинского С.С. Степанова 

...Кто только не был тогда изобретателем [противогаза]! Все были. Ленивый разве не был изобретателем, а то кто очки нес на испытание, кто зажим для носа, кто дудку для дыхания с клапаном. А все – ничего подобного противогазу Зелинского. 

...Когда принц Ольденбургский был по делу о противогазах вызван в Ставку, то и Николай Дмитриевич был приглашен туда поехать и взял меня с собой для испытания наших противогазов. 
Мы ехали с поездом принца Ольденбургского до Минска. 
В Минске ждали оборудования вагона под камеру с удушливыми газами. 

На следующий день по прибытии, осмотрев маску и респиратор, я перепробовал дыхательные и выдыхательные его способности, приучаясь быстро одевать и снимать на случай спроса или показа. В общем, я готовился к великому делу, зная, что и в ставке придется с этим же прибором выступать, и в камере находиться. 
Наступало время входа в камеру. Пришел ко мне Николай Дмитриевич, я взял наш противогаз, и мы подошли к назначенному вагону. Здесь уже все были в сборе. 

Начальники во главе с Ольденбургским с любопытством следили за ходом процедуры. Дали знак идти в камеру. Не торопясь, аккуратно надел я маску и быстро вошел в вагон. За мною вошли в масках студенты и преподаватели Горного института. 
Много ли, мало ли прошло времени, но "горняки" постепенно и поодиночке выходили из вагона. Оставшийся последний "горняк" со мною недолго пробыл, что-то повертел пальцем возле носа и тоже ушел, я продолжал находиться в одиночестве. Потом слышу стук в двери: 
- Выходи! 
Я молчал, думал, что будет дальше? 
- Да выходи же!.. 
Я продолжал молчать. 
Смотрю, входит ко мне в вагон кто-то в маске, берет меня за рукав пальто и тащит к дверям: 
- Да ну же... выходи! 
Вижу, дело до драки доходит, я повиновался. 
Моего выхода ожидали серьезные лица присутствующих. Каждый осматривал меня с ног до головы, а когда я снял маску, то убедился в полученном ими впечатлении. 

...На следующий день после испытания противогаза в ставке Николай Дмитриевич получил официальное извещение: приказом военного министра вся армия должна быть в кратчайший срок снабжена противогазами "Зелинский-Кумант". 

("Ученые записки Московского университета", 1934, вып. 3)

Противогаз Зелинского-Кумманта — первый противогаз, обладающий способностью поглощать широкую гаммуотравляющих веществ, разработанный профессором Н. Д. Зелинским и технологом завода «Треугольник»М. И. Куммантом в 1915 году. Модель Зелинского-Кумманта была усовершенствована И. Д. Аваловым и поставлена в массовое производство (для армии было заказано около 1 млн экземпяров). После начала использования подразделениями русской армии, участвовавшими в Первой мировой войне, данной модели противогаза, людские потери от газов противника резко снизились.

«Влажные маски» (повязки, пропитанные раствором гипосульфита, фенолята натрия, уротропина и т. п.) основывались на химическом связывании отравляющих веществ и широко применялись на фронтах Первой мировой войны. Однако, помимо очевидных сложностей с использованием в боевых условиях, даже при использовании «универсальной пропитки» они помогали лишь от узкого спектра газов (коих уже к 1915 году использовалось несколько десятков). Поэтому химики воюющих сторон активно искали неспецифические адсорбенты, обладающие наибольшей поглощающей способностью. Немцы использовали кизельгур с пемзой, специалисты из Горного института — смесь гашеной извести с едким натром (натронную известь). После многочисленных экспериментов Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать активированный берёзовый или липовый уголь.

Уже летом 1916 года было окурено несколько сот тысяч солдат, а всего армия получила 5 030 660 противогазов, и с весны 1917 года в боевых частях действующей армии других противогазов не было.

Практическая часть

     Цель: Проверить действие активированного угля как сорбента. Убедиться в правильности выбора ученого.

   Гипотеза: Активированный уголь будет хорошо очищать водные растворы от примесей. Активированный уголь очистит воздух.

       Основой моего исследования являются лабораторные опыты, которые должны рассказать о свойствах активированного угля. Так что же такое активированный уголь? Это пористое вещество, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения.

       Я провела ряд лабораторных опытов.

    Опыт 1 направлен на решение следующей задачи: задерживает ли активированный уголь механические загрязнения? Загрязненную воду пропустила через три фильтра: лабораторный фильтр, фильтр с углем и фильтр с ватой. Результат показал, что ватный фильтр лучше очищает  воду от механических загрязнений.

    Опыт 2 направлен на решение следующей задачи: задерживает ли угольный фильтр кислоты? В данном случае я использовала серную кислоту. Я смешала воду с кислотой и пропустила через фильтр с углем. Результат показал, что фильтр частично пропускает кислоту.

    Опыт 3 помог решить следующую задачу: задерживает ли угольный фильтр щёлочи? В данном случае я использовала гидроксид натрия. Я добавила в воду гидроксид натрия и пропустила через угольный фильтр. Результат показал, что при применении угольного фильтра не происходит очищение жидкостей от щёлочи, т.е. в очищенной воде обнаружено наличие гидроксида натрия.

     С помощью четвертого опыта я выясню, на самом ли деле активированный уголь хорошо очищает воздух. Я попробую приготовить бурый газ. Для этого медную проволоку помещу в концентрированную азотную кислоту и подогрею на огне. Мы видим, что выделился газ ярко-бурого цвета.

Cu +4 конц.HNO3 →Cu (NO3)2  + 2NO2 +2H2O 

Этот газ должен выделиться из пробирки, но активированный уголь поглощает его. На данном лабораторном опыте  я доказала, что уголь может очищать воздух, впитывая в себя вредные вещества.

Заключение

Таким образом, мы пришли к выводу, что победа советского народа немыслимо без разработок ученых-химиков. Благодаря их активной работе СССР не только догнал, но и перегнал фашистскую Германию по оружию, военной технике, обороне и др. На счету ученых-химиков тысячи спасенных жизней и огромная помощь фронту в целом.

    Противогаз Зелинского-Кумманта первый противогаз, обладающий способностью поглощать широкую гамму отравляющих веществ, разработанный профессором Н.Д.Зелинским и технологом завода «Треугольник» М.И.Куммантом в 1915 г.

      Единственный сохранившийся в мире образец первого противогаза Зелинского сегодня можно увидеть в бывшей московской квартире ученого.

     Противогаз Зелинского защищает уже пятое поколение русских солдат, а многие его открытия по-прежнему успешно используются нефтегазовым комплексом России.

Оглавление

1.Введение ______________________________________________  1                      

2. Разработки, направленные на улучшение технологий

для фронта._______________________________________________3

3. Испытаниях противогаза("Ученые записки Московского

университета")____________________________________________5

4. Практическая часть_______________________________________7

5. Заключение______________________________________________8