Pobierz prezentację
1
Dylematy moralne w nauce
Broń chemiczna Bojowe środki pomocnicze Substancje wybuchowe Zastosowanie materiałów wybuchowych
2
Broń chemiczna Do działań zbrojnych wykorzystywane były i wykorzystuje się nadal właściwości chemiczne substancji (pierwiastków, związków chemicznych): wybuchowe (np. proch czarny, bezdymny) żrące (np. CaO) zapalające (np. biały fosfor, napalm, ogień grecki – mieszanina ropy naftowej, siarki i CaO) trujące (np. kurara, cykuta, polon) Broń chemiczna – substancje chemiczne stosowane w celach militarnych (rażenie ludzi) oraz środki jej przenoszenia
3
Broń chemiczna – chlor Chlor – (zastosowany w I wojnie przez Niemców, (pionierem zastosowania jako broni był Fritz Haber) właściwości toksyczne wynikają z rekcji: Cl2(g) + H2O HCl(c) + HClO(c) gazowy chlor jak i produkt reakcji chloru z wodą kwas chlorowodorowy są bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie kwas HCl wykazuje działanie drażniące na błony śluzowe, chlor jest gazem o barwie żółtozielonej i ostrej drażniącej woni, gęstości większej od gęstości powietrza atmosfer., ochrona – maski przeciwgazowe, Zastosowanie chloru: dezynfekcja wody, bielenie tkanin i papieru, otrzymywanie kwasu HCl
4
Broń chemiczna – fosgen
Fosgen (dwuchlorek karbonylu) COCl2 gaz bezbarwny, w małych stężeniach o zapachu siana, Tw = 8,3oC otrzymywanie: CO + Cl2 COCl2 niszczy białka pęcherzyków płucnych powodując uduszenie się fosgen otrzymał F. Haber, został zastosowany w I wojnie światowej Obecne zastosowanie fosgenu: otrzymywanie poliwęglanów i izocyjanianów (R – N = C = O) poliwęglany i izocyjaniany stosowane są do produkcji tworzyw sztucznych – poliuretanów Cl C O |
5
Broń chemiczna – związki organiczne
Luizyt (stosowany jako środek bojowy do lat 50 XX w.): Cl – CH = CH – AsCl2 gaz o dużej przenikliwości, przenika również przez wyroby gumowe, właściwości toksyczne wynikają z obecności w cząsteczce arsenu oraz produktu rozkładu w organizmie tj. chlorowodoru (HCl) | C = C AsCl2 H Cl
6
Broń chemiczna – związki organiczne
Iperyt siarkowy – gaz musztardowy Cl – CH2 – CH2 – S – CH2 – CH2- Cl (tioeter) ciecz trudno rozpuszczalna w wodzie o zapachu musztardy, w organizmie następuje odszczepienie anionu Cl-, powstaje kation sulfoniowy, który łączy się z nukleotydem guaninowym w DNA blokując podziały komórkowe, cotostatyk, stąd zastosowanie w leczeniu nowotworów. Iperyt azotowy – mustyna Cl – CH2 – CH2 – N(CH3) – CH2 – CH2 – Cl (chloropochodne aminy 3o), ciecz bezbarwna o zapachu psujących się ryb, o podobnym działaniu jak iperyt siarkowy, cotostatyk - zastosowanie w leczeniu nowotworów.
7
Broń chemiczna – związki organiczne
Podział broni chemicznej ze względu na jej działanie Paraliżujące Sarin, soman, tabun Parzące Luizyt, iperyty Duszące Chlor, fosgen Drażniące Oksym fosgenu, kapsaicyna, gazy łzawiące Ogólnie działające Cyjanowodór, cyjanki Psychochemiczne LSD
8
Bojowe środki pomocnicze
Bojowe środki pomocnicze – chemiczne środki bojowe przeznaczone do stosowania w warunkach cywilnych (unieszkodliwienie ludzi bez trwałego uszczerbku zdrowia) Gazy łzawiące (lakrymatory) Kapsaicyna (gaz pieprzowy/paprykowy): gaz nie rozpuszczalny w wodzie, rozpuszcza się w alkoholach i tłuszczach substancja o silnym działaniu drażniącym, otrzymywania z papryki chili działa na nerwy czuciowe, na skórze uczucie palenia, po dostaniu się do układu oddechowego wywołuje silny kaszel stosowany w medycynie do maści łagodzących bóle i w leczeniu łuszczycy | CH2-NH-C-(CH2)4-CH=CH-CH(CH3)-CH3 O HO H3C - O
9
Substancje wybuchowe Wybuch – gwałtowna reakcja spalania lub rozkładu z jednoczesnym wydzieleniem dużej ilości produktów gazowych i energii cieplnej oraz powstaniem fali uderzeniowej Proch czarny (Chiny IX w.) mieszanina węgla drzewnego, siarki KNO3 lub NaNO3 wybucha w wyniku spalania, substancją utleniającą jest saletra potasowa lub sodowa
10
Broń chemiczna – „nitrogliceryna”
Triazotan(V) glicerolu – ester kwasu azotowego(V) i propano-1,2,3-triolu otrzymany w połowie XIX w. przez Ascanio Sobrero żółtawa oleista ciecz, toksyczna, o gęstości 1,5 większej od gęstości wody, Tt = 14oC, temp. detonacji 230oC, detonuje przy uderzeniu 2 kg z wysokości 4 cm. CH2 – OH CH – OH HNO2 | CH2 – O – NO2 CH – O – NO2 + 3 H2O | stęż. H2SO4 |
11
Broń chemiczna –”nitrogliceryna”
ulegająca gwałtownemu rozkładowi pod wpływem wstrząsu lub temperatury 4 C3H5O3(NO2)3 12 CO2 + 6 N H2O + O2 objętość produktów gazowych jest ok razy większa od ilości substancji, temperatura w trakcie rozkładu ok. 5000oC, fala uderzeniowa rozchodzi się 30-krotnie szybciej niż dźwięku zastosowanie: produkcja dynamitu, składnik paliw rakietowych, medycyna – lek nasercowy (rozszerzanie naczyń krwionośnych) niedokrwiennej chorobie serca, gdyż powoduje gwałtowny rozkurcz mięśni gładkich, z których zbudowane są naczynia krwionośne, co powoduje obniżenie wysiłku serca, a także obniża powrót krwi żylnej do serca, stosowana jako 1% roztworu w etanolu.
12
Inne substancje wybuchowe
Trotyl (TNT) – 2,4,6-trinitrotoluen Ulega detonacji pod wpływem czynnika uderzeniowego Kwas pikrynowy – 2,4,4-trinitrofenol Ulega detonacji w kontakcie z metalami lub tlenkami metali Nitrokuban –oktanitrokuban Najsilniejsza substancja wybuchowa 2 C7H5N3O6 2 N2 + 5 H CO + 2 C | NO2 O2N | NO2 OH O2N | NO2 CH3 O2N
13
Inne substancje wybuchowe
Proch bezdymny – nitroceluloza XIXw. – Christian Schȍnbein ester kwasu azotowego(V) i celulozy pierwotnie stosowany do produkcji taśm filmowych (łatwopalne) obecnie produkcja prochu bezdymnego do pocisków snajperskich i artyleryjskich siła wybucha większa od prochu czarnego Napalm mieszanina rozpuszczonych w węglowodorach ciekłych soli kwasów organicznych: stearynowego, naftenowego palmitynowego, laurynowego i glinu dodatkiem powodującym samozapłon w kontakcie z powietrzem jest trietyloglin (zw. metaloorganiczny) Al(C2H5)3 ciecz o dużej lepkości, temp. spalania 1200oC
14
Zastosowanie materiałów wybuchowych
Ognie sztuczne Materiał wybuchowy – proch czarny Zapalnik Fajerwerki/gwiazdy) zawierają sole metali, których kationy barwią światło: Sr, Li – czerwona/karmin Ca – ceglasto-pomarańczowa Na – żółta Mg, Al – biała Ba – zielono-żółte Zn – zielona Cs – niebiesko-różowe Sn – jasnoniebieska Budowa fajerwerków zapalnik materiał wybuchowy gwiazdy
15
Zastosowanie materiałów wybuchowych
Fotel katapultowy – urządzenie ratunkowe do szybkiej ewakuacji z samolotu W razie zagrożenia następuje wystrzelenie fotela z pilotem przez prochowy silnik rakietowy Poduszka powietrzna – urządzenie chroniące przed skutkami zderzenia zawiera zapalnik i ładunek pirotechniczny, który jest mieszaniną azydku sodu NaN3, azotanu(V) potasu – KNO3, tlenku krzemu – SiO2 w wyniku zderzenia zachodzą reakcje chemiczne: 2NaN3 2Na + 3N2 10Na + 2KNO3 K2O + 5Na2O + N2 K2O + SiO2 K2SiO3 Na2O + SiO2 Na2SiO3 Pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa Zapalnik i ładunek wybuchowy wmontowane w zamek pasa, w trakcie zderzenia następuje cofnięcie zamka i napięcie pasa
