Dylematy moralne w nauce - Chemia VII LO Zielona Góra

Dylematy moralne w nauce
-
Broń chemiczna
Bojowe środki pomocnicze
Substancje wybuchowe
Zastosowanie materiałów wybuchowych
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
Broń chemiczna – chlor
 Chlor – (zastosowany w I wojnie przez Niemców, pionierem
zastos. 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
atmosferycznego
 Ochrona – maski przeciwgazowe
 Zastosowanie chloru: dezynfekcja wody, bielenie tkanin i
papieru, otrzymywanie kwasu HCl
Broń chemiczna – fosgen
 Fosgen (dwuchlorek karbonylu) COCl2
O
 Gaz bezbarwny, w małych stężenia o
||
zapachu siana, Tw = 8,3oC
C
 Otrzymywanie: CO + Cl2  COCl2
/ \
 Niszczy białka pęcherzyków płucnych
Cl
Cl
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
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: HCl
 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,
 ma działanie cotostatyczne, stąd zastosowanie w leczeniu
nowotworów
Broń chemiczna – związki organiczne
 Iperyt azotowy – mustyna
 Cl – CH2 – CH2 – N(CH3) – CH2 – CH2 – Cl (chloropochodne aminy)
 Ciecz bezbarwna o zapachu psujących się ryb, o podobnym
działaniu jak iperyt siarkowy
 Działanie cotostatyczne - zastosowanie w leczeniu nowotworów
 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
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
Substancje wybuchowe
 Wybuch – gwałtowna reakcja spalania lub
rozkładu z jednoczesnym wydzieleniem dużej
ilości produktów gazowych i energii cieplnej
i 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
Broń chemiczna – „nitrogliceryna”
 Triazotan(V) glicerolu – ester kwasu azotowego(V)
i propano-1,2,3-triolu
 otrzymany w pł. XIX w. przez Ascanio Sobrero
CH2 – OH
CH2 – O – NO2
|
stęż. H2SO4 |
CH – OH + 3 HNO3 
CH – O – NO2 + 3 H2O
|
|
CH2 – OH
CH2 – O – NO2
 żółtawa oleista ciecz, toksyczna,
 o gęstości 1,5 większej od gęstości wody,
 Tp = 11oC
Broń chemiczna –”nitrogliceryna”
 ulegająca gwałtownemu rozkładowi pod wpływem
wstrząsu lub temperatury
 4 C3H5O3(NO2)3  12 CO2 + 6 N2 + 10 H2O + O2
 Objętość produktów gazowych jest ok. 1500 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)
Inne substancje wybuchowe
 Trotyl (TNT) –
2,4,6trinitrotoluen
 Ulega detonacji
pod wpływem
czynnika
uderzeniowego
 Kwas pikrynowy –
 Nitrokuban –
2,4,4-trinitrofenol
oktanitrokuban
 Ulega detonacji w
 Najsilniejsza
kontakcie z metalami
substancja
lub tlenkami metali
wybuchowa
 2 C7H5N3O6  2 N2 + 5 H2 + 12 CO + 2 C
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
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
Zastosowanie materiałów wybuchowych
 Fotel katapultowy –
 Poduszka powietrzna –
urządzenie ratunkowe
urządzenie chroniące przed
do szybkiej ewakuacji
skutkami zderzenia
z samolotu
 Zawiera zapalnik i ładunek
 W razie zagrożenia następuje
pirotechniczny, który jest
wystrzelenie fotela z pilotem
mieszaniną azydku sodu
przez prochowy silnik
NaN3, azotanu(V) potasu –
rakietowy
KNO3, tlenku krzemu – SiO2
 W wyniku zderzenia
 Pirotechniczne napinacze
zachodzą reakcje chemiczne:
pasów bezpieczeństwa
 2NaN3  2Na + 3N2
 Zapalnik i ładunek
 10Na + 2KNO3  K2O +
wybuchowy wmontowane
5Na2O + N2
w zamek pasa, w trakcie
zderzenia następuje cofnięcie  K2O + SiO2  K2SiO3
 Na2O + SiO2  Na2SiO3
zamka i napięcie pasa