Меню
Разработки
Разработки  /  Химия  /  Мероприятия  /  8 класс  /  Проект на тему: "Менделеев и порох"

Проект на тему: "Менделеев и порох"

Проект был создан для защиты на конференции Минераловодского химического общества имени Д.И.Менделеева.

17.05.2019

Содержимое разработки

Эпиграф.

Сам удивляюсь – чего только я не делывал в своей научной жизни.

И сделано, думаю, неплохо.
Менделеев Д.И.




Гипотезы:



- правда ли что Д.И Менделеев получил заказ от Министерства морского флота;

- действительно ли первенство создания бездымного пороха принадлежит Д.И.

Менделееву;

- действительно ли порох был известен давно.



Цели:


- изучить историю пороха;

- выяснить автора бездымного пороха;

- ответить на вопрос, какого же рода стимулы заставили Менделеева взяться за

разработку новых типов пороха;



Задачи:



1. Познакомиться с историей создания бездымного пороха;


2. Изучить состав бездымного пороха, химические процессы, лежащие в основе его получения;


3. Узнать, в ходе исследовательской работы, кто занимался разработкой

бездымного пороха в России;


4. Изучить труды Д.И. Менделеева по созданию бездымного пороха;


5.Выяснить, как используется порох:

  • в военном деле;

  • в мирных целях.



План.

I. Введение.

1.1. История изобретения и применения пороха в России и зарубежом.

1.2. Классификация порохов и их строение.

II. Основная часть.

2. 1. Работа Д.И.Менделеева по созданию бездымного пороха.

2. 2. Свойства дымного и бездымного порохов и их применение.

2. 3. Друзья и соратники по пороховому делу. 2. 4. Пироколлодийный порох. 2. 5. Испытательный период. 2. 6. Признание.

2. 7. Мирные профессии пороха.

III. Заключение.
3. 1.
Выводы.

3. 2. Список литературы.






















I. Введение.


С древних времён в мире ведётся множество боевых действий. Войны ведутся с использованием огромного количества орудий: наземных, водных, подводных, воздушных и других почти каждый день орудия совершенствуются, и появляются всё новые и новые виды. В орудиях порох используется с 14 века. С того времени он во многом усовершенствовался, однако современное военное дело не представляет своё существование без пороха. На развитие человечества оказали огромное влияние взрывчатые вещества. К ним относятся дымные и бездымные пороха. Появление бездымного пороха явилось революцией в военном деле. В течение нескольких десятилетий полностью сменилось стрелковое и артиллерийское вооружение всех стран, появились новые виды оружия. Работы по созданию порохов привели к развитию химической промышленности, появлению новых искусственных материалов.

Я считаю эту тему актуальной, и поэтому мне захотелось узнать больше о его принципе действия и о том, как он используется в орудиях. Также мне хотелось узнать, где ещё применяется порох.


1. 1. История изобретения и применения пороха в России и зарубежом.


Порох - взрывчатое вещество. Применяется главным образом в стрелковом и в артиллерийских орудиях. Порох делится на дымный и бездымный. Первым появился дымный. Место его изобретения точно не известно. Считают, что он появился в Китае. Он был также известен Арабам. В качестве военного средства порох начали применять в Европе, в том числе в России в 14 веке. После изобретения бездымного пороха и других видов взрывчатых веществ, дымный порох в значительной мере утратил своё значение. Порох - взрывчатое вещество и применяется главным образом в огнестрельном оружии для сообщения снаряду необходимой скорости. Этот вид пороха до 19 века оставался единственным взрывчатым веществом для горных работ.

Применение пороха и появление огнестрельного оружия на Руси связано с именем Дмитрия Донского. Впервые на Руси порох и огнестрельное оружие были применены 24 августа 1382 года при штурме Московского Кремля татарами под предводительством хана Тахтамыша. Здесь же впервые упоминаются первые ружья, называемые тюфяками. Один из самых первых русских тюфяков хранится в Артиллерийском музее в Ленинграде.

Вначале порох привозился от иноземцев, но очень скоро его стали делать на Руси. "Зелье" в Москве производилось в таком количестве, что послужило причиной знаменитого порохового пожара, от которого в 1422 году выгорела вся столица.

Мощный толчок выделка пороха получила при Иване Грозном в войне с Казанским ханством. Позже, только применение пороха обеспечило покорение Сибирского ханства. Новая эпоха русского пороходелия начиналась при Петре I в1682-1725 гг., окно в Европу надо было прорубать не топором, а порохом.

Но в 19 веке, с развитием военной техники и оружия, применяемый в военном деле дымный порох уже не мог удовлетворять тем требованиям, которые предъявлялись к нему. Он достиг своего потолка уже много столетий назад и на фоне технических достижений 19 века начинал устаревать. Поэтому с середины 19 века в исследовательских лабораториях крупнейших стран мира шли лихорадочные поиски создания бездымного пороха.

В 1864 г. германский капитан Эдуард Шульце изобрел способ получения древесного бездымного пороха из нитроцеллюлозы (нитрованные древесные опилки). Порох Шульце был запатентован в Австрии, и там производился под названием нитроксилин. Порох Шульце применяли сначала для охотничьих ружей. Дробовой сыпучий заряд охотничьего ружья оказывает незначительное сопротивление, и поэтому в стволе давление возникает небольшое, но скорость пули и кучность выстрела усиливаются, по сравнению с использованием дымного пороха . Для нарезного оружия военного образца порох оказался неподходящим по слишком сильному действию; он был чересчур быстрогорящий и при большом сопротивлении тяжелой боевой пули развивал в стволе слишком большое давление. Это приводило к разрыву ствола.

В 1888 году после многих экспериментов, Альфред Нобель получил бездымный порох. Это было время, когда армии Западной Европы испытывали потребность во взрывчатых веществах для огнестрельных орудий. Бездымный порох шведского изобретателя был принят во многих странах мира. Альфред Нобель сам ездил по европейским странам, демонстрируя свое открытие: давал подробное объяснение относительно состава и свойств бездымного пороха. Двое английских ученых внимательно слушали его объяснения, а затем тайно провели собственные опыты. Немного изменив состав смеси, они получили новый бездымный порох, который оказался более эффективным, и его приняли на вооружение в английской армии. Жестоко уязвленный такой несправедливостью, Нобель начал судебное дело, которое длилось, долгие годы и закончилось не в его пользу.

Во Франции, где жил тогда Нобель, один из химиков в полной секретности продолжал разработку бездымного пороха.

В 1884 году решить проблему переработки пироксилина в порох, то есть в вещество, горящее параллельными слоями, удалось французскому инженеру-химику - П. Вьелю, который считается отцом бездымного пороха. Инженер Вьелль во Франции в результате своих опытов стал полностью желатинировать нитроцеллюлозу эфиром, а после испарения растворителя делать из полученной массы, мелко нарезанные кусочки. В середине восьмидесятых годов Вьелль применил пироксилин для изготовления бездымного пороха коллоидального типа. Пироксилиновый порох давал при горении не триста, а восемьсот литров газа на килограмм и позволял при том же давлении в стволе и при меньшем заряде вдвое увеличить начальную скорость снаряда.

Вскоре бездымный порох Вьелля был применен для военного и охотничьего оружия, но для этого пришлось создать новый патрон с пулей уменьшенного калибра, покрытой твердой оболочкой; сделать прочный с более твердым каналом ствол и более крутые нарезы в стволе, чем это было при дымном порохе и пулях из мягкого свинца. Получилась винтовка с отличными баллистическими свойствами, значительно превосходящими баллистику винтовок прежнего типа, под патроны с дымным порохом. Первоначально новая винтовка появилась во Франции.

Ко времени изобретения бездымного пороха основные принципы получения бездымных взрывчатых веществ также были понятны; необходимое сырье - нитроклетчатка и нитроглицерин - было открыто. Тем не менее, получение бездымного пороха оказалось труднейшей научно-технической задачей. Производство пороха было очень опасным, пожары и взрывы на пороховых заводах того времени были постоянными.

В России производство бездымного пороха пришлось организовывать почти самостоятельно, и эта задача была выполнена быстро и своевременно. Кто не знает знаменитую русскую винтовку "образца тысяча восемьсот девяносто первого года дробь тридцатого" - легендарную трехлинейку, воспетую в стольких солдатских песнях, честно и беспорочно несшую службу в нашей армии в течение шестидесяти лет?

Трехлинейка была первым огнестрельным оружием, предназначенным специально для бездымного пороха. Уже в конце 1888 года первый русский бездымный порох (типа пироксилинового) был получен.

Хуже обстояло дело с артиллерийским порохом, особенно для морских орудий крупных калибров. Пироксилиновый порох, в те годы не удавалось еще получить в виде достаточно крупных зерен.

1. 2. Классификация порохов и их строение.

Пороха применяются в огнестрельном оружии для сообщения пуле или снаряду необходимой скорости. Известно два типа порохов.

  1. Смесевые пороха (гетерогенные системы, состоящие из горючего и окислителя). Самым первым смесевым порохом является дымный или черный порох, состоящий из калийной селитры (KNO3) являющейся окислителем, серы (S) и древесного угля (С).

  2. Пластифицированные системы на основе нитроцеллюлозы (бездымные пороха). Они делятся на три группы:

  • пироксилиновые пороха;

  • кордиты;

  • баллиститы.

Пироксилиновый порох был получен французом П. Вьелем в 1884 году. Пироксилин - это полный тринитрат целлюлозы (азотнокислый эфир целлюлозы). Его получают реакцией этерификации целлюлозы смесью азотной и серной кислот.

[C6 H7 O2 (OH)3 ]n + 3nHNO3 = [C6 H7 O2 (ONO2)3 ]n + 3nH2O

Продукт полного нитрования (тринитроклетчатка) должен содержать по формуле 14,1 % азота. На практике получают продукт с несколько меньшим содержанием азота (примерно 12,5%). Содержание азота в пироксилиновом порохе 12,2% – 12,5%.

Тринитроцеллюлозу получают нитрованием разрыхленной и высушенной целлюлозы нитрующей смесью. Полученный продукт многократно промывают водой раствором соды (чтобы нейтрализовать остатки кислоты), опять водой и обезвоживают (например: этиловым спиртом).

Нитрат целлюлозы, в котором 20% – 30% гидроксильных групп остаются свободными называется коллоксилин и отвечает по составу динитроклетчатке. В нём содержание азота составляет 10,7% – 12,2%. Он прекрасно растворяется, но не является сильной взрывчаткой.

[C6 H7 O2 (OH)3 ]n + 2nHNO3 = [C6 H7 O2 (OH)(ONO2)2 ]n + 2nH2O

В 1887 г. Альфред Нобель (Швеция), специалист по взрывчатым веществам, создал нитроглицериновые пороха типа кордит, под названием баллистит. Нобель употребил для изготовления баллистита растворимый пироксилин, желатинированный нитроглицерином с примесью камфары. В смеси с нитратом целлюлозы глицерин образует желатинообразную массу «гремучий студень», которая не взрывается, а сравнительно медленно горит. Баллистные пороха в 30-х годах XX столетия нашли применение в ракетных снарядах.

II. Основная часть.


2. 1. Работа Д.И.Менделеева по созданию бездымного пороха.


В 1890 году морской министр Чихачев обратился с просьбой о помощи к Д.И.Менделееву о создании бездымного пороха. Менделеев понимал важность предложенного ему дела для обороны страны и, несмотря на нанесенные ему обиды, согласился.

Прежде всего, Менделеев отправился в Париж и Лондон для ознакомления с пороховым делом Европы. Будучи за границей, Менделеев обратил внимание на чрезвычайно опасную операцию - сушку пироксилинового пороха, вызывающую частые пожары с большим числом жертв. Ученый предложил заменить сушку пироксилина обезвоживанием его спиртом, что является совершенно безопасным. С тех пор во всем мире эта стадия производства пироксилина проводится только по способу Менделеева.

Но главное, над, чем работает в эти месяцы Менделеев, - получение нового вида пороха. Логический ход его мысли был примерно таков. Пироксилин - нитроклетчатка, содержащая тринадцать с половиной процента азота, - хорошо взрывается, но плохо растворяется, и потому из него очень трудно делать порох. Коллоксилин с его одиннадцатью - процентами азота прекрасно растворим, но является не слишком сильной взрывчаткой. Для этого ему не хватает кислорода, вводимого вместе с азотом. Вот если бы можно было получить продукт, еще растворимый как коллодий, но уже взрывчатый, как пироксилин... И Менделеев создал такой продукт, назвав его пироколлодием, потому, что он объединял свойства и пироксилина и коллодия.

Пироколлодий содержал двенадцать с половиной процентов азота, обладал мощной взрывчатой силой и растворялся в спиртоэфирной смеси, "как сахар". Он оказался прекрасным исходным материалом при изготовлении пороха для оружия любых калибров. Вплоть до 1893 года шли интенсивные работы по испытанию и проверке нового пороха. Комиссия морской артиллерии во время опытной стрельбы установила, что канал двенадцатидюймового орудия "был так чист, что не пачкал носового платка" и что порох обнаружил "бесподобные баллистические свойства". Руководитель опытов адмирал С.О.Макаров телеграммой поздравил Менделеева с выдающимися результатами.

Но в дальнейшем, дело застопорилось. Между военным и морским министерствами возникли разногласия. Охтинский пороховой завод не проявил заинтересованности в новом порохе и заявил, что "пироксилиновый порох вполне тождественен с пироколлодием" и что в последнем нет "никакой новизны". Менделеев был вынужден уйти из созданной им лаборатории. Порох Менделеева на его родине не нашел признания. Заказы на крупные партии артиллерийского пороха были переданы в Германию. За эту недальновидную политику царскому правительству скоро довелось жестоко расплатиться. Во время войны с Германией пироколлодиевый порох пришлось заказывать в... Америке, потому что уже в 1895 году предприимчивые американские офицеры Бернаду и Конверс взяли на пироколлодиевый порох патент. Они не скрывали, что основой их изобретения были работы русского ученого.


2.2. Свойства дымного и бездымного порохов и их применение.


Преимущества бездымных порохов перед дымным порохом неоспоримы, но старый боец еще не ушел в отставку. Дымный порох и теперь применяется в военном деле для изготовления огнепроводного ("бикфордова") шнура и некоторых детонаторов. Им широко пользуются охотники, потому что скорость его горения равномерна и почти не повышается с возрастанием давления и температуры. Это свойство пороха исключает возможность разрыва ружейных стволов. Кроме того, он почти не изменяется при хранении и в сухих помещениях может сохранять свои качества долгие годы. Черный порох незаменим в пиротехнических составах и фейерверках. Нередко он идет в ход и в горном деле. В таком случае он по традиции называется не дымным, а минным. Минный порох очень удобен на карьерах при добыче дорогого декоративного камня. Ведь мрамор, облицовочный гранит, порфир надо не дробить, как руду, а откалывать крупными глыбами, чтобы их можно было, затем распилить на плиты. Тут "маломощность" пороха оборачивается его достоинством, а не недостатком. Так что дымный порох еще долго будет метать, дробить и светить, показывая пример в универсальности и долголетии.

Охотники-промысловики на пушного зверя довольно часто используют дымный порох для снаряжения дробовых зарядов, так как он более дешев, в сухой охотничьей избушке храниться может годами, не изменяя своих свойств. Стрельба ведется на небольшое расстояние (до 50 метров), выстрелы, как правило, одиночные, и дым, образованный при выстреле, не мешает. Наоборот, большое количество дыма при выстреле помогает охотнику. Охотник стреляет холостым выстрелом (без дробового заряда) в нору, каменистую россыпь, дупло, и образовавшийся дым заставляет зверька покинуть свое убежище. Бездымный же порох используется в патронах для нарезного оружия, либо им снаряжаются патроны для гладкоствольного оружия и используются для добычи крупного зверя на больших дистанциях стрельбы, или там, где требуется мощный заряд.

Шёл 1890 год, Дмитрию Ивановичу было уже 56 лет. Он закончил, полный курс лекций в Петербургском университете и навсегда покинул его. В таком возрасте, как известно, уже нелегко менять налаженный в течение многих лет образ жизни и укоренившиеся привычки. Было много достигнуто и можно, наверное, было подумать о тихой безмятежной старости. Но это совсем не в духе Менделеева. Он ещё был полон сил, да и присущая ему жажда научной и общественной деятельности не давала ему покоя. Он не мог жить, не будучи занятым до предела своих сил, не мог сидеть без дела, которое целиком занимало бы его мысли и отвечало бы его стремлениям. Какой – то особый дух – познание жил внутри этого человека.

Вскоре появилось дело, которое быстро увлекло Менделеева, заполнив всё его свободное время. Морской министр Чихачёв весной 1890г. обратился к Менделееву с предложением принять участие в разработке типов бездымного пороха, пригодного для стрельбы из крупнокалиберных артиллерийских орудий морского флота. Учёный с присущей ему энергией тот час же принялся за тщательное изучение литературы по взрывчатым веществам и баллистике. Нужно отметить, что раннее он никогда не занимался взрывчатыми веществами.

    1. Друзья и соратники по пороховому делу.


Чем бы Менделеев ни занимался, вокруг него всегда было много друзей, единомышленников. Министр морских дел Н.М.Чихачёв одновременно с ним к участию в разработке новых типов бездымного пороха пригласил Н.М.Чельцова. Вместе с Менделеевым они были командированы за границу для знакомства с данной проблемой. В начале июня 1890г. разработчики отправились в Лондон. Здесь у Менделеева было много друзей, знакомых, и он постоянно принимал у себя в номере учёных, посещал их лаборатории. Можно вспомнить имена таких деятелей науки, как У.Рамзаев, Э.Франкланд, С.Юнг, Г.Стоксон, Г.Армстронг и многих других. Весьма любезно встретил Менделеева В.Андерсон, бывший в то время директором Вульвичского военного арсенала. Он держал в своих руках все данные, касающиеся английских бездымных порохов. Они были старыми друзьями с Менделеевым, ещё с 1880г. К тому же Андерсон своё детство и юношеские годы провёл в России. Вот почему Дмитрий Иванович мог ожидать от него содействия в выполнении своей миссии. Уже 22 июня 1890г. Менделеев с Чельцовым посетили Вульвичский военный арсенал по специальному разрешению морского ведомства. Им был показан весь процесс производства бездымного пороха, в том числе его сушка, и продемонстрирована стрельба.

У этого пороха были свои недостатки, на что обратили внимание Менделеев и Чельцов. Он после выстрела оставлял впереди орудия ленты пороха.

Далее их путь лежал в Париж. Здесь у Менделеева было много друзей, имеющих непосредственное отношение к пороховому делу. Такие как известный учёный М.Бертло. Он также помог Менделееву получить необходимые сведения о бездымном порохе.

Нужно отметить, что во время поездки за границу Дмитрий Иванович интересовался не только тем, что могло быть пригодно для применения в качестве взрывчатых веществ. В Англии, например, Менделеев познакомился впервые с тетракарбонилом никеля и описал его свойства. Наблюдая за горением аммиачной селитры, учёный отметил ,что она горит плохо и в своём дневнике записал: «надо пробовать, как Максим, и развить пушку, стреляющую смесью из сжатого воздуха и паров бензина, чтобы горение возрастало до момента выхода из ствола.». Уже позже в 1891г. по возвращению из-за границы, в России была создана лаборатория по изучению взрывчатых веществ. Заведующим лабораторией был назначен друг Менделеева И.М.Чельцов. К работе были привлечены такие учёные, как Н.Н. Рубцов, С.Н.Вуколов, Ф.Ю.Ворожейкин, Н.А.Смирнов, А.А.Григорович. И.М.Чельцов был не только главным соратником Менделеева в работах над созданием бездымного пороха, они были большими друзьями и всегда трепетно относились друг к другу. Достаточно вспомнить случай, когда Чельцову предложили продать секрет пороха: «Сейчас был у меня гость с предложением от дружественной Франции за миллион франков сообщить ему секрет нашего пороха. Я попросил его удалиться… Сейчас должен поехать к Менделееву доложить, а то разволнуется старик, если дойдут до него слухи.» Мне казалось, что учёные – это замкнутые люди, которые заняты своими открытиями. Но Дмитрий Иванович совсем не такой. Он был человеком с сильным характером и с большой душой. Поэтому у него было много друзей. Он умел не только работать, любить, но и понимать человека.

2. 4. Пироколлодийный порох.

В России исследования с бездымным порохом начали проводить с 1886 года.

Приступая к решению поставленной проблемы, Менделеев отчётливо понимал, что успех дела кроется в тщательном изучении химической стороны процесса нитрации и в точной характеристике состава нитроклетчатки различной степени нитрации. Поэтому он начал своё исследование в химической лаборатории университета с изучения основных материалов, пригодных для изготовления порохов. Естественно, главным объектом его исследования явилась нитроклетчатка.

Менделеев скоро установил, что так называемый коллодий, т.е. нитроклетчатка с содержанием азота от 11 до 12%, получаемый прямым нитрованием клетчатки или же извлечённый из пироксилина (содержащего около 13% азота), не представляет собой химически однородного продукта. Именно этим он объяснил и то обстоятельство, что отношение различных видов коллодия к растворителю (смесь одной части спирта и двух частей эфира) совершенно различно. В одних случаях при действии растворителя на коллодий получается студень, в других случаях происходит полное растворение, подобно растворению сахара в воде. Кроме того, оказалось, что коллодий, содержащий нитроклетчатку ещё более низкой степени нитрации, легко растворялся в одном спирте.

Менделееву было известно, что нитроклетчатка высокой степени нитрации с содержанием азота до 12,7%, выделяемая из обычного пироксилина «сложными лабораторными способами», хорошо растворима в смеси спирта и эфира. Это так называемая пентонитроклетчатка Эдера. Из-за высокого содержания азота такая нитроклетчатка вполне пригодна для изготовления порохов.

После нескольких предварительных опытов Менделеев и поставил перед собой задачу получения продукта, подобного пентонитроклетчатке Эдера, не «сложным лабораторным путём», а прямой нитрацией клетчатки смесью азотной и серной кислот. Им была получена таким путём нитроклетчатка с высоким содержанием азота (около12,5%), совершенно нерастворимая в спирте, но прекрасно растворимая в смеси спирта и эфира. Если при этом бралось небольшое количество растворителя, полученная нитроклетчатка переходила в студнеобразное состояние. Эта форма коллодия в то время совершенно не была известна. Поскольку по содержанию азота такая нитроклетчатка оказалась промежуточной между пироксилином (13% азота) и коллодием (11,5%), Менделеев предложил назвать её «пироколлодием» (от названия «пироксилин» ми «коллодий»).

Состав клетчатки, как известно, выражается формулой (С6Н10О5)п. Состав же пироколлодия Менделеев выражал формулой С30Н38(NО2)12О25. Таким образом,этот продукт должен содержать 12,44% азота. Из 100 частей сухой клетчатки должно получиться 166,7 части пироколлодия. Так впервые в России был получен бездымный порох.

2.5. Испытательный период.



Дальнейшие исследования в Морской научно – технической лаборатории в 1892г. были посвящены всестороннему исследованию пироколлодия. Этот тип пороха по своим достоинствам оказался наилучшим среди всех известных в то время бездымных порохов. Установлено, что пироколлодийный порох без особых затруднений мог быть изготовлен в виде зёрен и лент любого размера. Специальные опыты по скорости горения пороха в зависимости от размеров зерен показали, что пироколлодий с успехом мог применяться для стрельбы из орудий различных калибров, так же как из ружей, при условии его использования в каждом случае в виде зёрен соответствующих размеров.

Изучение пироколлодийного пороха закончилось испытаниями при стрельбах из орудий сравнительно небольшого калибра – 47 мм скорострельной пушки. Стрельбы проводились весной 1892 г. и дали вполне благоприятные результаты. Поэтому осенью 1892 г. решили изготовить первую заводскую партию пироколлодийного пороха в 100 пудов, что и было осуществлено на Охтенских пороховых заводах. В 1893г. С этим порохом производились дальнейшие необходимые опыты, а затем и стрельбы из орудий разных калибров – от 1,5- до 12 –дюймовых пушек. Стрельбы дали исключительно хорошие результаты, показав, что порох даёт начальные скорости снарядов «замечательно однообразные». Таким образом, казалось, что работа небольшого коллектива энтузиастов Морской научно – технической лаборатории под научным руководством Менделеева привела к решению задачи важного государственного значения.

2. 6. Признание

Пироколлодийный порох не был принят на вооружение в русском флоте, несмотря на то, что крупнейшие военно - морские специалисты, такие, как адмирал С.О.Макаров и др., отдавали должное его высоким качествам. Дело было в том, что параллельно с исследованиями в Морской научно – технической лаборатории Сухопутное военное ведомство также вело поиски подходящего типа бездымного пороха для стрельбы из орудий крупных калибров. Эти поиски велись не только обособленно от работ Морской научно – технической лаборатории, но даже в секрете от неё.

Такое положение дела, когда исследования важнейшего оборонного значения велись параллельно двумя ведомствами не только в полном отрыве друг от друга, но даже в секрете, продолжалось более четырёх лет. Лишь при опытных стрельбах с различными типами порохов представители обоих ведомств могли познакомиться с баллистическими свойствами порохов, разработанных в лабораториях и на заводах обоих ведомств.

В июне 1893 г. Менделеев представил морскому министру Н.М.Чихачёву докладную записку: «О пироколодийном порохе». В этой записке излагались окончательные результаты лабораторных исследований и испытаний пироколлодийного пороха и проводились экономические расчёты, связанные с организацией производства пороха этого типа. Чихачёв направил эту записку в сухопутное ведомство на заключение, и, в конце концов, она попала на Охтенские пороховые заводы. Управлением заводов была составлена особая комиссия для рассмотрения записки, так как дирекция заводов считала, что Менделеев ничего не изобрёл и вся заслуга в разработке и изготовлении пироколлодийного пороха принадлежит Охтенским пороховым заводам.

Совершенно неожиданно для Менделеева в «Журнале комиссии» (т.е. заключении) утверждалось, что на Охтенских пороховых заводах растворимый пироксилин с высоким содержанием азота вырабатывается уже давно. Далее в «Журнале комиссии» указывалось, что «русский» порох (так назван порох Охтенских пороховых заводов) обладает теми же и даже лучшими свойствами сравнительно с пироколлодием Менделеева. Чтобы ещё более принизить значение открытия Менделеева, комиссия привела сведения о том, что будто бы сама идея изготовления пороха из одного лишь растворимого пироксилина высказывалась и ранее, почему её нельзя назвать новой. Так, комиссия утверждала, что на Охтенских пороховых заводах испытывались подобные образцы германского и австрийского порохов (1891-1892гг.). При этом умалчивалось, что Менделеев предложил пироколлодий ещё в 1890г. Наконец, в «Журнале комиссии» утверждалось, что заводской способ изготовления пироколлодийного пороха Менделеева разработан не Менделеевым, а Морской научно – технической лабораторией и Охтенскими пороховыми заводами.

Получив этот «Журнал комиссии», Менделеев немедленно написал доклад Чихачёву (4 февраля 1894г.), указывая на пристрастность ряда утверждений комиссии Охтенских пороховых заводов. Он потребовал опытного сличения в официальном порядке всех изготовляемых в Росси типов бездымного пороха.

Известно также, что во время первой мировой войны Россия закупала в США огромное количество бездымного пороха, являющегося, в сущности, пироколлодийным порохом Менделеева.

Интересно, какого рода стимулы заставили Менделеева взяться за разработку новых типов порохов. Невозможно предполагать, что в данном случае, он руководствовался какими- то личными целями и соображениями. Сама по себе проблема взрывчатых веществ как самоцель его отнюдь не привлекала.

Сам Менделеев отвечает на этот вопрос вполне определенно. Прежде всего, он желает посильно послужить отечеству своими знаниями и опытом. Но это не единственный стимул занятий Менделеева пороховыми делами. В частности, Менделеев указывает на возможность применения пироколлодия для производства искусственного шёлка в виде тонких нитей желатированной массы, выдавливаемых в воду и затем подвергающейся разнитровыванию. Последний род применения обещает со временем широкое распространение вследствие превосходного качества получаемых волокон.

Отсюда очевидно, какие перспективы имел в виду Менделеев, принимая участие в работах по изысканию новых типов бездымного пороха, предназначенного в первую очередь для военных целей.

2.7. Мирные профессии пороха.

Интересно, что порох может спасти жизнь не только в результате использования в огнестрельном оружии для защиты от агрессивного нападения, но и при вполне мирном его применении.

Интенсивное развитие автомобилестроения поставило ряд проблем, в первую очередь безопасность водителя и пассажиров. Наибольшее распространение получили ремни безопасности, которые предохраняют от травм при резких торможениях автомобиля. Однако такие ремни не могут предотвратить удар головой о руль, приборную доску или ветровое стекло и затылком при резком движении тела назад. Наиболее современный способ защиты – надувная подушка безопасности, она представляет собой нейлоновый мешок определенной формы, который в нужный момент заполняется сжатым воздухом из специального баллончика

Подушка имеет небольшие вентиляционные отверстия, через которые газ медленно стравливается после того, как она «сожмет» пассажира. Заполнение подушки газом происходит за 0,05 секунды, однако этого времени все же недостаточно в тех случаях, когда автомобиль движется со скоростью свыше 120 км/ч.

На помощь пришел бездымный порох. Мгновенно сгорающий небольшой пороховой заряд позволяет надуть подушку продуктами сгорания в десять раз быстрее, чем сжатый воздух. Поскольку после надувания подушки происходит медленное стравливание газов, был разработан специальный состав пороха, который при горении не образует таких вредных продуктов, как оксид азота и угарный газ.

Другое мирное применение бездымный порох нашел там, где этого можно было менее всего ожидать, - для борьбы с огнем. Небольшой пороховой заряд, помещенный в огнетушитель, позволяет почти мгновенно «выстрелить» огнегасительной смесью в направлении распространяющегося пламени.

Не забудем также и о том, что до сих пор старинная «профессия» пороха – запуск фейерверков– создает нам радостное настроение в праздничные дни.


III. Заключение.


«Никто не осмелится сказать, - писал Дмитрий Иванович позднее, - что мы лишь слепые подражатели, всякий выстрел бездымного пироколлодийного пороха будет «говорить», что русская наука доросла до самостоятельности на благо Родине и для укрепления мира.

Вместе с сотрудниками он изучил условия, необходимые для приготовления пироколлодия и превращения его в порох для орудий. Опыты доказали, что, владея пироколлодийным порохом можно достигать желаемых скоростей его сгорания, в результате не несущих серьезных последствий. За полтора года Менделеев изобрел порох. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и приспособляемым ко всем видам огнестрельного оружия. Испытания пороха прошли успешно, но организация промышленного производства развивалась медленно.

В конце 90-х годов, при огромном росте русского флота, морское ведомство, вместо того, чтобы расширить свой завод, отдало заказ на создание пороха частному обществу, связанному с крупными германскими фирмами. Чья-то сильная рука сумела свернуть производство пироколлодийного пороха в России. В 1914 году во время войны с Германией была вынуждена спешно заказывать в Америке несколько тысяч тонн бездымного пироколлодийного пороха. Американцы не скрывали, кому принадлежит приоритет в изобретении этого пороха.


    1. Выводы.


Проведя исследование по теме, мы выяснили:


1. Нашу работу можно использовать для проведения классных часов, элективных курсов, на уроках химии;


2. Состав и способы получения бездымного пороха изучали многие ученые мира;


3. В России разработкой бездымного пороха занимались многие ученые, но особый вклад в эту область внес Д.И. Менделеев;


4. Порох имеет большое значение в жизни человека;


5. Порох используется в военных и мирных целях;

6. Действительно Д.И. Менделеев получил предложение на разработку бездымного

пороха от министерства морского флота.

7. Мы доказали гипотезу что порох был известен человечеству давно.






























3. 2. Список литературы.

1. Байкова, В.Н. Д.И. Менделеев в искусстве и литературе [Текст] / В.Н. Байкова // Химия в школе. – 1984. - №1.- С. 32-38.

2.Вуколов, С.П. Д.И. Менделеев и бездымный порох. [Текст] : -Т.2. Л.: Госхимтехиздат, 1957.

3.Лукьянов, П.М. Научное наследство. [Текст] / П.М. Лукьянов; М.: АН СССР, 1951.

4. Менделеев, Д. И. О пироколлоидийном бездымном порохе.

[Текст] : - Т. 9. М.: 1949.

5. Озаровская, О.Э. Из воспоминаний о Д.И.Менделееве [Текст] /О.Э. Озаровская ; М.: Федерация, 1923.

6. Фигурская, Н.А. Д.И. Менделеев [Текст] / Н.А. Фигурская;











19



-70%
Курсы повышения квалификации

Подготовка к ЕГЭ по химии

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1200 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Проект на тему: "Менделеев и порох" (117 KB)

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт