Вклад учёных-химиков в дело Победы в Великой Отечественной войне

Раздел МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Номинация: доклад «Вклад учёных-химиков в дело Победы в Великой Отечественной войне»

Автор: Головина Зинаида Тимофеевна

Должность: учитель химии

Школа: Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа

с Елховка муниципального района Елховский Самарской области

Введение

Кто про химика сказал: «Мало воевал?»

Это не так.

Я в свидетелей зову химиков-друзей,-

Тех, кто смело бил врага до последних дней!

Великая Отечественная война для советского народа началась 22 июня 1941г. Уже 23 июня состоялось внеочередное расширенное заседание Президиума Академии наук СССР, который принял решение направить все силы и средства на быстрейшее завершение работ, важных для обороны и народного хозяйства страны. А 28 июня Академия наук обратилась к ученым всех стран с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма. В нем говорилось: «В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны – во имя защиты своей Родины и защиты мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству». Ученых страны ждало серьезное испытание: враг наступал, его армии неумолимо двигались на восток. С первых дней войны началась эвакуация научных учреждений и вузов, прежде всего из прифронтовой полосы в отдаленные от нее места. Она была объявлена важнейшим государственным делом: нужно было, во что бы ни стало, сохранить и ученых, и научную базу страны. Лозунг «Все для фронта, все для победы!» стал ведущим для всей научно-исследовательской работы. Мы посчитали, что в год 70-летия со дня победы в Великой Отечественной войне будет актуальным ещё раз обратиться к событиям тех грозных лет. Это была тяжелая, кровопролитная война за существование нашей Родины, ее культуры и науки. Мы посвящаем свою работу тем, чьи имена в силу обстоятельств военного времени вынуждены были оставаться в тени, но между тем, они принимали самое активное участие в обеспечении победы над фашистской Германией, направляя свои усилия на укрепление обороноспособности страны – советским учёным. Именно на учёных легла сложная и ответственная задача обеспечить фронт и тыл самым необходимым, проведя незримую линию фронта через научные лаборатории и конструкторские бюро.

Проблема исследования: выяснить, какое значение имели открытия учёных- химиков в обеспечении Победы над фашизмом в Великой Отечественной войне.

Цель данной работы: ознакомление с вкладом ученых-химиков в победу над фашизмом в Великой Отечественной войне, раскрытие патриотизма и героизма людей науки в тяжёлое для страны время.

Гипотеза: благодаря прогрессивной научной деятельности учёных – химиков в годы Великой Отечественной войны своевременно создавались необходимые для фронта вещества и материалы, что позволило одержать превосходство над противником.

Задачи:

Выяснить, что было проделано учеными-химиками для нужд фронта и тыла и обеспечения победы над фашистами.

Охарактеризовать химические вещества и материалы, используемые в годы войны советской армией и показать их роль и практическую значимость в деле победы над врагом.

Спланировать, подобрать методику и осуществить безопасный эксперимент с применением некоторых веществ, используемых в военное время.

Объект исследования: деятельность учёных-химиков в годы войны

Предмет исследования: что было сделано химиками в годы войны для того, чтобы наша страна одержала Победу над фашистскими захватчиками

Методы исследования: исторический, анализа и синтеза, сравнение, эксперимент, наблюдение, описание.

Практическая значимость: Великая Отечественная война была смертельным противоборством производств, экономики и науки. Поэтому вместе с солдатами в 1945 году победили рабочие, инженеры, медики и сугубо гражданские ученые-химики. Рассказ об основных направлениях деятельности ученых-химиков в годы Великой Отечественной войны и ее значении для обеспечения Победы над фашизмом будет использован на районном празднике, посвященном 70-летию со дня Победы в Великой Отечественной войне, в местной газете « Елховские просторы» и школьной конференции.

Глава 1.Основные направления деятельности ученых-химиков в годы Великой Отечественной войны.

С началом Великой Отечественной войны многие теоретические направления химической науки были отодвинуты на второй план и учёные вплотную занялись проблемами армии, авиации и флота, все силы и знания отдавая делу победы над фашизмом. Война требовала скорейшего внедрения научных достижений в производство. Призывом к действию прозвучали слова академикаАлександра Евгеньевича Ферсмана на антифашистском митинге учёных летом 1941 года: «Война потребовала грандиозного количества основных видов стратегического сырья. Потребовался целый ряд новых металлов для авиации, для бронебойной стали, потребовались магний и стронций для осветительных ракет и факелов, потребовалось больше йода и еще длинный ряд самых разнообразных веществ. И на нас лежит ответственность за обеспечение стратегическим сырьем. Необходимо помочь своими знаниями создать лучшие танки, самолеты, чтобы скорее освободить все народы от нашествия гитлеровской банды». Для создания боевой техники требовались стали и сплавы, обладающие особыми свойствами: прочностью, твёрдостью, пластичностью, ударной вязкостью, пуленепробиваемостью. В результате проведённых исследований учёным удалось создать такие сплавы на основе алюминия с примесями Mg, Мn, Cu, Ti. Одним из таких сплавов стал дюралюминий (94% Al, 4% Cu, 0,5% Mg, 0,5% Mn, 0,5% Fe, 0,5% Si). На его основе были созданы конструкции военных самолетов С.А.Лавочкина, С.В.Ильюшина, А.Н.Туполева. Сплавы алюминия с марганцем и магнием специально были созданы для производства «Катюш» и управляемых ракетных снарядов. Сплав, состоящий из алюминия, бериллия, магния и титана производился для изготовления ракет и скорострельных авиационных пулеметов. Сплав титана (до 88%) с другими металлами шёл на изготовление танковой брони. В 1942-1943 годах под руководством профессора И.И. Китайгородского был разработан рецепт получения бронестекла, прочность которого в 25 раз превосходила прочность обычного стекла. На его основе удалось создать прозрачную пуленепробиваемую броню для кабин самолетов. Наши летчики получили возможность более безопасного обзора пространства во время боя.

Для производства резины, которая требовалась для колёсной техники, изготовления гранат и противогазов, был необходим каучук. В военные годы академик Алексей Евграфович Фаворский нашел оригинальный путь получения изопренового синтетического каучука из угля и воды. В годы войны в огромном количестве требовались взрывчатые вещества. Для их получения необходимы были такие вещества, как азотная кислота, толуол и другие ароматические углеводороды. Химики и физики, академик Николай Николаевич Семенов и академик Юлий Борисович Харитон внесли большой вклад в разработку теории взрыва, химии и технологии получения порохов и взрывчатых веществ. Производство этих соединений было в экстренном порядке налажено на заводах Урала и Сибири. Так, уже в 1941 для получения тротила академик Ю.Г. Маме-далиев выполнил работу по синтезу толуола. Тротил со щелочами образует соли, которые легко взрываются при механических воздействиях. Материал использовали для производства взрывчатых веществ, зарядов к разрывным снарядам, подводным минам, торпедам. Во время Второй мировой войны его было произведено около одного миллиона тонн.

Взрывчатка в большом количестве нужна была также и для горнодобывающей промышленности. Академик Петр Леонидович Капица специально для этих нужд придумал устройство для получения жидкого кислорода из воздуха. Для получения взрывчатки достаточно было пропитать им опилки или торф и поджечь. Такой взрывчаткой в 1941 г начиняли даже авиационные бомбы на аэродромах.

Одно из открытий химиков сыграло громадную роль в спасении многих тысяч раненых. Широко известны работы А.Е.Фаворского и М.Ф.Шостаковского по синтезу винил-бутилового эфира – густой вязкой жидкости. Данная жидкость – хорошее средство для заживления ран; она использовалась в госпиталях под названием бальзам Шостаковского. В годы Великой Отечественной войны тысячи раненых обязаны своим спасением сульфаниламидным препаратам, обладающим противомикробными свойствами. Ученый, работавший в области органической химии, Исаак Яковлевич Постовский в конце 1930-х гг. синтезировал большую серию сульфаниламидных препаратов и организовал его производство на Свердловском химическом заводе, который оказался единственным в стране заводом, выпускавшим такие необходимые на фронте и в тылу лекарственные вещества. Также для лечения длительно незаживающих ран И.Я.Постовским была предложена комбинация сульфаниламидных препаратов с бентонитовой глиной , используемая и сегодня под названием «паста Постовского» Кроме сульфаниламидных препаратов для лечения раненых большую роль сыграли антибиотики. В Советском Союзе впервые пенициллин (бензилпенициллин) был открыт ученым- химиком Зинаидой Виссарионовной Ермольевой в 1942 .году. Величайшей заслугой Ермольевой является то, что она не только первой получила пенициллин, но и активно участвовала в организации промышленного производства и внедрения в медицинскую практику этого антибиотика. И сделала она это в труднейший период российской науки – в годы Великой Отечественной войны. «Рождение» пенициллина послужило импульсом для создания других антибиотиков. Так , советский ученый Георгий Францевич Гаузе вместе с женой ученым – химиком Марией Георгиевной Бражниковой – в годы войны синтезировал другой советский антибиотик – грамицидин С. Срочно было налажено массовое производство нового препарата и отправка его на фронт. Благодаря противомикробному действию антибиотиков во время войны и в мирное время были спасены десятки тысяч жизней при таких опасных заболеваниях, как газовая гангрена, столбняк, гнойные инфекции.

Самарские ученые – химики внесли свой большой вклад. Исследования заведующего кафедрой аналитической и коллоидной химии индустриального института Н.Г.Ярцева в области защиты различных материалов от коррозийного воздействия дали возможность сохранить многие тонны дефицитного металла, продлить срок службы станков и аппаратуры. Перевод нефтедвигателей на предприятиях Среднего Поволжья с жидкого топлива на газ, осуществленный в 1942-43гг. группой научных сотрудников и инженеров под руководством профессора Б.Л.Сурвилло и доцента В.П.Михеева, избавил местную промышленность от угрозы «нефтяного голода» и дал огромный экономический эффект. Весомый вклад внесли Куйбышевские ученые в области конструирования и совершенствования средств обороны. Химики индустриального института провели ряд важнейших исследований по заявкам Главного управления бронетанковых сил и наркомата Военно-Морского Флота. А теоретические расчеты профессора Г.Д.Гродского служили основой конструктивного усовершенствования артиллерийских систем и создания новых.

Крупнейший советский химик-технолог Семен Исаакович Вольфкович в годы Великой Отечественной войны был директором и научным руководителем ведущего исследовательского института удобрений и инсектофунгицидов (НИУИФ). На базе научно-исследовательского института удобрений и инсектофунгицидов уже в первые месяцы войны было организовано производство фосфорсодержащих веществ, на основе которых изготавливались зажигательные средства для противотанкового оружия. На опытном заводе института было налажено производство сплавов фосфора с серой, которые заливались в стеклянные бутылки и служили зажигательными противотанковыми «бомбами».

Помимо фосфорсодержащих смесей для заполнения зажигательных бутылок широко использовали ещё самовоспламеняющиеся жидкости «КС» и горючие смеси № 1 и № 3. Смеси №1 и №3 состояли из авиационного бензина, керосина, лигроина, для загущения которых добавляли технические масла или специальный отверждающий порошок ОП-2, разработанный в 1939 г. под руководством А.П. Ионова. В бутылки «КС» заливали бензин, керосин или масло и прикрепляли к ним резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову соль и сахарную пудру. Как только такая бутылка при ударе разбивалась о броню, происходила сильная вспышка, и горючее с зажигательной смесью моментально воспламенялось. Бутылки с горючей смесью, или жидкостные гранаты именовали на фронте «коварной смесью», «коктейлем Молотова» или «коктейлем смерти». При всей их дешевизне и простоте изготовления они доказали свою эффективность во многих танковых сражениях Великой Отечественной войны. Они превращали наступавшие танки в груды обгорелого металла. Одновременно с зажигательными бутылками на полях сражений во время Великой Отечественной войны использовались и различные термитные зажигательные средства — шары, патроны, шашки. Их наиболее широко применяли партизаны, разведчики, штурмовые группы и авиация. Термит - смесь Fe₃O₄ c алюминиевым порошком. При поджигании этой смеси происходит бурная реакция с выделением большого количества теплоты: 8AI + 3Fe₃O₄ = 4AI₂O₃ + 9Fe + Q. Температура в зоне реакции достигает 3000°С. При такой высокой температуре плавится броня танков. Термитные снаряды и бомбы обладали большой разрушительной силой. Для борьбы с многочисленными пожарами, возникающими от сброшенных вражескими самолетами зажигательных бомб, по предложению С.И. Вольфковича в НИУИФе были созданы специальные растворы солей фосфорной кислоты, которые стали широко применяться в первые годы войны для опрыскивания и обмазки деревянных сооружений.

Широко применялись в годы войны также и диверсионные зажигательные средства. Советский изобретатель А.Т. Качугин в 1941 г. спроектировал специально для партизан диверсионное зажигательное средство, которое заменило дефицитные и дорогие магнитные мины. Изготовленная им на основе соединений фосфора мастика внешне походила на мыло и выглядела очень безобидно. Партизаны прикрепляли мастику к вагонам, а когда поезд набирал скорость, фосфор окислялся из-за трения о воздух и загорался, поджигая мастику, которая при горении развивала температуру более 1000°С. Установить, где, когда и отчего начался пожар, было невозможно.

В годы Великой Отечественной войны использовались также дымовые шашки, заполненные хлоридом аммония NH₄CI, который при возгорании зажигательной смеси начинал бурно разлагаться, образуя густой белый дым: NH₄CI = NH₃+HCl. Большой вклад в обеспечение победы над немецко-фашистскими захватчиками внесли части химической защиты. Они выполняли задачи по химической и биологической разведке, дезактивации, дегазации и дезинфекции вооружения, обмундирования, других материальных средств и местности. Также военные химики осуществляли маскировку дымом боевых действий наших войск и важных тыловых объектов. За образцовое выполнение боевых заданий командования, мужество и высокое воинское мастерство тысячи воинов химических войск награждены орденами и медалями, а 28 из них присвоено звание Героя Советского Союза. Личный состав химических войск обеспечивался защитными комбинезонами с резиновыми перчатками и сапогами, противогазами. Еще в годы первой мировой войны Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать для адсорбции ядовитых газов активированный уголь. Изобретенный Зелинским противогаз оказался наилучшим из всех известных средств защиты. В начале Великой Отечественной войны академик Зелинский усовершенствовал противогаз. С именем Зелинского связана целая эпоха в истории отечественной химии. Обладая творческой силой мысли и будучи патриотом своей Родины, Зелинский вошел в ее историю как деятель науки, который в критические моменты исторических судеб своей страны без колебания становился на ее защиту.

Впервый год войны наша армия испытывала большие трудности с обмундированием, теплой одеждой и обувью. За два осенних месяца – октябрь и ноябрь 1941 года Научно-исследовательский институт удобрений и инсектицидов создал уникальную химическую грелку, выполненную в виде стелек сапог или валенок. Это простое и недорогое устройство начинало действовать при заливке в него 15 граммов воды, сохраняя тепло в течение 19 часов, согревая бойцов в зимнюю стужу. Выполненная в виде матраса, она использовалась для перевозки тяжелораненых бойцов. Она облегчала запуск в морозные дни танковых и автомобильных двигателей, использовалась для подогрева пищи.Также учёными был разработан обогревательный пояс –обтянутый кожей медный резервуар, который крепился на брючном ремне. В резервуар засыпали 200 г. реакционной смеси – измельчённые в порошок алюминий и хлорид меди (II). Воду в количестве 100-120 мл добавляли в резервуар из баллончика, находящегося в нагрудном кармане. Пояс мог согревать в течение 8 часов, так как при этом происходит экзотермическая химическая реакция: 2Al+3CuCl₂=2AlCl₃+3Cu.Эта химическая грелка была новой не только по форме, но и по содержанию: впервые было использовано тепло, возникающее при вытеснении одного металла другим - более активным. В Ленинграде, в блокадную зиму 1942 года, использовали грелки, заполненные смесью хлорида меди (II) и железных стружекFe+CuCl₂=FeCl₂+Cu. В этой реакции также выделяется большое количество теплоты, поэтому от одной заправки водой такие грелки работали 60-70 часов.

Выводы. Невозможно в одной работе перечислить всё, что было сделано учёными- химиками во благо Победы. Люди умственного труда находились в одном строю с солдатами. Многие из них уходили на фронт, чтобы с оружием в руках уничтожать фашистов. Но основная часть научной интеллигенции вела «тихую» войну с противником, побеждая его своим «интеллектуальным гением», используя в борьбе с ним знания, опыт, профессионализм. Знаменитый авиаконструктор С.А.Лавочкин писал: «Я не вижу моего врага — немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ... в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю мою волю и фантазию, все мои знания и опыт ... чтобы в день, когда два новых самолета — наш и вражеский — столкнутся в военном небе, наш оказался победителем». Несомненно, достижения химической науки в те годы послужили одним из существенных факторов, повлиявших на исход войны. Благодаря деятельности учёных-химиков уже с первых дней войны было налажено производство необходимых для фронта и тыла веществ и материалов, создавались новые взрывчатые и горючие материалы, лекарства, совершенствовались боевые устройства, разрабатывались химические процессы горения и взрывов и многое другое, без чего победа над врагом была бы невозможна. 9 мая 1945г. в 21.00 из тысячи репродукторов раздался голос Верховного Главнокомандующего, поздравившего народы СССР с Победой. Диктор всесоюзного радио Юрий Левитан взволнованно-торжественным голосом зачитал последний приказ, в котором в ознаменование разгрома врага предписывалось произвести салют тридцатью артиллерийскими залпами из тысячи орудий. В воздух взвилась красная сигнальная ракета. Соли стронция оповестили о победе.

Глава 2. Эксперимент.

Цель: иллюстрирование химических процессов, протекающих при действии некоторых веществ и материалов, используемых в годы войны в качестве зажигательных, осветительных и задымляющих средств.

Реактивы: H₂SO_4(конц.), KClO₃,HCl_(конц.),NH₄OH, сахарная пудра, магниевая лента, концентрированные растворы нитратов кальция и стронция.

Оборудование: подставка от штатива, фарфоровые чашки, химические стаканы, спички, ватные шарики , фильтровальная бумага, крышка от тигля.

Техника безопасности. При проведении опытов, сопровождающихся горением, необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности.

Проводить реакции на огнестойком покрытии вдали от легковоспламеняющихся предметов.

При работе с концентрированным раствором аммиака соблюдать осторожность, не допускать попадания на кожу и одежду, избегать вдыхание паров.

Опыт 1. Действие H₂SO₄ на смесь KClO₃ и сахарной пудры

1 г. мелкокристаллического KСlO₃ осторожно перемешивают с 1 г сахарной пудры. Высыпают смесь на крышку от тигля и смачивают ее 2–3 каплями концентрированной H₂SO₄. Смесь вспыхивает.

Вывод: опыт иллюстрирует действия запала в зажигательных бутылках.

Примечание: данный опыт мы наблюдали в виде видеофрагмента, т.к. KClO₃ запрещён для хранения в школьных химических лабораториях.

Опыт 2. Горение магниевой ленты.

На полоску фильтровальной бумаги с помощью канцелярского клея наносится слой порошка магния. Высушенная полоска магниевой ленты кладется на подставку штатива и поджигается.

Вывод: опыт иллюстрирует действие осветительной ракеты.

Опыт 3. Окрашивание пламени солями стронция и кальция

Ватные шарики пропитывают этиловым спиртом и смачивают в концентрированных растворах нитратов кальция и стронция. При поджигании они горят, окрашивая пламя в кирпично-красный (катион Са2+) и малиновый (катион Sr2+) цвет.

Вывод: опыт иллюстрирует действие ослепляющих составов.

Опыт 4. «Дым без огня»

В один химический стакан наливают несколько капель концентрированной соляной кислоты, а в другой химический стакан несколько капель 25%-го раствора аммиака, а затем химические стаканы совмещают. Образуется густой белый дым.

Вывод: опыт иллюстрирует действие задымляющих средств.

Общий вывод: на основе подобранных нами методик в условиях школьного кабинета химии были проделаны описанные выше опыты, на примере которых нам удалось воспроизвести в миниатюре действие некоторых боевых средств, использовавшихся в годы Великой Отечественной войны.

Заключение

В процессе работы по теме исследования было выяснено, что учёные химики принимали самое активное участие в обеспечении победы над фашисткой Германией, приближая её своим умом, талантом, самоотверженным трудом. Великая Отечественная война была смертельным противоборством производств, экономики и науки. Поэтому вместе с солдатами в 1945 г. победили рабочие, инженеры, медики и сугубо гражданские ученые-химики.

Учёные в годы войны не просто создавали новые металлы и сплавы, пластмассы и зажигательные смеси, топливо для ракетных установок и новые медицинские и технические препараты, но также содействовали развитию металлургической, машиностроительной и оборонной промышленности, участвовали в поиске новых видов сырья.

Уже в первые месяцы войны при их непосредственном участии была проведена перестройка работы химической отрасли на выпуск военной продукции. Благодаря их активной деятельности предприятия химической промышленности полностью удовлетворяли потребности фронта и оборонной промышленности в кислотах, щелочах и других химикатах. В короткий срок было создано производство новых видов военной продукции: химических добавок для изготовления сильных взрывчатых веществ, органического стекла и прозрачной брони для авиационной и танковой промышленности, средства регенерации воздуха для подводных лодок, средства задымления, противотанковых зажигательных смесей и другое.

Кроме того, в годы войны в восточных районах страны были построены десятки новых заводов по выпуску серной кислоты, анилиновых красителей, пластмасс, лаков и красок, шин. Увеличены мощности действующих предприятий и организованы новые производства на площадях других отраслей промышленности. Выпуск химической продукции к концу войны приблизился к довоенному уровню, а в 1945 году он достиг 92% от уровня 1940 года.

Всё это позволило не только повысить обороноспособность страны в трудный для неё период, но и обеспечить превосходство советских вооружённых сил над немецкими захватчиками. Советские химики доказали всему миру, что их «научный гений» самый прогрессивный. Перед ним не устояла даже такая мощь, как фашизм.

Тысячи работников химической промышленности – рабочих, инженеров, учёных за самоотверженный труд в годы войны награждены орденами и медалями, многие удостоены званий Героя Социалистического труда, лауреата Государственной премии СССР.

Результаты работы по теме исследования полностью доказали справедливость выдвинутой в ней гипотезы: работа учёных - химиков не только помогла победе, но и заложила основу мирного существования в послевоенный период.

Литература:

1. Александр Евгеньевич Ферсман. Жизнь и деятельность. М. "Наука" , 1965.- 479 стр.

2. Андросова В. Г., Лазыкина Л.Г. Во имя Победы// Химия в школе.- 1985.- № 2.- с.73-77.

3. Антонова Л.С. Вклад химиков в Великую Победу.//Химия в школе. -2006.- №3.-с.73-80

4. Баранова Ж.Г., Волков В.А., Кузнецов В. И. Советские ученые – химики в период ВОВ //Химия в школе.- 1985.- №1.-с. 6-13.

5. Бойкова В.М. Ученые – химики в ВОВ//Химия в школе. – 1985. - №2.- с.77-78.

6. Кушнарев А.А. Химическое оружие: вчера, сегодня, завтра// Химия в школе – 1996 - №1

7. Учебное пособие. Издание третье-Самара: Самарский Дом печати. «Самарская область».

8. Химия (ИД «Первое сентября»), 2001, № 7; 1999, № 16;
him.1september.ru/2005/02/8.htm

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/142521-vklad-uchjonyh-himikov-v-delo-pobedy-v-veliko