趣味化学故事(56)防毒面具为什么能防毒

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1915 年4月22日,第二次世界大战期间,德方为了扭转不利战局,向英法军队集结的阵地上,施放了180吨氯气,致使5000名联军官兵当场中毒死亡,这是世界军事史上首次大规模的毒气战。

这次战役使英法联军蒙受了重大损失,于是,英法两国派出数十名最优秀的科学家,到曾被德方用氯气熏袭过的地段进行考察。他们惊奇地发现,阵地上大量野生动物,包括树林中的雀鸟及蛰伏的蛙类与裸露的昆虫,都中毒而死。唯独野猪,却安然无恙地活下来。

你知道为什么野猪能够存活吗?这又为防毒面具的发明提供了怎样的帮助呢?

真相是这样的

经过科学家们研究和实验发现,野猪喜欢用强有力的长嘴巴拱动泥土来寻找地里植物的根茎及一些小动物,当它们嗅到强烈的刺激气味时,常用拱地的方式来躲避。当德军施放毒气突袭联军时,野猪把嘴鼻拱进泥土里,因此躲过了灾祸。

再经过进一步的科学分析,科学家得出结论:因野猪用嘴拱地,松软的土壤颗粒吸附和过滤了毒气,所以,它们没有被毒气毒死。

根据泥土能过滤毒气的原理,科学家们选中了既能吸附有毒物质,又能使空气畅通的木炭,很快就设计制造出了世界上首批仿照野猪嘴形状的防毒面具。

1916 年2月下旬,在凡尔登大战中,德军故技重施,在阵地上大放毒瓦斯,此时法军戴上了防毒面具,有效地抵御了德军的毒气攻击。自从1915年德军首先在战场上使用毒气——氯气以来,新的毒气不断在战场上出现,如沙林、芥子气等,于是,新的防毒方法不断涌出。

对于氯气,人们可以用碳酸钠、硫代硫酸钠等来防御,化学反应方程式为:

2Na2CO3+Cl2+H2O=2NaHCO3+NaCl+NaClO

Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl

不过某种药品只能防御一种毒气,士兵在战场上除了要携带笨重的防毒面具,还需要配备各种各样的防毒气药物,实在太麻烦了,有没有一种万能的防毒剂呢?

俄国著名化学家谢林斯基为了找到答案,亲自做了一个实验,在一间化学实验室里,灌满毒气—— 氯气、光气、氰气的混合气体。在这间密封的实验室中,他用纱布包住一块木炭,按住口鼻,在实验室里坐了五分钟,却安然无恙,于是一种高效的万能毒气防御剂诞生了。

木炭是木柴经炭化制成的,是一种高效的吸附剂,为了提高木炭吸附力,即增大其活性比表面积,科学家将木炭脱水、脱油,终于制成了万能防毒剂—— 毒气战的克星。现在仍在使用的防毒面具就是一个与面部吻合很好的橡胶面具,里面加上一块经脱水脱油处理的活性炭。

危害生命的物质除了氯气之外,还有很多,下面就为大家列举九种最为广泛的物质:

1. 一氧化碳。大量积累会破坏同温层的平衡。

2. 二氧化碳。大量的积累会导致地球表面的温度升高,给生态环境带来灾难。

3. 二氧化硫。污染大气,形成酸雨酸雾腐蚀某些合成纤维及金属设备,导致人体出现呼吸疾病。

4. 一氧化氮。一氧化氮是笼罩在城市上空的烟罩中的主要成分,影响人体呼吸系统的健康。

5. 汞。污染食品,尤其是海产品,如果在人体中积累很容易损害神经。

6. 铅。影响酶和细胞的新陈代谢。

7. 石油。石油若流入海中,会破坏大海中的浮游生物、植物和鱼类资源。

8.DDT 农药。过量使用DDT农药会毒死鸟类和鱼类,甚至导致某些癌症。

9. 辐射。它是污染物质中最危险的一种,会引起恶性肿瘤。

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