给孩子的化学通识课-27升级与遏制:为什么化学才能结束化学战?
之前两讲我们聊了化学应用的两个重要场景,环境污染和资源浪费。这一讲我们通过本模块的最后一个场景战争,来看看应用化学带来的问题是怎么通过化学来解决的。
给孩子的化学通识课-27升级与遏制:为什么化学才能结束化学战?
之前两讲我们聊了化学应用的两个重要场景,环境污染和资源浪费。这一讲我们通过本模块的最后一个场景战争,来看看应用化学带来的问题是怎么通过化学来解决的。
战争是推动人类文明发展的一个重要因素,这个观点我就不再多强调了。很多学科的研究者对于战争的起因、内在逻辑影响都做出过精彩的研究和论断。但是在化学家眼里,战争的激烈程度是被化学升级又被化学平衡限制的。我们从三个层次来解释这句话。
首先战争的烈度是化学水平的体现。在第一次世界大战之前,制作兵器的原材料受制于自然界的资源。一个国家有没有厉害的武器,能不能凭借武器取得战争的胜利,很有些靠天吃饭的意思。比如说青铜是春秋战国时期一种非常重要的战略资源,五岳争霸主要依靠的就是铜矿和锌矿。
但是到了第一次世界大战的时候,情况就不一样了,化学家们凭借自己的化学知识,改变了武器制造靠天吃饭的局面。当时英国人判断德国境内的硝石资源匮乏,强大的英国海军只要切断硝石从这里运到德国的海上航线,德国就没有原料去生产炮弹了。用不了一年德国就会投降结束谈判。英国人的算盘打得很好,但情况显然没有按照他设定的剧情去发展。战争持续了一年多,德国人不仅没有投降,反而进攻的越来越猛。到了最后第一次世界大战足足打了四年才结束。
德国人到底有什么秘诀呢?很简单,就是因为德国率先掌握了合成氨技术,这是德国科学家哈柏发明的,他还因此获得了1918年的诺贝尔奖。合成氨技术是中学化学里一个重要知识点,就是氮气和氢气发生反应得到氨气。氨气可以用来生产各类化肥,大幅度的提高作物产量,这样一来,打仗的粮草就不愁了。更重要的是,氨气也是生产炸D的原料,有了它就可以摆脱枪炮制造对于消失的依赖,源源不断地生产炸D。因为原材料氮气特别稳定,很不容易发生反应。合成安的技术门槛很高,所以英国人搞了好多年都没有成功,他们也就不相信德国人可以做出来。
可以说在一战期间是德国人把化学带上了战场,并且利用化学改变了战争的激烈程度。从此以后,在衡量一个国家军事能力的时候,化学水平就成了重要的指标。我们前一个模块里提到的很多化学材料,比如说尼龙纤维、合成橡胶、粘合剂等等,都在军事工业中发挥着巨大作用。很多材料甚至就是因为军事目的才产生的。比如说随着装甲武器的普及,穿透装甲就成了战场上的刚需。对化学提出的任务就是研制穿甲能力高的材料,像什么特种钨钢合金……