Номер 11, страница 109 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. Каким образом имя выдающегося русского химика Николая Дмитриевича Зелинского связано с химией углерода? Какое техническое изобретение было сделано им совместно с инженером Эдуардом Куммантом? Подготовьте сообщение о принципе действия и устройстве фильтрующего противогаза.

Каким образом имя выдающегося русского химика Николая Дмитриевича Зелинского связано с химией углерода?

Имя выдающегося русского химика, академика Николая Дмитриевича Зелинского (1861–1953) неразрывно связано с химией углерода, так как он был одним из основоположников органической химии в России, а органическая химия — это и есть химия соединений углерода. Его научная деятельность была сосредоточена на изучении углеводородов и их превращений.

Основные направления его работы, связанные с химией углерода:

• Органический катализ: Н.Д. Зелинский является создателем учения об органическом катализе. Он открыл реакцию каталитической дегидрогенизации циклогексановых углеводородов в ароматические с использованием платиновых и палладиевых катализаторов (реакция Зелинского-Казанского). Эта реакция имеет огромное значение в нефтехимии для получения высокооктановых компонентов бензина и ароматических углеводородов.
• Химия нефти: Ученый глубоко исследовал состав и свойства нефти, внеся весомый вклад в теорию ее органического происхождения. Его работы легли в основу современных процессов переработки нефти.
• Синтез аминокислот: Зелинский разработал удобный метод синтеза α-аминокислот — важнейших органических соединений, из которых построены все белки.
• Активированный уголь: Одним из важнейших его достижений является разработка метода получения высокоактивного угля. Это вещество, являющееся аллотропной модификацией углерода, обладает уникальной пористой структурой и огромной удельной поверхностью, что делает его превосходным адсорбентом. Это открытие напрямую привело к созданию противогаза.

Ответ: Имя Н.Д. Зелинского связано с химией углерода через его фундаментальные исследования в области органического катализа, химии нефти, синтеза аминокислот и, в особенности, через открытие и изучение свойств активированного угля как универсального поглотителя.

Какое техническое изобретение было сделано им совместно с инженером Эдуардом Куммантом?

Совместно с инженером-технологом завода «Треугольник» Эдуардом Ламбертовичем Куммантом, Николай Дмитриевич Зелинский в 1915 году создал первый в мире эффективный фильтрующий противогаз для защиты от боевых отравляющих веществ.

В этом тандеме роли распределились следующим образом:

• Н.Д. Зелинский, основываясь на своих исследованиях, предложил использовать в качестве поглощающего вещества активированный уголь. Он установил, что активированный уголь обладает универсальной способностью поглощать широкий спектр ядовитых газов, и разработал технологию его получения в промышленных масштабах.
• Э.Л. Куммант разработал конструкцию самого противогаза: резиновую шлем-маску, которая обеспечивала герметичное прилегание к лицу, и конструкцию фильтрующей коробки, в которой размещался активированный уголь.

Это изобретение, известное как противогаз Зелинского-Кумманта, было принято на вооружение русской армии в 1916 году и спасло жизни сотен тысяч солдат во время Первой мировой войны.

Ответ: Совместно с инженером Эдуардом Куммантом Н.Д. Зелинский создал первый эффективный фильтрующий противогаз, в котором Зелинский отвечал за создание фильтрующего элемента (активированный уголь), а Куммант — за разработку конструкции маски и фильтрующей коробки.

Сообщение о принципе действия и устройстве фильтрующего противогаза

Принцип действия

Принцип действия фильтрующего противогаза основан на очистке вдыхаемого воздуха от вредных примесей путем фильтрации и адсорбции (или хемосорбции). Противогаз не вырабатывает кислород, поэтому его можно использовать только в атмосфере, содержащей не менее 17% кислорода.

Процесс очистки воздуха происходит следующим образом:

1. При вдохе зараженный воздух поступает под маску через отверстие в дне фильтрующе-поглощающей коробки (ФПК).
2. Сначала воздух проходит через противоаэрозольный фильтр. Он представляет собой специальный пористый материал (например, картон или нетканые волокна), который механически задерживает твердые и жидкие частицы: пыль (в том числе радиоактивную), дым, туман, бактерии и вирусы.
3. Далее, очищенный от аэрозолей воздух, проходит через слой сорбента — активированного угля (также называемого шихтой). Уголь имеет чрезвычайно пористую структуру, за счет чего обладает огромной площадью поверхности. Молекулы ядовитых газов и паров притягиваются к этой поверхности и удерживаются на ней силами межмолекулярного взаимодействия. Этот процесс называется адсорбцией.
4. Для защиты от некоторых газов, которые плохо поглощаются углем (например, угарный газ, аммиак), уголь пропитывают специальными химическими веществами — хемосорбентами. Они вступают в химическую реакцию с ядами, превращая их в безвредные соединения.
5. Очищенный воздух через клапан вдоха поступает в подмасочное пространство и вдыхается человеком.
6. При выдохе клапан вдоха закрывается, а клапан выдоха открывается, и выдыхаемый воздух удаляется наружу, минуя фильтр.

Устройство

Фильтрующий противогаз состоит из двух основных частей: лицевой части и фильтрующе-поглощающей коробки (ФПК).

• Лицевая часть (шлем-маска):
  • Корпус: изготавливается из эластичной резины, обеспечивает герметичное прилегание к лицу.
  • Очковый узел: герметично вмонтированные стекла для обзора.
  • Клапанная коробка: содержит клапаны вдоха и выдоха, которые регулируют потоки воздуха.
  • Переговорное устройство (мембрана): позволяет вести переговоры, не снимая противогаз.
  • Система крепления: тесьмы для надежной фиксации маски на голове.
• Фильтрующе-поглощающая коробка (ФПК):
  • Корпус: обычно металлический или полимерный цилиндр.
  • Входное отверстие: расположено в дне, в походном положении закрыто пробкой.
  • Горловина с резьбой: для присоединения к лицевой части напрямую или через соединительную трубку.
  • Внутреннее содержимое: противоаэрозольный фильтр и слой активированного угля (шихты), зафиксированные сетками.

Ответ: Фильтрующий противогаз состоит из лицевой части и фильтрующе-поглощающей коробки. Его действие основано на очистке вдыхаемого воздуха от аэрозолей с помощью противоаэрозольного фильтра и от ядовитых газов и паров с помощью адсорбции их на активированном угле (шихте).