化学与战争
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自从人类社会形成以来，由于部落之间资源、信仰等方面的差别，流血冲突就源源不断。当这种冲突发生到一定级别的时候，军事战争也就出现了。
最初的战争，使用的是最简单的武器：石块、木棒、石斧等等。可以说，武器就是劳动、狩猎的简单工具。
随着社会的进化，尤其是奴隶制社会出现以后，战争变得规模更大也更残酷。专门从事战争职业的军人出现了。
战争使用的武器，可以分为冷兵器和热兵器。冷兵器主要是利用人本身的力量，采用砍、刺、砸等方法，造成人员的物理性损伤。由于这种武器发挥作用时不伴随着发光发热的剧烈化学反应，所以被称为冷兵器。
第一章 冷兵器时代的化学
（一）金属冶炼
前面提到，最早的武器是木质、石质或用动物骨骼制成。这些物质或者不够坚固，或者重量太大，而且基本不具有可塑性，所以不太适合作为武器使用。随着人类生产活动的发展，人们发现了一种可以随意改变形状的物质——金属。
最早使用的金属是天然铜。铜，是自然界游离存在的三种金属：金、银、铜之一。前两种因为稀有，一般作为货币使用。人们找到天然铜块，可以直接敲打成所需形状，制成各种工具和武器。铜的质地比较软，所以不适合制造刀、剑等锐器，一般制成斧、锤等钝器。
很快，人们掌握了其他金属：锡、铅和非天然铜的冶炼技术。这种技术今天看来很简单，利用木柴、煤炭等燃料与金属矿物共同煅烧。高温下，燃料发生炭化；金属矿物则变成金属氧化物。碳与炉中的氧气生成二氧化碳：C+O2=CO2二氧化碳进一步和碳反应生成一氧化碳：CO 2+C=2CO一氧化碳与金属氧化物接触，将其还原为游离金属：XO+CO=X+CO2生成的游离金属在高温下液化，沉积于容器底部。
由于天然矿物并不纯，所以生产出的金属也混有其他元素。 后来人们发现，不同的金属按照一定比例混合熔铸，可以形成性质截然不同的合金。比如，铜与锡的合金——青铜，就比铜坚硬的多，可以制造刀、剑等锋利的兵器。
铁，在地球上是没有游离状态存在的。由于炼铁比炼其他金属要求的温度更高，因此相当长的一段时间没有成为常用的金属。 但是，宇宙来客——陨铁，却是相当纯净的游离铁。在南美洲玛雅人的古代坟墓中，就发现过陨铁制成的工具和兵器。 炼铁术的发明是人类文明史的一个里程碑。铁矿比铜矿更常见，铁质的工具价格更低，硬度也高于铜，使人类的生产活动更加方便。而且，铁与碳、硅、硫、锡等的合金，比青铜更加坚硬，更加便宜，使各种兵器更加普及，使人类可以发动更大规模的战争。
我国战国时期，群雄逐鹿，不同规模的战争络绎不绝。这使社会生产力蒙受了巨大的损失，却使金属冶炼的技术登上了一个新台阶。传说中的莫邪、干将宝剑，削铁如泥，吹发立断，其效果令今天的工程师们叹为观止。1972年出土的越王勾践自铸用剑，埋在地下数千年仍然光亮如新，仍然可以一剑劈开十层铜钱，体现了当时铸剑工匠高超的技艺。经激光色谱分析，该剑除铁外，还含有铬、碳、锰等多种元素。
（二）矛与盾——进攻与防御
“自相矛盾”的寓言，早已被大家所熟知。既然有了进攻用的锋利武器，也就有了防御用的盔甲。古代的盔甲，所用材料有布、皮革和金属。据测算，一层普通的棉布，就可以让飞来的箭伤害能力降低很多，更不用说厚厚的皮革、钢铁了。在中世纪欧洲战场，军人们的盔甲越来越厚，甚至形成身披重甲的重骑兵。全身的盔甲足有上百斤，简直是一个活坦克，普通的羽箭、长矛根本无法伤其皮肉。正是这些重骑兵，随着十字军东征，所向披靡。但是，他最大的弱点就是行动缓慢。所以，在印度，被当地的象军所打败。
防护用材料与进攻用金属有所不同。进攻用的箭头、刀刃，初锋利、坚固外，还需要有很大的重量。只有这样，才可以具有很大的打击动量；而防护用材料，除坚固外，还需要轻便耐用。金属固然坚固，但其巨大的重量限制了它的应用。所以，古代的战甲多是皮革制成，上镶铁钉。
子弹应用以后，由于其巨大的打击力度，一般的盔甲已经毫无用处，所以军人们摆脱了厚重的盔甲，仅仅穿上体现军人风度的轻便军服。但是，钢质头盔仍然可以抵御一部分侧面打击的子弹，所以保留下来。
现代战争中，防御与进攻同样重要。比如战争之神——坦克，其厚厚的钢铁外衣足可以抵御很多武器的袭击。为了对付这种厚
装甲，人们制成了硬度更高、密度更大的穿甲弹。防护与进攻这一对矛与盾之间的斗争，永远不会停止。
现代的合金装甲，不仅要求牢固，还要求轻，并要具有防核辐射的功能。
（三）冷兵器时代的“热”武器——火
火，给人类带来了光明和温暖，也带来了无尽的灾难。在战争中，人们当然要利用这把双刃剑。
三国演义之中，蜀国可谓最会用火的。从火烧博望坡、火烧新野，直到火烧赤壁，最后被吴国火烧连营，险些亡国。这些经典战例，都说明火作为武器，可以发挥巨大的威力，可以给敌人造成惨重的损失，而己方只需隔岸观火，坐享其成。火，本身可以带来高温，烧伤敌人；同时，还可以引燃各种可燃物，破坏敌方建筑和交通工具；同时，燃烧产生的烟尘和有毒气体还可以对敌人造成二次伤害。
燃烧，是一种剧烈的氧化还原反应，需要三个条件：温度、还原剂和氧化剂。就象是三角形的三条边，缺少任何一个都不能维持燃烧。温度，一般由火种提供；还原剂，就是各种可燃物；氧化剂，就是空气中的氧气。
三国演义中火烧赤壁一段，使用的燃料是木柴、芦苇，为了加强效果，又灌入鱼油，撒上硫磺和硝石。
硫磺，就是天然存在的单质硫，其着火点很低。而且，即使环境中氧气浓度很低，也可以维持燃烧。其燃烧后产生的二氧化硫有毒，可以继续杀伤人员、牲畜。
硝石，主要成分是硝酸钾。高温环境下，可以释放氧气： 2KNO 3=2KNO2+O2↑
这样，加上大风带来源源不断的氧气，燃烧当然更加剧烈。 诸葛亮能够火攻成功，与曹军也有很大关系。由于当时的船都是木质结构，船帆都是棉布，这都是可燃物，船与船之间又用铁链加以固定，使火势极易蔓延。
现代战争中，火仍然发挥着巨大的作用。但是，现代的燃烧弹，其填充的燃料已经不再是木柴、鱼油，而是白磷、凝固汽油、三乙基铝等。燃烧弹装填的主要是这些燃料。击中目标后，少量炸药将燃烧剂喷涂在目标上，随即发生燃烧，将目标引燃、烧毁。对于目标内储存的炸弹、炮弹、鱼雷等武器，高温还可能将其引爆，从而对目标造成更大的伤害。
二战期间，盟军在对日本东京空袭之时，就大量使用了燃烧弹。因为日本的建筑多为木质，将其引燃比爆破弹的破坏效果要
好得多。
坦克，被称为“战争之神”，其厚厚的装甲令很多武器无能为力。但是，金属最大的特性就是导热良好。所以，坦克的天敌就是火。如果坦克不慎置身火海，那么不久就会被烧成一块内外都达到上千度的大烙铁。不要说人员不能活命，连储存的燃油、弹药都要发生爆炸。
最简单的反坦克燃烧弹——燃烧瓶，是在玻璃瓶中灌入汽油，瓶口堵上棉花，点燃后投掷出去。二战中，苏军游击队的燃烧瓶令德国最先进的坦克都头痛不已。当时被称之为“莫洛托夫鸡尾酒”。
前面提到的都是单纯由易燃的燃料组成的燃烧剂，一旦空气中乏氧，就不能起到应有的效果。现代战争中，人们又制造出另外一种燃烧剂——纵火剂。纵火剂的主要成分为铝粉和四氧化三铁，实际就是一种铝热剂。我们在实验中接触过铝热反应，其产生的高温金属熔化物甚至可以烧穿坩埚。这种铝热剂本身就可以发生剧烈的燃烧，甚至在水下也毫不逊色。而且，高温金属熔化物还可以引燃金属、阻燃橡胶和阻燃塑料，所以被称为纵火剂。这种火灾无法扑灭。为了加强燃烧效果，还要混入少量硝酸钡。
（四）“另类”战争——暗杀
古今中外，刺客的故事如雷贯耳。暗杀使敌方在毫无准备的情况下失去最高统帅，往往可以让战争发生难以预料的转折。
最有效而且最隐蔽的暗杀武器，莫过于毒药了。历史上，死于毒药的名人数不胜数。
1、“平陆事件”——口服毒药
1960年，山西省平陆地区一处公路修筑工地。午饭后，民工们稍事休息，拿起工具，准备继续筑路。突然，很多人觉得腹痛，并且呕吐不止。医疗队的值班医生还没有检查完第一批病人，所有吃过午饭的61名民工都出现了这些症状。口服绿豆甘草水、注射吗啡，都无法奏效。一时间，工地变成了野战医院，医生们在紧急抢救的同时，也在检测患者呕吐物和剩下的午饭。最终，找到了造成这起悲剧的元凶——砒霜。
砒霜，就是三氧化二砷，最早由炼丹者发现。在加热含砷矿物的时候，升华出的一种剧毒的白霜样物质。易溶于水，生成亚砷酸：As 2O 3+3H2O=2H3AsO 3
亚砷酸是弱酸，基本没有什么特殊味道，将其混入酒、饭菜或者汤药中，是不会被人发现的。在一些影视作品中，下过毒药的酒可以使大理石桌子嘶嘶冒泡，纯粹是一种后人编造的现象，
实际上根本不存在这种效果。
在人体内，亚砷酸可与蛋白质的巯基牢固结合，使维持生命活动的酶失活，造成中毒。
/SH HO\ /S\
酶 + As-OH=酶 As-OH+2H2O
\SH HO/ \S/
现在，这种中毒是可以挽救的。治疗砷中毒，使用的解毒剂是富含巯基的化合物：二巯基丙醇、二巯基丁二酸钠。
以二巯基丙醇为例，其与砷结合后形成特别稳定的五员环，结合力远远大于酶与砷的结合力，从而使失活的酶恢复活性。 /S\ HS-CH 2 /SH /S-CH2
酶 As-OH+ | = 酶 +HO-As |
\S/ HS-CH-CH 2OH \SH \S-CH-CH2OH
找到了事件的元凶，也就找到了对付这种元凶的克星。经空运二巯基丙醇注射，61名民工无一死亡。后来查实，系犯罪分子投毒所致。
现代战争中，常用的毒药为氰化钾或者氰化钠。氰化物的致死量约为100毫克。而且，口服后大约半分钟，注射后几乎是即刻，受害者就要死亡。那么，它的机理是什么呢？
我们知道，生物体的最基本需求就是能量。在细胞内，能量是通过各种有机物——糖、脂肪、蛋白质经过一系列氧化作用变成二氧化碳和水来产生的，产生的能量与体外的氧化反应——燃烧是一样的。但是，与燃烧的不同之处是：燃烧反应中，电子由碳、氢等原子直接传递给氧，从而释放能量，而在体内，电子是通过一个复杂的电子传递链传递给氧的。这条电子传递链中包含很多复杂的有机化合物，而电子传递的中心元素就是络合于有机化合物中的铁离子。氰化物溶于水后，解离出氰离子。氰离子可以极为牢固的和这些化合物中的铁结合，使电子传递立即终止，生物体内的产能也立即停止，从而造成生物体迅速死亡。
氰化物中毒后，解毒剂为硫酸亚铁或亚硝酸钠。亚铁离子可以和氰离子牢固结合为亚铁氰离子[Fe(CN)6]4－，这是一种无毒物质。亚硝酸根离子可以和血液中红细胞中的血红蛋白生成氮氧血红蛋白，然后可以和氰离子反应生成硫氰酸根离子。硫氰酸几乎无毒。这些物质会很快随尿液排出。
2、从刮骨疗毒到“杀人伞”事件——注射用毒剂
《三国演义》中，蜀军进攻魏国樊城。在攻城中，关羽被曹仁射出的毒箭所伤，最后经名医华陀刮骨治疗才得以痊愈。因为
箭头上涂了一种毒药——乌头。
实际上，乌头的毒性很小，不足以造成小说中的危害。但是，这已经说明，将药物涂在武器上，借助创伤使人体吸收，已经应用于实战。
19世纪，在欧洲殖民者与非洲土著的战斗中，死于毒箭的侵略者数不胜数。
1970年的一个傍晚，来自保加利亚的一名叛逃者从BBC 广播公司回家。他每天的工作就是通过电波，把攻击保加利亚的言论传回自己的祖国。突然，他觉得后背一阵刺痛。回头一看，原来是一个行人的雨伞尖碰的。那人立刻道歉，并转身消失在人群之中。回家以后，他发现后背有点红肿。当晚，他开始发烧昏迷，数小时后抢救无效死亡，成为北约、华约冷战的牺牲品。
经过解剖，在他的后背肌肉中发现了一个直径不到一毫米的空心金属球。原来，那把雨伞是保加利亚特工使用的苏制暗杀武器——伪装高压气枪，可以让那颗金属球穿透衣服钻进人体。正是这种金属球中的内含物杀死了这名叛逃者。
经过分析，这是一种从植物中提取的毒素——蓖麻毒素。 蓖麻毒素是一种蛋白质，其毒性比氰化钾高400余倍。而且，中毒后的症状类似于败血症，很容易造成误诊误治。但是，如果口服，那么大部分会被消化液所分解，效果就要大打折扣。
对于蓖麻毒素，军方很早就开始研究。由于其特殊的性质，难以在战场应用，只能作为一种暗杀武器。1944年，英国特工就曾经用含蓖麻毒素的手榴弹刺杀了德国纳粹高级将领。
以上的这些毒剂，都是通过直接进入血液发挥作用，属于注射毒剂。其特点是，毒性很强，所以用量极少，只需要“擦破点皮”就能够发挥作用。目前研究中的还有贝类毒素、河豚毒素、蛇毒等等。
第二章 热武器时代的化学
热武器，是指利用爆炸反应短时间产生的大量高温气体冲击波，推动抛射物攻击目标，或者直接破坏目标的一类武器。这种武器的主要部分是化学炸药，和冷兵器相比起来，重量轻而杀伤效果好得多，是近、现代战争中最主要的武器。爆炸反应，包括物理性爆炸和化学性爆炸两类。是由于一定空间内短时间产生巨大压力，造成容器破裂等效果的一种现象。化学爆炸是一种剧烈的氧化还原反应，可以在短时间内产生大量高温气体。
（一）热武器的先驱——黑火药
晋代以后，炼丹术在中国盛行一时。道人们守在丹炉之前，
用朱砂、硫磺、硝石等等共同高温灼烧，试图炼出能使人长生不老的灵丹妙药。
一天，一位炼丹师把木炭、硫磺、硝石混合在一块倒入炉中冶炼。不一会，随着一声巨响，丹房从世界上消失了。这位炼丹师用生命宣告了一个时代的诞生。
黑火药，是世界上最早应用的炸药。其爆炸反应方程式为： 2KNO 3+3C+S=K2S+3CO2↑+N2↑
10克固态的黑火药，其体积几乎为零，而反应后产生了将近4升的气体。加上反应释放大量的热，从而引发爆炸。
黑火药是燃烧式爆炸，其燃烧速度远远大于任何一种燃料。所以其初期是作为一种火攻杀伤武器来使用。后来，人们发现，如果在一个一端开口密闭容器中点燃火药，会引起容器沿火焰喷射反方向迅速飞出，这就是火箭的原理。
最初的火箭，是在箭杆上捆绑一只一端开口的小竹筒，装填火药后点燃，用弓弩射出。由于火药的喷射反作用，使箭的飞行速度加大，射程也大大加长。射中敌人后，残留的火药还可以造成持续烧伤；如果射中帐篷、木船等目标，还可以放火。
黑火药在古代战争中的第三种应用是作为发射药的火炮和火枪。初期的火炮是一个庞大的铜管或木桶，装填火药后对着冲锋的敌人点燃，利用喷射出的火焰杀伤敌人。可以说，更接近火焰喷射器。后来人们发现，混在火药中未完全燃烧的木块、硫磺块等造成的打击伤害更大，而且射程更远。于是就在火炮中的火药里混合大量的石子、铁钉、铁砂等物质，点燃后，这些物体由于火药的抛掷作用而具有很大的速度，动能也很大，可以杀伤远距离的敌人。但是，由于作为子弹的石子、铁砂等是与发射药混合在一块的，所以射程远远不及近代枪弹。
火炮发明后，人们又发明了重量更轻的突火枪。突火枪实际就是小规模的火炮，是用长竹筒制成，主要是一种近距离防御武器。由于枪管加长且细得多，所以可以很方便的瞄准。在明代沿海抗击倭寇的战斗中曾经发挥过巨大的作用。
随着成吉思汗的铁骑西征，黑火药也传入了阿拉伯和波斯，并逐渐传到了蒙昧中的欧洲。在欧洲中世纪的战争中，黑火药发挥了很大的威力。后来，利用黑火药制造了现代枪械和爆炸杀伤炮弹。在后来的美国独立战争、普法战争和帝国主义国家侵占殖民地的战争中，都立下了汗马功劳。
在黑火药的出生地——中国，那些使用火药的武器却被视为“邪术”而没有得到应有的发展。中国军队仍然使用传统的冷兵
器作战。火药仅仅用作节日庆典时的烟花爆竹。当西方列强用黑火药武装的枪炮进攻我们的时候，愚昧的官兵认为是旁门左道，竟然用《封神演义》中的方法，取鸡、狗血泼到钢枪铁炮上试图破其“邪术”。最后，西方列强用中国人发明的黑火药轰开了中国的大门，肆意掠夺。
由于黑火药的爆炸反应产生大量的硫化钾烟尘，所以也被称为有烟火药。在反映美国独立战争、普法战争等的影视作品中，战场上白烟弥漫，就是这种硫化钾烟尘。硫化钾烟尘附着在枪管、炮管内，影响射击精度和枪炮寿命。同时，黑火药的爆炸属于燃烧式爆炸，燃爆速度比较慢，难以达到很大的威力。战争中迫切需要更好的炸药。
黑火药的原料易得，生产工艺简单，所以在中国土地革命和抗日战争中，是敌后根据地兵工厂生产的主要炸药。在电影《地雷战》中，游击队用黑火药装填的地雷炸的鬼子人仰马翻。 现代战争中，黑火药主要用以制造导火索，在工程爆破中使用较多；还可用于制造信号弹。
（二）现代炸药——单质炸药
现代炸药，包括由单纯一种物质组成的单质炸药和由氧化剂、还原剂混合而成的混合炸药。从其使用方式来分，可以分为起爆剂和主体炸药。
单质炸药的分子中，一般都含有某些特殊基团，如硝基（-NO 2）、硝酸酯基（-ONO 2）等等。这些基团都具有氧化性，在高温下可以提供氧。同时，分子中的其他元素，如H 、C 则可以发生氧化反应生成H 2O 、CO 等释放大量能量。在瞬间完成了上述氧化还原反应，释放巨大的能量，从而发生爆炸。
（1）起爆剂
18世纪末，科学家用酒精处理硝酸汞，得到了一种白色的固体。这种固体常温比较安定，加热时会缓慢的分解。但是，如果受到撞击、针刺或者在密闭中加以高温，就会发生极其猛烈的爆炸。这就是雷酸汞，简称雷汞。其制备反应方程式为
3Hg(NO3) 2+4C2H 5OH=3Hg(ONC)2+2CO2↑+12H2O 爆炸反应方程式为
Hg(ONC)2=Hg+N2↑+2CO↑
由于这种物质的价格昂贵，制备困难，所以不能当作炸药使用。但是，极少量的雷汞可以把撞击、针刺等机械作用转化为爆炸作用，用以引爆黑火药等炸药。用这个原理，雷汞被用以制造子弹、炮弹的底火，炮弹的引信和用来引爆炸药的雷管。
由于雷汞有毒，现代应用的起爆剂，主要有叠氮化铅Pb(N3) 2、斯蒂芬逊酸（2，4，6三硝基间苯二酚）铅等。
起爆剂的特点，除了能转化机械作用外，由于其可以瞬间产生高温高压，可以引起很多难以起爆炸药的爆炸，比如TNT 等。在起爆剂得以应用以后，可以引爆很多过去并不知道有什么用途的有机物质，发现了很多优质的炸药。
（2）苦味酸
1771年，英国人P ·沃尔夫用浓硫酸、浓硝酸处理苯酚，获得了一种黄色固体：三硝基苯酚。由于一般都含少量水，所以呈现为蜂蜜样粘稠的黄色液体。其酸性很强，又有浓烈的苦味，所以被命名为苦味酸。由于其黄色十分浓厚，所以被广泛用作黄色染料。
1860年的一天，巴黎郊区的一家染料商店。一桶苦味酸由于铁桶生锈无法打开。伙计找来铁锤，用力砸去。随着一声巨响，火光冲天，黄色染料竟然大发雷霆！染料商店顿时化作一片废墟。 军方得知了这个悲剧却欣喜若狂。因为根据现场调查，这桶黄色染料造成的破坏程度远远大于同质量的黑火药。他们发现了一种大威力的炸药。经过测试，苦味酸的爆炸速度、爆破能量均远远高于黑火药，到1885年，法国开始将苦味酸用于装填炮弹，应用在战争之中。
苦味酸的结构式为：
爆炸反应式为：
2C 6H 3N 3O 7→3H 2O ↑+3N2↑+11CO↑+C
由于其爆炸产物中有游离碳，所以装填苦味酸的炮弹爆炸后形成的是黑烟。
苦味酸的爆炸性能很好，甚至强于后来使用的TNT ，而且其机械敏感度也比TNT 大。但是，苦味酸的酸性很强，会腐蚀炮弹，所以苦味酸装填的炮弹保存期很短。同时，其与金属反应生成的苦味酸铅、苦味酸亚铁等物质的安定性很差，稍微加热或摩擦就可能引发爆炸。所以，尽管它是一种很好的单质炸药，这些缺点还是限制了它的应用，所以不久就被TNT 所取代。
（3）硝化甘油
化学本质为三硝酸甘油酯，1846年，化学家A ·索布雷罗用浓硫酸、浓硝酸与甘油作用得到了这种淡黄色的油状液体。当时确认是一种性质猛烈的炸药，比通用的黑火药好得多。硝化甘油的爆炸反应方程式为：
4C 3H 5N 3O 9→6N 2↑+10H2O ↑+12CO2↑+O2↑
但由于它特别敏感，不用说加热、撞击、摩擦，连轻微的震荡都有可能引起剧烈的爆炸。所以，严重限制了它的应用。由于它生产工艺简单，价格低廉，所以仍然有工厂冒险生产，称之为“爆炸油”，但是只能作为采矿、筑路等工程应用，是美国西部开发时主要应用的工程炸药。当时，硝化甘油的运输极其危险，所以从事其运输的人员收入都很高。运输时，制备好的硝化甘油分装在内壁光滑的玻璃瓶中，瓶与瓶之间用棉花衬垫，赶马车的人员至少3名：一人赶车缓慢的行走，一人在前疏散其他人员车辆并移开路上的石块，否则轻微颠簸也可能引起爆炸油发怒，还有一人随时替换其他两人轮番休息。即使这样，仍然不时有车毁人亡的事故发生。
19世纪中叶，年轻的瑞典化学家诺贝尔，试图制服这匹“烈马”。在经历数次实验事故，连他的父亲和弟弟也死于爆炸事故之后，他终于成功了。用白色的硅藻土吸收这种爆炸油，成为一种黄色的固体。他的爆炸效果稍低于爆炸油，但是性格却温顺的多。一般的震动、摩擦对他不起作用，只有用雷管才能让他恢复那种火爆的性格。很快，诺贝尔的安全炸药击败了价格昂贵的黑火药，成为工程爆破中最常用的炸药，销售量迅速上升，诺贝尔作为专利所有者，很快成为巨富。在他去世之前留下遗嘱，用自己家产在银行的利息创建了诺贝尔奖金，用来奖励那些在科学研究中取得丰硕成果的科学家。现在，诺贝尔奖已经成为衡量一个国家科学研究水平最权威的标准。
现代战争中，硝化甘油主要用以制造混合发射药，用来发射子弹和炮弹。
（4）没有硝烟的炸药——火棉
1832年，法国人H ·布拉孔诺在一次实验中，棉布围裙被硫硝混酸弄湿，于是清洗后用手提着在壁炉边烤干。就在即将干燥的时候，眼前一亮，围裙不见了。原来，棉布中的纤维素已经被硝酸酯化为纤维素硝酸酯。
他将这次事件记载下来，却没有进一步研究。直到1846年，化学家C.F. 舍恩拜因使用硝－硫混酸制出了硝酸纤维素，并对其
性能进行了研究。它是一种白色的纤维状物质，物理性质与棉花基本相同；它的爆炸威力比黑火药大2～3倍，可以用于军事，所以被称为“火棉”。不过，火棉的燃爆速度实在是太快了，甚至高于苦味酸。如果制成炮弹，那么在发射出炮筒之前就会爆炸，非常不安全。但是，用醇-醚混合溶剂处理并碾压成型后，其燃爆速度就能明显减慢，可以用作枪弹、炮弹的发射药或者固体火箭推进剂的成分。硝化纤维的爆炸反应方程式为：
2(C6H 7O 11N 3) n →3nN 2↑+7nH2O ↑+3nCO2↑+9nCO↑
由于其爆炸不产生任何烟尘，所以也被称作“无烟火药”。
（5）炸药之王——梯恩梯
1863年，化学家J ·维尔布兰德用甲苯、硫酸、硝酸首先制得了这种黄色的针状固体，命名为梯恩梯，化学本质为三硝基甲苯，结构式为：
这种物质很奇特，用锤子砸，毫无反应；用火烧，它只是冒出了浓浓的黑烟。但是，如果用雷汞来引爆，他就会显示出巨大的威力，稍逊于苦味酸，但是制造简单，储存安全，拆除引信的炮弹别说是摔打，就是火烧也没有问题。从1891年开始应用于军事，并很快取代了苦味酸，成为最经典的炸药。至今，TNT 的地位仍然无可动摇，仍然是产量最大的炸药。在计算核武器破坏效果时，使用TNT 作为标准，就是一枚核弹爆炸释放的能量相当于多少吨TNT ，称为核武器当量。
TNT 的爆炸反应方程式为：
2C 7H 5O 6→3N 2↑+5H2O ↑+7CO↑+7C
（6）昙花一现的炸药——特屈儿
1877年，化学家K.H. 默滕斯用N,N 二甲基苯胺、硫酸、硝酸合成了特屈儿，并且发现它是一种很好的炸药。1906年开始应用其装填炮弹。但是，特屈儿的毒性很强，所以很快被工业生产所淘汰，现在只是在传爆柱中还有少量使用。其结构式为：
爆炸反应方程式为：
2C 7H 5O 8N 5→5N 2↑+5H2O ↑+11CO↑+3C
（7）炸药中的后起之秀——黑索今
1899年，英国药物学家G .F. 亨宁用福尔马林和氨水作用，制得了一种弱碱性的白色固体，命名为乌洛托品。分子式为(CH2) 6N 4
他开用各种酸处理，看看其盐的状态。当用硝酸处理时，得到了一种白色的粉状晶体，水溶性极差。经过研究，原来是生成了六员环状的硝酰胺类化合物。因为其分子呈六边形，所以命名为hexogon （英语根据“六边形” 改动而成），中文音译为黑索今。其结构式为：
1922年，化学家G .C. 赫尔茨发现这种六边形的物质竟然是一种性格猛烈的炸药！其威力大于梯恩梯，但其合成原料：氨水、福尔马林却比甲苯价格更低，来源更丰富。只是，黑索今的性格还是有点暴烈，所以需要加入某些钝感剂才适用于炮弹、鱼雷、地雷等武器，还可以作为火箭推进剂的成分之一。二战后，黑索今已经成为军用炸药的主角之一，仅次于梯恩梯。
其爆炸反应方程式为：
C 3H 6O 6N 6→3N 2↑+3H2O ↑+3CO↑
（8）副产品中的精英——奥克托今
1941年，生产黑索今的一家化工厂发现，在黑索今中的一种杂质的含量可以决定黑索今的爆炸效果。这种杂质多，这批产品质量就好，否则就要差一些。经过提纯，发现这是一种黑索今的同系物，只不过是一个8员环，所以被命名为octagon （八边形），音译为奥克托今。其结构式为：
奥克托今的密度大于黑索今，爆速、爆热都高于黑索今，化学安定性甚至好于梯恩梯，是已知单质炸药中爆炸效果最好的一种。但是由于其生产工艺要求高，产品很难提纯，生产成本高，所以尚未作为常规装药应用于战争中，而是逐渐应用于导弹战斗部、反坦克武器装药。如果能够降低成本，提高产率，这位精英一定能够成为明天的炸药明星。
其爆炸反应方程式为：
C 4H 8O 8N 8→4N 2↑+4H2O ↑+4CO↑
（9）药物中筛选出的炸药——太安
硝化甘油开始大规模生产后，人们发现，吸入其蒸汽可以引起头痛。经过研究，这种物质具有强烈的扩张心脑血管的作用。于是，药剂师开始用其作为一种治疗心绞痛的药物给心脏病患者服用，效果很好。经过研究，硝酸酯类有机物都具有这样的作用，其中比较长效的是1894年发明的四硝酸季戊四醇酯，其俄语音译为“太安”。分子式为：C(CH2ONO 2) 4
军方科学家产生了这样的想法，既然硝酸酯类炸药具有扩张血管的作用，那么扩张血管的药物很多都是硝酸酯，是否能作为炸药使用呢？经过筛选，太安脱颖而出。这是一种白色固体，威力大于黑索今，但安定性较差，所以需要加入钝化剂才可用于装填炮弹、炸弹。
其爆炸反应方程式为：
C 5H 8O 12N 4→2N 2↑+4H2O ↑+3CO2↑+2CO↑
（三）现代炸药——混合炸药
也称爆炸混合物，是由两种以上的化学物质混合构成的猛炸药。作为组分的化学物质可以是炸药，也可以是非爆炸性的物质如氧化剂、可燃剂等。在第一次和第二次世界大战中，大量使用了苦味酸、梯恩梯等单质炸药装填各种弹药。但随着现代武器的发展和防御能力的加强，如舰艇和坦克的装甲以及工事掩体的结构等的不断改进，上述单质炸药的爆炸威力已显得不足，需要发展爆炸威力更高的新品种。但是，一些爆炸性能好的单质炸药如黑索今、奥克托今和太安等，由于机械感度高，装药加工不安全，
不便单独使用，导致了以这类炸药为主的混合炸药的出现。将单质炸药与其他物质混合制成混合炸药使用，可改善其物理和化学性质以及爆炸性能和装药性能等。现在各种类型的弹药、战斗部、水下武器等的装药，绝大部分是混合炸药。工业炸药几乎全部是混合炸药。对混合炸药的要求主要是：①降低某些猛炸药的机械感度、提高装药性能和药柱的机械强度；②使高熔点的猛炸药与低熔点的猛炸药熔合，便于铸装；③改善和调整炸药的爆炸性能；④扩大炸药供应的来源，开拓利用来源广、价格低的原料。
（1）液体炸药
液体混合炸药是由液体或某些能溶于或者能悬浮于液体的物质所制成的混合炸药。液体炸药流动性好、密度均匀，可随容器任意改变形状、并可渗入至被爆炸物的缝隙中。液体炸药通常为氧化剂与可燃剂的混合物，如浓硝酸与硝基苯、浓硝酸与硝基甲烷、四硝基甲烷与硝基苯、硝酸肼与肼等。它们的爆炸性能均较好，可应用于装填地雷、航弹、扫雷、开辟通道、挖掘工事和掩体。但也具有挥发性大、安定性差、腐蚀性强以及某些组分有毒等缺点。
现代战争中液体炸药被用于破坏坑道和深层掩体。
（2）高威力混合炸药
这类混合炸药中往往加有高热值的可燃剂，以提高炸药的爆热。这些物质为铝、镁、硼、铍、硅等，其中以铝用得最普遍，因之通常所指的高威力混合炸药即指含铝的混合炸药。这类炸药的组分大致为黑索今、梯恩梯、铝粉以及少量的附加胶粘剂等。主要用于装填鱼雷、水雷、深水炸弹、高射炮弹、破甲弹和某些高爆炸弹。
（3）工程炸药
在修筑工事、掩体，铺设道路、拆除建筑物时，都需要爆破作业。然而梯恩梯、黑索今等炸药价格昂贵，不适合工程爆破使用。硝酸铵是一种中等威力的炸药，爆炸反应为：
2NH 4NO 3=2N2↑+4H2O ↑+O2↑
在其产物中有氧。如果在其中混入一些还原剂，就可以制成价格低廉，威力巨大的炸药。一般常用的为铵油炸药，即将硝酸铵与燃料油、木粉、沥青等可燃物混合。在拆除钢筋混凝土工事时，还需要加入少量梯恩梯和铝粉。
（4）常规武器之王——燃料－空气炸药
我们知道，当可燃性气体、粉尘在空气中达到一定浓度的时候，一个火星就可以引发剧烈的爆炸，我们称之为“爆炸极限”。
在军事上，根据这一原理，制造了这种燃料-空气炸弹。
燃料-空气炸弹有两部分组成：中心部分是少量的炸药，其余部分是高压液化的燃料，比如环氧乙烷、环氧丙烷等，有的还混有胶体铝粉。燃料-空气炸弹投放后，在目标上空发生第一次爆炸。爆炸后高压液化的燃料迅速发生气化膨胀，1/10秒以内就可以形成一个直径数十米的爆炸性气团。此时，延迟引信将其引爆，相当于一个直径数十米的炸弹的威力。苏军在阿富汗，美军在越南、伊拉克和阿富汗都使用过这种武器。由于它的威力特别大，爆炸时甚至能够形成类似核弹爆炸的蘑菇云，所以被称为“常规武器之王”
燃料-空气炸弹爆炸时，可产生巨大的气浪，不仅能够引爆地雷一类的隐蔽武器，甚至能够在坎坷不平的地面上开出一片平地。所以，这种炸弹可以排雷，在其爆炸过的地方，也可以作为直升机机场使用。
燃料空气混合气体可以迅速渗入坦克和掩体内部，引爆后可以杀伤其中人员。而且，爆炸将附近空气中的氧消耗殆近，可以让没有被破坏的坦克、车辆立即熄火；同时产生大量的一氧化碳，让未死亡的人员也会迅速窒息中毒而死。苏军在阿富汗为对付隐藏于村庄中的游击队，就曾经使用过燃料-空气炸弹。爆炸后村庄中的所有人员、牲畜都被杀死。
根据燃料-空气炸弹的原理，美军设计出一种坑道专用的特殊炸弹——油气弹。这种炸弹同样是发生两次爆炸，第一次把汽油蒸汽等可燃气体扩散于空气中，随后将其引爆。由于这种油蒸汽密度大，所以主要覆盖地面、渗透进孔洞。而且，其爆炸威力也远远小于常规燃料-空气炸弹。可以靠烧灼或者窒息作用杀死人员，却不会破坏坑道，也不会使死者支离破碎，仍然保持容貌。目前，美军正在使用这种武器对付阿富汗境内的塔利班武装，试图在死者中发现拉登等人的尸体。
（四）枪炮发射药
无论是贯穿杀伤的子弹还是爆炸杀伤的炮弹，都需要有一个很大的初速度。这种初速度是由弹壳中的发射药提供的。
发射药也属于一种混合炸药，其要求是：提供大量高压气体，固体产物少；温度不能过高，否则会烧蚀枪炮管；性质安定，便于保存；爆炸产物不能有过大的毒性。
最早的发射药就是黑火药。由于产生大量硫化钾烟尘污染枪膛、炮膛，所以那时枪炮必须时时擦拭。
现代发射药，可以根据其使用的火药类型，分为单基火药、
双基火药和三基火药。
单基火药就是火棉。将火棉混合少量的稳定剂即可。特点是价格低廉。缺点是稳定剂都是易挥发的有机溶剂，容易变质，不能做大尺寸药体。
双基火药是火棉与爆炸性有机溶剂的混合物，一般用的是硝化甘油。由于硝化甘油爆炸时产生氧气，可以和火棉爆炸产生的CO 继续作用，所以发射后气体毒性更小。调整二者的比例，可以适应不同武器对发射药的要求。缺点是爆炸温度高，减少枪炮使用寿命。
三基火药是在双基火药的基础上加入不容于有机溶剂的固体炸药制成的。比如加入硝基胍、黑索今、奥克托今等。三基火药适合大口径榴弹炮、加农炮使用，其炮管烧蚀作用更低，但是价格相对昂贵。
现在正在研制的还有液体发射药，可以用控制装填液体量的方法来调节炮弹的发射距离。
（五）火箭推进剂
现代火箭，主要是一种爆炸杀伤武器。可以控制飞行轨迹的火箭称为导弹。
火箭与炮弹不同，其初速度为零，动力来源于自身燃料的燃烧喷射。
对于火箭推进剂的要求是：必须自身携带氧化剂和还原剂，产生大量高温气体，点火容易，燃烧稳定，燃速可调范围大；物理化学安定性良好，能长期贮存。所以，火箭燃料一般都相当于慢速炸药。根据其物理状态，可以分为固体火箭推进剂、液体火箭推进剂和液-固火箭推进剂。
1、固体火箭推进剂
最早的火箭推进剂是黑火药。1930年，英、德军事部门将枪弹用双基发射药加以压缩，作为近距离火箭的推进剂。1940年，第一代专用推进剂发明，主要成分是高氯酸钾和沥青。1947年，橡胶-高氯酸铵-铝粉推进剂广泛应用。现代的固体火箭，其主要成分仍然是高氯酸铵、铝粉、沥青等物质，只是赋型剂加以改进。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡胶等。为了加强燃爆速度，还加有少量的黑索今、奥克托今等。
固体火箭推进剂制造工艺简单，价格低廉，体积小，重量轻，使用容易。缺点是固体火箭发动机不能重复使用，而且很难控制其喷射速度，所以一般应用于火箭弹、战术导弹和多级火箭的最末级。
2、液体火箭推进剂
液体火箭推进剂的氧化剂、还原剂都是液体，分开储存，分别注入燃烧室内混合燃爆，所以控制相当容易，而且发动机可以重复多次使用，所以相对成本要低。
德国的V2导弹就是一种液体火箭，燃料为液氧和乙醇。 现代液体火箭，其氧化剂一般为液氧、四氧化二氮、双氧水、浓硝酸等。还原剂一般为煤油、液氢、肼、偏二甲肼等。正在开发中的还有液氢-液氟、液氨-液氟、硼烷-液氧等。
液体火箭主要用于战略弹道导弹和卫星、载人航天器发射。
3、固-液火箭推进剂
50年代起，人们开始了固-液混合推进剂的开发。其设想为：氧化剂、还原剂分别为固体和液体，这样就可以通过控制其中之一来控制火箭，综合了固体、液体火箭的优点。目前，最有价值的是高氯酸铵加铍粉-液氧推进剂。
（六）烟火剂
在战争中，天气情况也是很重要的。比如，进攻时需要能见度高，撤退时需要大雾弥漫，空中打击时不能有云„„可是，自然界却难以这样随人心愿。这就需要人工制造一些光源、云雾等等。这种人工制造烟雾火光的物质，一般没有直接杀伤作用，属于慢速炸药，称之为烟火药。
1、照明剂
在战场上，夜间作战的情况经常遇到。如果没有很好的夜视系统，会对进攻、搜索产生很大的影响。如果用灯具照明，那么这些光源本身就是敌人袭击的目标。所以，使用照明弹是最好的选择。
照明剂要求具有较高的发光强度与较长的照明时间，其火焰温度不低于2000度。常用的配方为：镁粉55%，硝酸钠40%，合成树脂5%，其燃烧时发光强度为50,000cd ·s/g这种照明弹可以将数平方公里的范围照射的亮如白昼，维持数分钟。
2、闪光剂
某机场。一架客机被恐怖分子劫持，谈判正在紧张的进行。劫机者的条件根本满足不了，他们威胁要杀死所有人质。为了避免更大的损失，特种部队决定突袭。
一个装扮成医生的战士登上了飞机。就在走到机舱门的一刹那，他投掷出了一枚手榴弹。一声巨响，手榴弹发出了比太阳还亮的光芒。所有的人都觉得眼前一团漆黑，其他士兵迅速冲进飞机，把瞪着眼睛不知所措的恐怖分子制服、捕获。
这颗手榴弹，就是不会伤害人员的闪光弹。
闪光剂的主要成分是镁铝合金与氯酸钾。它可以在0.1秒内产生数亿到数十亿坎德拉的亮度，无论是直接照射还是从其他物品反射，都可以让人员的眼睛受到强光刺激而暂时失明，即使闭上眼睛也无济于事。早期军事摄影用的一次性闪光灯也是这种配方。
3、信号剂
在很多影视作品中，我们都能看到，随着红色信号弹的升空，进攻开始„„信号弹就是一种特殊的火药。其主要成分为黑火药，同时加入一些可以产生特殊颜色光的盐类。
比如：红光加入硝酸锶、绿光加入硝酸钡、黄光加入硝酸钠、蓝光加入硫酸铜等等。
4、烟幕剂
三国演义中，著名的“草船借箭”，诸葛亮利用漫天大雾，佯攻曹军，令其不知虚实，随以弓箭阻击，得到了数万只羽箭。试想，如果当时晴空万里，诸葛亮的妙计就会失算了。
现代战争中，烟雾的作用仍然很大。趁着大雾进攻，敌人不辩虚实，难以有效抵抗；大雾中撤退，可以神不知、鬼不觉，让敌人空守一场。大雾之中，不但可见光无法穿透，连先进的红外、激光制导武器都会失灵。
可是，这种大雾不是想要就有的。所以，人们就发明了人工雾：烟幕剂。
烟幕剂通过燃烧或分散形成较稳定的气溶胶。气溶胶中含有很多固体或液体微粒，它们吸收与散射光线，起到遮蔽目标的作用。常用的发烟剂有白磷、红磷、HC 烟幕剂（含六氯乙烷、铝粉和氧化锌）等。
普通的雾是悬浮于空气中的小水滴，而人造的雾，可以加入一些其他的物质。不但光无法透过，连雷达波都会被扰乱。
越南战争期间，美军的激光制导炸弹让越南吃尽了苦头。经常是第一颗炸弹炸破厚厚的掩体，第二颗炸弹通过这个缺口钻进去爆炸，杀伤人员，毁坏设备。一天，当美军飞机轰炸河内地下电厂时，第一颗炸弹刚刚炸开掩体缺口，地下电厂四周的发烟器同时工作，电厂立刻被浓厚的烟雾笼罩。其余的炸弹飞进烟雾，立刻失去了制导，无一击中目标。
依靠炸药爆炸作用进行破坏的热兵器，和用刺、砸等物理作用进行杀伤的冷兵器，被称为“常规武器”。而不同于这两种的其他武器，则被称为“非常规武器”。
第三章 化学武器
1915年4月，第一次世界大战比利时战场。德军与法军陷入胶着状态。22日傍晚，德军阵地上突然浓烟大做，大片的黄绿色浓烟缓慢的漂向了法军阵地。一瞬间，士兵们咳嗽不止，不久便纷纷倒地而死。在浓烟背后，面戴碱水浸湿毛巾的德军士兵缓慢的移动过来。他们惊讶的看到，死亡的法军士兵都保持着痛苦的表情，有的甚至抓破了自己的喉咙。所有的枪炮都生了厚厚的锈，连口袋中的硬币都被腐蚀了。
这，就是最早应用的战争毒气——氯气。
氯气被人吸入后，可以与肺泡表面的水反应生成盐酸和次氯酸。盐酸可以强烈的刺激神经末梢，引起剧烈咳嗽，次氯酸可以破坏组织蛋白和肺泡表面的活性物质。最后血浆渗入肺泡，肺失去了气体交换的功能，最终人员窒息而死。
化学武器不同于常规武器，其杀伤作用不是依靠弹片打击、高温灼烧或者高压抛掷，而是通过呼吸、皮肤粘膜、饮食吸收的化学物质，破坏人体组织，杀伤人员。从这一点来说，前面提到的暗杀毒药也可以算作一种化学武器。但是，它需要口服吸收或者通过创伤吸收，而且不可能大规模应用，所以不属于真正意义的化学武器。由于化学武器的种种特点，已经被国际禁止在战争中应用。
化学武器，其合成的原料都是很常见的化工产品，其合成工艺也相当简单，一般的化工厂都可以完成。所以，也被称为“穷人的杀手锏。”
（一）神经性毒剂
1995年3月19日早晨，东京地铁象往日一样繁忙。突然，几条干线列车内同时传出了一丝不易察觉的苹果香味。不一会，很多人头晕目眩，呕吐不止，有的甚至当场不省人事。这就是邪教恐怖组织奥姆真理教制造的震惊世界的东京地铁毒气事件。这次事件造成12人死亡，数千人受伤。这种毒气，就是神经性毒剂——沙林。
神经性毒剂，主要是有机磷类物质。它可以让神经肌肉间的连接传道失效，使肌肉持续强制痉挛，呼吸停止，最后死亡。其解毒剂为阿托品。
沙林的化学本质为甲氟磷酸异丙酯，最早由德国科学家在研制杀虫剂的时候发现。由于这种物质挥发性强，毒性大，不适合做农药，于是便放弃了。但是，军方发现了这种物质的新用途。 沙林是一种无色易挥发液体，具有淡淡的苹果香味。其致死
浓度很低，在战场上很难被察觉。由于其作用速度快，即使感到了它的存在而戴上防毒面具，也往往已经中毒了。
德国最早发现了神经性毒剂，但是因为惧怕引起盟军的报复性应用，所以并没有在二战中使用。
神经性毒剂还有VX 、梭曼等，其毒性更强，致死速度更快。 1968年，美国陆军在美国本土使用VX 进行实验，导致一牧场主的近6000只羊死亡，引发了震惊世界的“羊群诉讼案”。 1980年，苏联在阿富汗围剿游击队时使用了梭曼毒剂弹。被杀死的游击队员甚至还保持着举枪瞄准的姿势，是在瞬间死亡的。
（二）糜烂性毒剂
2003年8月4日，中国黑龙江省齐齐哈尔市的一处建筑工地。工人们挖地基时，发现了几只锈迹斑斑的金属桶。其中的一只漏了，渗出黑色的油状液体，散发出浓烈的大蒜气味。几个小时以后，在场的工人纷纷出现了失明、头痛、呕吐等症状。接着，皮肤、呼吸道溃疡，白细胞下降，造成了严重的伤亡。原来，这几只金属桶是日本侵略者逃离中国时遗留下来的芥子气弹。
1886年，德国科学家在一次试验中制得了这种无色的油状液体。它具有强烈的大蒜芥末气味，被命名为芥子气。当时，他不慎在皮肤上沾了一滴，随即擦掉了。但是，被沾染的皮肤很快起泡溃烂，最后留下了巨大的疤痕。
这条消息又被军方获悉了。经过长时间试验，芥子气的性质被发现：芥子气的化学本质是2，2’二氯乙硫醚。与蛋白质接触后，可以引起蛋白质巯基、羟基烷基化。烷基化后，蛋白质将永久失去活性，从而引起皮肤粘膜变性糜烂。
芥子气是一种挥发性的油状液体。在战场施放后，不仅可以渗透进普通的帆布军服，甚至可以透过薄橡胶防毒衣。当时仅仅会感到皮肤发痒，流泪、咳嗽；4-6小时以后，就开始出现皮肤溃烂、失明等症状。受害者往往在数天后死亡，或者留下终生残疾。吸入其蒸汽，可以引起严重的肺损伤，几乎100%死亡。 如果皮肤、粘膜不慎沾染，要立即用酒精等有机溶剂擦掉，然后按照烧伤治疗。
在第一次世界大战中，交战双方都大量使用了芥子气。希特勒当时是一名普通士兵，曾经受英军的芥子气伤害导致暂时失明。 二战中，只有日本在中国使用过芥子气。
两伊战争中，双方也都使用过芥子气。
糜烂性毒剂还有路易氏气，其特点是立即发生伤害，没有潜伏期。这是一种砷剂，解毒剂为二巯基丙醇。
（三）全身性毒剂
全身性毒剂属于一种速杀性的毒剂，主要是氢氰酸、氯化氰等。也称为血液性毒剂。氢氰酸为一种无色易挥发液体，具有苦杏仁味。其蒸汽被吸入后，在血液中解离出氰离子，随血液循环遍布全身，使人员迅速死亡。其中毒机理和解毒方法参见前述。
氢氰酸、氯化氰都是最常用的化工原料之一，生产工艺简单。但是，其防护比较容易，不能持久染毒，限制了其在现代战场上的应用。
德国在纳粹集中营中曾经用其杀死战俘和犹太人。
（四）窒息性毒剂
主要包括光气、双光气等。
1812年，英国科学家将氯气和一氧化碳混合，在强光照射下合成了这种物质。光气的化学名称为碳酰氯，分子式为COCl 2。 光气被吸入后，可以与肺泡中的水作用，生成浓度很大的盐酸。盐酸可以破坏肺泡组织，使肺泡表面活性物质失去作用，血浆即可渗入肺泡，使其失去气体交换能力，受害者最终死于窒息。最早应用的氯气也属于窒息性毒剂。窒息性毒剂最大的弱点就是怕水。所以，使呼吸气体通过碱性溶液就可以很好的破坏这种毒剂。
（五）刺激性毒剂
1977年11月5日，美国白宫南草坪。伊朗国王巴列维受到了美国总统卡特的热情接见。当卡特致欢迎词的时候，通过电视收看新闻的人们惊奇的发现，总统竟然流泪了。不知是见到了老朋友激动万分，还是对伊朗经济的突飞猛进所感动。而且，现场的美伊官员、警卫、新闻记者也都是热泪盈眶。原来，白宫外一群伊朗留学生和伊朗裔美国人正在举行示威游行，为了不影响正在进行的欢迎仪式，警方使用了催泪弹。但是，一阵大风吹来，将烟雾吹进了围墙，让宾主双方泪流满面。
催泪弹的主要成分就是刺激性毒剂。刺激性毒剂主要有苯氯乙酮、亚当斯气等，可以强烈的刺激人的眼睛和呼吸道，引起流泪、咳嗽、哮喘等刺激症状，使人员因此不能执行战斗任务，无法组织起来抵抗。而且，它的作用比较持久，中毒人员在脱离毒气环境数分钟甚至数天内都无法恢复正常，严重的影响人员的战斗能力。这种毒剂一般不能引起远期伤害，中毒人员经休养基本可以恢复正常。当咳嗽不止时，可以使用少量麻醉剂抑制刺激症状。
美军正在研制的一种刺激性毒剂被称为“臭气弹”。主要是含
有巯基等基团的小分子物质。这种物质不会伤害人体，但空气中混有极少量就可以产生冲天的臭气。这种无法忍受的臭气会让人不顾一切的逃离，却不会有任何后遗症。
（六）“人道”的毒剂——失能性毒剂
1952年，美国国家电视台播出了这样一组镜头：在一个大玻璃柜中关着一只饥饿的猫。试验人员扔进了一只小白鼠，猫立刻凶相毕露，扑过去抓住了小白鼠。试验人员救出小白鼠后，向玻璃柜中滴入一滴液体。过了一会，把小白鼠又扔了进去。这一次，猫却象见到了恶魔，被小白鼠吓的东逃西窜。
那滴液体，就是失能性毒剂——毕兹溶液。随后军方发言人说：“这是一种人道的化学武器。它可以让敌人失去战斗能力，不再对我们造成威胁，我们可以方便的俘获而不是杀死他们来解决战斗。”
失能性毒剂，主要是一类针对神经系统的药物，可以使神经传导发生错误，让中毒人员精神错乱，不会操纵手中武器，不辩敌友，失去抵抗能力。这种精神症状几天以后就可以消除，基本不会留下严重的后遗症。
在越南战争中，美军就对越军使用过这种毒剂。但是，美国战地记者发现，大量的越军官兵是拿着子弹充足的步枪被美军用刺刀刺死的。这就是“人道”的化学武器的效果：失去抵抗能力的人被残忍的杀害！
（六）不针对人的化学武器——植物枯萎剂
越战当中，越南北方和南方之间的主要交通线是位于热带雨林当中的一条公路——胡志明小道。由于丛林密布，美军很难准确破坏这条交通线。于是，美军向越南农村的非军事区喷洒了4200万升俗称为“橙色剂”的脱叶剂，不久就引起植物大量枯萎死亡，爆发的山洪多次冲毁“胡志明小道”，比空军的轰炸还要有效。
“橙色剂”实际上是一种高效除草剂，是一种人工合成的植物激素，可以使植物迅速畸形生长，随即死亡。但是，其本身对人也有很大的毒性和致癌、致畸作用。“橙色剂”不但间接使100万越南人或死或病，也使参战的美军官兵身患各种后遗症。至今，喷洒过“橙色剂”地区居民和越战美军老兵中的癌症和畸形婴儿的发生率还相当的高。
（七）化学武器的应用和防护
化学武器从其特点来看可以分为两大类：暂时性毒剂和持久性毒剂。
很多气体毒剂或强挥发性毒剂，其持续时间短，只有几秒钟到几分钟，就会扩散到效果很差的低浓度。比如沙林、氢氰酸等。 很多固体或弱挥发性液体毒剂可以造成数小时以至数天的有效染毒浓度。比如芥子气、毕兹等。但是，如果芥子气以气溶胶形式施放，就变成了暂时性毒剂；而沙林若以缓释溶剂施放，就成为持久性毒剂。
化学武器主要以气体形式施放，可以渗透进任何非密闭的空间；相对常规武器来说，还有造价低廉、不破坏装备的特点。所以，从发明以来就被战争狂人们竞相使用。由于其杀伤效果太强，已经被日内瓦国际公约禁止使用。
化学武器并非无法防护：酸、碱，甚至水都可能使其分解失效。有毒气体还可以被活性炭等多孔物质吸附。一般的防毒面具，可以过滤几乎所有的毒气。其主要机理就是通过酸性溶液、碱性溶液分别洗涤空气，活性炭吸附。对于糜烂性毒剂，隔绝式的防毒衣也可以很好的防护。如果空气染毒特别严重，还可以穿着封闭式防化衣。封闭式防化衣提供了一个完全隔绝的环境，人员呼吸用氧气由过氧化钠提供。
化学武器的施放也受环境因素的限制。一般来说，越封闭的环境染毒效果越好，比如坑道、室内，或者低洼地带。而空气流通好的地方，比如高地、山顶，毒剂很快就会扩散到无害浓度，效果就会很差。此外，如果是大风天，毒剂会被迅速吹散；雨天，毒剂会遇水分解或被冲走；雪天，毒剂会被覆盖而不会发挥应有作用。而且，天气炎热之时，毒剂的挥发、分解作用也会加速，很可能在使目标人员中毒之前就损失殆尽。
化学武器的最大特点是，都有特殊的气味。比如，沙林有苹果香味，芥子气有大蒜气味。化学武器的施放可以依靠炮弹、火箭弹、导弹等，还可以由飞机、车辆布洒，类似于农药的喷洒。化学弹爆炸时，一般威力都很小，但是爆炸后却可以形成很大的烟雾团，并伴随有特殊气味。同时，还可以看到昆虫、动物非正常死亡，这都是化学武器使用的特征。
第四章 核武器与化学
1945年7月16日，5点30分，美国新墨西哥州沙漠。随着一声巨响，一个比正午的太阳还要亮的火球出现了。这就是世界上第一枚核武器——原子弹。
（一）原子弹与化学
在1939年，核物理学家就发现，当一个重原子核，如铀等，被中子轰击后，可以发生裂变。裂变前后并没有发生质子、中子
数量的变化，但是其质量却减轻了微不足道的一点。根据爱因斯坦能量方程E=mc2，这些消失的质量转化成为能量释放出来。这微不足道的一点质量乘以光速的平方，就是一个相当大的数值了。据测算，一个铀原子核裂变仅能释放2.9×10-11焦耳，但是，一摩尔铀235克，可以释放1.746×1013焦耳的能量，这相当于数千吨TNT 爆炸的效果。因为铀原子核在裂变时，可以同时释放2-3个中子，如果这些中子继续轰击其他的铀原子核，就可以形成雪崩式的裂变反应，把能量在百分之一秒内释放出来，我们称之为链式反应。这样的瞬间能量释放可以形成破坏巨大的爆炸，完全能够制造出一种重量轻、破坏大的武器。
但是，铀有两种同位素，铀235和铀238。铀235在吸收中子后可以立即发生裂变，而铀238则几乎毫无变化。天然铀中铀235的比例很小，根本不可能维持链式反应。所以，将铀235提纯就成为原子弹成功的关键。铀235与铀238的化学性质完全相同，物理性质中也仅仅是密度少有差异。科学家发现，铀与氟反应生成UF 6，这是一种气体。铀235和铀238的氟化物密度有差异，如果让他们扩散通过多孔板，铀235氟化物就会比铀238氟化物略微快一点。经过很多次这种过程，铀235就被提纯了。也可以利用超速离心的方法分离。
铀238也不是废物。当铀238吸收中子后，会发生β衰变成为镎239。镎239的半衰期很短，很快衰变为钚239。钚239与铀235性质相似，也可以发生链式反应。1945年投放在长崎的“胖子”就是一枚钚弹。据统计，美军在日本投下的两枚原子弹共造成近30万人死亡，效果远远超过任何一种常规武器。
（二）氢弹与化学
核裂变实现以后，科学家又把目光集中在了轻核的聚变反应。如果轻原子核，如氢的同位素氘、氚能靠近到一定距离，可以发生聚合成为质量稍大的氦核，其质量的衰减大于重核的裂变。太阳就是一个巨大的核聚变反应堆。
但是，原子核携带正电荷，要想让其靠近到可以聚合的距离，必须让其具有巨大的动能。达到这种动能的温度只存在于恒星内部，依靠常规方法是无法实现的。可是，原子弹爆炸时，其温度可以达到上千万度，完全满足了这种需求。一旦被引发，核聚变本身产生的能量就足以维持直到燃料用尽。
1952年11月1日清晨，太平洋比基尼岛。随着一声巨响，耀眼的火球冲天而起。海水沸腾了，整个小岛几乎从海面上消失。这就是第一枚氢弹。
这枚氢弹使用一枚小当量原子弹作为“雷管”。核聚变材料为液态氘、氚。核反应方程式为：
D+T→He+n
这枚氢弹的爆炸当量相当于700个广岛原子弹，充分体现了核聚变的威力。但是，这种氢弹是不具有实战应用价值的。它的重量达到65吨，其中用于维持氘氚液化的制冷系统就有50余吨。这样大的重量是任何运载工具都难于胜任的。而且，核燃料氚是一种放射性同位素，半衰期为十二年，制造好的氢弹是不能长期保存的。
化学家和核物理学家合作，很快解决了这个问题。用3号元素锂的一种同位素锂6，与氘反应，生成一种白色的固体——氘化锂。这是一种容易保存的盐。氘化锂用作核装药，在爆炸时发生以下两个核反应：
Li+n→T+He
T+D→He+n
这两个反应都会释放巨大的能量。原子弹“雷管”爆炸时可以提供足量的中子，中子与锂6反应生成氚，氘氚核聚变时又能产生中子维持锂6的反应„„所以，总反应可以写成：
Li+D→2He
这样，氢弹甩掉了重负，可以应用于实战之中了。由于氢弹爆炸时要发生两种核反应——原子弹“雷管”裂变反应和氘氚聚变反应，因此也被称为双相弹。
氢弹的原料——氘，是氢的同位素，大量存在于自然界之中。氘与氧的化合物称为重水，其化学性质与水基本相同。但是，重水的沸点略高于水，在电解水的时候，重水也相对不容易被电解。所以，就可以采用反复蒸馏普通水和电解水的方法浓缩重水，最后利用电解的方式得到氘。锂6主要存在于海水、矿泉、锂辉石当中，天然储量也很大。所以，氢弹的原料更易得。
氢弹爆炸成功后，人们发现，其爆炸时可以产生大量高速度的中子。如果用这种高速度的中子轰击铀238，可以引起它的裂变而释放能量。由于铀238裂变时不产生中子，所以不会维持链式核裂变反应，但是核聚变产生的高能中子已经是绰绰有余。于是，在氢弹的外边加上铀238外壳，就制成了聚变-裂变弹，也称为氢铀弹。由于同时发生原子弹“雷管”裂变-氘氚聚变和铀238裂变三种核反应，所以又被称为三相弹。
由于氢弹不受核装药临界体积的限制，所以理论上讲可以做得无限大，上千万甚至上亿吨级的氢弹也可以制造出来。由于三
相弹中应用的铀238是制造原子弹的废品，这种应用更是很好的废物利用。
（三）不是核武器的核武器：贫铀弹
在很多新闻评论当中，我们都听到过“贫铀弹”这个名词。究竟什么是贫铀弹呢？
在提取核燃料时，铀238成为废品。美军研究人员就开发出了这种废品的新用途。
铀是一种超重元素，其密度远远大于铅。用其为弹芯制成穿甲弹，其打击动量更大。当贫铀弹击中目标时，其巨大的动能可以很轻易的击穿坦克的厚装甲。而且，铀属于元素周期表稀土族，具有类似的特点：当其粉末与空气摩擦时可以燃烧，且热值很高。比如，机械打火机的火石就是稀土族的镧铈合金。所以，贫铀弹打击后产生的贫铀材料碎屑可以立即燃烧，产生很细微的氧化物飘尘，扩散于空气之中，沉降在土壤之内。
铀238是一种放射性元素，其半衰期达数百万年。使用过贫铀弹的地区，铀238的化合物可以随饮水、食物链进入人体，同时在环境中对人和其他生物造成持久的放射伤害。从这一点来说，贫铀弹的放射性沾染威力一点也不逊色于任何一种核武器。在使用过贫铀弹的伊拉克、南斯拉夫居民中，甚至在当地执行过任务的英美、北约士兵当中，癌症的发病率都相当的高。在这些地区，人们甚至不能饮用当地的水，不能吃当地出产的食物。
与贫铀弹类似，一些恐怖组织试图制造一种“脏弹”来攻击其他国家。我们知道，放射性元素的半衰期是不随其化学存在状态改变的，其辐射能力也是稳定的。于是，他们在普通炸药中混入放射性核废料，在爆炸后，这些放射性元素化合物就会严重的污染周围的环境。所以，在最近的反恐怖战争中，连毫无用处的核废料也被各个政府部门严加看管，以免失窃，成为恐怖分子制造“脏弹”的原料。
第五章 生物武器与化学
（一） 简述
生物武器，是能够使敌方人员、动植物染病，而造成人员死亡或战斗力下降的一类生物，包括细菌、真菌和病毒。
致病细菌、病毒侵入人体后，可以大量繁殖。有的可以大量繁殖，阻塞人员呼吸道、血管，比如白喉杆菌、肺炎双球菌；有的产生毒素，造成人员中毒，比如炭疽杆菌、麻风杆菌；有的可以直接造成细胞裂解，比如天花病毒。还有特殊的植物病菌，可以造成敌方农作物大量死亡，粮草供应中断。
生物武器一般包括直接投放的致病微生物菌体、芽孢，携带致病微生物的动物，比如跳蚤、老鼠，沾染微生物的物品，比如羽毛、钱币、玩具等。
人类在战争中使用生物武器的历史可以追溯得很远：公元前600年，亚述人用黑麦麦角菌来污染敌人的水源；古雅典政治家和战略家梭伦在围城时用臭菘给敌人的水源下毒；1346年，鞑靼军队利用弹射机将死于传染病的士兵的尸体抛进敌人的阵地，传播瘟疫；1763年南北战争中，美联邦军队曾向宾夕法尼亚州居民分发感染了天花病毒的棉被；第一次世界大战时，德国军队使用马鼻疽杆菌感染敌方的马群；第二次世界大战期间，日本一直在潜心研究生物武器，组建了臭名昭著的731部队。
现代战争中，生物武器又以其造价低廉，防护困难，效果良好而受到军方的青睐。据测算，如果要让一平方公里导致50%死亡率，其需要成本分别为：传统武器2000美元；核武器，800美元；化学武器，600美元；生物武器，1美元。
生物武器使用后，不会立即看到其效果。但是，数天以后，人员大量患病死亡，严重的影响其战斗力。
21世纪初针对美国的恐怖袭击中，几封含有炭疽杆菌的邮件造成了数人死亡，而美国为预防、消毒等付出的人力、物力并不比“911”双子大楼的倒塌少多少。
生物武器的最大特点就是，毫无选择的伤害人员。无论是军人还是平民，都会染病。而且，生物武器侵染的地区会成为长时间的疫区，给人民生活造成严重的危害，还有可能引起世界范围的瘟疫流行。英国在40年代末曾在一个小岛上进行炭疽杆菌试验，造成该岛至今染菌而被永久隔离。
最近的报道显示，美国、以色列等国一直在研制针对阿拉伯人、有色人种特殊基因的基因武器。将肝炎、天花等恶性病毒加以改型，产生可以攻击具有特殊基因人群新型病毒，而对于不具有这些基因的白种人则毫无伤害。这种武器一旦使用，比纳粹的暴行还要残忍。
（二）使用
生物武器是一类特殊的武器，其主要作用者就是有活力的微生物。所以，在投放使用之时，不能造成其死亡；如果用类似化学武器的方法进行爆炸投放，就会造成微生物死亡，毫无用处。为此，生物弹一般都是非爆破投放，比如陶土弹，使用陶制外壳，飞机投放后在地面摔碎，内容的带菌老鼠、跳蚤就可以四散奔逃，传播疾病。生物武器还可以采用飞机喷洒、特工投放等方式使用。
（三）生物武器的侦察与防护
生物武器的主要作用是使人员、动植物染病，所以最大的特征就是爆发反常的传染病。由于某些病原体是依靠媒介生物或者带菌物品传播，所以如果突然出现大量非地产动物，比如老鼠、昆虫，或者出现大量羽毛、玩具、纸币等物品，就应该严加防范。
生物武器的防护与一般传染病相同。使用高效广谱抗菌素、高效消毒剂和杀虫、杀鼠剂，都可以预防其危害。
第六章 化学家与战争
在这一章里，我们将介绍一位曾经获得诺贝尔奖金的化学家。他的发明，使人类摆脱了食物匮乏的危险，也带来了无穷的灾难。
天使与魔鬼的集合——弗里茨·哈伯
化学，给人类带来了光明和幸福；但是，也会带来无尽的灾难。
弗里茨·哈伯是德国犹太人，1868年出生。其父是一个染料商，使他从小就对化学产生了浓厚的兴趣。在大学期间，他师从很多著名的化学家，包括光谱分析法的发明者本生。
由于哈伯出身于犹太家庭，为了能够在学术圈子里取得重大的进展，他宣布放弃犹太教，改信天主教。于是，连其身份证明也改成了“雅立安人”。
22岁时，他获得博士学位，集中精力研究新兴的物理化学。到了1904年，35岁的哈伯开始研究使他闻名世界的一个问题：拯救世界于饥饿。
当时，使世界各国日益担心问题来源于一个世纪前作出的一
个预言。1798年，英国经济学家托马斯·马尔萨斯提出的一个论点认为：人口的自然增长速度将超过农作物产量的增长速度，这就意味着全球最终将出现饥荒。
化学界的权威，英国化学家威廉·克鲁克斯在英国科学促进协会1898年大会上警告说，如果找不到新的肥料，尤其是氮肥来源，马尔萨斯的预言将会成为现实。克鲁克斯指出，世界上最丰富的天然氮肥——南美洲的硝石和大洋洲的鸟粪——很快将会开采完毕，科学家们必须找到大量生产类似肥料的方法。大家都知道氮还有一个事实上用之不竭的来源：大气。氮大约占大气成分的75%，总共约4千万亿吨。问题在于无人知道如何以一种商业上可行的方式获得氮，也就是用化学方法“固定”氮，这正是哈伯解决的问题，连他自己也没有料到能取得这一成果。他是在解决一项更具有学术意义的难题：利用氢和氮合成氨时找到了这个问题的答案。
化学家们早就知道，氨是由三个氢原子和一个氮原子组成的，但是没有人试图利用这个方法制造氨。哈伯和同事们找到了原因：氢和氮这两种气体只有在超过200个大气压的高压状态和大约200摄氏度条件下才能结合在一起。即使这样也只能获得极少量的氨。哈伯和他领导的研究小组发现，可以利用金属锇和铀作为催化剂提高氨的产量。经过5年的努力，他们终于在1909年6月成功地以前所未有的速度生产出合成氨。
哈伯的发明很快应用于工业生产之中。另一位化学家卡尔·博施进一步研究后发现，铁是更好的催化剂，而且价格更低。1913年，以他们名字命名的“哈伯-博施法”创造了每天数吨的氨产量。如此巨大的化肥原料产量使人们欣喜若狂，它使全世界的人获得了农业生产的肥料来源，挽救了千百万饥饿的生灵。为此，哈伯获得了1918年诺贝尔化学奖。
但是，哈伯随后却把他的聪明才智用到了惨无人道的战争之中。
第一次世界大战爆发后，协约国对德国实行贸易禁运。因为生产炸药的原料——硝酸，当时是利用硫酸与硝酸钠反应制造的。德国国内没有硝石矿藏，硝酸生产主要依靠从南美洲进口智利硝石。用智利硝石与浓硫酸作用，即可得到硝酸。
NaNO 3+H2SO 4=NaHSO4+HNO3
协约国推测，按照战争消耗速度，德国的硝酸数月之后就会用尽，他们就只能用冷兵器进行抵御了。这时，哈伯的发明帮了德国的大忙。哈伯发现，氨，可以用作生产硝酸的原料！在铂、
铑的催化下，氨可以氧化生成一氧化氮：
4NH 3+5O2=4NO+6H2O
一氧化氮可以和氧气继续作用生成二氧化氮：
2NO+O2=2NO2
二氧化氮与水作用就可以生成硝酸了。
3NO 2+H2O=2HNO3+NO↑
这样，只要大气中有氮气，德国人就可以生产出硝酸。 相对于哈伯对军方的另一项“贡献”，生产硝酸的方法还算不得什么。
哈伯是一个疯狂的民族主义者，他觉得化学应该为德国的战争做出贡献。1914年，他向德军最高统帅部提出了这样的设想：可以将化学物质用于战争。他的设想是：用氯气把敌人从战壕里赶到开阔地带，就可以用机枪扫射了。但是，几乎所有的指挥官都拒绝了这个计划。
1915年，在用其他方法无法改变比利时战场的胶着状态时，哈伯指挥了人类历史上第一次毒气攻击。150吨氯气漂向了法军阵地。很快，驻守阵地的法军或死或逃，使严密的防线形成了缺口。
由于德军在法军四散奔逃后犹豫不决，使其重新返回了阵地。所以，尽管这次攻击造成了法军5000人死亡，10000人受伤，在战略上仍然失败了。
从此以后，化学武器这个恶魔被哈伯释放了出来。哈伯又相继将光气、芥子气制成了可以实际应用的化学武器。由于芥子气具有强烈的大蒜气味，敌人会立即发现而穿上防毒衣，哈伯在里面混入少量苯甲基溴。这样，敌人嗅到的是淡淡的丁香花味。
第一次世界大战结束后，哈伯曾被列为战犯，并逃到了瑞士。当指控取消后，他立即回到了德国，立即重新从事化学武器的研制工作。同时，由于协约国要求德国支付惩罚性战争赔款，为了避免引发经济崩溃，哈伯认为他可以从海水中提炼黄金，以便从经济上拯救德国。但是这一次，即便他的聪明才智也无法解决这道难题。
深深陷于失望中的哈伯重新开始进行基础研究，尤其是对农药的研究。他成为德国控制害虫方面的一流权威，并创建了一家相当成功的公司，销售新型农药。
1933年，纳粹上台。尽管哈伯强烈的表现着他的“爱国”，德国当局还是发现了他隐瞒的犹太人血统，而把他赶出了祖国。这时，他总算对自己的罪恶有所认识，帮助犹太同事逃出德国，
自己赶往英国剑桥大学。但是，化学家同行们把他看作一个战争恶魔，敬而远之。陷入痛苦的哈伯来到了瑞士，不久死于心脏病。
哈伯所造成的悲剧并未结束。纳粹在随后几年中制定了“最终解决”政策：杀害所有的犹太人。他们使用的是哈伯本人和其同事发明的化学毒剂。在被赶进毒气室的犹太人中，哈伯的亲属也在其中。
第七章 战争与和平
战争，是一种残害生命，践踏文明的行为，应当受到所有人的抵制和谴责。但是，很多在科学技术上的革命，都是与战争密不可分的。
19世纪末，很多科学家致力于枪炮管用金属的研究，试图找到一种耐高温、坚韧的合金。一天，他们发现，在垃圾堆中，锈迹斑斑的试验废品中竟然有一块仍然是银光闪闪。经过查阅试验记录，发现这是铁铬合金。于是，不锈钢被发明了。
二战末期，德国的导弹控制技术和喷气式战斗机制造技术世界领先。战后，在这些基础上，运载火箭、喷气式发动机的研究让人类的势力范围覆盖了整个地球，并向太空发展。
二战中，日本广岛、长崎的两朵蘑菇云让人类看到了末日降临的景象，也看到了新能源的曙光。如今，核电站已经成为世界民用电的主要来源之一，初步解决了能源危机的问题。
仍然是在二战之中，为了解决战场伤病员救护问题，美国军方重新开始了对青霉素的研究。二战后，伴随着青霉素的广泛应用，人类找到了对付细菌的新武器，这种武器挽救了无数的病人，甚至使人类的平均寿命提高了10岁。
二战之后，军事医学科学家在日本研究核辐射对于人类遗传的影响。在一筹莫展之时，有人提出，如果把人类的基因全部找到，不久可以很简单的解决了吗？基于这种思想，被誉为“二十世纪十大发现”的人类基因组计划提出了。在2000年，人类基因组序列测量工作完成。
化学武器，是一种残忍的杀害人员的化合物。但是，通过对其机理的研究，通过对其化学结构的改变，却可以生产出高效低毒的农药。很多神经性毒剂经过改型，都可以达到这样的效果。
糜烂性毒剂，可以使皮肤、粘膜细胞坏死。于是，有人将其制成稀释溶液，用以涂布治疗某些皮肤病，比如牛皮癣、皮肤癌，效果很好。
炸药，除了可以应用于工程爆破以外，还可以用作火箭推进剂的成分，用以发射人造卫星、载人航天器。
此外，合成纤维的发现和应用，蒸汽机、内燃机、核动力发动机、晶体管、集成电路、电子计算机的应用也是与战争密不可分的。
可以说，战争，在给人类带来灾难的同时，也带来了一些科技的革命。
第八章 总论
战争，涂炭生灵，扼杀人性，让一切美好的东西毁于一旦。文明不复存在，留下的只是野蛮的杀戮和无尽的悲哀。
在战争中使用的武器中，核、生、化武器，因为不是依靠冷兵器、热兵器的常规物理打击或者炸药造成的烧灼抛掷效果进行杀伤，所以被称为非常规武器。
核武器的威力巨大，一旦使用，势必引起对方的报复性使用。所以，无论谁使用了核武器，也就是宣告地球末日的来临。
化学武器、生物武器由于其特殊的杀伤方式，无选择的杀伤目标，已经被日内瓦国际公约所禁止使用。
但是，无论是什么武器，其效果都是杀人毁物，让一切文明受到摧残。为了达到战争的目的，指挥官们是不会有任何顾虑的。
一战当中，交战双方都使用了化学武器；在德国干涉西班牙内战、意大利入侵埃塞俄比亚的战争中，也使用过化学武器。二战之中，希特勒因为惧怕盟军的报复使用，未敢使用任何化学武器；而日本在中国却大规模使用了窒息性和糜烂性毒剂，造成了8万多中国军民死亡。日本占领东北后，随即在哈尔滨市平房区组建了“731”部队，发展生物、化学武器。1939年，日本与苏、蒙军队在中蒙边境诺门坎地区进行了一场战争，最后失败。在战争中，日军石井部队就对苏军水源——哈拉哈河投放了大量炭疽杆菌。但由于苏蒙军主要饮用管道水，而日军很多人都违规饮用河水，结果，日军死于炭疽感染者远远多于苏、蒙军。在其他地区，日军也经常向占领地投放带菌老鼠、跳蚤。1945年日本投降后，在中国遗留了大量的化学、生物弹，至今还造成着危害。
二战后，由于美国的袒护，日本化学、生物战剂的研究者逃脱了制裁，继续帮助美国进行研究。朝鲜战争中，美军向朝鲜、中国境内投放了大量伤寒等细菌战剂，造成和平居民大量患病。其后，在越南战争、入侵格林纳达、入侵巴拿马时，都使用过化学武器。苏军在阿富汗也用过梭曼毒剂。两伊战争期间，双方都大量使用了沙林、芥子气等毒剂。
以上战例说明，在战争中，除了核武器以外，任何武器都是会被使用的。孔子曰：“杀人以挺与刃，其有异乎？”武器是杀人
用的，没有“人道”与“不人道”的差别。在历次战争中，违反日内瓦公约的事件屡屡发生，指挥官们不会受任何限制。
我们学习战争与化学的关系，了解化学物质在战争中的使用，就是为了抵制战争，维护和平。
愿战争永远不再发生。
刘岸 2004.1.27定稿
化学与战争
目录
自从人类社会形成以来，由于部落之间资源、信仰等方面的差别，流血冲突就源源不断。当这种冲突发生到一定级别的时候，军事战争也就出现了。
最初的战争，使用的是最简单的武器：石块、木棒、石斧等等。可以说，武器就是劳动、狩猎的简单工具。
随着社会的进化，尤其是奴隶制社会出现以后，战争变得规模更大也更残酷。专门从事战争职业的军人出现了。
战争使用的武器，可以分为冷兵器和热兵器。冷兵器主要是利用人本身的力量，采用砍、刺、砸等方法，造成人员的物理性损伤。由于这种武器发挥作用时不伴随着发光发热的剧烈化学反应，所以被称为冷兵器。
第一章 冷兵器时代的化学
（一）金属冶炼
前面提到，最早的武器是木质、石质或用动物骨骼制成。这些物质或者不够坚固，或者重量太大，而且基本不具有可塑性，所以不太适合作为武器使用。随着人类生产活动的发展，人们发现了一种可以随意改变形状的物质——金属。
最早使用的金属是天然铜。铜，是自然界游离存在的三种金属：金、银、铜之一。前两种因为稀有，一般作为货币使用。人们找到天然铜块，可以直接敲打成所需形状，制成各种工具和武器。铜的质地比较软，所以不适合制造刀、剑等锐器，一般制成斧、锤等钝器。
很快，人们掌握了其他金属：锡、铅和非天然铜的冶炼技术。这种技术今天看来很简单，利用木柴、煤炭等燃料与金属矿物共同煅烧。高温下，燃料发生炭化；金属矿物则变成金属氧化物。碳与炉中的氧气生成二氧化碳：C+O2=CO2二氧化碳进一步和碳反应生成一氧化碳：CO 2+C=2CO一氧化碳与金属氧化物接触，将其还原为游离金属：XO+CO=X+CO2生成的游离金属在高温下液化，沉积于容器底部。
由于天然矿物并不纯，所以生产出的金属也混有其他元素。 后来人们发现，不同的金属按照一定比例混合熔铸，可以形成性质截然不同的合金。比如，铜与锡的合金——青铜，就比铜坚硬的多，可以制造刀、剑等锋利的兵器。
铁，在地球上是没有游离状态存在的。由于炼铁比炼其他金属要求的温度更高，因此相当长的一段时间没有成为常用的金属。 但是，宇宙来客——陨铁，却是相当纯净的游离铁。在南美洲玛雅人的古代坟墓中，就发现过陨铁制成的工具和兵器。 炼铁术的发明是人类文明史的一个里程碑。铁矿比铜矿更常见，铁质的工具价格更低，硬度也高于铜，使人类的生产活动更加方便。而且，铁与碳、硅、硫、锡等的合金，比青铜更加坚硬，更加便宜，使各种兵器更加普及，使人类可以发动更大规模的战争。
我国战国时期，群雄逐鹿，不同规模的战争络绎不绝。这使社会生产力蒙受了巨大的损失，却使金属冶炼的技术登上了一个新台阶。传说中的莫邪、干将宝剑，削铁如泥，吹发立断，其效果令今天的工程师们叹为观止。1972年出土的越王勾践自铸用剑，埋在地下数千年仍然光亮如新，仍然可以一剑劈开十层铜钱，体现了当时铸剑工匠高超的技艺。经激光色谱分析，该剑除铁外，还含有铬、碳、锰等多种元素。
（二）矛与盾——进攻与防御
“自相矛盾”的寓言，早已被大家所熟知。既然有了进攻用的锋利武器，也就有了防御用的盔甲。古代的盔甲，所用材料有布、皮革和金属。据测算，一层普通的棉布，就可以让飞来的箭伤害能力降低很多，更不用说厚厚的皮革、钢铁了。在中世纪欧洲战场，军人们的盔甲越来越厚，甚至形成身披重甲的重骑兵。全身的盔甲足有上百斤，简直是一个活坦克，普通的羽箭、长矛根本无法伤其皮肉。正是这些重骑兵，随着十字军东征，所向披靡。但是，他最大的弱点就是行动缓慢。所以，在印度，被当地的象军所打败。
防护用材料与进攻用金属有所不同。进攻用的箭头、刀刃，初锋利、坚固外，还需要有很大的重量。只有这样，才可以具有很大的打击动量；而防护用材料，除坚固外，还需要轻便耐用。金属固然坚固，但其巨大的重量限制了它的应用。所以，古代的战甲多是皮革制成，上镶铁钉。
子弹应用以后，由于其巨大的打击力度，一般的盔甲已经毫无用处，所以军人们摆脱了厚重的盔甲，仅仅穿上体现军人风度的轻便军服。但是，钢质头盔仍然可以抵御一部分侧面打击的子弹，所以保留下来。
现代战争中，防御与进攻同样重要。比如战争之神——坦克，其厚厚的钢铁外衣足可以抵御很多武器的袭击。为了对付这种厚
装甲，人们制成了硬度更高、密度更大的穿甲弹。防护与进攻这一对矛与盾之间的斗争，永远不会停止。
现代的合金装甲，不仅要求牢固，还要求轻，并要具有防核辐射的功能。
（三）冷兵器时代的“热”武器——火
火，给人类带来了光明和温暖，也带来了无尽的灾难。在战争中，人们当然要利用这把双刃剑。
三国演义之中，蜀国可谓最会用火的。从火烧博望坡、火烧新野，直到火烧赤壁，最后被吴国火烧连营，险些亡国。这些经典战例，都说明火作为武器，可以发挥巨大的威力，可以给敌人造成惨重的损失，而己方只需隔岸观火，坐享其成。火，本身可以带来高温，烧伤敌人；同时，还可以引燃各种可燃物，破坏敌方建筑和交通工具；同时，燃烧产生的烟尘和有毒气体还可以对敌人造成二次伤害。
燃烧，是一种剧烈的氧化还原反应，需要三个条件：温度、还原剂和氧化剂。就象是三角形的三条边，缺少任何一个都不能维持燃烧。温度，一般由火种提供；还原剂，就是各种可燃物；氧化剂，就是空气中的氧气。
三国演义中火烧赤壁一段，使用的燃料是木柴、芦苇，为了加强效果，又灌入鱼油，撒上硫磺和硝石。
硫磺，就是天然存在的单质硫，其着火点很低。而且，即使环境中氧气浓度很低，也可以维持燃烧。其燃烧后产生的二氧化硫有毒，可以继续杀伤人员、牲畜。
硝石，主要成分是硝酸钾。高温环境下，可以释放氧气： 2KNO 3=2KNO2+O2↑
这样，加上大风带来源源不断的氧气，燃烧当然更加剧烈。 诸葛亮能够火攻成功，与曹军也有很大关系。由于当时的船都是木质结构，船帆都是棉布，这都是可燃物，船与船之间又用铁链加以固定，使火势极易蔓延。
现代战争中，火仍然发挥着巨大的作用。但是，现代的燃烧弹，其填充的燃料已经不再是木柴、鱼油，而是白磷、凝固汽油、三乙基铝等。燃烧弹装填的主要是这些燃料。击中目标后，少量炸药将燃烧剂喷涂在目标上，随即发生燃烧，将目标引燃、烧毁。对于目标内储存的炸弹、炮弹、鱼雷等武器，高温还可能将其引爆，从而对目标造成更大的伤害。
二战期间，盟军在对日本东京空袭之时，就大量使用了燃烧弹。因为日本的建筑多为木质，将其引燃比爆破弹的破坏效果要
好得多。
坦克，被称为“战争之神”，其厚厚的装甲令很多武器无能为力。但是，金属最大的特性就是导热良好。所以，坦克的天敌就是火。如果坦克不慎置身火海，那么不久就会被烧成一块内外都达到上千度的大烙铁。不要说人员不能活命，连储存的燃油、弹药都要发生爆炸。
最简单的反坦克燃烧弹——燃烧瓶，是在玻璃瓶中灌入汽油，瓶口堵上棉花，点燃后投掷出去。二战中，苏军游击队的燃烧瓶令德国最先进的坦克都头痛不已。当时被称之为“莫洛托夫鸡尾酒”。
前面提到的都是单纯由易燃的燃料组成的燃烧剂，一旦空气中乏氧，就不能起到应有的效果。现代战争中，人们又制造出另外一种燃烧剂——纵火剂。纵火剂的主要成分为铝粉和四氧化三铁，实际就是一种铝热剂。我们在实验中接触过铝热反应，其产生的高温金属熔化物甚至可以烧穿坩埚。这种铝热剂本身就可以发生剧烈的燃烧，甚至在水下也毫不逊色。而且，高温金属熔化物还可以引燃金属、阻燃橡胶和阻燃塑料，所以被称为纵火剂。这种火灾无法扑灭。为了加强燃烧效果，还要混入少量硝酸钡。
（四）“另类”战争——暗杀
古今中外，刺客的故事如雷贯耳。暗杀使敌方在毫无准备的情况下失去最高统帅，往往可以让战争发生难以预料的转折。
最有效而且最隐蔽的暗杀武器，莫过于毒药了。历史上，死于毒药的名人数不胜数。
1、“平陆事件”——口服毒药
1960年，山西省平陆地区一处公路修筑工地。午饭后，民工们稍事休息，拿起工具，准备继续筑路。突然，很多人觉得腹痛，并且呕吐不止。医疗队的值班医生还没有检查完第一批病人，所有吃过午饭的61名民工都出现了这些症状。口服绿豆甘草水、注射吗啡，都无法奏效。一时间，工地变成了野战医院，医生们在紧急抢救的同时，也在检测患者呕吐物和剩下的午饭。最终，找到了造成这起悲剧的元凶——砒霜。
砒霜，就是三氧化二砷，最早由炼丹者发现。在加热含砷矿物的时候，升华出的一种剧毒的白霜样物质。易溶于水，生成亚砷酸：As 2O 3+3H2O=2H3AsO 3
亚砷酸是弱酸，基本没有什么特殊味道，将其混入酒、饭菜或者汤药中，是不会被人发现的。在一些影视作品中，下过毒药的酒可以使大理石桌子嘶嘶冒泡，纯粹是一种后人编造的现象，
实际上根本不存在这种效果。
在人体内，亚砷酸可与蛋白质的巯基牢固结合，使维持生命活动的酶失活，造成中毒。
/SH HO\ /S\
酶 + As-OH=酶 As-OH+2H2O
\SH HO/ \S/
现在，这种中毒是可以挽救的。治疗砷中毒，使用的解毒剂是富含巯基的化合物：二巯基丙醇、二巯基丁二酸钠。
以二巯基丙醇为例，其与砷结合后形成特别稳定的五员环，结合力远远大于酶与砷的结合力，从而使失活的酶恢复活性。 /S\ HS-CH 2 /SH /S-CH2
酶 As-OH+ | = 酶 +HO-As |
\S/ HS-CH-CH 2OH \SH \S-CH-CH2OH
找到了事件的元凶，也就找到了对付这种元凶的克星。经空运二巯基丙醇注射，61名民工无一死亡。后来查实，系犯罪分子投毒所致。
现代战争中，常用的毒药为氰化钾或者氰化钠。氰化物的致死量约为100毫克。而且，口服后大约半分钟，注射后几乎是即刻，受害者就要死亡。那么，它的机理是什么呢？
我们知道，生物体的最基本需求就是能量。在细胞内，能量是通过各种有机物——糖、脂肪、蛋白质经过一系列氧化作用变成二氧化碳和水来产生的，产生的能量与体外的氧化反应——燃烧是一样的。但是，与燃烧的不同之处是：燃烧反应中，电子由碳、氢等原子直接传递给氧，从而释放能量，而在体内，电子是通过一个复杂的电子传递链传递给氧的。这条电子传递链中包含很多复杂的有机化合物，而电子传递的中心元素就是络合于有机化合物中的铁离子。氰化物溶于水后，解离出氰离子。氰离子可以极为牢固的和这些化合物中的铁结合，使电子传递立即终止，生物体内的产能也立即停止，从而造成生物体迅速死亡。
氰化物中毒后，解毒剂为硫酸亚铁或亚硝酸钠。亚铁离子可以和氰离子牢固结合为亚铁氰离子[Fe(CN)6]4－，这是一种无毒物质。亚硝酸根离子可以和血液中红细胞中的血红蛋白生成氮氧血红蛋白，然后可以和氰离子反应生成硫氰酸根离子。硫氰酸几乎无毒。这些物质会很快随尿液排出。
2、从刮骨疗毒到“杀人伞”事件——注射用毒剂
《三国演义》中，蜀军进攻魏国樊城。在攻城中，关羽被曹仁射出的毒箭所伤，最后经名医华陀刮骨治疗才得以痊愈。因为
箭头上涂了一种毒药——乌头。
实际上，乌头的毒性很小，不足以造成小说中的危害。但是，这已经说明，将药物涂在武器上，借助创伤使人体吸收，已经应用于实战。
19世纪，在欧洲殖民者与非洲土著的战斗中，死于毒箭的侵略者数不胜数。
1970年的一个傍晚，来自保加利亚的一名叛逃者从BBC 广播公司回家。他每天的工作就是通过电波，把攻击保加利亚的言论传回自己的祖国。突然，他觉得后背一阵刺痛。回头一看，原来是一个行人的雨伞尖碰的。那人立刻道歉，并转身消失在人群之中。回家以后，他发现后背有点红肿。当晚，他开始发烧昏迷，数小时后抢救无效死亡，成为北约、华约冷战的牺牲品。
经过解剖，在他的后背肌肉中发现了一个直径不到一毫米的空心金属球。原来，那把雨伞是保加利亚特工使用的苏制暗杀武器——伪装高压气枪，可以让那颗金属球穿透衣服钻进人体。正是这种金属球中的内含物杀死了这名叛逃者。
经过分析，这是一种从植物中提取的毒素——蓖麻毒素。 蓖麻毒素是一种蛋白质，其毒性比氰化钾高400余倍。而且，中毒后的症状类似于败血症，很容易造成误诊误治。但是，如果口服，那么大部分会被消化液所分解，效果就要大打折扣。
对于蓖麻毒素，军方很早就开始研究。由于其特殊的性质，难以在战场应用，只能作为一种暗杀武器。1944年，英国特工就曾经用含蓖麻毒素的手榴弹刺杀了德国纳粹高级将领。
以上的这些毒剂，都是通过直接进入血液发挥作用，属于注射毒剂。其特点是，毒性很强，所以用量极少，只需要“擦破点皮”就能够发挥作用。目前研究中的还有贝类毒素、河豚毒素、蛇毒等等。
第二章 热武器时代的化学
热武器，是指利用爆炸反应短时间产生的大量高温气体冲击波，推动抛射物攻击目标，或者直接破坏目标的一类武器。这种武器的主要部分是化学炸药，和冷兵器相比起来，重量轻而杀伤效果好得多，是近、现代战争中最主要的武器。爆炸反应，包括物理性爆炸和化学性爆炸两类。是由于一定空间内短时间产生巨大压力，造成容器破裂等效果的一种现象。化学爆炸是一种剧烈的氧化还原反应，可以在短时间内产生大量高温气体。
（一）热武器的先驱——黑火药
晋代以后，炼丹术在中国盛行一时。道人们守在丹炉之前，
用朱砂、硫磺、硝石等等共同高温灼烧，试图炼出能使人长生不老的灵丹妙药。
一天，一位炼丹师把木炭、硫磺、硝石混合在一块倒入炉中冶炼。不一会，随着一声巨响，丹房从世界上消失了。这位炼丹师用生命宣告了一个时代的诞生。
黑火药，是世界上最早应用的炸药。其爆炸反应方程式为： 2KNO 3+3C+S=K2S+3CO2↑+N2↑
10克固态的黑火药，其体积几乎为零，而反应后产生了将近4升的气体。加上反应释放大量的热，从而引发爆炸。
黑火药是燃烧式爆炸，其燃烧速度远远大于任何一种燃料。所以其初期是作为一种火攻杀伤武器来使用。后来，人们发现，如果在一个一端开口密闭容器中点燃火药，会引起容器沿火焰喷射反方向迅速飞出，这就是火箭的原理。
最初的火箭，是在箭杆上捆绑一只一端开口的小竹筒，装填火药后点燃，用弓弩射出。由于火药的喷射反作用，使箭的飞行速度加大，射程也大大加长。射中敌人后，残留的火药还可以造成持续烧伤；如果射中帐篷、木船等目标，还可以放火。
黑火药在古代战争中的第三种应用是作为发射药的火炮和火枪。初期的火炮是一个庞大的铜管或木桶，装填火药后对着冲锋的敌人点燃，利用喷射出的火焰杀伤敌人。可以说，更接近火焰喷射器。后来人们发现，混在火药中未完全燃烧的木块、硫磺块等造成的打击伤害更大，而且射程更远。于是就在火炮中的火药里混合大量的石子、铁钉、铁砂等物质，点燃后，这些物体由于火药的抛掷作用而具有很大的速度，动能也很大，可以杀伤远距离的敌人。但是，由于作为子弹的石子、铁砂等是与发射药混合在一块的，所以射程远远不及近代枪弹。
火炮发明后，人们又发明了重量更轻的突火枪。突火枪实际就是小规模的火炮，是用长竹筒制成，主要是一种近距离防御武器。由于枪管加长且细得多，所以可以很方便的瞄准。在明代沿海抗击倭寇的战斗中曾经发挥过巨大的作用。
随着成吉思汗的铁骑西征，黑火药也传入了阿拉伯和波斯，并逐渐传到了蒙昧中的欧洲。在欧洲中世纪的战争中，黑火药发挥了很大的威力。后来，利用黑火药制造了现代枪械和爆炸杀伤炮弹。在后来的美国独立战争、普法战争和帝国主义国家侵占殖民地的战争中，都立下了汗马功劳。
在黑火药的出生地——中国，那些使用火药的武器却被视为“邪术”而没有得到应有的发展。中国军队仍然使用传统的冷兵
器作战。火药仅仅用作节日庆典时的烟花爆竹。当西方列强用黑火药武装的枪炮进攻我们的时候，愚昧的官兵认为是旁门左道，竟然用《封神演义》中的方法，取鸡、狗血泼到钢枪铁炮上试图破其“邪术”。最后，西方列强用中国人发明的黑火药轰开了中国的大门，肆意掠夺。
由于黑火药的爆炸反应产生大量的硫化钾烟尘，所以也被称为有烟火药。在反映美国独立战争、普法战争等的影视作品中，战场上白烟弥漫，就是这种硫化钾烟尘。硫化钾烟尘附着在枪管、炮管内，影响射击精度和枪炮寿命。同时，黑火药的爆炸属于燃烧式爆炸，燃爆速度比较慢，难以达到很大的威力。战争中迫切需要更好的炸药。
黑火药的原料易得，生产工艺简单，所以在中国土地革命和抗日战争中，是敌后根据地兵工厂生产的主要炸药。在电影《地雷战》中，游击队用黑火药装填的地雷炸的鬼子人仰马翻。 现代战争中，黑火药主要用以制造导火索，在工程爆破中使用较多；还可用于制造信号弹。
（二）现代炸药——单质炸药
现代炸药，包括由单纯一种物质组成的单质炸药和由氧化剂、还原剂混合而成的混合炸药。从其使用方式来分，可以分为起爆剂和主体炸药。
单质炸药的分子中，一般都含有某些特殊基团，如硝基（-NO 2）、硝酸酯基（-ONO 2）等等。这些基团都具有氧化性，在高温下可以提供氧。同时，分子中的其他元素，如H 、C 则可以发生氧化反应生成H 2O 、CO 等释放大量能量。在瞬间完成了上述氧化还原反应，释放巨大的能量，从而发生爆炸。
（1）起爆剂
18世纪末，科学家用酒精处理硝酸汞，得到了一种白色的固体。这种固体常温比较安定，加热时会缓慢的分解。但是，如果受到撞击、针刺或者在密闭中加以高温，就会发生极其猛烈的爆炸。这就是雷酸汞，简称雷汞。其制备反应方程式为
3Hg(NO3) 2+4C2H 5OH=3Hg(ONC)2+2CO2↑+12H2O 爆炸反应方程式为
Hg(ONC)2=Hg+N2↑+2CO↑
由于这种物质的价格昂贵，制备困难，所以不能当作炸药使用。但是，极少量的雷汞可以把撞击、针刺等机械作用转化为爆炸作用，用以引爆黑火药等炸药。用这个原理，雷汞被用以制造子弹、炮弹的底火，炮弹的引信和用来引爆炸药的雷管。
由于雷汞有毒，现代应用的起爆剂，主要有叠氮化铅Pb(N3) 2、斯蒂芬逊酸（2，4，6三硝基间苯二酚）铅等。
起爆剂的特点，除了能转化机械作用外，由于其可以瞬间产生高温高压，可以引起很多难以起爆炸药的爆炸，比如TNT 等。在起爆剂得以应用以后，可以引爆很多过去并不知道有什么用途的有机物质，发现了很多优质的炸药。
（2）苦味酸
1771年，英国人P ·沃尔夫用浓硫酸、浓硝酸处理苯酚，获得了一种黄色固体：三硝基苯酚。由于一般都含少量水，所以呈现为蜂蜜样粘稠的黄色液体。其酸性很强，又有浓烈的苦味，所以被命名为苦味酸。由于其黄色十分浓厚，所以被广泛用作黄色染料。
1860年的一天，巴黎郊区的一家染料商店。一桶苦味酸由于铁桶生锈无法打开。伙计找来铁锤，用力砸去。随着一声巨响，火光冲天，黄色染料竟然大发雷霆！染料商店顿时化作一片废墟。 军方得知了这个悲剧却欣喜若狂。因为根据现场调查，这桶黄色染料造成的破坏程度远远大于同质量的黑火药。他们发现了一种大威力的炸药。经过测试，苦味酸的爆炸速度、爆破能量均远远高于黑火药，到1885年，法国开始将苦味酸用于装填炮弹，应用在战争之中。
苦味酸的结构式为：
爆炸反应式为：
2C 6H 3N 3O 7→3H 2O ↑+3N2↑+11CO↑+C
由于其爆炸产物中有游离碳，所以装填苦味酸的炮弹爆炸后形成的是黑烟。
苦味酸的爆炸性能很好，甚至强于后来使用的TNT ，而且其机械敏感度也比TNT 大。但是，苦味酸的酸性很强，会腐蚀炮弹，所以苦味酸装填的炮弹保存期很短。同时，其与金属反应生成的苦味酸铅、苦味酸亚铁等物质的安定性很差，稍微加热或摩擦就可能引发爆炸。所以，尽管它是一种很好的单质炸药，这些缺点还是限制了它的应用，所以不久就被TNT 所取代。
（3）硝化甘油
化学本质为三硝酸甘油酯，1846年，化学家A ·索布雷罗用浓硫酸、浓硝酸与甘油作用得到了这种淡黄色的油状液体。当时确认是一种性质猛烈的炸药，比通用的黑火药好得多。硝化甘油的爆炸反应方程式为：
4C 3H 5N 3O 9→6N 2↑+10H2O ↑+12CO2↑+O2↑
但由于它特别敏感，不用说加热、撞击、摩擦，连轻微的震荡都有可能引起剧烈的爆炸。所以，严重限制了它的应用。由于它生产工艺简单，价格低廉，所以仍然有工厂冒险生产，称之为“爆炸油”，但是只能作为采矿、筑路等工程应用，是美国西部开发时主要应用的工程炸药。当时，硝化甘油的运输极其危险，所以从事其运输的人员收入都很高。运输时，制备好的硝化甘油分装在内壁光滑的玻璃瓶中，瓶与瓶之间用棉花衬垫，赶马车的人员至少3名：一人赶车缓慢的行走，一人在前疏散其他人员车辆并移开路上的石块，否则轻微颠簸也可能引起爆炸油发怒，还有一人随时替换其他两人轮番休息。即使这样，仍然不时有车毁人亡的事故发生。
19世纪中叶，年轻的瑞典化学家诺贝尔，试图制服这匹“烈马”。在经历数次实验事故，连他的父亲和弟弟也死于爆炸事故之后，他终于成功了。用白色的硅藻土吸收这种爆炸油，成为一种黄色的固体。他的爆炸效果稍低于爆炸油，但是性格却温顺的多。一般的震动、摩擦对他不起作用，只有用雷管才能让他恢复那种火爆的性格。很快，诺贝尔的安全炸药击败了价格昂贵的黑火药，成为工程爆破中最常用的炸药，销售量迅速上升，诺贝尔作为专利所有者，很快成为巨富。在他去世之前留下遗嘱，用自己家产在银行的利息创建了诺贝尔奖金，用来奖励那些在科学研究中取得丰硕成果的科学家。现在，诺贝尔奖已经成为衡量一个国家科学研究水平最权威的标准。
现代战争中，硝化甘油主要用以制造混合发射药，用来发射子弹和炮弹。
（4）没有硝烟的炸药——火棉
1832年，法国人H ·布拉孔诺在一次实验中，棉布围裙被硫硝混酸弄湿，于是清洗后用手提着在壁炉边烤干。就在即将干燥的时候，眼前一亮，围裙不见了。原来，棉布中的纤维素已经被硝酸酯化为纤维素硝酸酯。
他将这次事件记载下来，却没有进一步研究。直到1846年，化学家C.F. 舍恩拜因使用硝－硫混酸制出了硝酸纤维素，并对其
性能进行了研究。它是一种白色的纤维状物质，物理性质与棉花基本相同；它的爆炸威力比黑火药大2～3倍，可以用于军事，所以被称为“火棉”。不过，火棉的燃爆速度实在是太快了，甚至高于苦味酸。如果制成炮弹，那么在发射出炮筒之前就会爆炸，非常不安全。但是，用醇-醚混合溶剂处理并碾压成型后，其燃爆速度就能明显减慢，可以用作枪弹、炮弹的发射药或者固体火箭推进剂的成分。硝化纤维的爆炸反应方程式为：
2(C6H 7O 11N 3) n →3nN 2↑+7nH2O ↑+3nCO2↑+9nCO↑
由于其爆炸不产生任何烟尘，所以也被称作“无烟火药”。
（5）炸药之王——梯恩梯
1863年，化学家J ·维尔布兰德用甲苯、硫酸、硝酸首先制得了这种黄色的针状固体，命名为梯恩梯，化学本质为三硝基甲苯，结构式为：
这种物质很奇特，用锤子砸，毫无反应；用火烧，它只是冒出了浓浓的黑烟。但是，如果用雷汞来引爆，他就会显示出巨大的威力，稍逊于苦味酸，但是制造简单，储存安全，拆除引信的炮弹别说是摔打，就是火烧也没有问题。从1891年开始应用于军事，并很快取代了苦味酸，成为最经典的炸药。至今，TNT 的地位仍然无可动摇，仍然是产量最大的炸药。在计算核武器破坏效果时，使用TNT 作为标准，就是一枚核弹爆炸释放的能量相当于多少吨TNT ，称为核武器当量。
TNT 的爆炸反应方程式为：
2C 7H 5O 6→3N 2↑+5H2O ↑+7CO↑+7C
（6）昙花一现的炸药——特屈儿
1877年，化学家K.H. 默滕斯用N,N 二甲基苯胺、硫酸、硝酸合成了特屈儿，并且发现它是一种很好的炸药。1906年开始应用其装填炮弹。但是，特屈儿的毒性很强，所以很快被工业生产所淘汰，现在只是在传爆柱中还有少量使用。其结构式为：
爆炸反应方程式为：
2C 7H 5O 8N 5→5N 2↑+5H2O ↑+11CO↑+3C
（7）炸药中的后起之秀——黑索今
1899年，英国药物学家G .F. 亨宁用福尔马林和氨水作用，制得了一种弱碱性的白色固体，命名为乌洛托品。分子式为(CH2) 6N 4
他开用各种酸处理，看看其盐的状态。当用硝酸处理时，得到了一种白色的粉状晶体，水溶性极差。经过研究，原来是生成了六员环状的硝酰胺类化合物。因为其分子呈六边形，所以命名为hexogon （英语根据“六边形” 改动而成），中文音译为黑索今。其结构式为：
1922年，化学家G .C. 赫尔茨发现这种六边形的物质竟然是一种性格猛烈的炸药！其威力大于梯恩梯，但其合成原料：氨水、福尔马林却比甲苯价格更低，来源更丰富。只是，黑索今的性格还是有点暴烈，所以需要加入某些钝感剂才适用于炮弹、鱼雷、地雷等武器，还可以作为火箭推进剂的成分之一。二战后，黑索今已经成为军用炸药的主角之一，仅次于梯恩梯。
其爆炸反应方程式为：
C 3H 6O 6N 6→3N 2↑+3H2O ↑+3CO↑
（8）副产品中的精英——奥克托今
1941年，生产黑索今的一家化工厂发现，在黑索今中的一种杂质的含量可以决定黑索今的爆炸效果。这种杂质多，这批产品质量就好，否则就要差一些。经过提纯，发现这是一种黑索今的同系物，只不过是一个8员环，所以被命名为octagon （八边形），音译为奥克托今。其结构式为：
奥克托今的密度大于黑索今，爆速、爆热都高于黑索今，化学安定性甚至好于梯恩梯，是已知单质炸药中爆炸效果最好的一种。但是由于其生产工艺要求高，产品很难提纯，生产成本高，所以尚未作为常规装药应用于战争中，而是逐渐应用于导弹战斗部、反坦克武器装药。如果能够降低成本，提高产率，这位精英一定能够成为明天的炸药明星。
其爆炸反应方程式为：
C 4H 8O 8N 8→4N 2↑+4H2O ↑+4CO↑
（9）药物中筛选出的炸药——太安
硝化甘油开始大规模生产后，人们发现，吸入其蒸汽可以引起头痛。经过研究，这种物质具有强烈的扩张心脑血管的作用。于是，药剂师开始用其作为一种治疗心绞痛的药物给心脏病患者服用，效果很好。经过研究，硝酸酯类有机物都具有这样的作用，其中比较长效的是1894年发明的四硝酸季戊四醇酯，其俄语音译为“太安”。分子式为：C(CH2ONO 2) 4
军方科学家产生了这样的想法，既然硝酸酯类炸药具有扩张血管的作用，那么扩张血管的药物很多都是硝酸酯，是否能作为炸药使用呢？经过筛选，太安脱颖而出。这是一种白色固体，威力大于黑索今，但安定性较差，所以需要加入钝化剂才可用于装填炮弹、炸弹。
其爆炸反应方程式为：
C 5H 8O 12N 4→2N 2↑+4H2O ↑+3CO2↑+2CO↑
（三）现代炸药——混合炸药
也称爆炸混合物，是由两种以上的化学物质混合构成的猛炸药。作为组分的化学物质可以是炸药，也可以是非爆炸性的物质如氧化剂、可燃剂等。在第一次和第二次世界大战中，大量使用了苦味酸、梯恩梯等单质炸药装填各种弹药。但随着现代武器的发展和防御能力的加强，如舰艇和坦克的装甲以及工事掩体的结构等的不断改进，上述单质炸药的爆炸威力已显得不足，需要发展爆炸威力更高的新品种。但是，一些爆炸性能好的单质炸药如黑索今、奥克托今和太安等，由于机械感度高，装药加工不安全，
不便单独使用，导致了以这类炸药为主的混合炸药的出现。将单质炸药与其他物质混合制成混合炸药使用，可改善其物理和化学性质以及爆炸性能和装药性能等。现在各种类型的弹药、战斗部、水下武器等的装药，绝大部分是混合炸药。工业炸药几乎全部是混合炸药。对混合炸药的要求主要是：①降低某些猛炸药的机械感度、提高装药性能和药柱的机械强度；②使高熔点的猛炸药与低熔点的猛炸药熔合，便于铸装；③改善和调整炸药的爆炸性能；④扩大炸药供应的来源，开拓利用来源广、价格低的原料。
（1）液体炸药
液体混合炸药是由液体或某些能溶于或者能悬浮于液体的物质所制成的混合炸药。液体炸药流动性好、密度均匀，可随容器任意改变形状、并可渗入至被爆炸物的缝隙中。液体炸药通常为氧化剂与可燃剂的混合物，如浓硝酸与硝基苯、浓硝酸与硝基甲烷、四硝基甲烷与硝基苯、硝酸肼与肼等。它们的爆炸性能均较好，可应用于装填地雷、航弹、扫雷、开辟通道、挖掘工事和掩体。但也具有挥发性大、安定性差、腐蚀性强以及某些组分有毒等缺点。
现代战争中液体炸药被用于破坏坑道和深层掩体。
（2）高威力混合炸药
这类混合炸药中往往加有高热值的可燃剂，以提高炸药的爆热。这些物质为铝、镁、硼、铍、硅等，其中以铝用得最普遍，因之通常所指的高威力混合炸药即指含铝的混合炸药。这类炸药的组分大致为黑索今、梯恩梯、铝粉以及少量的附加胶粘剂等。主要用于装填鱼雷、水雷、深水炸弹、高射炮弹、破甲弹和某些高爆炸弹。
（3）工程炸药
在修筑工事、掩体，铺设道路、拆除建筑物时，都需要爆破作业。然而梯恩梯、黑索今等炸药价格昂贵，不适合工程爆破使用。硝酸铵是一种中等威力的炸药，爆炸反应为：
2NH 4NO 3=2N2↑+4H2O ↑+O2↑
在其产物中有氧。如果在其中混入一些还原剂，就可以制成价格低廉，威力巨大的炸药。一般常用的为铵油炸药，即将硝酸铵与燃料油、木粉、沥青等可燃物混合。在拆除钢筋混凝土工事时，还需要加入少量梯恩梯和铝粉。
（4）常规武器之王——燃料－空气炸药
我们知道，当可燃性气体、粉尘在空气中达到一定浓度的时候，一个火星就可以引发剧烈的爆炸，我们称之为“爆炸极限”。
在军事上，根据这一原理，制造了这种燃料-空气炸弹。
燃料-空气炸弹有两部分组成：中心部分是少量的炸药，其余部分是高压液化的燃料，比如环氧乙烷、环氧丙烷等，有的还混有胶体铝粉。燃料-空气炸弹投放后，在目标上空发生第一次爆炸。爆炸后高压液化的燃料迅速发生气化膨胀，1/10秒以内就可以形成一个直径数十米的爆炸性气团。此时，延迟引信将其引爆，相当于一个直径数十米的炸弹的威力。苏军在阿富汗，美军在越南、伊拉克和阿富汗都使用过这种武器。由于它的威力特别大，爆炸时甚至能够形成类似核弹爆炸的蘑菇云，所以被称为“常规武器之王”
燃料-空气炸弹爆炸时，可产生巨大的气浪，不仅能够引爆地雷一类的隐蔽武器，甚至能够在坎坷不平的地面上开出一片平地。所以，这种炸弹可以排雷，在其爆炸过的地方，也可以作为直升机机场使用。
燃料空气混合气体可以迅速渗入坦克和掩体内部，引爆后可以杀伤其中人员。而且，爆炸将附近空气中的氧消耗殆近，可以让没有被破坏的坦克、车辆立即熄火；同时产生大量的一氧化碳，让未死亡的人员也会迅速窒息中毒而死。苏军在阿富汗为对付隐藏于村庄中的游击队，就曾经使用过燃料-空气炸弹。爆炸后村庄中的所有人员、牲畜都被杀死。
根据燃料-空气炸弹的原理，美军设计出一种坑道专用的特殊炸弹——油气弹。这种炸弹同样是发生两次爆炸，第一次把汽油蒸汽等可燃气体扩散于空气中，随后将其引爆。由于这种油蒸汽密度大，所以主要覆盖地面、渗透进孔洞。而且，其爆炸威力也远远小于常规燃料-空气炸弹。可以靠烧灼或者窒息作用杀死人员，却不会破坏坑道，也不会使死者支离破碎，仍然保持容貌。目前，美军正在使用这种武器对付阿富汗境内的塔利班武装，试图在死者中发现拉登等人的尸体。
（四）枪炮发射药
无论是贯穿杀伤的子弹还是爆炸杀伤的炮弹，都需要有一个很大的初速度。这种初速度是由弹壳中的发射药提供的。
发射药也属于一种混合炸药，其要求是：提供大量高压气体，固体产物少；温度不能过高，否则会烧蚀枪炮管；性质安定，便于保存；爆炸产物不能有过大的毒性。
最早的发射药就是黑火药。由于产生大量硫化钾烟尘污染枪膛、炮膛，所以那时枪炮必须时时擦拭。
现代发射药，可以根据其使用的火药类型，分为单基火药、
双基火药和三基火药。
单基火药就是火棉。将火棉混合少量的稳定剂即可。特点是价格低廉。缺点是稳定剂都是易挥发的有机溶剂，容易变质，不能做大尺寸药体。
双基火药是火棉与爆炸性有机溶剂的混合物，一般用的是硝化甘油。由于硝化甘油爆炸时产生氧气，可以和火棉爆炸产生的CO 继续作用，所以发射后气体毒性更小。调整二者的比例，可以适应不同武器对发射药的要求。缺点是爆炸温度高，减少枪炮使用寿命。
三基火药是在双基火药的基础上加入不容于有机溶剂的固体炸药制成的。比如加入硝基胍、黑索今、奥克托今等。三基火药适合大口径榴弹炮、加农炮使用，其炮管烧蚀作用更低，但是价格相对昂贵。
现在正在研制的还有液体发射药，可以用控制装填液体量的方法来调节炮弹的发射距离。
（五）火箭推进剂
现代火箭，主要是一种爆炸杀伤武器。可以控制飞行轨迹的火箭称为导弹。
火箭与炮弹不同，其初速度为零，动力来源于自身燃料的燃烧喷射。
对于火箭推进剂的要求是：必须自身携带氧化剂和还原剂，产生大量高温气体，点火容易，燃烧稳定，燃速可调范围大；物理化学安定性良好，能长期贮存。所以，火箭燃料一般都相当于慢速炸药。根据其物理状态，可以分为固体火箭推进剂、液体火箭推进剂和液-固火箭推进剂。
1、固体火箭推进剂
最早的火箭推进剂是黑火药。1930年，英、德军事部门将枪弹用双基发射药加以压缩，作为近距离火箭的推进剂。1940年，第一代专用推进剂发明，主要成分是高氯酸钾和沥青。1947年，橡胶-高氯酸铵-铝粉推进剂广泛应用。现代的固体火箭，其主要成分仍然是高氯酸铵、铝粉、沥青等物质，只是赋型剂加以改进。常用的有聚氯乙烯、氯丁橡胶等。为了加强燃爆速度，还加有少量的黑索今、奥克托今等。
固体火箭推进剂制造工艺简单，价格低廉，体积小，重量轻，使用容易。缺点是固体火箭发动机不能重复使用，而且很难控制其喷射速度，所以一般应用于火箭弹、战术导弹和多级火箭的最末级。
2、液体火箭推进剂
液体火箭推进剂的氧化剂、还原剂都是液体，分开储存，分别注入燃烧室内混合燃爆，所以控制相当容易，而且发动机可以重复多次使用，所以相对成本要低。
德国的V2导弹就是一种液体火箭，燃料为液氧和乙醇。 现代液体火箭，其氧化剂一般为液氧、四氧化二氮、双氧水、浓硝酸等。还原剂一般为煤油、液氢、肼、偏二甲肼等。正在开发中的还有液氢-液氟、液氨-液氟、硼烷-液氧等。
液体火箭主要用于战略弹道导弹和卫星、载人航天器发射。
3、固-液火箭推进剂
50年代起，人们开始了固-液混合推进剂的开发。其设想为：氧化剂、还原剂分别为固体和液体，这样就可以通过控制其中之一来控制火箭，综合了固体、液体火箭的优点。目前，最有价值的是高氯酸铵加铍粉-液氧推进剂。
（六）烟火剂
在战争中，天气情况也是很重要的。比如，进攻时需要能见度高，撤退时需要大雾弥漫，空中打击时不能有云„„可是，自然界却难以这样随人心愿。这就需要人工制造一些光源、云雾等等。这种人工制造烟雾火光的物质，一般没有直接杀伤作用，属于慢速炸药，称之为烟火药。
1、照明剂
在战场上，夜间作战的情况经常遇到。如果没有很好的夜视系统，会对进攻、搜索产生很大的影响。如果用灯具照明，那么这些光源本身就是敌人袭击的目标。所以，使用照明弹是最好的选择。
照明剂要求具有较高的发光强度与较长的照明时间，其火焰温度不低于2000度。常用的配方为：镁粉55%，硝酸钠40%，合成树脂5%，其燃烧时发光强度为50,000cd ·s/g这种照明弹可以将数平方公里的范围照射的亮如白昼，维持数分钟。
2、闪光剂
某机场。一架客机被恐怖分子劫持，谈判正在紧张的进行。劫机者的条件根本满足不了，他们威胁要杀死所有人质。为了避免更大的损失，特种部队决定突袭。
一个装扮成医生的战士登上了飞机。就在走到机舱门的一刹那，他投掷出了一枚手榴弹。一声巨响，手榴弹发出了比太阳还亮的光芒。所有的人都觉得眼前一团漆黑，其他士兵迅速冲进飞机，把瞪着眼睛不知所措的恐怖分子制服、捕获。
这颗手榴弹，就是不会伤害人员的闪光弹。
闪光剂的主要成分是镁铝合金与氯酸钾。它可以在0.1秒内产生数亿到数十亿坎德拉的亮度，无论是直接照射还是从其他物品反射，都可以让人员的眼睛受到强光刺激而暂时失明，即使闭上眼睛也无济于事。早期军事摄影用的一次性闪光灯也是这种配方。
3、信号剂
在很多影视作品中，我们都能看到，随着红色信号弹的升空，进攻开始„„信号弹就是一种特殊的火药。其主要成分为黑火药，同时加入一些可以产生特殊颜色光的盐类。
比如：红光加入硝酸锶、绿光加入硝酸钡、黄光加入硝酸钠、蓝光加入硫酸铜等等。
4、烟幕剂
三国演义中，著名的“草船借箭”，诸葛亮利用漫天大雾，佯攻曹军，令其不知虚实，随以弓箭阻击，得到了数万只羽箭。试想，如果当时晴空万里，诸葛亮的妙计就会失算了。
现代战争中，烟雾的作用仍然很大。趁着大雾进攻，敌人不辩虚实，难以有效抵抗；大雾中撤退，可以神不知、鬼不觉，让敌人空守一场。大雾之中，不但可见光无法穿透，连先进的红外、激光制导武器都会失灵。
可是，这种大雾不是想要就有的。所以，人们就发明了人工雾：烟幕剂。
烟幕剂通过燃烧或分散形成较稳定的气溶胶。气溶胶中含有很多固体或液体微粒，它们吸收与散射光线，起到遮蔽目标的作用。常用的发烟剂有白磷、红磷、HC 烟幕剂（含六氯乙烷、铝粉和氧化锌）等。
普通的雾是悬浮于空气中的小水滴，而人造的雾，可以加入一些其他的物质。不但光无法透过，连雷达波都会被扰乱。
越南战争期间，美军的激光制导炸弹让越南吃尽了苦头。经常是第一颗炸弹炸破厚厚的掩体，第二颗炸弹通过这个缺口钻进去爆炸，杀伤人员，毁坏设备。一天，当美军飞机轰炸河内地下电厂时，第一颗炸弹刚刚炸开掩体缺口，地下电厂四周的发烟器同时工作，电厂立刻被浓厚的烟雾笼罩。其余的炸弹飞进烟雾，立刻失去了制导，无一击中目标。
依靠炸药爆炸作用进行破坏的热兵器，和用刺、砸等物理作用进行杀伤的冷兵器，被称为“常规武器”。而不同于这两种的其他武器，则被称为“非常规武器”。
第三章 化学武器
1915年4月，第一次世界大战比利时战场。德军与法军陷入胶着状态。22日傍晚，德军阵地上突然浓烟大做，大片的黄绿色浓烟缓慢的漂向了法军阵地。一瞬间，士兵们咳嗽不止，不久便纷纷倒地而死。在浓烟背后，面戴碱水浸湿毛巾的德军士兵缓慢的移动过来。他们惊讶的看到，死亡的法军士兵都保持着痛苦的表情，有的甚至抓破了自己的喉咙。所有的枪炮都生了厚厚的锈，连口袋中的硬币都被腐蚀了。
这，就是最早应用的战争毒气——氯气。
氯气被人吸入后，可以与肺泡表面的水反应生成盐酸和次氯酸。盐酸可以强烈的刺激神经末梢，引起剧烈咳嗽，次氯酸可以破坏组织蛋白和肺泡表面的活性物质。最后血浆渗入肺泡，肺失去了气体交换的功能，最终人员窒息而死。
化学武器不同于常规武器，其杀伤作用不是依靠弹片打击、高温灼烧或者高压抛掷，而是通过呼吸、皮肤粘膜、饮食吸收的化学物质，破坏人体组织，杀伤人员。从这一点来说，前面提到的暗杀毒药也可以算作一种化学武器。但是，它需要口服吸收或者通过创伤吸收，而且不可能大规模应用，所以不属于真正意义的化学武器。由于化学武器的种种特点，已经被国际禁止在战争中应用。
化学武器，其合成的原料都是很常见的化工产品，其合成工艺也相当简单，一般的化工厂都可以完成。所以，也被称为“穷人的杀手锏。”
（一）神经性毒剂
1995年3月19日早晨，东京地铁象往日一样繁忙。突然，几条干线列车内同时传出了一丝不易察觉的苹果香味。不一会，很多人头晕目眩，呕吐不止，有的甚至当场不省人事。这就是邪教恐怖组织奥姆真理教制造的震惊世界的东京地铁毒气事件。这次事件造成12人死亡，数千人受伤。这种毒气，就是神经性毒剂——沙林。
神经性毒剂，主要是有机磷类物质。它可以让神经肌肉间的连接传道失效，使肌肉持续强制痉挛，呼吸停止，最后死亡。其解毒剂为阿托品。
沙林的化学本质为甲氟磷酸异丙酯，最早由德国科学家在研制杀虫剂的时候发现。由于这种物质挥发性强，毒性大，不适合做农药，于是便放弃了。但是，军方发现了这种物质的新用途。 沙林是一种无色易挥发液体，具有淡淡的苹果香味。其致死
浓度很低，在战场上很难被察觉。由于其作用速度快，即使感到了它的存在而戴上防毒面具，也往往已经中毒了。
德国最早发现了神经性毒剂，但是因为惧怕引起盟军的报复性应用，所以并没有在二战中使用。
神经性毒剂还有VX 、梭曼等，其毒性更强，致死速度更快。 1968年，美国陆军在美国本土使用VX 进行实验，导致一牧场主的近6000只羊死亡，引发了震惊世界的“羊群诉讼案”。 1980年，苏联在阿富汗围剿游击队时使用了梭曼毒剂弹。被杀死的游击队员甚至还保持着举枪瞄准的姿势，是在瞬间死亡的。
（二）糜烂性毒剂
2003年8月4日，中国黑龙江省齐齐哈尔市的一处建筑工地。工人们挖地基时，发现了几只锈迹斑斑的金属桶。其中的一只漏了，渗出黑色的油状液体，散发出浓烈的大蒜气味。几个小时以后，在场的工人纷纷出现了失明、头痛、呕吐等症状。接着，皮肤、呼吸道溃疡，白细胞下降，造成了严重的伤亡。原来，这几只金属桶是日本侵略者逃离中国时遗留下来的芥子气弹。
1886年，德国科学家在一次试验中制得了这种无色的油状液体。它具有强烈的大蒜芥末气味，被命名为芥子气。当时，他不慎在皮肤上沾了一滴，随即擦掉了。但是，被沾染的皮肤很快起泡溃烂，最后留下了巨大的疤痕。
这条消息又被军方获悉了。经过长时间试验，芥子气的性质被发现：芥子气的化学本质是2，2’二氯乙硫醚。与蛋白质接触后，可以引起蛋白质巯基、羟基烷基化。烷基化后，蛋白质将永久失去活性，从而引起皮肤粘膜变性糜烂。
芥子气是一种挥发性的油状液体。在战场施放后，不仅可以渗透进普通的帆布军服，甚至可以透过薄橡胶防毒衣。当时仅仅会感到皮肤发痒，流泪、咳嗽；4-6小时以后，就开始出现皮肤溃烂、失明等症状。受害者往往在数天后死亡，或者留下终生残疾。吸入其蒸汽，可以引起严重的肺损伤，几乎100%死亡。 如果皮肤、粘膜不慎沾染，要立即用酒精等有机溶剂擦掉，然后按照烧伤治疗。
在第一次世界大战中，交战双方都大量使用了芥子气。希特勒当时是一名普通士兵，曾经受英军的芥子气伤害导致暂时失明。 二战中，只有日本在中国使用过芥子气。
两伊战争中，双方也都使用过芥子气。
糜烂性毒剂还有路易氏气，其特点是立即发生伤害，没有潜伏期。这是一种砷剂，解毒剂为二巯基丙醇。
（三）全身性毒剂
全身性毒剂属于一种速杀性的毒剂，主要是氢氰酸、氯化氰等。也称为血液性毒剂。氢氰酸为一种无色易挥发液体，具有苦杏仁味。其蒸汽被吸入后，在血液中解离出氰离子，随血液循环遍布全身，使人员迅速死亡。其中毒机理和解毒方法参见前述。
氢氰酸、氯化氰都是最常用的化工原料之一，生产工艺简单。但是，其防护比较容易，不能持久染毒，限制了其在现代战场上的应用。
德国在纳粹集中营中曾经用其杀死战俘和犹太人。
（四）窒息性毒剂
主要包括光气、双光气等。
1812年，英国科学家将氯气和一氧化碳混合，在强光照射下合成了这种物质。光气的化学名称为碳酰氯，分子式为COCl 2。 光气被吸入后，可以与肺泡中的水作用，生成浓度很大的盐酸。盐酸可以破坏肺泡组织，使肺泡表面活性物质失去作用，血浆即可渗入肺泡，使其失去气体交换能力，受害者最终死于窒息。最早应用的氯气也属于窒息性毒剂。窒息性毒剂最大的弱点就是怕水。所以，使呼吸气体通过碱性溶液就可以很好的破坏这种毒剂。
（五）刺激性毒剂
1977年11月5日，美国白宫南草坪。伊朗国王巴列维受到了美国总统卡特的热情接见。当卡特致欢迎词的时候，通过电视收看新闻的人们惊奇的发现，总统竟然流泪了。不知是见到了老朋友激动万分，还是对伊朗经济的突飞猛进所感动。而且，现场的美伊官员、警卫、新闻记者也都是热泪盈眶。原来，白宫外一群伊朗留学生和伊朗裔美国人正在举行示威游行，为了不影响正在进行的欢迎仪式，警方使用了催泪弹。但是，一阵大风吹来，将烟雾吹进了围墙，让宾主双方泪流满面。
催泪弹的主要成分就是刺激性毒剂。刺激性毒剂主要有苯氯乙酮、亚当斯气等，可以强烈的刺激人的眼睛和呼吸道，引起流泪、咳嗽、哮喘等刺激症状，使人员因此不能执行战斗任务，无法组织起来抵抗。而且，它的作用比较持久，中毒人员在脱离毒气环境数分钟甚至数天内都无法恢复正常，严重的影响人员的战斗能力。这种毒剂一般不能引起远期伤害，中毒人员经休养基本可以恢复正常。当咳嗽不止时，可以使用少量麻醉剂抑制刺激症状。
美军正在研制的一种刺激性毒剂被称为“臭气弹”。主要是含
有巯基等基团的小分子物质。这种物质不会伤害人体，但空气中混有极少量就可以产生冲天的臭气。这种无法忍受的臭气会让人不顾一切的逃离，却不会有任何后遗症。
（六）“人道”的毒剂——失能性毒剂
1952年，美国国家电视台播出了这样一组镜头：在一个大玻璃柜中关着一只饥饿的猫。试验人员扔进了一只小白鼠，猫立刻凶相毕露，扑过去抓住了小白鼠。试验人员救出小白鼠后，向玻璃柜中滴入一滴液体。过了一会，把小白鼠又扔了进去。这一次，猫却象见到了恶魔，被小白鼠吓的东逃西窜。
那滴液体，就是失能性毒剂——毕兹溶液。随后军方发言人说：“这是一种人道的化学武器。它可以让敌人失去战斗能力，不再对我们造成威胁，我们可以方便的俘获而不是杀死他们来解决战斗。”
失能性毒剂，主要是一类针对神经系统的药物，可以使神经传导发生错误，让中毒人员精神错乱，不会操纵手中武器，不辩敌友，失去抵抗能力。这种精神症状几天以后就可以消除，基本不会留下严重的后遗症。
在越南战争中，美军就对越军使用过这种毒剂。但是，美国战地记者发现，大量的越军官兵是拿着子弹充足的步枪被美军用刺刀刺死的。这就是“人道”的化学武器的效果：失去抵抗能力的人被残忍的杀害！
（六）不针对人的化学武器——植物枯萎剂
越战当中，越南北方和南方之间的主要交通线是位于热带雨林当中的一条公路——胡志明小道。由于丛林密布，美军很难准确破坏这条交通线。于是，美军向越南农村的非军事区喷洒了4200万升俗称为“橙色剂”的脱叶剂，不久就引起植物大量枯萎死亡，爆发的山洪多次冲毁“胡志明小道”，比空军的轰炸还要有效。
“橙色剂”实际上是一种高效除草剂，是一种人工合成的植物激素，可以使植物迅速畸形生长，随即死亡。但是，其本身对人也有很大的毒性和致癌、致畸作用。“橙色剂”不但间接使100万越南人或死或病，也使参战的美军官兵身患各种后遗症。至今，喷洒过“橙色剂”地区居民和越战美军老兵中的癌症和畸形婴儿的发生率还相当的高。
（七）化学武器的应用和防护
化学武器从其特点来看可以分为两大类：暂时性毒剂和持久性毒剂。
很多气体毒剂或强挥发性毒剂，其持续时间短，只有几秒钟到几分钟，就会扩散到效果很差的低浓度。比如沙林、氢氰酸等。 很多固体或弱挥发性液体毒剂可以造成数小时以至数天的有效染毒浓度。比如芥子气、毕兹等。但是，如果芥子气以气溶胶形式施放，就变成了暂时性毒剂；而沙林若以缓释溶剂施放，就成为持久性毒剂。
化学武器主要以气体形式施放，可以渗透进任何非密闭的空间；相对常规武器来说，还有造价低廉、不破坏装备的特点。所以，从发明以来就被战争狂人们竞相使用。由于其杀伤效果太强，已经被日内瓦国际公约禁止使用。
化学武器并非无法防护：酸、碱，甚至水都可能使其分解失效。有毒气体还可以被活性炭等多孔物质吸附。一般的防毒面具，可以过滤几乎所有的毒气。其主要机理就是通过酸性溶液、碱性溶液分别洗涤空气，活性炭吸附。对于糜烂性毒剂，隔绝式的防毒衣也可以很好的防护。如果空气染毒特别严重，还可以穿着封闭式防化衣。封闭式防化衣提供了一个完全隔绝的环境，人员呼吸用氧气由过氧化钠提供。
化学武器的施放也受环境因素的限制。一般来说，越封闭的环境染毒效果越好，比如坑道、室内，或者低洼地带。而空气流通好的地方，比如高地、山顶，毒剂很快就会扩散到无害浓度，效果就会很差。此外，如果是大风天，毒剂会被迅速吹散；雨天，毒剂会遇水分解或被冲走；雪天，毒剂会被覆盖而不会发挥应有作用。而且，天气炎热之时，毒剂的挥发、分解作用也会加速，很可能在使目标人员中毒之前就损失殆尽。
化学武器的最大特点是，都有特殊的气味。比如，沙林有苹果香味，芥子气有大蒜气味。化学武器的施放可以依靠炮弹、火箭弹、导弹等，还可以由飞机、车辆布洒，类似于农药的喷洒。化学弹爆炸时，一般威力都很小，但是爆炸后却可以形成很大的烟雾团，并伴随有特殊气味。同时，还可以看到昆虫、动物非正常死亡，这都是化学武器使用的特征。
第四章 核武器与化学
1945年7月16日，5点30分，美国新墨西哥州沙漠。随着一声巨响，一个比正午的太阳还要亮的火球出现了。这就是世界上第一枚核武器——原子弹。
（一）原子弹与化学
在1939年，核物理学家就发现，当一个重原子核，如铀等，被中子轰击后，可以发生裂变。裂变前后并没有发生质子、中子
数量的变化，但是其质量却减轻了微不足道的一点。根据爱因斯坦能量方程E=mc2，这些消失的质量转化成为能量释放出来。这微不足道的一点质量乘以光速的平方，就是一个相当大的数值了。据测算，一个铀原子核裂变仅能释放2.9×10-11焦耳，但是，一摩尔铀235克，可以释放1.746×1013焦耳的能量，这相当于数千吨TNT 爆炸的效果。因为铀原子核在裂变时，可以同时释放2-3个中子，如果这些中子继续轰击其他的铀原子核，就可以形成雪崩式的裂变反应，把能量在百分之一秒内释放出来，我们称之为链式反应。这样的瞬间能量释放可以形成破坏巨大的爆炸，完全能够制造出一种重量轻、破坏大的武器。
但是，铀有两种同位素，铀235和铀238。铀235在吸收中子后可以立即发生裂变，而铀238则几乎毫无变化。天然铀中铀235的比例很小，根本不可能维持链式反应。所以，将铀235提纯就成为原子弹成功的关键。铀235与铀238的化学性质完全相同，物理性质中也仅仅是密度少有差异。科学家发现，铀与氟反应生成UF 6，这是一种气体。铀235和铀238的氟化物密度有差异，如果让他们扩散通过多孔板，铀235氟化物就会比铀238氟化物略微快一点。经过很多次这种过程，铀235就被提纯了。也可以利用超速离心的方法分离。
铀238也不是废物。当铀238吸收中子后，会发生β衰变成为镎239。镎239的半衰期很短，很快衰变为钚239。钚239与铀235性质相似，也可以发生链式反应。1945年投放在长崎的“胖子”就是一枚钚弹。据统计，美军在日本投下的两枚原子弹共造成近30万人死亡，效果远远超过任何一种常规武器。
（二）氢弹与化学
核裂变实现以后，科学家又把目光集中在了轻核的聚变反应。如果轻原子核，如氢的同位素氘、氚能靠近到一定距离，可以发生聚合成为质量稍大的氦核，其质量的衰减大于重核的裂变。太阳就是一个巨大的核聚变反应堆。
但是，原子核携带正电荷，要想让其靠近到可以聚合的距离，必须让其具有巨大的动能。达到这种动能的温度只存在于恒星内部，依靠常规方法是无法实现的。可是，原子弹爆炸时，其温度可以达到上千万度，完全满足了这种需求。一旦被引发，核聚变本身产生的能量就足以维持直到燃料用尽。
1952年11月1日清晨，太平洋比基尼岛。随着一声巨响，耀眼的火球冲天而起。海水沸腾了，整个小岛几乎从海面上消失。这就是第一枚氢弹。
这枚氢弹使用一枚小当量原子弹作为“雷管”。核聚变材料为液态氘、氚。核反应方程式为：
D+T→He+n
这枚氢弹的爆炸当量相当于700个广岛原子弹，充分体现了核聚变的威力。但是，这种氢弹是不具有实战应用价值的。它的重量达到65吨，其中用于维持氘氚液化的制冷系统就有50余吨。这样大的重量是任何运载工具都难于胜任的。而且，核燃料氚是一种放射性同位素，半衰期为十二年，制造好的氢弹是不能长期保存的。
化学家和核物理学家合作，很快解决了这个问题。用3号元素锂的一种同位素锂6，与氘反应，生成一种白色的固体——氘化锂。这是一种容易保存的盐。氘化锂用作核装药，在爆炸时发生以下两个核反应：
Li+n→T+He
T+D→He+n
这两个反应都会释放巨大的能量。原子弹“雷管”爆炸时可以提供足量的中子，中子与锂6反应生成氚，氘氚核聚变时又能产生中子维持锂6的反应„„所以，总反应可以写成：
Li+D→2He
这样，氢弹甩掉了重负，可以应用于实战之中了。由于氢弹爆炸时要发生两种核反应——原子弹“雷管”裂变反应和氘氚聚变反应，因此也被称为双相弹。
氢弹的原料——氘，是氢的同位素，大量存在于自然界之中。氘与氧的化合物称为重水，其化学性质与水基本相同。但是，重水的沸点略高于水，在电解水的时候，重水也相对不容易被电解。所以，就可以采用反复蒸馏普通水和电解水的方法浓缩重水，最后利用电解的方式得到氘。锂6主要存在于海水、矿泉、锂辉石当中，天然储量也很大。所以，氢弹的原料更易得。
氢弹爆炸成功后，人们发现，其爆炸时可以产生大量高速度的中子。如果用这种高速度的中子轰击铀238，可以引起它的裂变而释放能量。由于铀238裂变时不产生中子，所以不会维持链式核裂变反应，但是核聚变产生的高能中子已经是绰绰有余。于是，在氢弹的外边加上铀238外壳，就制成了聚变-裂变弹，也称为氢铀弹。由于同时发生原子弹“雷管”裂变-氘氚聚变和铀238裂变三种核反应，所以又被称为三相弹。
由于氢弹不受核装药临界体积的限制，所以理论上讲可以做得无限大，上千万甚至上亿吨级的氢弹也可以制造出来。由于三
相弹中应用的铀238是制造原子弹的废品，这种应用更是很好的废物利用。
（三）不是核武器的核武器：贫铀弹
在很多新闻评论当中，我们都听到过“贫铀弹”这个名词。究竟什么是贫铀弹呢？
在提取核燃料时，铀238成为废品。美军研究人员就开发出了这种废品的新用途。
铀是一种超重元素，其密度远远大于铅。用其为弹芯制成穿甲弹，其打击动量更大。当贫铀弹击中目标时，其巨大的动能可以很轻易的击穿坦克的厚装甲。而且，铀属于元素周期表稀土族，具有类似的特点：当其粉末与空气摩擦时可以燃烧，且热值很高。比如，机械打火机的火石就是稀土族的镧铈合金。所以，贫铀弹打击后产生的贫铀材料碎屑可以立即燃烧，产生很细微的氧化物飘尘，扩散于空气之中，沉降在土壤之内。
铀238是一种放射性元素，其半衰期达数百万年。使用过贫铀弹的地区，铀238的化合物可以随饮水、食物链进入人体，同时在环境中对人和其他生物造成持久的放射伤害。从这一点来说，贫铀弹的放射性沾染威力一点也不逊色于任何一种核武器。在使用过贫铀弹的伊拉克、南斯拉夫居民中，甚至在当地执行过任务的英美、北约士兵当中，癌症的发病率都相当的高。在这些地区，人们甚至不能饮用当地的水，不能吃当地出产的食物。
与贫铀弹类似，一些恐怖组织试图制造一种“脏弹”来攻击其他国家。我们知道，放射性元素的半衰期是不随其化学存在状态改变的，其辐射能力也是稳定的。于是，他们在普通炸药中混入放射性核废料，在爆炸后，这些放射性元素化合物就会严重的污染周围的环境。所以，在最近的反恐怖战争中，连毫无用处的核废料也被各个政府部门严加看管，以免失窃，成为恐怖分子制造“脏弹”的原料。
第五章 生物武器与化学
（一） 简述
生物武器，是能够使敌方人员、动植物染病，而造成人员死亡或战斗力下降的一类生物，包括细菌、真菌和病毒。
致病细菌、病毒侵入人体后，可以大量繁殖。有的可以大量繁殖，阻塞人员呼吸道、血管，比如白喉杆菌、肺炎双球菌；有的产生毒素，造成人员中毒，比如炭疽杆菌、麻风杆菌；有的可以直接造成细胞裂解，比如天花病毒。还有特殊的植物病菌，可以造成敌方农作物大量死亡，粮草供应中断。
生物武器一般包括直接投放的致病微生物菌体、芽孢，携带致病微生物的动物，比如跳蚤、老鼠，沾染微生物的物品，比如羽毛、钱币、玩具等。
人类在战争中使用生物武器的历史可以追溯得很远：公元前600年，亚述人用黑麦麦角菌来污染敌人的水源；古雅典政治家和战略家梭伦在围城时用臭菘给敌人的水源下毒；1346年，鞑靼军队利用弹射机将死于传染病的士兵的尸体抛进敌人的阵地，传播瘟疫；1763年南北战争中，美联邦军队曾向宾夕法尼亚州居民分发感染了天花病毒的棉被；第一次世界大战时，德国军队使用马鼻疽杆菌感染敌方的马群；第二次世界大战期间，日本一直在潜心研究生物武器，组建了臭名昭著的731部队。
现代战争中，生物武器又以其造价低廉，防护困难，效果良好而受到军方的青睐。据测算，如果要让一平方公里导致50%死亡率，其需要成本分别为：传统武器2000美元；核武器，800美元；化学武器，600美元；生物武器，1美元。
生物武器使用后，不会立即看到其效果。但是，数天以后，人员大量患病死亡，严重的影响其战斗力。
21世纪初针对美国的恐怖袭击中，几封含有炭疽杆菌的邮件造成了数人死亡，而美国为预防、消毒等付出的人力、物力并不比“911”双子大楼的倒塌少多少。
生物武器的最大特点就是，毫无选择的伤害人员。无论是军人还是平民，都会染病。而且，生物武器侵染的地区会成为长时间的疫区，给人民生活造成严重的危害，还有可能引起世界范围的瘟疫流行。英国在40年代末曾在一个小岛上进行炭疽杆菌试验，造成该岛至今染菌而被永久隔离。
最近的报道显示，美国、以色列等国一直在研制针对阿拉伯人、有色人种特殊基因的基因武器。将肝炎、天花等恶性病毒加以改型，产生可以攻击具有特殊基因人群新型病毒，而对于不具有这些基因的白种人则毫无伤害。这种武器一旦使用，比纳粹的暴行还要残忍。
（二）使用
生物武器是一类特殊的武器，其主要作用者就是有活力的微生物。所以，在投放使用之时，不能造成其死亡；如果用类似化学武器的方法进行爆炸投放，就会造成微生物死亡，毫无用处。为此，生物弹一般都是非爆破投放，比如陶土弹，使用陶制外壳，飞机投放后在地面摔碎，内容的带菌老鼠、跳蚤就可以四散奔逃，传播疾病。生物武器还可以采用飞机喷洒、特工投放等方式使用。
（三）生物武器的侦察与防护
生物武器的主要作用是使人员、动植物染病，所以最大的特征就是爆发反常的传染病。由于某些病原体是依靠媒介生物或者带菌物品传播，所以如果突然出现大量非地产动物，比如老鼠、昆虫，或者出现大量羽毛、玩具、纸币等物品，就应该严加防范。
生物武器的防护与一般传染病相同。使用高效广谱抗菌素、高效消毒剂和杀虫、杀鼠剂，都可以预防其危害。
第六章 化学家与战争
在这一章里，我们将介绍一位曾经获得诺贝尔奖金的化学家。他的发明，使人类摆脱了食物匮乏的危险，也带来了无穷的灾难。
天使与魔鬼的集合——弗里茨·哈伯
化学，给人类带来了光明和幸福；但是，也会带来无尽的灾难。
弗里茨·哈伯是德国犹太人，1868年出生。其父是一个染料商，使他从小就对化学产生了浓厚的兴趣。在大学期间，他师从很多著名的化学家，包括光谱分析法的发明者本生。
由于哈伯出身于犹太家庭，为了能够在学术圈子里取得重大的进展，他宣布放弃犹太教，改信天主教。于是，连其身份证明也改成了“雅立安人”。
22岁时，他获得博士学位，集中精力研究新兴的物理化学。到了1904年，35岁的哈伯开始研究使他闻名世界的一个问题：拯救世界于饥饿。
当时，使世界各国日益担心问题来源于一个世纪前作出的一
个预言。1798年，英国经济学家托马斯·马尔萨斯提出的一个论点认为：人口的自然增长速度将超过农作物产量的增长速度，这就意味着全球最终将出现饥荒。
化学界的权威，英国化学家威廉·克鲁克斯在英国科学促进协会1898年大会上警告说，如果找不到新的肥料，尤其是氮肥来源，马尔萨斯的预言将会成为现实。克鲁克斯指出，世界上最丰富的天然氮肥——南美洲的硝石和大洋洲的鸟粪——很快将会开采完毕，科学家们必须找到大量生产类似肥料的方法。大家都知道氮还有一个事实上用之不竭的来源：大气。氮大约占大气成分的75%，总共约4千万亿吨。问题在于无人知道如何以一种商业上可行的方式获得氮，也就是用化学方法“固定”氮，这正是哈伯解决的问题，连他自己也没有料到能取得这一成果。他是在解决一项更具有学术意义的难题：利用氢和氮合成氨时找到了这个问题的答案。
化学家们早就知道，氨是由三个氢原子和一个氮原子组成的，但是没有人试图利用这个方法制造氨。哈伯和同事们找到了原因：氢和氮这两种气体只有在超过200个大气压的高压状态和大约200摄氏度条件下才能结合在一起。即使这样也只能获得极少量的氨。哈伯和他领导的研究小组发现，可以利用金属锇和铀作为催化剂提高氨的产量。经过5年的努力，他们终于在1909年6月成功地以前所未有的速度生产出合成氨。
哈伯的发明很快应用于工业生产之中。另一位化学家卡尔·博施进一步研究后发现，铁是更好的催化剂，而且价格更低。1913年，以他们名字命名的“哈伯-博施法”创造了每天数吨的氨产量。如此巨大的化肥原料产量使人们欣喜若狂，它使全世界的人获得了农业生产的肥料来源，挽救了千百万饥饿的生灵。为此，哈伯获得了1918年诺贝尔化学奖。
但是，哈伯随后却把他的聪明才智用到了惨无人道的战争之中。
第一次世界大战爆发后，协约国对德国实行贸易禁运。因为生产炸药的原料——硝酸，当时是利用硫酸与硝酸钠反应制造的。德国国内没有硝石矿藏，硝酸生产主要依靠从南美洲进口智利硝石。用智利硝石与浓硫酸作用，即可得到硝酸。
NaNO 3+H2SO 4=NaHSO4+HNO3
协约国推测，按照战争消耗速度，德国的硝酸数月之后就会用尽，他们就只能用冷兵器进行抵御了。这时，哈伯的发明帮了德国的大忙。哈伯发现，氨，可以用作生产硝酸的原料！在铂、
铑的催化下，氨可以氧化生成一氧化氮：
4NH 3+5O2=4NO+6H2O
一氧化氮可以和氧气继续作用生成二氧化氮：
2NO+O2=2NO2
二氧化氮与水作用就可以生成硝酸了。
3NO 2+H2O=2HNO3+NO↑
这样，只要大气中有氮气，德国人就可以生产出硝酸。 相对于哈伯对军方的另一项“贡献”，生产硝酸的方法还算不得什么。
哈伯是一个疯狂的民族主义者，他觉得化学应该为德国的战争做出贡献。1914年，他向德军最高统帅部提出了这样的设想：可以将化学物质用于战争。他的设想是：用氯气把敌人从战壕里赶到开阔地带，就可以用机枪扫射了。但是，几乎所有的指挥官都拒绝了这个计划。
1915年，在用其他方法无法改变比利时战场的胶着状态时，哈伯指挥了人类历史上第一次毒气攻击。150吨氯气漂向了法军阵地。很快，驻守阵地的法军或死或逃，使严密的防线形成了缺口。
由于德军在法军四散奔逃后犹豫不决，使其重新返回了阵地。所以，尽管这次攻击造成了法军5000人死亡，10000人受伤，在战略上仍然失败了。
从此以后，化学武器这个恶魔被哈伯释放了出来。哈伯又相继将光气、芥子气制成了可以实际应用的化学武器。由于芥子气具有强烈的大蒜气味，敌人会立即发现而穿上防毒衣，哈伯在里面混入少量苯甲基溴。这样，敌人嗅到的是淡淡的丁香花味。
第一次世界大战结束后，哈伯曾被列为战犯，并逃到了瑞士。当指控取消后，他立即回到了德国，立即重新从事化学武器的研制工作。同时，由于协约国要求德国支付惩罚性战争赔款，为了避免引发经济崩溃，哈伯认为他可以从海水中提炼黄金，以便从经济上拯救德国。但是这一次，即便他的聪明才智也无法解决这道难题。
深深陷于失望中的哈伯重新开始进行基础研究，尤其是对农药的研究。他成为德国控制害虫方面的一流权威，并创建了一家相当成功的公司，销售新型农药。
1933年，纳粹上台。尽管哈伯强烈的表现着他的“爱国”，德国当局还是发现了他隐瞒的犹太人血统，而把他赶出了祖国。这时，他总算对自己的罪恶有所认识，帮助犹太同事逃出德国，
自己赶往英国剑桥大学。但是，化学家同行们把他看作一个战争恶魔，敬而远之。陷入痛苦的哈伯来到了瑞士，不久死于心脏病。
哈伯所造成的悲剧并未结束。纳粹在随后几年中制定了“最终解决”政策：杀害所有的犹太人。他们使用的是哈伯本人和其同事发明的化学毒剂。在被赶进毒气室的犹太人中，哈伯的亲属也在其中。
第七章 战争与和平
战争，是一种残害生命，践踏文明的行为，应当受到所有人的抵制和谴责。但是，很多在科学技术上的革命，都是与战争密不可分的。
19世纪末，很多科学家致力于枪炮管用金属的研究，试图找到一种耐高温、坚韧的合金。一天，他们发现，在垃圾堆中，锈迹斑斑的试验废品中竟然有一块仍然是银光闪闪。经过查阅试验记录，发现这是铁铬合金。于是，不锈钢被发明了。
二战末期，德国的导弹控制技术和喷气式战斗机制造技术世界领先。战后，在这些基础上，运载火箭、喷气式发动机的研究让人类的势力范围覆盖了整个地球，并向太空发展。
二战中，日本广岛、长崎的两朵蘑菇云让人类看到了末日降临的景象，也看到了新能源的曙光。如今，核电站已经成为世界民用电的主要来源之一，初步解决了能源危机的问题。
仍然是在二战之中，为了解决战场伤病员救护问题，美国军方重新开始了对青霉素的研究。二战后，伴随着青霉素的广泛应用，人类找到了对付细菌的新武器，这种武器挽救了无数的病人，甚至使人类的平均寿命提高了10岁。
二战之后，军事医学科学家在日本研究核辐射对于人类遗传的影响。在一筹莫展之时，有人提出，如果把人类的基因全部找到，不久可以很简单的解决了吗？基于这种思想，被誉为“二十世纪十大发现”的人类基因组计划提出了。在2000年，人类基因组序列测量工作完成。
化学武器，是一种残忍的杀害人员的化合物。但是，通过对其机理的研究，通过对其化学结构的改变，却可以生产出高效低毒的农药。很多神经性毒剂经过改型，都可以达到这样的效果。
糜烂性毒剂，可以使皮肤、粘膜细胞坏死。于是，有人将其制成稀释溶液，用以涂布治疗某些皮肤病，比如牛皮癣、皮肤癌，效果很好。
炸药，除了可以应用于工程爆破以外，还可以用作火箭推进剂的成分，用以发射人造卫星、载人航天器。
此外，合成纤维的发现和应用，蒸汽机、内燃机、核动力发动机、晶体管、集成电路、电子计算机的应用也是与战争密不可分的。
可以说，战争，在给人类带来灾难的同时，也带来了一些科技的革命。
第八章 总论
战争，涂炭生灵，扼杀人性，让一切美好的东西毁于一旦。文明不复存在，留下的只是野蛮的杀戮和无尽的悲哀。
在战争中使用的武器中，核、生、化武器，因为不是依靠冷兵器、热兵器的常规物理打击或者炸药造成的烧灼抛掷效果进行杀伤，所以被称为非常规武器。
核武器的威力巨大，一旦使用，势必引起对方的报复性使用。所以，无论谁使用了核武器，也就是宣告地球末日的来临。
化学武器、生物武器由于其特殊的杀伤方式，无选择的杀伤目标，已经被日内瓦国际公约所禁止使用。
但是，无论是什么武器，其效果都是杀人毁物，让一切文明受到摧残。为了达到战争的目的，指挥官们是不会有任何顾虑的。
一战当中，交战双方都使用了化学武器；在德国干涉西班牙内战、意大利入侵埃塞俄比亚的战争中，也使用过化学武器。二战之中，希特勒因为惧怕盟军的报复使用，未敢使用任何化学武器；而日本在中国却大规模使用了窒息性和糜烂性毒剂，造成了8万多中国军民死亡。日本占领东北后，随即在哈尔滨市平房区组建了“731”部队，发展生物、化学武器。1939年，日本与苏、蒙军队在中蒙边境诺门坎地区进行了一场战争，最后失败。在战争中，日军石井部队就对苏军水源——哈拉哈河投放了大量炭疽杆菌。但由于苏蒙军主要饮用管道水，而日军很多人都违规饮用河水，结果，日军死于炭疽感染者远远多于苏、蒙军。在其他地区，日军也经常向占领地投放带菌老鼠、跳蚤。1945年日本投降后，在中国遗留了大量的化学、生物弹，至今还造成着危害。
二战后，由于美国的袒护，日本化学、生物战剂的研究者逃脱了制裁，继续帮助美国进行研究。朝鲜战争中，美军向朝鲜、中国境内投放了大量伤寒等细菌战剂，造成和平居民大量患病。其后，在越南战争、入侵格林纳达、入侵巴拿马时，都使用过化学武器。苏军在阿富汗也用过梭曼毒剂。两伊战争期间，双方都大量使用了沙林、芥子气等毒剂。
以上战例说明，在战争中，除了核武器以外，任何武器都是会被使用的。孔子曰：“杀人以挺与刃，其有异乎？”武器是杀人
用的，没有“人道”与“不人道”的差别。在历次战争中，违反日内瓦公约的事件屡屡发生，指挥官们不会受任何限制。
我们学习战争与化学的关系，了解化学物质在战争中的使用，就是为了抵制战争，维护和平。
愿战争永远不再发生。
刘岸 2004.1.27定稿