Страшные фото Первой мировой. Противогаз Зелинского: история создания и признания Противогазы 1 мировой
«Мировая война 1914 года застала Николая Дмитриевича Зелинского в более чем скромной обстановке - в мало приспособленной для научной работы лаборатории Министерства финансов в Петербурге, куда вынужден был устроиться ученый с мировым именем после ухода из Московского университета. События войны неожиданным образом отразились на направлении научных исследований знаменитого химика. В начале 1915 года весь мир был потрясен известием о том, что, нарушив международные договоры, немцы сначала на французском, а затем на русском фронте применили отравляющие газы. Сообщения об огромных потерях, которые несли неподготовленные войска от этого нового вида оружия, создали уныние и растерянность на фронте и в тылу. Начались лихорадочные поиски средств борьбы с отравляющими веществами.
Помимо естественного желания патриота оказать помощь родине в момент грозной опасности, у Николая Дмитриевича Зелинского были и свои особые причины, заставившие его принять участие в этой работе. Еще в 1885 году, во время заграничной командировки, работая в лаборатории Геттингенского университета, он приготовил новое, не известное прежде вещество - так называемый дихлордиэтилсульфид. В процессе изучения этого вещества совершенно неожиданно для себя и для всех окружающих молодой русский ученый получил тяжелые ожоги и вынужден был много недель пролежать в госпитале. И теперь, читая в газетах сообщения о начале химической войны, Николай Дмитриевич Зелинский не только лучше чем кто-либо понимал страдания пораженных ядовитыми газами, но и ясно отдавал себе отчет в том, что это - лишь начало и что за хлором, первым отравляющим веществом, примененным немцами, последуют более страшные. Ученый не ошибся. Вскоре на фронте был применен дихлордиэтилсульфид, первой жертвой которого за тридцать лет до этого оказался Николай Дмитриевич; это отравляющее вещество получило печальную известность под названием «иприт», или «горчичный газ».
Николай Дмитриевич Зелинский видел, что поиски средств защиты от ОВ идут по неправильному пути. Изобретатели пытались найти химические поглотители, связывающие то или иное отдельно взятое отравляющее вещество. Они упускали из виду, что в случае применения другого ОВ такой поглотитель окажется совершенно бесполезным. Необходимо было найти вещество, которое очищало бы воздух от любого ОВ независимо от его химического состава. Такой универсальный поглотитель и был найден Николаем Дмитриевичем Зелинским, им оказался древесный уголь. Николай Дмитриевич потратил немало усилий на разработку способов активирования угля - повышения его способности поглощать своей поверхностью различные вещества.
Так в России был создан знаменитый универсальный противогаз Зелинского. Но хотя работы над противогазом закончились еще в середине 1915 года, на вооружение русской армии он поступил лишь в феврале 1916 года.»
Предложение Зелинского не сразу встретило поддержку. Начальник санитарной и эвакуационной части русской армии принц Ольденбургский сначала пытался наладить массовый выпуск противогазов собственной конструкции. Но их абсорбент – неактивированный уголь с натронной известью – при дыхании окаменевал. Аппарат выходил из строя даже после ряда тренировок. Под давлением Генштаба, членов Государственной Думы и Государственного совета был-таки принят на вооружение противогаз Зелинского. Его проверка в боевых условиях доказала высокую надежность. Имя русского профессора обрело всемирную известность. Образцы его противогаза были направлены в союзнические армии. В конечном итоге те принципы, которые внедрил в фильтрующем противогазе Николай Дмитриевич, стали общепринятыми.
У читателя может возникнуть правомерный вопрос – а как же спасались от газов до того, как угольные противогазы попали в войска? Конечно же, химики не сидели сложа руки, и сразу же после газовой атаки под Ипром лихорадочно бросились искать средства противодействия новому оружию. Таким средством стала известная всем повязка. Конечно, она имела мало общего с медицинской повязкой, которую носят медработники во избежание заражения инфекционным заболеванием. Скорее, близким родственником той повязки является ватно-марлевая повязка – простейшее самодельное средство защиты от радиоактивной пыли, о котором знает каждый школьник.
Повязка пропитывалась веществом-нейтрализатором газа, а потому временно предохраняла от воздействия ОВ. Однако использование повязки было неудобно – существовала необходимость постоянно смачивать ее нейтрализатором, держать в влажном виде и беречь от воды. Долгого использования повязка не выдерживала – начинала пропускать газ, вызывая пусть и не смертельное, но поражение даже защищенного ей солдата. И, наконец, маска никак не предохраняла глаз, и даже если они не повреждались, вести бой солдат не мог. Безусловно, введение масок с очками не заставило себя ждать, но и эта мера была паллиативом.
Появление противогаза Зелинского резко изменило ситуацию и спасло миллионы жизней. Увы, насыщение армии этим средством шло не так быстро, как хотелось бы. Да высокий процент безграмотных солдат приводил часто к их неоправданной гибели – часто они попросту не понимали пояснений начальства по пользованию противогазом, сами же прочитать инструкцию не могли. Новобранцы нередко снимали противогазы в окопе, видя, как наверху их товарищи ходят без них, не зная при этом, что во впадинах рельефа тяжелый газ застаивался долгое время после окончания атаки.
Несмотря на то, что русский противогаз был первым противогазом с новым типом фильтра, принятые в других странах противогазы оказывались зачастую лучше и удобнее в применении. Безусловно, заслугу Зелинского стоит видеть не столько в изобретении самого противогаза, сколько в открытии процесса активации угля.
Примером недостатка противогаза Зелинского-Кумманата можно назвать то, что перед употреблением его приходилось продувать от угольной пыли, скопившейся от тряски и перетирания гранул угля. Это замедляло процесс одевания противогаза и могла стоить жизни его хозяину. Тяжелая коробка с углем, висящая в положении «по-боевому» ограничивала поворот головы.
Принятая в 1916,17 годах немецкий противогаз-маска был лишен этих недостатков.
Немецкий противогаз, 1917 г.
Немецкий противогаз, 1917 г. в разрезе - применение активированного угля и извести
(для просмотра увеличенного изображения кликните по картинке)
О том, каким образом у Н. Д. Зелинского возникла мысль об угле как средстве защиты от газов
Н.Д. Зелинский:
«В начале лета 1915 г. в Санитарно-техническом отделе Русского технического общества несколько раз рассматривался вопрос о газовых атаках неприятеля и мерах борьбы с ними. В официальных сообщениях с фронта подробно описывалась обстановка газовых атак, случаи поражения от них и немногочисленные случаи спасения солдат, находившихся на передовых позициях. Сообщалось, что те оставались в живых, кто прибегал к таким простым средствам, как дыхание через тряпку, смоченную водой или уриной, или дыхание через рыхлую землю, плотно касаясь ее ртом и носом, или, наконец, спасались те, кто хорошо покрывал голову шинелью и спокойно лежал во время газовой атаки. Эти простые приемы, спасшие от удушения, показывали, что в то время, по крайней мере концентрация газов в воздухе была хотя и смертельно ядовитой, но все же незначительной, раз можно было спасти себя такими простыми средствами.
Это последнее обстоятельство произвело на нас большое впечатление, и обсуждая затем вопрос о возможных мерах борьбы с газовыми атаками, мы решили испробовать и применять также простое средство, действие которого было бы вполне аналогично действию материи солдатской шинели или гумусу почвы. Как в том, так и в другом случае ядовитые вещества не химически связывались, а поглощались, или адсорбировались шерстью и почвой. Такое средство мы думали найти в древесном угле, коэффициент адсорбции которого по отношению к постоянным газам, как это известно, много больший, чем для почвы».
Воспоминания личного ассистента Н.Д. Зелинского С.С. Степанова
Личный ассистент Н. Д. Зелинского С. С. Степанов активно участвовал в работах по совершенствованию и испытанию угольного противогаза в годы Первой мировой войны. В своих воспоминаниях он описывает эпизоды, посвященные последним испытаниям противогаза в 1913 г.
Кто только не был тогда изобретателем [противогаза] ! Все были. Ленивый разве не был изобретателем, а то кто очки нес на испытание, кто зажим для носа, кто дудку для дыхания с клапаном. А все – ничего подобного противогазу Зелинского.
Когда принц Ольденбургский был по делу о противогазах вызван в Ставку, то и Николай Дмитриевич был приглашен туда поехать и взял меня с собой для испытания наших противогазов.
Мы ехали с поездом принца Ольденбургского до Минска.
В Минске ждали оборудования вагона под камеру с удушливыми газами.
На следующий день по прибытии, осмотрев маску и респиратор, я перепробовал дыхательные и выдыхательные его способности, приучаясь быстро одевать и снимать на случай спроса или показа. В общем, я готовился к великому делу, зная, что и в ставке придется с этим же прибором выступать, и в камере находиться.
Наступало время входа в камеру. Пришел ко мне Николай Дмитриевич, я взял наш противогаз, и мы подошли к назначенному вагону. Здесь уже все были в сборе.
Начальники во главе с Ольденбургским с любопытством следили за ходом процедуры. Дали знак идти в камеру. Не торопясь, аккуратно надел я маску и быстро вошел в вагон. За мною вошли в масках студенты и преподаватели Горного института.
Много ли, мало ли прошло времени, но "горняки" постепенно и поодиночке выходили из вагона. Оставшийся последний "горняк" со мною недолго пробыл, что-то повертел пальцем возле носа и тоже ушел, я продолжал находиться в одиночестве.
Потом слышу стук в двери:
- Выходи!
Я молчал, думал, что будет дальше?
- Да выходи же!..
Я продолжал молчать.
Смотрю, входит ко мне в вагон кто-то в маске, берет меня за рукав пальто и тащит к дверям:
- Да ну же... выходи!
Вижу, дело до драки доходит, я повиновался.
Моего выхода ожидали серьезные лица присутствующих. Каждый осматривал меня с ног до головы, а когда я снял маску, то убедился в полученном ими впечатлении.
На следующий день после испытания противогаза в ставке Николай Дмитриевич получил официальное извещение: приказом военного министра вся армия должна быть в кратчайший срок снабжена противогазами "Зелинский-Кумант".
("Ученые записки Московского университета", 1934, вып. 3)
Противогаз понадобился во время проведения боевых действий в Первой мировой войне, начавшейся в 1914 году, когда немцы стали применять газовые атаки фосгеном. Именно после неё началась деятельность по производству противогазового средства. Попробуем разобраться, кто изобрёл противогаз первым.
Великие изобретатели
Когда произошла первая атака газом, она была принята за обычную дымовую завесу. В ходе боевых действий полегло много солдат. Один из полков, попавших в зелёное облако фосгена, был уничтожен почти полностью. С этого момента в русских лабораториях учёные начинают бурную деятельность по изготовлению средства защиты от газа.
Изначально армия была снабжена смоченными водой ватно-марлевыми повязками.
Информация о том, какой именно газ использует противник, была недоступна, поэтому в ходе своей деятельности ученые совершили много ошибок. Профессора предположили, что немцы могли использовать 3 вида летучих веществ:
- хлор;
- синильная кислота.
Более подробно о том, почему возникла необходимость в средстве для защиты лёгких, кратко расскажет тематическое видео.
Изобретение Николая Зелинского
Большую роль в изобретении противогаза сыграли именно русские учёные. В 1915 году химик Н. Зелинский работал в Петроградской Центральной лаборатории министерства финансов, где его и посетила мысль применять уголь с целью защиты лёгких солдат от газов. Его деятельность была связана с производством спирта, в котором уголь использовался для очистки от сивушных масел. Во время испытаний было установлено, что данная порода имеет свойство поглощать летучие ядовитые соединения.
Санаторий «Узкое» (1934 год). Учёные СССР.Слева направо: сидят Н. Д. Зелинский, И. А. Каблуков, Н. М. Кижнер, А. Н. Северцов; стоят Н. Н. Лузин, М. Н. Розанов и В. И. Вернадский.
Изначально угольный фильтр закладывался между слоями марлевых повязок, которые надевали людям, находящимся в помещении для испытаний. Хороших результатов удавалось достичь лишь при полном прилегании респираторов, с обеспечением герметичности.
Как только были проведены все опыты, Зелинский сделал доклад о своём изобретении в Генштаб, где было принято решение срочно начать производство первых защитных средств.
Первый противогаз имел прямоугольную форму, со впаянным в верхнюю часть горловины резиновым шлангом и устройством для очистки очков. Тип дыхания в нём был маятниковым. Такое средство защиты можно было носить на боку и быстро привести в действие. Запатентован противогаз Зелинского был только в 1916 году.
На картинке изображён прототип противогаза Зелинского.
Для получения более полной информации можно посмотреть видеоролик с отрывком из научного фильма о Зелинском и его изобретении.
Новшество от Льюиса Хаслетта
История противогаза сложная и запутанная. Существует мнение, что попытки сделать его предпринимались ещё в XVII веке, когда бушевала чума. Первыми же запатентованными средствами защиты от ядовитых примесей в воздухе считаются изобретения Льюиса Хаслетта. Его устройство получило признание в 1849 году и носило название «лёгочный протектор».
Противогаз гражданский фильтрующий ГП-7
С точки зрения хронологии, первый современный противогаз ГП-7 был разработан именно американским ученым. В качестве фильтра использовался войлочный блок. Дыхание совершалось через клапаны. Крепилось средство защиты к носовым ходам или рту. Активное развитие дальнейших технологий по обеспечению защиты дыхательной системы началось в годы Первой мировой войны.
Г. Морган – учёный самоучка, который занимался деятельностью, направленной на обеспечение порядка в обществе и защиты здоровья на производствах. Появление противогаза связано с желанием обеспечить нормальные условия труда пожарным, которые входят в задымлённые помещения. Запатентовано его детище было в 1912 году под названием «дыхательное устройство», по-другому его называли шлем Моргана. В дальнейшем аппарат будет применяться в ходе боевых действий Первой мировой войны.
Состав устройства на момент регистрации был таким:
- капюшон, находящийся над макушкой;
- трубка, доходящая до земли, прикреплённая к капюшону;
- выпускной клапан для отвода углекислого газа, выдыхаемого человеком.
Конец трубки был обработан абсорбирующим материалом, который не пропускал ядовитый газ. Во время исследований Морган выяснил, что гарь и дым поднимается вверх, а внизу, у самого пола, остаётся слой чистого воздуха.
Ошибки учёных в ходе научной деятельности
Перед тем как начали появляться противогазы, которые действительно могли защитить лёгкие от удушающих паров, солдатам в ходе боевых столкновений нужно было как-то уберечь свои дыхательные пути, поэтому Генштаб решил начать массовое производство марлевых повязок.
Самая главная ошибка российских учёных – в пропитывании масок гипосульфитом без использования соды. Немецкие захватчики использовали пары хлора для нападения на русский фронт. Как результат реакции хлора и гипосульфита, образовывалась соляная кислота, которая при вдыхании разъедала лёгкие.
Лишь к концу 1915 года стало известно, что немцы применяют вместе с хлором фосген. К этому моменту войска нашей страны были снабжены влажными повязками. Поступило сообщение, что в Московском институте есть средство для пропитки масок, содержащее уротропин. Открытие сделал Бутлеров ещё в 1860 году.
После удачных испытаний, Россия стала производить уротропин большими партиями. К счастью для наших солдат, предположения об использовании синильной кислоты, в качестве отравленного газа, не оправдались.
Со времён Первой мировой войны было выпущено больше 15 млн. единиц противогазов. Это без учёта спецсредств защиты для гражданских лиц и животных, которые участвовали в боевых действиях.
Понять, кем был разработан первый аппарат для защиты лёгких, человечеству так до сих пор и не удалось. Ясно только одно, что это был не Зелинский, как утверждает большинство источников. Ему принадлежит инновационный подход к выбору системы фильтрации. Изобретателем современного противогаза считают Льюиса Хаслетта. Его устройство было неэффективным во время ведения боя с использованием химических средств, поэтому требовало усовершенствования.
Во время войны активно применялись лёгочные аппараты для собак и лошадей. Собакам свойственно более лояльно относиться к надеванию такого устройства. Для лошадей же применялось несколько типов противогазов. Один из таких аппаратов выглядел, как трапециевидная сумка и позволял животному находиться в зоне поражения до 4 часов, собака же могла присутствовать на поле боя до 8 часов.
Когда был придуман противогаз, сказать довольно сложно. Впервые начали использовать подобие современного защитного спецсредства на рудниках Персии в IX столетии. В Российской Империи начали использовать стеклянные колпаки со шлангом в 1838 году при золочении куполов Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге. Однако, приспособление не смогло спасти жизнь мастерам, потому что не были учтены данные о впитывании химикатов через кожные покровы. В результате этой оплошности погибло 60 людей.
Из донесения уполномоченного Российского Красного креста 10-й армии о последствиях германской газобалонной атаки, предпринятой немцами 9 (22) сентября 1916 г. на фронте между Страховцами и озером Нарочь.
«...Доступ на позиции без противогаза на себе воспретить. На позициях противогазового снаряжения с себя не снимать, не откладывать в сторону, не оставлять его в убежищах, землянках и блиндажах по выходе из них, особенно ночью».
Из Приказа № 873 от 2(15) сентября 1916 г. Главнокомандующего армиями Западного фронта генерала от инфантерии А. Е. Эверта.
О наличии у германцев индивидуальных средств противохимической защиты французские контрразведчики узнали за несколько дней до первого газобаллонного нападения на французские войска у Ипра 22 апреля 1915 г. Их бельгийские коллеги нашли у немца-перебежчика ничем не примечательный мешочек из прорезиненной ткани, внутри которого находился влажный тампон размером с ладонь. Но ни вид диковинного германского снаряжения, ни показания дезертира о готовящемся «пуске газов», не вызвали у французов серьезного интереса. О каких-то баллонах, завозимых немцами на позиции, они знали, да и содержимое этих емкостей не было для них секретом. Единственное, что упустила из вида лучшая на тот момент контрразведка в мире, так это масштаб предстоящей бойни людей, оказавшихся совершенно беззащитными перед новым оружием.
Первый войсковой германский противогаз, весна 1915 г. Фотография предоставлена американским историком Thomas Wictor
Первый войсковой германский противогаз представлял собой подушечку из ваты, пропитанную раствором гипосульфита натрия. Уже на третий день после газобаллонной атаки под Ипром тысячи французских и британских женщин шили подобные «противогазы». Но на фронте выяснилось, что пользоваться ими не возможно. Солдат был вынужден прижимать «противогаз» рукой к носу, что мешало ему использовать оружие во время химической атаки противника. Во всех воюющих армиях начался бурный, но кратковременный период создания «носовых повязок»: тех же тампонов, но с завязочками на затылке.
К концу лета 1915 г. сложились два альтернативных подхода к созданию противогазов: влажные, то есть созданные на основе тканей, пропитанных специальной жидкостью, нейтрализующей отравляющее вещество (ОВ); и сухие, у которых воздух, прежде чем попасть в легкие бойца, проходит через коробку, заполненную твердым веществом, нейтрализующим, либо сорбирующим ОВ.
Наиболее простым ходом мысли при создании влажных противогазов было увеличение размеров и толщины самого «тампона», и создание на его основе защитного капюшона, покрывающего голову бойца. По этому пути пошли французы и британцы, миллионами экземпляров плодившие конструкции бесполезных противогазов на протяжении 1915 и, частично, 1916 гг. Именно так появилась первая британская маска, известная под названием «респиратор из черной кисеи». Она состояла из хлопчатобумажной ваты, зашитой в полосу черной кисеи. Вату смачивали раствором, содержащим гипосульфит натрия, соду и глицерин (последний - для предотвращения высыхания). Добиться плотного прилегания маски к лицу не удавалась, что приводило к просачиванию газа.
Германцы в противогазовых повязках, весна 1915 г. Фотография предоставлена американским историком Thomas Wictor
Респиратор из черной кисеи ("черная вуаль"), лето 1915 г. Представлял собой квадратный компресс из хлопчатобумажной ваты, зашитый в черную кисею, закрывающий рот и нос. Компресс туго прикреплялся к лицу поперечным бинтом, завязываемом на затылке. При этом верхний край кисеи мог служить защитой и для глаз. Такой противогаз достаточно хорошо защищал от небольших концентраций хлора, создаваемых газопусками, но он не плотно прилегал к лицу солдата и быстро рвался в клочки в самый неподходящий момент. По J. Simon, R. Hook (2007)
Толчком для разработчиков британских противогазов стали показания канадского солдата, который во время газовой атаки якобы видел германцев с надетыми на голову «мешками». Так появился британский «шлем Гипо» (гипосульфитный), дававший некоторую защиту от хлора, но «прозрачный» для фосгена.
Французские солдаты в противогазовых повязках, весна 1915 г.
Шлем "Гипо Н", лето 1915 г. Состоял из фланелевого мешка, пропитанного гипосульфитной смесью, с отверстиями для глаз, с очками из целлулоида или стекла. Нижний край шлема заправлялся под френч, последний застегивался плотно около шеи. Дыхание происходило через всю поверхность мешка, так выдыхательного клапана он не имел.
Фотография из книги J. Simon, R. Hook (2007)
Летом 1915 г. выяснилось, что германцы добавляют фосген в баллоны с хлором. Британские химики были вынуждены ввести в состав пропитки щелочной раствор фенолята натрия. «Шлем Гипо» получил название «шлем Р», но так как фенол портил фланель, пришлось добавить еще один слой ткани, что резко уменьшило теплоотдачу. Переданную русскими химиками информацию о способности уротропина нейтрализовать фосген, британцы немедленно использовали для создания новой пропитки. Шлем, пропитанный составом с уротропином, получил название «шлем РН» (январь 1916 г).
Австралийский солдат в «шлеме РН» проветривает обмундирование после химического нападения германцев. Прототип "шлема PH", «шлем Р», имел мундштук с выдыхательным клапаном, чтобы устранить нейтрализацию щелочной пропитки шлема выдыхаемой углекислотой. Солдаты должны были выучиться вдыхать носом, а выдыхать через мундштук, вставленный в рот. Эти шлемы были присланы в Россию из Соединенного Королевства и прошли испытание в газовой камере Химического комитета ГАУ. Результаты получились отрицательные. При содержании в камере хлора 0,1% и фосгена 0,1%, люди выдерживали только несколько минут. Что бы усилить защитное действие английских шлемов у нас их перепропитывали смесью, в которую был введен уротропин. Потом британцы стали использовать этот состав, так появился шлем РН. Фотография из книги J. Simon, R. Hook (2007)
Маска-рыльце Тамбютю, 1915 г. Фотография из книги J. Simon, R. Hook (2007)
Французская маска М2 (L.T.N.), февраль 1916 г. Два образца этой французской маски, испытанные на проскок в противогазовой лаборатории Химического комитета в 1917 г., не защищали от фосгена при концентрации его в 0,1% и пропускали 10% этого газа в течение 1 ч при просасывании через маски 15 литров воздуха в минуту. Г. В. Хлопин (1930)
Французские химики весь 1915 г. совершенствовали найденные у германцев в апреле-мае «подушечки» и «носовые повязки». Для защиты от бромистого бензила солдатам выдавался «тампон Р», пропитанный касторовым маслом или рицинатом натрия. Для защиты от фосгена дополнительно ввели тампон, смоченный сульфаниловокислым натром, а синильную кислоту должен был задерживать тампон, пропитанный сернокислым никелем («тампон Р2»). Чтобы усилить защитное действие маски против фосгена, в состав пропитки ввели сульфаниловокислый натр с уротропином. Затем пришлось добавить в нее соли никеля для усиления защиты от синильной кислоты. Пропитки требовалось все больше, поэтому французы наращивали в масках количество слоев марли или кисеи. Появился новый тип маски - маска-рыльце (маски Тамбюте нескольких типов и «влажная маска нового образца»). Для защиты глаз к маске-рыльцу прилагались специальные очки.
Вершиной эволюции французской влажной маски стала закрывающая лицо вместе с глазами маска М2 (L.T.N.), поступившая в войска в феврале 1916 г. Она состояла из 40 слоев марли, пропитанных химическими поглотителями: одну половину пропитывали смесью, защищающей от фосгена и синильной кислоты (уротропин, сода и сернокислый никель), другую - смесью, защищающей от бромистого бензила и других лакриматоров (касторовое масло, спирт, едкий натр). Дальше увеличивать количество слоев марли с поглотителями было невозможно. Голова солдата сваривалась и в этой маске.
Развитие русских противогазовых масок в первые месяцы химической войны в основном шло по тому же пути, что и у западных союзников. Наилучшим типом русского влажного противогаза стала маска химического комитета Главного артиллерийского управления (ГАУ), разработанная инженером Н. Т. Прокофьевым. Благодаря открытию профессором В. М. Горбенко (август 1915 г.) способности уротропина связывать фосген, у русских появилась пропитка, связывающая фосген почти в шесть раз эффективнее, чем пропитка британского «шлема Р». Маска Прокофьева была сделана из 30 слоев, пропитанных противогазовой жидкостью (вода, глицерин, поташ, гипосульфит и уротропин) и имела форму рыльца с герметически вставленными очками в металлической оправе. Маска поглощала до 1 г фосгена, тогда как «шлем Р» - не более 0,059 г фосгена.
Маска Прокофьева, осень 1915 г. Кроме маски Прокофьева у нас в 1915 г. имелся еще влажный противогаз-башлык, похожий по покрою на французский и британский шлемы и не имевший выдыхательного клапана. Фотография сделана мной в Военно-медицинском музее Министерства обороны РФ (Санкт-Петербург)
Германские противогазы
1. Влажная германская маска 1915 г. (август-сентябрь). Закрывала рот и нос солдата, имела металлический носовой зажим и специальную ленту, которую солдат обматывал вокруг шеи для более плотной фиксации влажной маски. В комплект входили очки и стеклянная бутылочка с раствором гипосульфита. На ней надпись: «Защитный солевой раствор для смачивания респиратора».
2. Респиратор для собаки. Пропитка включала углекислый калий (поташ) и гексамин (уротропин).
3. Германский конский противогаз. Сделан из тех материалов и имеет ту же пропитку, что и респиратор для собак.
4. Ящики для голубей. В них вкручивались респираторные патроны, применявшиеся на фронте: образца 11/11 или образца 11-С-11.
5. Маска для раненных в голову. На фронт поступила в 1918 г.
Великолепные химические школы Германии, разумеется, и мысли не допускали, чтобы немецкие солдаты ходили в атаку в надетых на голову душных мешках, пропитанных разъедающими лицо растворами. При выборе места для размещения поглотителя немцы пришли к выводу, что фильтр должен представлять собой отдельную часть противогаза, которую можно было бы привинчивать к маске, а при необходимости снимать и заменять другой. Поэтому разработчики германских противогазов из химического отдела Прусского военного министерства совместно с учеными Физико-электрохимического института императора Вильгельма (Берлин) сконструировали фильтр в виде привинчивающейся к маске жестянки, заполненной поглотителем. Его назвали однослойным патроном образца 28/8. Осенью 1915 г. он в качестве заменяемого элемента германской защитной маски военного образца, поступил в войска.
Германские солдаты в тряпочных прорезиненых противогазовых масках (защитная маска военного образца) с однослойным патроном образца 28/8 (однослойный патрон образца 1915 г.), осень 1915 г. Фотография предоставлена американским историком Thomas Wictor
Содержимое патрона состояло из зерен диатомита или пемзы диаметром 2-3 мм, пропитанных раствором поташа и покрытых тонким слоем древесного угля. Фильтрующее действие такого патрона (как и влажных масок союзников), основывалось на химическом поглощении ОВ. Патрон защищал только от хлора и в незначительной степени от фосгена. Однако германский противогаз солдат мог надеть за несколько секунд, тогда как на одевание влажных масок союзников уходили минуты. Германский патрон образца 28/8 представлял собой удачное конструктивное решение размещения химпоглотителей, но не содержал новых идей в отношении поглощения самих ОВ. Сопротивление дыханию и вредное пространство противогаза были невелики, и немцы не сочли нужным ставить в него клапан для выдоха.
В России идея сухого противогаза появилась в мае 1915 г. еще до первого газобаллонного нападения германцев на русские войска под Болимовым. Сотрудниками Императорского технического училища (сегодня Московский технический университет им. Н. Э. Баумана) был предложен химический поглотитель, хорошо нейтрализующий хлор и фосген. По поводу того как должны выглядеть маска и фильтр сухого противогаза, у разработчиков поглотителя никаких предложений не было.
Идея сухого противогаза получила практическое воплощение летом 1915 г., когда в Горном институте (Санкт-Петербург) А. А. Трусевичем был создан сухой респиратор, известный под названием «респиратор Горного института». В его основу легли конструкции противогазов, ранее использовавшихся в горноспасательном деле. В качестве химического поглотителя Трусевич использовал гранулы натронной извести. Хорошей противогазовой маски для таких респираторов тогда еще не было создано. Коробка с поглотителем соединялась со специальным загубником, а тот крепился тесемками вокруг головы солдата, нос зажимался зажимом, выдыхаемый воздух удалялся через клапан. Респиратор защищал от хлора, фосгена, синильной кислоты, брома, но воевать в нем было невозможно: гранулы натронной извести расплывались от поглощенной из воздуха влаги и закрывали доступ воздуху, носовой зажим соскакивал, а выдыхательный клапан оказался ненадежным.
Между тем газобаллонные атаки на Восточном фронте показали германцам, что отравить русского человека хлором не просто. Газобаллонная атака 31 мая 1915 г. под Болимовым на неподготовленные в противохимическом отношении русские войска закончилась для германцев провалом. Осуществив газопуск по фронту в 12 км, германцы неожиданно для себя натолкнулись на прицельный пулеметный и артиллерийский огонь. За месяц до этого в два раза менее масштабная газовая атака привела к гибели 5 тыс. французских солдат и к прорыву Западного фронта на протяжении 8 км. Потери же русских оказались значительно меньшими (1300 погибших), а 11 попыток германцев добиться тактического успеха обернулись для них тяжелыми потерями. Русских выручала способность к импровизации. Солдаты спасались от хлора, заворачивая голову в мокрую шинель, закрывая лицо рубашкой, смоченной мочой, зарываясь головой в мокрое сено или дыша через землю.
Рассказы о подобных «чудесных спасениях» приходили в письмах с фронта, и одно такое письмо попало к опальному профессору Н. Д. Зелинскому. В 1911 г. он был вынужден уйти из Московского университета и с большим трудом нашел себе место заведующего Центральной химической лабораторией Министерства финансов в Петербурге, где работал на момент описываемых событий. Профессор занимался разработкой способов очистки водки с помощью неспецифической сорбции. В качестве такого сорбента в России традиционно используют активированный древесный уголь. Для Зелинского научное объяснение этих фронтовых «чудес» находилось в рамках его знаний по сорбции газов твердыми телами.
2 августа 1915 г. Зелинский выступил с сообщением об адсорбирующих свойствах активированного древесного угля на экстренном заседании Экспериментальной комиссии по изучению клиники, профилактики и методов борьбы с газовыми отравлениями в Москве. Его доклад вызвал большой интерес. Комиссия решила немедленно приступить к испытаниям противогазовых свойств активированного древесного угля. До конца 1915 г. профессора преследовали неудачи, вызванные отсутствием совершенной маски и коробки, оптимальной для такого способа фильтрации воздуха. Благодаря сотрудничеству Зелинского с инженером-технологом с завода «Треугольник» М. И. Куммантом, разработавшим оригинальную резиновую маску для противогаза, к январю 1916 г. был создан эффективный противогаз, пригодный для использования в войсках (противогаз Зелинского-Кумманта). Но, как оказалось, Зелинский создал еще и проблемы командованию русской армии, а также себе лично. Дальнейшие события пошли по хорошо знакомой и сегодня схеме.
Близость к «сильным мира сего» дает неким группам возможность «протолкнуть» то, что приносит им какие-то сиюминутные выгоды. Потом наступает катастрофа и «заинтересованные лица» вместе со своим «паровозом» уходят в небытие. Для разработчиков противогаза Горного института (который был неоднократно забракован различными комиссиями) таким «паровозом» оказался могущественный родственник царя, принц А. П. Ольденбургский, возглавлявший все противогазовое дело в России. Вопреки требованиям начальника штаба верховного главнокомандующего генерала от инфантерии М. В. Алексеева и военного министра А. А. Поливанова, противогаз Горного института стали производить миллионами штук и направлять в войска. В его конструкцию разработчики ввели некоторые усовершенствования: они смешали гранулы натронной извести с древесным углем (Ольденбургский отдал им древесный уголь, предназначенный для Зелинского) и избавились от своей неудачной маски, заменив ее маской Кумманта. На коробке они изобразили вензель принца, и в апреле 1916 г. такие противогазы появились на фронте под названием «Маски принца Ольденбургского». Дальше случилось то, что и должно было случиться. В июле 1916 г. во время германской газовой атаки под Сморгонью выяснилась полная непригодность противогаза Горного института. Русские понесли огромные потери, к сентябрю 1916 г. этот противогаз изъяли из армии как негодный. Закатилась и звезда самого принца. Ни его самого, ни его управление в Ставке и в научных кругах больше не воспринимали серьезно. Руководство противогазовым делом передали Химическому комитету при ГАУ. К концу 1916 г. русские войска были полностью обеспечены противогазами Зелинского-Кумманта. Результативность газобаллонных атак немцев снизилась настолько, что на русском фронте от них отказались уже в январе 1917 г.
А что же сами немцы? Они не сидели сложа руки, которые у них были длинные и загребущие. В феврале 1916 г. как раз перед началом применения союзниками фосгеновых снарядов, у немцев появился фильтрующий патрон образца 11/11 (другое название - трехслойный патрон 1916 г.). Его набивка состояла из трех слоев поглотителей: нижний слой содержал ту же набивку, что и однослойный патрон, верхний - диатомит, пропитанный уротропином, а вот средний представлял собой слой активированного угля с высокой поглощающей способностью. Нетрудно заметить «вклад» русских химиков в развитие германского противогаза (уротропин, активированный уголь).
Несмотря на совмещение двух принципов адсорбции (химической и физической), германский трехслойный патрон оказался менее эффективным, чем противогазная коробка Зелинского. По адсорбции хлора, он был слабее нашей в 2,5 раза. Кроме того он многократно уступал коробке Зелинского по нейтрализации хлорпикрина и синильной кислоты. Причина тут в том, что немцы переоценили значение химпоглотителей при сорбции паров ОВ. Зерна активированного угля работают всей своей огромной поверхностью, скорость адсорбции паров ОВ при этом велика. При поглощении ОВ зернами химпоглотителя, реакция начинается с поверхности зерна и более глубокие его слои в реакцию вступают медленно и постепенно. Масса же активированного угля в трехслойном патроне составляла 33 г, а в коробке Зелинского московского образца - 250 г. Увеличить количество химпоглотителя за счет увеличения коробки или плотности набивки немцы не могли, так как тогда увеличивалось сопротивление дыханию, и в маску надо было вводить клапан для выдоха. А они и так провели огромную работу по замене свой прорезиненной тряпочной маски на кожаную. Резиновую маску типа маски Кумманта немцы позволить себе не могли. К тому же немцы в связи с применением ими на Западном фронте арсинов, были вынуждены ввести в патрон противодымный фильтр - кружок пористого картона, увеличивший сопротивление дыханию. Тогда они пошли по русскому пути - увеличили слой активированного угля за счет нижнего слоя с диатомитом. Так в начале 1918 г. появился двухслойный германский патрон 11-С-11 (патрон Зонтага). Масса активированного угля в патроне увеличилась до 58 г., слой химпоглотителя, оставленный поверх слоя активированного угля, предназначался для хемосорбции продуктов разложения ОВ, задержанных на активированном угле.
Патрон образца 11-С-11 (двухслойный патрон 1918 г.) и защитная маска военного образца. Германское противогазовое снаряжение было хорошо продуманным и рационально устроенным. Оно состояло из двух респираторных патронов с сухими поглотителями и маски. Патроны были укупорены в металлическую коробку и помещались в металлический футляр, в соответствующие гнезда. В этом футляре имелось особое место для маски. Футляр носился на тесьме через правое плечо. Встречались также и футляры цилиндрической формы из парусины защитного цвета (длиной 25 см и диаметром 12,5 см), прикрепляемые на две петли к поясу солдата, с двумя или тремя отделениями, в которых находились три цилиндрических покрытых лаком коробки. На чехле цифрой обозначен размер маски (их было три размера). Фотография из книги J. Simon, R. Hook (2007)
А – патрон образца 11/11; Б - патрон образца 11-С-11.
Германский патрон имел форму усеченного конуса, приближавшегося к цилиндру. На верхнем, более узком конце имелась горловина с наружным винтовым нарезом, которая ввинчивалась в гнездо лицевой части маски. Патроны были сделаны из жести и имели диаметр около 10 см и высоту 5 см. Снаружи они были окрашены темно-серой краской, а изнутри покрыты японским лаком. Сопротивление дыханию было таким же, как и у противогаза Зелинского-Кумманта, но дышать в нем было легче, так как его емкость была меньше, а поэтому и вредное пространство противогаза было невелико. Зато он уступал противогазу Зелинского-Кумманта по мощности, даже два патрона по мощности уступали коробке Зелинского. Из книги Г. В. Хлопина (1930)
Кожанная германская маска, 1917 г. Из книги Г. В. Хлопина (1930)
Французская маска М2 (L.T.N.), февраль 1916 г. Из книги Г. В. Хлопина (1930)
Весной 1916 г. во французскую армию стал поступать коробчатый респиратор системы профессора Тиссо для артиллерийских частей. Маска покроем напоминала германскую. Респираторная коробка весила 4,21 кг и размещалась на спине солдата. Набивка состояла из двух слоев: нижний - 70% едкий натр, смешанный с металлическими опилками; верхний - древесная вата, пропитанная касторовым маслом, мылом и глицерином. В апреле 1917 г. был введен в употребление противогаз Тиссо малого образца, весивший 1,98 кг. Самый удачный французский противогаз - A.R.S., по форме и по конструкции напоминал германский с трехслойным патроном. Верхний слой респираторной коробки - противодымный фильтр (прокладка из хлопчатой бумаги), средний - сильно измельченный уголь, нижний - натронная известь, смешанная с углем и окисью цинка и смоченная глицерином. В войска он стал поступать в ноябре 1917 г.
французский респиратор A.R.S, ноябрь 1917 г. Из книги Г. В. Хлопина (1930)
Британцы разработали три типа сухих противогазов: респиратор с капюшоном, большой коробчатый респиратор и малый коробчатый респиратор. Первые два оказались неудачными, а последний к концу войны превзошел германский и русский противогазы. Он появился на фронте в сентябре 1916 г., когда уже менялся характер химической войны. Газобаллонные нападения утрачивали свое значение, и основные потери войскам наносили газометные нападения и артиллерийские обстрелы химическими снарядами. Концентрации ОВ, с которыми надо было справляться противогазу, увеличились не менее чем на порядок (по фосгену с 0,1% до 1-2,5%).
Противогазы союзников.
1. Противогаз Зелинского-Кумманта. Маска изготовлялась оранжевого цвета. Имелись две основные разновидности такого противогаза, отличающиеся формой и емкостью коробок: петроградский тип с прямоугольным поперечным сечением (показан на рисунке; вес угля 160 г), который изготовлялся Военно-промышленным комитетом; и московский с овальным сечение коробки (вес угля 250 г. и 200 г), производства Всероссийского Земского союза. Клапанов не было, вдыхаемый и выдыхаемый воздух проходил через коробку. Противогаз имел много недостатков, но он хорошо защищал от смеси из 0,2% хлора с 0,1% фосгена в среднем в течение 2-3 ч, и таким образом, вполне удовлетворял требованиям, которые предъявлялись к респираторам в 1915-1916 гг., когда немцы применяли почти исключительно газобаллонные, а не артиллерийские атаки. Сопротивление дыханию – не более 4 мм водного столба.
2. Французский коробчатый респиратор системы профессора Тиссо.
3. Британский конский противогаз.
4. Французский противогаз для собак. Представлял собой модификацию маски М2.
5. французский респиратор A.R.S.
Рисунок из книги J. Simon, R. Hook (2007)
Британцы учли русский и германский опыт разработки противогазов. Уже 27 февраля 1916 г. по директиве русского Генштаба в Лондон были высланы пять противогазов Зелинского-Кумманта и образцы активированного угля для исследования. Однако британским химикам самостоятельно не удалось получить активированный уголь с высокой активностью. Тогда им была передана русская технология получения активированного угля. Первая респираторная коробка коробчатого противогаза по составу поглотителей напоминала противогаз Горного института (уголь и натронная известь), но уголь был активированный, а натронная известь находилась в составе так называемых «английских шариков» - смеси натронной извести с перманганатом калия, цементом и кизельгуром, которым была придана форма шариков. Цемент сохранял форму шариков натронной извести, а кизельгур придавал пористость цементу. Так изящно британские химики обошли основной недостаток противогаза Горного института, приведшего его к краху под Сморгонью - «спекание» гранул натронной извести под воздействием влаги и углекислоты. Весной 1918 г. в британские войска поступил респиратор с хорошо продуманным трехслойным патроном с плотной набивкой и мелким зернением поглотителей. Нижний слой занимал активированный уголь (210 г), средний - химический поглотитель в виде «английских шариков» (150 г), верхний слой - активированный уголь (100 г). Сопротивление дыханию противогаза было в 3-6 раз большим, чем у русского или германского, поэтому британцы установили в маске выдыхательный клапан.
По оценке противогазовой лаборатории Химического комитета, германский противогаз с патроном образца 11/11 и противогаз Зелинского-Кумманта при концентрации фосгена 1%, пропускали его максимум через 5 мин, малый коробчатый респиратор британцев - через 30 мин. В той же лаборатории еще в 1917 г. в респираторные коробки противогазов Зелинского-Кумманта и Авалова (угольный противогаз с выдыхательным клапаном в коробке) был введен слой «английских шариков» и увеличена плотность набивки поглотителей. Благодаря этому удалось сравнять их защитное действие с таковым британского противогаза. Однако на фронт усовершенствованные противогазы не поступили: Россия сползала в хаос революций и гражданской войны, и было уже не до них. К счастью в декабре 1917 г. правительство В. И. Ленина вывело Россию из ненужной ей войны, и русским людям не пришлось испытать на себе действие иприта, арсинов, и ужасов многодневных массированных артиллерийских и газометных химических ударов.
Противогазы Первой мировой войны. Фотография предоставлена американским историком Thomas Wictor
Русский солдат в противогазе Зелинского-Кумманта московского образца, январь 1916 г. Фотография предоставлена американским историком Thomas Wictor
Недавно в одном англоязычном издании мне на глаза попался снимок нашего солдата времен Первой мировой войны в добротном противогазе Зелинского-Кумманта московского образца. Подпись под фотографией гласила: «Русский солдат в газовой маске примитивного типа».
Короткая же память у этих господ!
Будто бы уротропин, активированный уголь и натронная известь сами появились в их противогазах, заменивших колпаки, способные защитить разве что от мух, а маска Кумманта не была принята на вооружение русской армии еще тогда, когда союзники вешали на носы своих солдат зажимы.
Type caption (optional)
Недалеко от Варшавы немцы 31 мая 1915 года опорожнили 12 тысяч баллонов с хлором, залив окопы русской армии 264 тоннами отравы. Погибли более трех тысяч сибирских стрелков, а порядка двух были госпитализированы в тяжелейшем состоянии. Эта трагедия стал толчком к разработке противогаза, навсегда вписавшего имя Н. Д. Зелинского в Отечества.
Стоит отдельно отметить, что 217-й Ковровский полк и 218-й Горбатовский полк 55-й пехотной дивизии, принявшие на себя «химический» удар, не дрогнули и отразили наступление немцев. А чуть раньше, 22 апреля, французский фронт был успешно прорван немецкой газовой атакой: бойцы Антанты в ужасе покидали окопы.
Первой реакцией на газовую атаку в России было попытка массового изготовления влажных противохлорных масок, которое курировал принц Александр Ольденбургский, правнук Павла I. Но принц не отличался ни выдающимися организаторскими способностями, ни компетентностью в области химии, хотя и исполнял обязанности верховного начальника санитарной службы армии. В итоге русской армии предлагали марлевые повязки комиссии генерала Павлова, Минского, Петроградского комитета Союза городов, Московского комитета Земсоюза, Горного института, Трындина и многих других «деятелей». Большинство из предлагали для защиты от хлора пропитывать марлю гипосульфитом натрия, забывая, что реакция с боевым газом вызвало выделение достаточно токсичного диоксида серы. А немцы тем временем по ту сторону фронта уже ввели в бой новую отраву: фосген, хлорпикрин, иприт, люизит и др.
Гений Николая Дмитриевича Зелинского был в том, что он очень вовремя осознал невозможность создания универсального нейтрализующего состава для всех типов боевых отравляющих веществ. Он уже тогда знал о выживших русских солдатах, которые спасали себя, вдыхая воздух через рыхлую землю либо плотно укутывая голову шинелью. Поэтому логичным было решение использовать явление адсорбции на поверхности пористых веществ, то есть реализовать физический принцип нейтрализации. Для этой роли отлично подходил древесный уголь.
Надо отдельно упомянуть, что Николай Дмитриевич и сам не понаслышке был знаком с отравляющими веществами. Случилось это немецком Геттенгене, когда будущий великий химик после окончания Новороссийского университет работал под руководством профессора В. Мейере. Это была обычная для тех лет зарубежная стажировка. Тематика лабораторных работ была связана с синтезом соединений тиофенового ряда и в один прекрасный момент над одной из колб взвился желтый дым, сопровождающийся запахом горчицы. Зелинский наклонился над химической посудой и, потеряв сознание, упал на пол. Оказалось, что у молодого химика серьезное отравление и ожог легких. Так Зелинский попал под разрушительное действие дихлодиэтилсульфида – мощного отравляющего вещества, впоследствии ставшего частью иприта. Оно было впервые получено в тот день в геттингенской лаборатории и русский ученый стал его дебютной жертвой. Так что с химическим у Николая Дмитриевича были личные счеты, и спустя 30 лет он смог их оплатить сполна.
Надо сказать, что не только у Зелинского был опыт знакомства с отравляющими веществами. Соратник химика Сергей Степанов, более 45 лет проработавший в качестве его помощника, в июле 1915 года получил письмо с фронта: «Папа! Если ты долго не будешь получать от меня писем, справься обо мне. Бои идут ожесточённые, волосы дыбом встают... Мне дали повязку, сделанную из марли и ваты, пропитанную каким-то снадобьем... Однажды подул ветерок. Ну, думаем, сейчас немец пустит газы. Так и случилось. Видим, идёт на нас мутная завеса. Наш офицер скомандовал надеть маски. Началась суматоха. Маски оказались высохшими. Воды под руками не было... пришлось мне помочиться на неё. Надел маску, приник к земле, пролежал, пока развеялись газы. Многие отравились, их мучал кашель, харкали кровью. У нас что было! Однако некоторые спаслись: один закопался и дышал через землю, другой обернул голову шинелью и лёг недвижимо, тем и спасся. Будь здоров. Пиши. 5-я армия, 2-й полк, 3-я рота. Анатолий».
Слева: академик Николай Зелинский и его помощник Сергей Степанов в 1947 году. К этому времени они проработали вместе 45 лет. Справа: Николай Дмитриевич Зелинский (1861-1953) в 1915 году, когда он изобрёл «оживление» угля и универсальный противогаз. Фотография из альбома портретов Зелинского, издание МГУ, 1947 год. Источник: medportal.ru
Зелинский был сугубо гражданским ученым. С 1911 года он работает в Петрограде, где заведует кафедрой в Политехническом институте, а также руководит Центральной лабораторией Министерства финансов, курирующей предприятия спиртоводочной промышленности. В этой лаборатории Зелинский организовал очистку спирта-сырца, исследования по нефтепереработке, катализу и химии белка. Именно здесь ученый использовал активированный уголь в качестве адсорбента для очистки спирта. Активированный уголь по-своему уникален – 100 граммов вещества (250 см 3) имеют 2500 миллиардов пор, а общая поверхность достигает 1,5 км 2 . По этой причине адсорбционная способность вещества очень высока – 1 объем букового угля способен поглотить 90 объемов аммиака, а кокосовый уголь уже 178.
Первые опыты Зелинского показали, что обычный активированный уголь не годится для снаряжения противогаза и его команде пришлось проводить цикл новых экспериментальных работ. В итоге в лаборатории Министерства финансов в 1915 году разработали способ изготовления адсорбента, который повышает его активность сразу на 60%. Как испытывали новое вещество? Как обычно это делали ученые в те времена – на себе. В помещении сожгли такой объем серы, что находится в атмосфере сернистого газа без защитных средств было невозможно. И Н. Д. Зелинский с помощниками В. Садиковыми и С. Степановым, зашли в помещение, предварительно закрыв рот и нос платками, в которые обильно насыпали активированный уголь. Пробыв в таких экстремальных условиях 30 минут, испытатели удостоверились в правильности выбранного пути и отправили результаты в ОЛЬДЕН. Так называли Управление санитарной и эвакуационной части русской армии, которые курировал упоминаемый ранее принц Ольденбургский. Но в это учреждении предложение Зелинского проигнорировали и тогда он самостоятельно доложил о результатах работы на заседании Санитарно-технического военного в Соляном городке Санкт-Петербурга. Особое внимание на речь ученого обратил инженер-технолог завода «Треугольник» Эдмонт Куммант, который впоследствии решил проблему плотного прилегания противогаза к голове любого размера. Так родился первый прототип противогаза Зелинского-Кумманта.
История создания угольного противогаза связана с событиями Первой мировой войны (1914-1918 г. г.). Уже в конце 1914 г. немецкие химики во главе с Ф. Габером
(директором Физико-химического института) предложили военным применить в боевых условиях газообразные или легколетучие жидкие ядовитые вещества в виде облака, движущегося по направлению ветра на позиции противника. Несмотря на то, что использование такого оружия запрещалось решениями Гаагской конференции
1898 и 1907 г. г. , зимой 1915 г. появились сведения о его применении Германией на французском фронте в Бельгии. От газовых атак ядовитыми и удушающими средствами у г. Ипр пострадало более 15 тысяч человек, 5 тысяч умерли в течении суток. Участок фронта был оголён, среди французских солдат началась паника. В мае и начале лета 1915 г. такие атаки были проведены и на русском фронте под
Варшавой. Российские войска также оказались совершенно беззащитными и понесли большие потери.
Применение отравляющих веществ против людей вызвало всеобщее возмущение и одновременно растерянность. Были предприняты попытки найти средства защиты, но положительных ответов они не дали. С задачей справился русский химик Н. Д.Зелинский.
Н. Д. Зелинский – изобретатель угольного противогаза
Тирастоле Херсонской губернии в дворянской семье. Родители его рано умерли от скоротечной чахотки, осиротевшего в четыре года мальчика воспитывала бабушка
Мария Петровна Васильева. Боясь, что мальчик унаследует болезнь родителей, она сделала всё необходимое, чтобы закалить его. Николай рано научился плавать, грести, ездить верхом. Лето они часто проводили в деревне Васильевка под
Тирасполем. « В детстве лучшими моими товарищами и сверстниками были крестьянские дети, и я рос в постоянном общении с ними», - писал он позднее.
Получив начальное образование в домашних условиях, Николай три года занимался в Тираспольском уездном училище, а затем в известной Ришельевской гимназии в Одессе, которая отличалась высоким уровнем преподавательского состава и давала ученикам широкие гуманитарные знания. Преподавание же естественных наук было поставлено слабо. Химия как предмет тогда в гимназиях не преподавалась вообще, всего одна страница была уделена химии в учебнике физики. Но, несмотря на это, интерес к химии возник у будущего учёного очень рано. «Мне было десять лет, когда я пробовал добывать хлор, действуя соляной кислотой на перекись марганца», - рассказывал он.
В 1880 г. Зелинский поступил на естественное отделение физико- математического факультета Новороссийского (ныне Одесского) университета, который возник в 1865 г. из Ришельевского лицея. Среди профессоров были знаменитые учёные Сеченов, Ковалевский, Мечников, Заленский, Вериго и другие.
Все они были преданы науке и свою любовь старались передать студентам.
С первого курса Зелинский решил посвятить себя органической химии, или, как тогда говорили, химии углеродных соединений. В 1884 г. он получил диплом об окончании университета и был оставлен работать при кафедре химии. По существовавшей тогда традиции молодые учёные обязательно проходили стажировку в передовых западноевропейских лабораториях. Н. Д. Зелинского командировали в
Германию - в Лейпциг и Геттинген – для знакомства с вновь открытыми областями органической химии и сбора материалов для диссертации. Во время одного из экспериментов в Геттингене он получил ожоги рук и тела и был на целый семестр прикован к постели. В качестве промежуточного продукта реакции будущий создатель противогаза впервые получил одно из самых сильных отравляющих веществ – дихлордиэтилсульфит, названный потом ипритом, и стал его первой жертвой.
Вернувшись в 1888 г. в Одессу, Зелинский сдал магистерский экзамен и был зачислен приват-доцентом в Новороссийский университет, где читал студентам курс общей химии и продолжал исследования, начатые в Германии. В 1889 г. он защитил магистерскую диссертацию, в 1891 г. – докторскую (она называлась «Исследование явлений стереоизометрии в рядах предельных углеродистых соединений»0. В 1893 г.
Зелинский стал профессором Московского университета, Его научные интересы сосредоточились на химии углеродов и связанной с ней химии нефти (в этой области он и сделал впоследствии свои наиболее значительные открытия, разработал методы каталитического крекинга тяжелых нефтяных отходов и масел, использования высокосернистой нефти и др.).
В 1911-1917 г. г. учёный работал в Петербурге, в Центральной химической лаборатории Министерства финансов. Москву он покину в знак протеста против реакционных действий правительства, уволившего руководство Московского университета. Именно в эти годы учёный и разработал угольный противогаз. Всего же учёный, проживший 92 года (умер в 1953г.), издал свыше 700 научных работ, многие из которых переведены на иностранные языки и стали классическими. Его имя присвоено Институту органической химии Российской Академии Наук.
2. 3. Испытания противогаза Зелинского.
Популярность противогаза в армии.
Николай Дмитриевич Зелинский первым пришел к идее создания универсального противогаза, которая была основана на возможности сорбируемости почти всех отравляющих веществ, независимо от их химической природы. В качестве поглотителя он использовал активированный уголь. Внимательно изучив официальные сообщения с фронта, Зелинский обратил внимание на то, что во время газовых атак в живых оставались те, кто прибегал к таким простым средствам, как дыхание через тряпочку, смоченную водой, или дыхание через рыхлую землю, плотно касаясь ее ртом и носом. Спаслись и те, кто хорошо накрывал голову шинелью и спокойно лежал во время газовой атаки. Эти простые приемы, спасавшие от удушья, показывали, что хотя газы были смертельно ядовиты, концентрация их была незначительной. Поэтому и было решено применить в качестве поглотителя простое средство, действие которого было бы аналогично действию материи солдатской шинели иди гумусу почвы. Ядовитые вещества при этом не связывались химически, а поглощались или адсорбировались шерстью и почвой. Такое средство и было найдено в древесном угле, коэффициент адсорбции у которого по отношению к газам намного больше, чем у почвы.
Предварительные опыты с углем были проведены в лаборатории Министерство финансов в Петрограде. В пустой комнате сжигали серу. Когда концентрация сернистого газа становились невыносимой для дыхания, в комнату входили люди с надетыми угольными распираторами (носовой платок, в котором был завернут зернистый уголь).
Люди могли оставаться в комнате до получаса, не испытывая неприятных ощущений.
В июне 1915г. Зелинский впервые доложил о найденном им дешевым противогазом средстве на заседании противогазовой комиссии при Русском техническом обществе в
Петрограде. Комиссия объявила конкурс на конструкцию противогаза с использованием угля. Инженер завода «Треугольник» Э. Л. Кумант предложил испоьзовать для противогаза сконструированную им резиновую маску. Однако внедрение изобретения тормозились.
Специально созданная комиссия сначала отдала предпочтение конструкции противогаза, созданной в Горном институте, хотя она и уступала конструкции Зелинского – Куманта по мощности и удобству. Лишь в марте 1916г. был сделан заказ на изготовление 200 тысяч противогазов Зелинского. В августе 1916г. армия была обеспечена такими противогазами всего 20%, хотя популярность их на фронте была огромной. Сам
Н. Д. Зелинский получал много писем с фронта с просьбой выслать противогазы. Такие же просьбы поступили и от стран – союзников России. В феврале 1916г. в Лондон были высланы 5 противогазов Зелинского для исследования. Противогаз спас тысячи жизней и был принят на вооружение в русской, а затем и в союзнических армиях. Всего в действующую армию за годы Первой мировой войны было отправлено 11185750 противогазов Зелинского – Куманта. Имя Зелинского стало достоянием России, хотя сам ученый не получил за свое изобретение никакого официального вознаграждения.
Наградой ему стали слова благодарности в письмах фронтовиков. Сам Зелинский с гордостью говорил: «Я изобрел его не для нападения, а для защиты молодых жизней от страданий и смерти».
2. 4. Виды современных противогазов.
Устройство противогаза.
Современные противогазы по принципу защитного действия делятся на два вида фильтрующие и изолирующие.
Изолирующий противогаз предназначен для защиты людей, работающих в опасных условиях. Он используется при тушении пожаров, выполнении горноспасательных работ, ликвидации аварий (например, на газовых сетях), когда концентрация отравляющих веществ может быть особенно высокой. В изолирующем противогазе есть запас кислорода для обеспечения дыхания. Глаза, лицо, органы дыхания полностью изолированы от внешней среды.
Для защиты людей при возможном применении отравляющих веществ используется фильтрующий противогаз. Фильтрующий противогаз фильтрует вдыхаемый воздух, проходящий через противогазовую коробку. В органы дыхания воздух попадает очищенным от отравляющих и радиоактивных веществ. В металлическом корпусе противогазовой коробки помещены специальный поглотитель (активированный уголь- катализатор) и противодымный фильтр. Наружный заряженный воздух поступает в коробку при входе, проходит через фильтр, на котором остаются частички пыли, дыма, а затем – через слой угля, где задерживаются пары отравляющих веществ. Соединительная трубка соединяет противогазовую коробку с резиновой маской, защищает лицо, глаза и органы дыхания. Резиновая соединительная трубка имеет складки (гофры). Между соединительной трубкой и маской находится клапанная коробка с тремя клапанами – одним вдыхательным и двумя выдыхательными. Через первый клапан чистый воздух при вдохе поступает из соединительной трубки под маску, через остальные клапаны – удаляется из-под маски при вдохе.
Так устроен гражданский противогаз ГП-4у. Модель фильтрующего противогаза ГП-5 похожа на шлем маску, не имеет соединительной трубки, а для стекол очков в комплекте предусмотрены незапотевающие пленки. Общевойсковой фильтрующий противогаз имеет похожее устройство и такой же принцип защитного действия.
3. Заключение
Угольный противогаз, созданный на основе конструкции инженера Э. Л. Куманта и идеи химика Н. Д. Зелинского о сорбируемости почти всех отравляющих веществ, спас множество человеческих жизней. Ученый не получил за свое изобретение никакого официального вознаграждения, но спасенные жизни стали для него настоящей наградой.
Противогаз, изобретенный в годы Первой мировой войны, не потерял своего значения и в начале ХХ1 века. Его современные конструкции по принципу защитного действия делятся на два вида – фильтрующие (фильтруют вдыхаемый воздух) и изолирующие (имеют запас кислорода для обеспечения дыхания). В мирной жизни противогаз находит применение во время работы в опасных условиях, связанных со спасением людей, ликвидацией аварий, тушением пожаров. Применение средств защиты может стать необходимым и в связи с террористическими актами, число которых в последнее время, к сожалению, увеличивается.
Статьи по теме
