Химическая война

ГЛАВА XI Окись углерода

Вследствие своей дешевизны, доступности и несложности производства, окись углерода казалась весьма пригодной для употребления в качестве боевого газа. Но, повидимому, она сознательно никогда не применялась для этой цели, вследствие многих причин. Во-первых, температура, при которой газ переходит в жидкое состояние при атмосферном давлении, равна –139 °C. Следовательно, бомба или снаряд будет находиться при обыкновенной температуре под весьма высоким давлением. Во-вторых, вес окиси углерода немногим менее веса воздуха; что препятствует ему стелиться по углублениям, проникать в убежища и траншеи, подобно другим боевым газам, заставляет его быстро подниматься и рассеиваться в окружающей атмосфере. Третьей причиной является его сравнительно малая ядовитость, которая в пять раз менее ядовитости фосгена. Но, так как окись углерода можно вдыхать, не замечая ее присутствия, и действует она медленно, то недостаток ядовитых свойств не представляет серьезного препятствия для ее употребления, если бы не существовали другие перечисленные выше причины.

Тем не менее окись углерода представляет значительную опасность, как в морской, так и в сухопутной войне. Недостаточная вентиляция кочегарного отделения на судах, пожары под палубой как во время сражения, так и вне его, особенно опасны вследствие того, что при этом выделяется большое количество окиси углерода. В одном из морских сражений между германцами и англичанами неисправный бризантный снаряд проникший в изолированное отделение корабля, выделил большое количество окиси углерода и отравил таким образом несколько сот человек. На суше, при стрельбе из пулеметов в закрытых помещениях, как, например, в блиндажах или танках, выделяется значительное количество окиси углерода. Подобно этому, при минных и саперных работах окись углерода, выделяемая при взрыве мин, представляет одну из наиболее серьезных опасностей, сопряженных с такого рода делом, что заставило выработать особое снаряжение для рабочих и организовать для них специальные спасательные отряды.

Вследствие физических и химических свойств окиси углерода удалить ее из воздуха очень трудно. Низкая точка кипения и критическая температура окиси углерода исключали возможность поглощения ее при обыкновенной температуре посредством деятельного поглотителя. Хорошо известная нерастворимость окиси углерода во всех растворителях, также служит препятствием для ее удаления посредством поглощения.

После долгих исканий были найдены два поглотителя[17]. Первый из них состоит из смеси пяти-окиси иода и дымящей серной кислоты, которыми пропитываются куски пемзы. При употреблении слоя в 10 см. толщины и при пропускании однопроцентной окиси углерода в воздухе, со скоростью 500 куб. сант. в минуту на 1 кв. см. поперечного сечения, можно поглотить от 90 до 100 % газа в течение 2 часов, при комнатной температуре, или даже при 0 °C. Реакция не начинается мгновенно, и короткий период индукции всегда имеет место. Последний может быть сведен до минимума посредством прибавления небольшого количества иода к употребляемой смеси.

Выделяющийся при реакции серный ангидрид производит сильно раздражающее действие на легкие; но, располагая слой активированного угля за поглотителем окиси углерода, можно почти совершенно избегнуть этого недостатка. Тем не менее сернистый ангидрид, как результат поглощения, образуется медленно и, после долгого стояния или употребления респиратора, при большой скорости течения газа, создает серьезные неудобства.

При реакции происходит выделение значительного количества тепла, почему введение охладителя оказалось необходимым. Наиболее удовлетворительный прибор для охлаждения представляет собой металлический ящик, наполненный расплавленным кристаллическим серноватистокислым натром (Na₂S2O₃ + 5H₂О), который поглощает большое количество тепла.

Рис. 39.

Диаграмма патрона для поглощения окиси углерода CMA₃.

1. Вид сверху.

2. Малая пружина.

3. 16-петельная толстая железная сетка.

4. Слой ваты. 40 % А — 25, 60 % А — 4

5. 20 куб. дюймов. 40 % А — 25, 60 % А — 4

6. 16-петельная толстая сетка из волнистого железа.

7. Медная мелкая легкая сетка.

8. Камера охлаждения; 108 грамм. Na₂S₂О₃5Н₂О.

9. 16 куб. дюймов гуламита.

10. 16-петельная тяжелая железная сетка-купол.

11. Резиновый клапан.

Другим неудобством является то обстоятельство, что поглотители истощаются при употреблении, даже в отсутствие окиси углерода, так как притягивают из воздуха влагу, уничтожающую в несколько часов их активность.

Вышеуказанные неудобства были настолько велики, что заставили отказаться от употребления описанного поглотителя, который был заменен другим, более удовлетворительным, описанным ниже.

Введение в него металлических окисей является прямым результатом того наблюдения что осажденная особым образом окись меди, в смеси с 1 % окиси серебра, оказывается могущественным катализатором для окисления мышьяка. После изучения смесей различных металлических окисей, было найдено, что смесь перекиси марганца и окиси серебра или смесь трех компонентов, содержащая окись кобальта, перекись марганца и окись серебра в пропорциях 20:34:46, способна окислять окись углерода при комнатной температуре. Опыты были расширены и оказалось, что главной составной частью лучшего катализатора должна быть активная перекись марганца. Последняя приготовлялась посредством реакции между марганцовокислым калием и безводным марганцовым купоросом, в присутствии сильно концентрированной серной кислоты. Найдено, что содержание окиси серебра может быть понижено прогрессивно с увеличением числа компонент от 2 до 4. Нормальный катализатор (гопкалит), принятый для производства, состоял из 50 % перекиси марганца, 30 % окиси меди, 15 % окиси кобальта и 5 % окиси серебра. Смесь приготовлялась путем осаждения и промывания всех трех окисей по отдельности, а затем осаждения в их смеси окиси серебра. После промывания этот осадок пропускали через фильтр-пресс, размешивали механическими мешалками, высушивали и размалывали до определения размера зерен. Хотя получить деятельный катализатор таким путем нетрудно, но требуется строгое соблюдение всех условий приготовления, чтобы получить материал одновременно активный, твердый и в достаточной мере противостоящий вредному влиянию водяных паров.

Гопкалит действует, как катализатор, и потому располагается только одним слоем достаточной толщины, обеспечивающей тесное соприкосновение с ним воздуха. Слой высотой в 1½ дюйма (310 гр.) является вполне достаточным для этой цели.

Для нормального действия гопкалита требуется употребление сухой газовой смеси. Высушивание производится слоем сухого зерненого хлористого кальция в 3 дюйма толщиной, расположенного около входа в респираторную коробку.

В виду выделения тепла, в коробках с гопкалитом также употреблялся охладитель.

Рис. 40.

Баки и пресс для мелкого производства поглотителя окиси углерода.

Продолжительность действия такого респиратора оказалась одинаковой, независимо от того, употреблялся ли он постоянно или с перерывами. Чем выше температура, тем дольше он сохраняет свою активность, так как гопкалит при повышенной температуре менее чувствителен к водяным парам. При достаточной сухости притекающего воздуха, гопкалит может действовать неопределенно долгое время против любой концентрации окиси углерода; продолжительность действия респиратора ограничена только продолжительностью службы высушивающих солей. Поэтому прибыль в весе является верным критерием его состояния. После многих опытов было установлено, что всякий респиратор, вес которого увеличился больше чем на 35 грамм, должен быть из'ят из употребления. Респираторы в момент порчи показывали повышение в весе, варьирующее от 42 до 71 грамма, в среднем 54 грамма. Следовательно, количество влаги в воздухе является основным условием продолжительности действия респиратора.

Рис. 41.

Тяжелый противогаз на всю голову с патроном.