Амос Фрайс - Химическая война

Угольная кислота получалась посредством сжигания кокса. Газ промывали и пропускали через раствор поташа. При нагревании выделялась угольная кислота.

Фосген приготовлялся из смеси окиси углерода и хлора, при помощи катализатора. Катализационные камеры (6 фут. длины, 2 фута 9 дюймов глубины и 11 дюймов ширины), были сделаны из железа, выложены внутри графитом и наполнены пористым углем. Их было в употреблении два рода. В первом реакция происходила при комнатной температуре и давала выход 80 % фосгена. Во втором канализационная камера была погружена в ванну, наполненную горячей водой, что давало возможность вести реакцию до конца.

Полученный фосген просушивался серной кислотой и ожижался посредством пропускания через свинцовые трубы, окруженные охлаждающей средой.

Германцы для приготовления фосгена пользовались древесным или животным углем. Окись углерода получалась при прохождении угольной кислоты через уголь, заключенный в муфелях, и промывалась пропусканием через едкий натр. Полученный газ смешивался с хлором, и смесь протекала через слой очищенного угля в 20 см. толщиной, помещаемый в чугунный сосуд 80 см. в диаметре и 80 см. вышины. Регулируя приток газов так, чтобы обеспечить всегда небольшой избыток окиси углерода, получали фосген только с ¼ процента свободного хлора. Древесный уголь промывался соляной или другими кислотами для удаления растворимых частей золы, затем промывался водой и высушивался в вакууме. Зерна угля имели размер в ¼ дюйма; в таком виде он оставался активным в продолжение 6 месяцев.

Рис. 24.

Катализационные камеры, применяемые при выработке фосгена.

Фосген при комнатной температуре представляет собою бесцветный газ, обращающийся при температуре 8° в жидкость. Запах фосгена напоминает запах незрелого зерна или прогнившего сена. Один литр фосгена весит 4,4 грамма (вес хлора 3,22 грамма). При 0 °C, жидкий фосген тяжелее воды и имеет удельный вес 1,432. При 25°, упругость пара приблизительно равна 25 фунтам на квадратный дюйм. Фосген поглощается некоторыми твердыми веществами, как, напр., пемзой. Пемза поглощает фосген в количестве большем ее собственного веса. Так, 5,7 гр. пемзы поглощают полностью 7,4 грамма фосгена и испаряют его в течение 60 минут. Был найден германский снаряд содержавший пемзу с фосгеном. Повидимому, причиной употребления такой смеси было желание замедлить быстроту испарения фосгена; однако, остается невыясненным, достигается ли это в действительности, так как, при употреблении пемзы, поверхность испарения значительно увеличивается. Фосген разлагается медленно в холодной воде и быстро в горячей. Эта реакция имеет очень важное значение, так как в атмосфере всегда находится некоторое количество влаги, которая способствует понижению концентрации газа.

Фосген поглощается и разлагается секса-метилен-тетр-амином (уротропином). Эта реакция послужила основанием для создания первых средств защиты, употреблявшихся англичанами. Позднее в масках была применена реакция каталитического разложения фосгена на угольную и соляную кислоту посредством угля.

Присутствие небольшого количества хлора в фосгене, в большинстве случаев, не является недостатком; оно допустимо при пользовании баллонами или газометами. В других случаях, когда фосген употребляется, как растворитель для чихательного газа, присутствие хлора нежелательно в виду того, что он вступает в реакцию с растворенным веществом и обезвреживает его. Хлор удаляют из фосгена, пропуская смесь через хлопковое масло.

Выше было указано, что гекса-метилен-тетр-амин (уротропин) употреблялся для пропитывания подушечек первоначальных масок (черной вуали и пр.) и фланелевых шлемов. Эти маски были достаточно действительны против хлора и фосгена при обычных концентрациях волновых атак. Пропитывающая их смесь состояла из уротропина, гипосульфита, углекислого натра и глицерина. Глицерин поддерживал влажность подушечек, а другие химические вещества действовали, как защитные средства против смеси фосгена и хлора.

Введение нормального респиратора с углем и натронной известью значительно повысило степень защиты против фосгена. При этом уголь поглощает фосген и служит катализатором для реакции между влагой воздуха и фосгеном, разлагая последний на соляную и угольную кислоту. Натронная известь поглощает фосген, но не является катализатором для его разложения. Это обстоятельство показывает, насколько выгодно употребление такой смеси: соляная кислота, образующаяся под действием угля, поглощается натронной известью. Опыты показывают, что, повидимому, размещение обоих реагентов в респираторе никакого значения не имеет, и лучше всего их перемешивать. При концентрации 5.000 частей на миллион (20,2 милгр. на 1 литр), респиратор типа Н [9] См. ниже. дает полную защиту на 40 минут; если смесь воздуха и газа проходит со скоростью 16 литров в минуту, то продолжительность действия респиратора увеличивается с уменьшением температуры, как это показывает нижеследующая таблица (концентрация 5.000 частей на миллион при скорости потока 16 литров в минуту).

Из этих цифр явствует, что при температуре в –10 °C продолжительность действия почти на 50 % больше, чем при летней температуре. Как и следует ожидать, продолжительность действия респиратора сокращается при увеличении концентрации фосгена в воздухе. Этот факт иллюстрируется следующими данными:

25.000 частей иа 1 мил. равны 101,1 mg на литр.

Между концентрацией газа и продолжительностью действия респиратора, при определенной скорости протекания газа, существует, несомненно, определенная зависимость. Соотношение это было выражено формулами, из которых нижеследующая является типичной. При 32 литрах, протекающих. в одну минуту: с 09 × t = 101,840, где с есть концентрация, t — время.

Пустые снаряды, после осмотра, нагружались на вагонетки, вместе с соответствующим числом головок, которые ввинчиваются в верхнюю часть снаряда и закрывают его. Электрический локомотив подвозил вагонетки к камере для наполнения. Снаряды подавались вручную на ленту, которая медленно продвигала их через холодную камеру. В течение этой операции, продолжавшейся около 30 минут, снаряд охлаждался до 0° F. Охлажденные снаряды снова грузились на вагонетки, из которых каждая вмещала по 6 снарядов. Цепью, приводимой в движение мотором, эти вагонетки протягивались через туннель к аппарату для наполнения. Здесь жидкий фосген вливался в снаряды автоматическими машинами так, что сразу все 6 снарядов автоматически наполнялись до некоторого постоянного уровня. Затем вагонетки увозили наполненные снаряды на несколько футов далее, к небольшому окошку, где ручным способом ввинчивались головки снарядов. Окончательное завинчивание головки снаряда производилось посредством моторов, действующих сжатым воздухом. Наполняющие и закупоривающие машины управлялись рабочими, расположенными снаружи туннеля.