Амос Фрайс - Химическая война

Для всех первоначальных испытаний дымовых фильтров применялся ди-фенил-хлор-арсин, потому что признавалось необходимым производить пробы фильтра на ядовитый дым. Был придуман способ испытания на людях при условиях, возможно близких к боевым, и в качестве критерия защитной силы коробки принималось время, необходимое для того, чтобы человек, при нормальной скорости дыхания, мог почувствовать присутствие дыма ди-фенил-хлор-арсина в протекающей через коробку струе воздуха; при этом концентрация дыма тщательно контролировалась. Это испытание находилось в зависимости от изменяющихся в широких пределах индивидуальных особенностей людей и от физиологического сопротивления их дыму ди-фенил-хлор-арсина. Кроме того, оно было совершенно непригодно для быстрого испытания в крупном масштабе. Тогда был конструирован испытательный прибор, дающий результаты, сравнимые с результатами, полученными при опыте на человеке. Применявшийся метод имел чисто физиологический характер, т.-е. открытие газа производилось по запаху или по раздражающему действию его на оболочки глаза. Несмотря на то, что это испытание было чисто качественным, оно гораздо более чувствительно, чем какой-либо химический анализ.

Вследствие желательности иметь способ, поддающийся химическому контролю, были изобретены другие методы.

Хлористый аммоний дает густой дым, состоящий из частиц весьма различного об'ема. Он легко растворим и быстро закупоривает поры фильтра. По этой причине он употреблялся для изучения скорости засорения или закупоривания фильтра (закрытие пор ткани или других материалов для прохода воздуха).

Дым производился при помощи реакции между аммиаком и струей хлористого водорода. Полученный таким образом дым пропускался из камеры смешения в более широкую распределительную коробку и оттуда проходил через фильтр с определенной скоростью. Концентрация дыма может быть точно установлена химическими способами или фотометрическим путем с помощью фотометра Гесс-Айвс-Тинт, фотометра Мартена или специального фотометра, изобретенного Отделом Военно-Химической Службы.

Сравнение большого числа испытаний различных дымов показывает, что дым хлористого аммония дает точные указания на защитную способность респиратора, но едва ли является удобным при испытании в большом масштабе.

Третьим способом было применение дыма серной кислоты. Этот дым производился пропусканием сухого воздуха через турму, наполненную твердым серным ангидридом, при последующем смешении образовавшихся паров с большим об'емом воздуха, содержащего около 50 процентов влаги. Он не является закупоривающим дымом, и действительность фильтрации существенно не изменится в течение необходимого для испытания времени.

Дым легко поддается химическому анализу и дает вполне точные указания концентрации дымовых частиц облака, проникающих в коробку; также применимы фотометрические измерения.

Четвертый способ заключается в употреблении табачного дыма. Последний производится пропусканием воздуха через подожженную смесь пачечного табака (63 процента), смолы (30 процентов) и калиевой селитры (7 процентов). Этот дым состоит из частиц весьма однообразного размера и в химическом отношении почти инертен. Он не являлся закупоривающим дымом, не чувствителен к влаге и мало растворим. Плотность вышедшего из фильтра дыма сравнивается в луче Тиндаля с плотностью входящего дама, и фильтровальная способность материала определяется количеством воздуха, прибавляемого ко входящему дыму для доведения его до концентрации выделяющегося. Способ прост в отношении манипуляции, и испытание делается весьма быстро (50 коробок в день). В виду очевидного превосходства табачного дыма для испытаний, недостатками его возможно пренебречь.

Рис. 106.

Прибор для испытания коробок табачным дымом.

Наиболее подходящие для испытаний дымы располагаются по степени их пригодности в следующем порядке: табак, серная кислота, хлористый аммоний.

Успехи пиротехники в сигнализации в ночное время заставили в течение мировой войны обратить внимание на разработку пиротехнических сигналов, пригодных для употребления днем. Усилия были направлены к тому, чтобы получить хорошо распознаваемые дымы, видимые с дальних расстояний при всевозможных условиях освещения. Так как дымы серого или белого цвета можно было легко смешивать с дымами; выделяющимися при разрыве снарядов, то сигнальным дымам было необходимо придать определенную, резко отличающуюся окраску, вследствие чего были изготовлены красные, синие, желтые, зеленые и пурпурные дымы. В течение первой части войны употреблялись только желтые дымы; остальные дымы появились позже.

Существует три возможных пути для получения сигнальных дымов.

1. Механическое рассеяние твердых тел.

2. Химическая реакция.

3. Возгонка цветных материалов.

1. Первый способ никогда не может быть вполне удовлетворительным для получения сигналов. Некоторый успех был достигнут при рассеянии различных неорганических материалов (напр. ультрамарина), выбрасываемых в снарядах 3-дюймового миномета, которые взрываются с помощью дистанционной трубки на высшей точке полета. Были испытаны различные смеси, состоящие из оксисульфида сурьмы ( SbS 2O ) и алюминиевого порошка (красный цвет), треххлористых мышьяка и сурьмы с серноватокислым натром (желтый цвет) и т. д., но эти составы имели то неудобство, что воспламенялись от взрыва черного пороха.

2. Некоторые цветные дымы производились при помощи химических реакций, как например, при соединении иодо-водорода ( HI ), хлора и аммиака, но, как сигналы, они имели известные недостатки. Так, при указанной реакции, пурпурное облако (для наблюдателя с аэроплана) казалось серым с поверхности земли.

Дымы, получаемые при высоких температурах горения, были также изучены. Их применяли в так называемых сигнальных факелах. Желтый дым сернистого мышьяка нашел себе наиболее широкое распространение. Употреблялись также другие сернистые соединения мышьяка (наиболее часто реальгар или "красный мышьяк"), сера, азотнокислый калий, к которым в некоторых случаях прибавлялось молотое стекло или песок. Типичная смесь состоит из:

Подобный же дым может быть получен из следующей смеси:

Эти дымы имеют не столь яркую окраску, как дымы, получаемые от красочных дымовых смесей, особенно если на них смотреть издали, на фоне неба. Их окраска увядает довольно быстро, и они кажутся весьма близкими по цвету с белым дымом.