Николай Дмитриевич Зелинский родился в 1861 году в Тирасполе, в дворянской семье. Родители, сначала отец, а вскоре и мать, умерли от быстротечной чахотки. Оставшийся на попечении бабушки Николай окончил уездное училище в родном городе, потом знаменитую Ришельевскую гимназию в Одессе. В 1880 году Зелинский поступил в Новороссийский университет, в 1888-м выдержал магистерский экзамен, защитил магистерскую и докторскую (в 1891 году) диссертации. После Н. Д. Зелинский был командирован в качестве стипендиата факультета в Германию.
Для стажировки были выбраны лаборатории Йоханнеса Вислиценуса в Лейпциге и Виктора Мейера в Геттингене, где уделялось большое внимание вопросам теоретической органической химии и явлениям изомерии и стереохимии. Незадолго до приезда Зелинского Мейер открыл тиофен и предложил Николаю Дмитриевичу осуществить синтез тетрагидротиофена. Однако оказалось, что промежуточный продукт (дихлордиэтилсульфид) является веществом, очень сильнодействующим на кожу, Н. Д. Зелинский получил довольно сильное поражение и несколько месяцев вынужден был пролежать в больнице.
«Идя по пути такого синтеза мною приготовлен был промежуточный продукт – дихлордиэтилсульфид, – оказавшийся сильным ядом, от которого я жестоко пострадал, получив ожоги рук и тела», — писал в воспоминаниях Зелинский.
Открытием Зелинского воспользовались немцы во время первой мировой войны, применив дихлордиэтилсульфид в качестве кожно-нарывного отравляющего вещества, получившего название иприта.
С 1893 года и до самой кончины в 1953 году Николай Дмитриевич Зелинский был профессором Московского университета.
Крекинг нефти, активированный уголь и противогаз
Научная деятельность Николая Зелинского была широка и многообразна, но одним из главных её направлений был поиск окисных катализаторов при крекинге нефти. В частности, Зелинский предложил способ улучшить реакцию каталитического уплотнения ацетилена в бензол с использованием в качестве катализатора активированного угля.
Примерно в это время, в 1915 году, Зелинский провёл работы по адсорбции и созданию угольного противогаза, который был принят на вооружение во время Первой мировой войны русской и союзническими армиями и спас многие жизни.
На маске противогаза привлекает внимание характерный рожок: существует армейский миф, который гласит, что он необходим для того, «чтобы фуражка не сползала». На самом деле – его предназначение, продевая палец внутрь маски, протирать стекла изнутри.
Надо признать, что Зелинский не был первым, кто обнаружил способность древесного угля поглощать из воздуха пары хлора, сероводорода и аммиака. Это в 1854 году сделал шотландский химик Джон Стенгауз, разработавший респиратор, представляющий собой маску, покрывающую лицо человека от переносицы до подбородка. Порошок древесного угля помещался в пространство между двумя полушариями, образуемыми проволочной медной сеткой. Угольные фильтры Стенгауза были лишь одной из альтернатив и до работ Зелинского не пользовались широким распространением.
Первым же, кто предложил применить взятый из камина берёзовый уголь, активированный путём прокаливания, для очистки химических растворов, питьевой воды, для удаления из водки сивушных масел и для предохранения мяса от гниения, был Товий Егорович, он же Иоганн Тобиас Ловиц. Ловиц, родившийся в Геттингене и приехавший в детстве в Россию, пользовался особым расположением Михаила Ломоносова, заведовал Главной аптекой в Петербурге, в конце жизни был избран академиком Российской академии наук.
Противогазы второй половины XIX века совершенствовались от модели к модели, пока в 1879 году американец Хатсон Хард не предложил противогаз в форме сделанной из вулканизированного каучука маски.
Фильтрующая чашеобразная маска Харда (1879)
Однако ни Хард, ни германский химик и изобретатель Бернгард Лаб не использовали в качестве фильтра активированный уголь или же использовали его только как вспомогательное средство. О сорбирующих свойствах древесного угля вспомнил в 1909 году американец Самюэль Данилевич. Фильтрующая коробка его противогаза, как и противогаза британца Джеймса Скотта, была наполнена древесным углём. Правда, кроме угля, изобретатели использовали и другие фильтры.
Приоритет Зелинского в том, что Николай Дмитриевич применил не просто древесный уголь, а уголь активированный (его производство впервые было налажено в Германии), то есть подготовленным особым способом, с повышенной адсорбционной способностью: общая поверхность пор одного кубического сантиметра активированного угля может иметь площадь до 1500 кв. метров.
Гранулы активированного угля и их вид при увеличении в 300 раз.Кроме того, Зелинский привлёк к работе инженера-технолога завода «Треугольник» Эдмонда Кумманта.
В боевых условиях даже проникновение небольшого количества отравляющего вещества, из-за неплотного прилегания маски противогаза к коже лица, становилось фатальным. Эдмонд Куммант решил задачу «прилегания маски», и его имя вполне заслуженно вошло в историю как имя полноправного соавтора противогаза. Признанием оригинальности маски Кумманта стало и то, что в 1918 году британское патентное ведомство выдало ему патент № 19587 на маску противогаза.
Противогаз Зелинского – Кумманта
Противогаз Зелинского – Кумманта испытали под руководством ученика профессора Зелинского Николая Шилова. Шилов проводил испытания в боевых условиях, причём внёс несколько важных предложений (например, послойную конструкцию угольного фильтра), позволивших усовершенствовать первоначальную конструкцию. Под руководством Шилова были организованы передвижные лаборатории по проверке противогазов и специальные курсы по обучению личного состава. При этом Шилов проводил и, так сказать, работы в противоположном направлении – он создал оригинальный прибор для распыления химических отравляющих веществ.
Наставление по использованию противогаза
За 1916-1917 годы для армии России выпустили свыше 11 миллионов противогазов Зелинского, хотя вся русская армия насчитывала лишь 6,5 миллионов человек. Русские войска были полностью обеспечены противогазами Зелинского-Кумманта. Результативность газобаллонных атак немцев снизилась настолько, что на русском фронте их прекратили уже в январе 1917г.
Противогаз Зелинского намного опережал как французские, так и британские противогазы.
Так, французский противогаз Жюля Тиссо предполагал расположение респираторной коробки весом более четырёх килограммов на спине, в качестве поглотителей Тиссо использовал едкий натр, смешанный с металлическими опилками, древесную вату, пропитанную касторовым маслом, мылом и глицерином.
Противогаз системы Тиссо
Большинство современных западных исследователей индивидуальных средств химической защиты считают, что современный противогаз своим предшественником имеет британский противогаз 1916 года. По факту это так. Более того, его модификация 1918 года дала основания признать британский противогаз лучшим в Первой мировой войне. На его основе в дальнейшем конструировались все последующие модели, включая и модели советских противогазов. Речь здесь – о качественной маске.
Британский противогаз образца 1915/16 года.Надо только учитывать, что ни французские, ни британские химики на момент создания противогаза Зелинского – Кумманта ничего не знали о возможности использования активированного угля для поглощения газообразных и парообразных отравляющих веществ различной химической природы. По просьбе британского командования российским Генштабом 27 февраля 1916 года в Лондон были отправлены 5 противогазов Зелинского – Кумманта для исследования. Британские химики не верили, что активированный берёзовый уголь может оказаться хорошим средством защиты. Когда они убедились в обратном, оказалось, что в Англии нет технологии получения качественного активированного угля. Тогда была передана и технология активизации древесных углей.
У истоков авиационного топлива
К этому времени профессор Николай Зелинский уже не занимался противогазами. В 1918–1919 годах он разработал оригинальный метод получения бензина крекингом солярового масла и нефти в присутствии хлористого и бромистого алюминия, положив научную основу высокопроизводительного производства авиационного топлива. Развивая эту тему, Зелинскому удалось улучшить качество авиационного бензина.
Новый бензин дал возможность резко увеличить мощность моторов и скорость самолетов. Самолет смог взлетать с меньшего разбега, подниматься на большую высоту со значительным грузом. Эти исследования оказали в годы Великой Отечественной войны неоценимую помощь нашей авиации. За работы по органической химии нефти и каталитических превращений углеводородов, академику Зелинскому в 1946 году была присуждена Государственная премия.
Безнравственно наживаться на человеческих несчастьях
Зелинский принципиально не хотел патентовать свой противогаз, считая, что безнравственно наживаться на человеческих несчастьях. Быть может, это произошло ещё и потому, что Зелинский чувствовал собственную ответственность за эти несчастья. Ведь Николай Дмитриевич был первым, кто разработал принципы промышленного производства хлорпикрина, применявшегося в Первой мировой войне как вспомогательное отравляющее вещество.
Заслуги Н. Д. Зелинского перед наукой и перед Родиной находят в нашей стране широкое признание. В 1929 г. Н. Д. Зелинский был избран академиком. Ему присвоены звания заслуженного деятеля науки и Героя Социалистического Труда; он награжден 4 орденами Ленина и 2 орденами Трудового Красного Знамени; он трижды лауреат Сталинской премии.
Подвижник и очень энергичный человек, свято веривший в силу науки, вместе с В.И.Вернадским в 1941 г. через Королевское и Линнеевское общества обратился с письмом к учёным Великобритании с выражением «уверенности, что союз науки и культуры двух великих государств будет всемерно содействовать скорейшему уничтожению гитлеризма».
Памятная марка почты Молдовы, посвященная великому уроженцу Тирасполя.Великий русский ученый Д. И. Менделеев много лет тому назад писал о трех службах, которые любой выдающийся ученый делает во имя Родины: первая из них - научный подвиг, вторая - это деятельность на педагогическом поприще, третья - способствовать развитию отечественной промышленности. Согласно этому завету, Николай Дмитриевич Зелинский выполнил все три службы Родине.
Российской академией наук в 1961 году учреждена премия имени Зелинского. Она присуждается за выдающиеся работы в области органической химии и химии нефти.
Ассоциация СИЗ (АСИЗ) учредила медаль имени Зелинского: дело академика продолжает активно и созидательно жить. Кроме того, АСИЗ помогает содержать
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.
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.
«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)
Музей Артиллерии в Санкт-Петербурге представляет собой огромный комплекс. Честно говоря, я ни разу не обошла полностью все его экспозиции. На самом деле это практически невозможно, поскольку его содержимое постоянно меняется. Для меня интересны маленькие выставочные экспозиции, рассказывающие о неизвестных фактах военной истории.
Таким фактом русской истории для меня стало возникновение «русского противогаза» . Оказывается, противогаз Зелинского - Кумманта, это первый в истории противогаз, способный поглощать широчайшую гамму отравляющих веществ,был разработан русским профессором Н. Д. Зелинским и технологом завода «Треугольник» М. И. Куммантом в 1915 году.
Затем эта модель была усовершенствована И. Д. Аваловым и поставлена в массовое производство. Для армии сразу было заказано 1 млн экземпляров. Это существенно изменило ситуацию на фронте.
После использования русской армии в Первой мировой войне русской модели противогаза, потери от газовых атак существенно снизились.
Кстати говоря, сначала солдатами использовались «влажные маски» пропитанные специальными веществами, а иногда даже собственной мочой. Но такие пропитки помогали лишь от определенного, слишком узкого спектра газов. К 1915 году в использовании было несколько десятков различных составов.
Перед химиками стояла задача найти универсальный адсорбент, обладающий высокой поглощающей способностью. Немцы использовали кизельгур с пемзой, смесь гашеной извести и едкого натра.
Решение российского профессора гениально просто, он предложил использовать активированный березовый или липовый уголь. Кстати говоря, уже летом 1916 года было окурено несколько сот тысяч солдат, а всего армия получила 5030660 противогазов. А с весны 1917 года уже вся армия пользовалась только ими. Остается только догадываться скольким из них он спас жизнь.
В итоге, применение именно этой технологии сделало химическое оружие неэффективным.
Все это я узнала из небольшой выставки в Артиллерийском музее, посвященной 155-летию со дня рождения Николая Дмитриевича Зелинского и его гениальному изобретению. Могу точно сказать, что это было и моим открытием.
