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
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.
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.
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.
Начало применения «вонючих бомб» или химического оружия в военных действиях связывают с атакой Германии под Ипром в 1915 году. Тогда было выпущено 170 тонн хлора, пострадало до 15 тысяч человек, погибло около 5 тысяч солдат французской армии. С первой мировой войной связано и изобретение универсального средства оружия, которое по праву принадлежит России. Это противогаз Зелинского. Принцип действия и активированный уголь из березы защищает уже которое поколение российских солдат и продолжает спасать жизни не только на войне, но и в мирное время.
Вопросы приоритета
Вопросы исторического наследия и первооткрывательства на сегодня открыты. Ведь профессор и изобретатель противогаза Дмитриевич (1861 - 1953) считал безнравственным защитить патент на свое изобретение, ведь именно он разработал методику распыления хлорпикрина - одного из отравляющих веществ империалистической войны. И если в середине XX века вопрос первенства противогаза за русским изобретением (противогаз Зелинского - Кумманта) был чисто идеологическим, сегодня он приобрел академическое значение. И считать ли венецианский костюм против чумы прототипом противогаза вопрос чисто риторический.
История защиты: военная и мирная
Есть данные, что рудокопы Древней Греции использовали маски с фильтром из высушенных трав. Арабские братья Бану Муса, выдающиеся ученые Багдада IV века, для предупреждения отравлений рабочих при рытье колодцев. Изобрели техническое устройство очень похожее на противогаз. Это была сшитая маска, с возможностью замены фильтра. И хотя были тоже сделаны из сушеных трав, они были довольно схожи с современными средствами химзащиты.
В средние века, с появлением повальных эпидемий чумы и развитием учения о миазмах (субстанции, враждебной для человека) и о контагиях (ядовитых частицах, передающихся через кожу и посредством дыхания), появляется венецианский противочумный комплект. Это плащ и перчатки, пропитанные дегтем, и «клюв», внутри которого находились растительные фильтры.
В 1799 году появился противогаз Александра фон Гумбольта, предназначенный для фильтрации и очистки рудничных газов и защите горняков.
А вот первый патент на противогаз был выдан Льюису Хаслетту в 1849 году в Кентукки, США. Предназначалось устройство для горняков, фильтром служила плотная ткань из шерсти, было предусмотрено клапанное дыхание.
При золочении куполов Исаакиевского собора в 1838 году в Санкт - Петербурге погибло 60 мастеров, их не спасли трубочные противогазы. Они были сделаны из стекла со шлангом и должны были предохранять от паров ртути. Но конструкция была не герметична, что и послужило причиной отравлений рабочих.
Уголь как адсорбент
Джон Стенгауз в 1854 году изобрел респиратор, в котором главным адсорбентом стал древесный уголь. Он представлял собой двухслойную маску, между слоями которой располагался сорбент - порошок древесного угля.
Соратник Михаила Ломоносова, академик Российской академии наук Иоганн Тобиас Ловиц предложил использование березового угля для очистки воды, защиты от гниения мяса.
Заслуга Зелинского в том, что он первый использовал в качестве поглотителя активированный уголь - уголь с увеличенной способностью адсорбции. Специальным образом подготовленный уголь имеет до 1500 кв. метров пористой поверхности на 1 кубический сантиметр.
Адсорбент плюс герметичность равно противогаз Зелинского
История создания этого средства химзащиты связана с еще одним именем, по праву ставшим вторым в названии противогаза - Эмонда Кумманта, технолога завода «Треугольник».
Британское патентное бюро выдало Эмонду Кумманту патент на изобретенную им оригинальную маску. Именно маска, плотно и герметично прилегающая к коже лица спасала от малейшего попадания отравляющих веществ на кожу.
Позиционная империалистическая война вынуждала противников искать методы ведения военных действий с применением отравляющих веществ. Главной задачей становился поиск защиты, включающей универсальные фильтры и надежную защитную маску. Именно таким средством защиты стал рассматриваемый противогаз.
Противогаз Зелинского: строение
Их было три прототипа - петроградский, московский и казенный.
Первым, в 1915 году, поступил на вооружение противогаз петроградского образца. Шлем одевался на прямоугольную коробку противогаза, имеющую два дна, размер коробки 200:80:50 миллиметров. Нижнее дно с горловиной закрывалось корковой пробкой, в верхнее впаяна такая же горловина, но более высокая. Между ними находилась металлическая сетка со слоем марли с двух сторон. Между марлевыми прокладками располагался 3-6 миллиметровый гранулированный активированный уголь. Объем фильтра составлял 700 куб. сантиметров, длина - 174 мм. Коробку защищал колпак из жести. Маска была оранжевого цвета, коробка крепилась тесьмой.
Московский образец поступил на вооружение в 1916 году и был меньшего размера с коробкой овальной формы. Объем угольного фильтра стал 1000 кубических сантиметров.
Однако апробация показывала необходимость совершенствования. И появился третий вариант противогаза Зелинского - типа Казенного противогазового завода. Он был несколько короче предыдущего, с эллиптической коробкой.
Апробация устройства
В российской армии противогаз Зелинского - Кумманта появился зимой 2016 года. За два года войны Россия изготовила более 11 миллионов штук данных средств защиты.
Апробацию противогаз Зелинского проходил в боевых условиях первой мировой войны. Испытаниями руководил ученик Н. Д. Зелинского Николай Шилов. Именно он предложил профессору многослойный угольный фильтр. Ему принадлежит и аналитическая работа по проверке эффективности работы химической защиты в передвижных лабораториях, а также организация школ для личного состава российской армии, где проводили обучение использования средства защиты - противогаз Зелинского. История доказала важность этих школ и недостаточное внимание к ним со стороны командования.
Достоинства и недостатки
Возможность очистки воздуха от разных отравляющих веществ и открытие идеального адсорбента - это безусловные открытия, которые сделал профессор Н. Д. Зелинский. Противогаз его изобретения на момент появления не имел аналогов по адсорбирующему веществу. Новый тип фильтра этого русского противогаза был не очень удобен, но эффективен.
Первый противогаз Зелинского имел и свои недостатки. К ним можно отнести следующие:
Противогазы той войны
Страны - участники империалистической войны не стояли в стороне от попыток совершенствования средств химической защиты. Французский противогаз Жюля Тиссо, например, весил более четырех килограммов, коробка располагалась на спине, а поглотителем выступал едкий натр, перемешанный с древесной ватой и металлическими опилками. Все это было пропитано мылом, глицерином и касторовым маслом.
Сегодня прототипом современного противогаза принято считать британский противогаз образца первой мировой войны. По внешнему виду он действительно больше всего похож на современный аналог. Но ни британцы, ни французы, ни немцы не использовали как поглотитель активированный уголь. Союзники России британцы в 1916 году попросили прислать им пять противогазов Зелинского - Кумманта для изучения. Химики Британии не верили в адсорбирующие свойства Но и после проверки работы этих устройств, союзники не смогли превзойти профессора Зелинского.
Занимательно еще и то, что средства защиты разрабатывались и для лошадей. Выглядело это весьма занятно.
Что получил за свое изобретение профессор
Химический комитет российской империи подал ходатайство в Особое совещание о награждении профессора за его изобретение, спасшее тысячи жизней. Однако, дело так ничем и не кончилось. Профессор Зелинский не получил ни одного рубля от правительства России за противогаз Зелинского. История профессора, не получившего патент на свой уникальный угольный фильтр, и отказавшегося от номинации на Нобелевскую премию так и закончилась. А вот его соавтор, автор запатентованной маски, Э.Куммант заключил договор с заводом «Треугольник» и получал по 50 копеек за каждую единицу изделия, отправленную военно - промышленному комитету России. Противогаз Зелинского сделал миллионером Эмонда Кумманта.
Примечательно, что в России нет ни одного памятника профессору Н.Д. Зелинскому, хотя его именем назван институт в Санкт - Перербурге.
Позиционируется, что создание противогазов началась с введением на вооружение боевых отравляющих веществ. Это ошибочное утверждение. В первую очередь средства защиты изобретались в мирных целях, а уже после их применяли на войне. Защита врачей и медперсонала, использование для защиты рабочих, вступающих в контакт с вредными веществами - вот главные приоритеты любой научной деятельности.
