Toksykologja chemicznych środków bojowych/Rozdział XIV
| <<< Dane tekstu >>> | |
| Autor | |
| Tytuł | Toksykologja chemicznych środków bojowych |
| Podtytuł | z 17 rysunkami oraz atlasem |
| Wydawca | Wojskowy Instytut Naukowo-Wydawniczy |
| Data wyd. | 1925 |
| Druk | Druk J. B. Kondeckiego |
| Miejsce wyd. | Warszawa |
| Źródło | Skany na Commons |
| Inne | Pobierz jako: EPUB  • PDF  • MOBI  Cały tekst |
| Indeks stron | |
W rozdziałach powyższych zostało szczegółowo omówione działanie trucizn używanych jako środki bojowe, lub nawet towarzyszących niektórym zjawiskom życia pokojowego. Widzieliśmy, że najsłabsze z tych środków wystarczają, aby zabić każdy żywy ustrój, o ile nie będzie on w stanie w ten czy inny sposób uniknąć tego zatrucia. Dlatego skutki pierwszych zatruć bojowych były przerażające. Przytoczę tu kilka przykładów.
Podczas pierwszego napadu gazowego dokonanego przez Niemców 22 kwietnia 1915 r. około miejscowości Ypres zapomocą fali chlorowej z 12.000 Kanadyjczyków po pięciu dniach pozostało przy życiu tylko 2.000. Według niemieckich danych napad ten spowodował 15.000 zatruć, z których 5.000 było śmiertelnych. Takiż napad niedaleko Sochaczewa na Bzurze 31. IV. 1915 r.
w wyniku dał 6.000 zmarłych natychmiast i 3.100 ciężko zatrutych strzelców syberyjskich. Użyto wtedy 12.000 butli chloru na przestrzeni 12 km. 17 października 1916 r. po użyciu 3.000 butli na froncie 11/2 km znaleziono 4.000 śmiertelnie zatrutych kozaków razem z ich końmi. 31. I. 1917 r. około Reims we Francji po użyciu na przestrzeni 9 km 18.000 butli mieszaniny chloru z fosgenem znaleziono 2.500 trupów.
Wyniki działania chemicznych pocisków są mniej zastraszające, lecz duże miny gazowe są nawet groźniejsze od fal gazowych. Tak np. udało się Niemcom zatruć w omówiony sposób 24. X. 1917 r. 600 żołnierzy włoskich przez 894 min gazowych na 1 km frontu.
Ogólna liczba zatrutych środkami bojowemi przez czas wojny światowej według Mills’a (Anglicy, Niemcy, Francuzi i Amerykanie) wynosi 506,729. Amerykanie liczą, iż 28% strat ogólnych pochodzi od zatruć.
Jednak w końcu wojny wyniki napadów gazowych stały się słabsze. Tak z ogłoszonych danych amerykańskich wynika, że z ogólnej liczby zatrutych gazami bojowemi w ostatnich czasach wojny zmarło tylko 2,5%.
Taka zmiana powstała wskutek tego, że równoległe do działań zapomocą coraz większej ilości coraz mocniejszych trucizn wzrastała też i skuteczność środków obrony i polepszały się sposoby leczenia zatrutych.
Cały przebieg rozwoju walki chemicznej może być scharakteryzowany jako stałe współzawodnictwo pomiędzy środkami niszczącemi i zabiegami ochronnemi. Każdy nowy rodzaj trucizn, zastosowany do celów bojowych, wywoływał natychmiastowe powstanie zabiegów unieszkodliwiających jego działanie. Każdy postęp w rozwoju środków ochronnych miał tylko krótkotrwałe powodzenie, ponieważ wkrótce stawał się niewystarczającym wobec nowych środków napadu. Skutkiem tego było z jednej strony powstanie prawie niezliczonej ilości proponowanych środków bojowych, a z drugiej udoskonalenie teraźniejszych środków ochronnych, przedewszystkiem masek przeciwgazowych.
Wogóle przebieg tego współzawodnictwa pomiędzy środkami walki chemicznej a obroną przeciwchemiczną można podzielić na następujące pięć okresów.
1. Okres początkowy od lipca 1914 do kwietnia 1915 r. W ciągu tego pierwszego okresu wojny walki chemicznej jeszcze całkiem nie rozpoczęto, jeżeli nie będzie się liczyło niemieckich „Ni” pocisków, które zawierały chlorek dianisidiny, wywołujący kichanie i łzawienie i francuskich granatów ręcznych, zawierających bromooctan etylu i chloroaceton, a zatem środki drażniące. Przeciwko tym środkom bojowym nie używano żadnych specjalnych zabiegów ochronnych.
2. Drugi okres, który rozpoczyna się właśnie znakomitym niemieckim napadem pod Ypres 22. IV. 1915 r., można oznaczyć jako okres fal gazowych. Jako materjał do takich fal służył z początku czysty chlor. W dalszym ciągu tak Niemcy jak Francuzi i Anglicy dodawali do chloru znacznie czynniejszy fosgen, następnie siarkowodór i chloropikrynę. W dalszym ciągu rozwoju techniki walki gazowej uznano ten sposób za niewygodny. Ostatni raz użyli go Niemcy na francuskim froncie w styczniu 1918 r. Skuteczność tego rodzaju napadów stała się stopniowo bardzo nieznaczna, wskutek udoskonalenia chemicznych pochłaniaczy, całkowicie wystarczających do zwalczania zatruć chlorem i fosgenem, lecz mniej czynnych wobec chloropikryny i wielu innych, przeważnie drażniących, środków. Skutkiem wprowadzenia takich domieszek było wynalezienie uniwersalnego pochłaniacza dla par i gazów, z węglem aktywowanym.
3. Trzeci okres jest okresem pocisków gazowych. Zamiast mało czynnych pocisków ze środkami drażniącemi początkowego okresu, zaczęło używać pocisków napełnionych niebezpiecznemi truciznami, a z drugiej strony i owe środki drażniące udoskonalono do takiego stopnia, iż stały się one już bardzo skuteczną bronią, jak to można wnioskować z danych o teraźnieszych środkach odruchowych omówionych w rozdziale XI. Pociski napełnione truciznami rzucano nietylko z dział lecz również ze specjalnych przyrządów — miotaczy (miotaczy bomb), a w dalszym ciągu wojny z samolotów, co spowodowało znaczne powiększenie skuteczności tego rodzaju walki chemicznej, który też zastąpił zupełnie używanie fal gazowych. Początkiem skutecznego używania pocisków gazowych, napełnionych mocnemi truciznami (fosgenem i palitem), były niemieckie pociski z palitem (VI. 1915) a później (I. 1916) francuskie pociski z akroleiną, fosgenem i vincennitem. Miotacze i duże bomby napełnione truciznami wprowadzili Anglicy w 1917 r.
W ciągu tego okresu spotykamy się, również jak w okresie fal gazowych, z dwoma podokresami. Z początku używano pewnego czynnego środka w czystym stanie, a następnie dodawano do niego cały szereg domieszek. Takie mniej więcej skomplikowane mieszaniny służą obecnie jako materjał do napełniania pocisków i min. Znaczenie tych domieszek nie zawsze jest jednakowe. W jednych wypadkach są one potrzebne, aby zapobiec rozkładowi zasadniczej trucizny przy przechowaniu, a w drugich, żeby zmienić warunki napastliwości, przedewszystkiem drogą przenikania tych drażniących domieszek przez pochłaniacze, w trzecich nareszcie takie mieszaniny okazują się mocniejszemi od zasadniczego składnika na podstawie jeszcze mało znanych praw synergizmu. Taki sam skutek jak przy użyciu skomplikowanych mieszanin osiągano przez jednoczesne używanie pocisków napełnionych rozmaitemi truciznami. Taki sposób strzelania Niemcy nazywali „Buntschiessen” z powodu oznaczania pocisków gazowych kolorowemi krzyżami.
Dlatego teraźniejsze zatrucia bojowe tylko w wyjątkowych wypadkach będą czystemi wypadkami działania tej lub innej trucizny. Zwykle będziemy mieli do czynienia ze skomplikowanemi skutkami zatruć nieznanemi mieszaninami, co w znacznym stopniu utrudnia leczenie oraz wynalezienie odpowiednich środków ochrony.
Obecność w składzie takich mieszanin mocnych środków drażniących miała za skutek dalsze skomplikowanie budowy maski przeciwgazowej, która musi teraz ochraniać również i oczy, a zdolność subtelnych drażniących proszków (sternitów) do przedostawania się przez pochłaniacze z węglem spowodowała dążenie do zastąpienia maski z pochłaniaczem przez ten lub inny aparat izolacyjny.
Co się tyczy środków duszących i drażniących omówiony okres trwał aż do końca wojny. W przyszłości można spodziewać się tylko zamiany stosunkowo niewielkich pocisków artyleryjskich na duże bomby rzucane z samolotów.
4. Czwarty okres jest okresem używania iperytu jako trucizny, przeciwko której są bezskuteczne wszystkie zwykłe środki ochronne, ponieważ działa ona na całą powierzchnię skóry, przy równoczesnem mocnem działaniu na oczy i narządy oddechowe. Iperyt jako materjał do napełniania pocisków był wprowadzony przez Niemców w r. 1917 (12.VII). W dalszym ciągu stał się on jedną z najważniejszych trucizn bojowych, „królem gazów”, dla wszystkich uczestników wojny światowej. W czasie ostatniej wojny nie został wynaleziony jeszcze żaden środek przeciwko powstaniu oparzeń iperytowych.
5. Powojenny okres może być nazwany okresem dymów bojowych. Trujące dymy bojowe będą prawdopodobnie najskuteczniejszą chemiczną bronią przyszłości. Toksykologiczne ich właściwości, jak również środki zapobiegawcze przeciwko zatruciom dymami, są jeszcze całkiem nieznane. Jedynym zabiegiem ochronnym było dodanie do zwykłego pochłaniacza warstwy komprymowanej bawełny, jako filtru posiadającego czysto mechaniczne znaczenie.
Ciekawe jest, że przez cały czas wojny, pomimo wytężonej pracy laboratorjów całego świata, nie znaleziono prawie żadnej nowej trucizny, jeżeli nie liczyć luizytu. Jest to z jednej strony dowodem wyczerpania prawie że w najwyższym stopniu pomysłów, powstających na tle rozwoju chemji syntetycznej a również i toksykologji, z drugiej zaś strony musi to być do pewnego stopnia dowodem, że pomimo całej nowości walki chemicznej nie należy oczekiwać zbyt łatwego wynalezienia jeszcze mocniejszych od istniejących trucizn. Postęp w tym kierunku zależy raczej od wykorzystania znanych właściwości już istniejących substancyj, t. j. od naukowego rozwoju chemji toksykologicznej.
Zabiegi stosowane do zwalczania zatruć środkami bojowemi można podzielić na zabiegi charakteru zbiorowego czyli masowego i na zabiegi indywidualne. Zabiegi pierwszego rodzaju nie miały wielkiego powodzenia z powodu małej skuteczności lub też z powodu nieużyteczności ich do celów wojennych. Do takich zbiorowych zabiegów ochronnych należą: zwalczanie fal gazowych przy pomocy zapalania szeregu stosów z łatwopalnego materjału, co stosowali Rosjanie z dość marnemi wynikami i specjalne schroniska dla rannych i zatrutych, zabezpieczone od zewnętrznego powietrza przez wilgotne korty, napojone płynem absorbującym jadowite pary i gazy, używane przez Amerykanów i Anglików, lub jeszcze skuteczniejsze francuskie schroniska z filtrami z dużej warstwy ziemi, a w niektórych wypadkach z prawdziwemi pochłaniaczami większych rozmiarów. W przyszłości takie masowe schroniska mogą stać się bardzo skuteczne do ochrony cywilnej ludności w razie napadu na miasta eskadr lotniczych.
Do celów wojennych okazały się użyteczne wyłącznie środki o charakterze obrony indywidualnej.
W tym celu używane były maski przeciwgazowe, aparaty izolacyjne i specjalne ubrania przeciwgazowe.
Najważniejszą rolę odgrywały maski przeciwgazowe, których stopniowe udoskonalenie stało się właśnie w ostatnich okresach wojny przyczyną znacznie mniejszej zabójczości chemicznych środków bojowych.
Pierwotną postacią masek przeciwgazowych był woreczek z kilku warstw merli, napojony alkalicznym rozczynem tiosiarczanu sodu. Takich masek używano już od czasu pierwszych fal chlorowych. Z początku taki woreczek zakrywał tylko usta i nos, następnie przyjął on postać dużego worka pokrywającego całą głowę, zrobionego z odpowiedniego materjału (flaneli napojonej tiosiarczanem). Dla oczu były zrobione odpowiednie okienka z szybkami ze szkła lub miki. Dalszy postęp polegał po pierwsze na udoskonaleniu postaci samej maski, a po drugie na użyciu coraz bardziej skomplikowanych mieszanin absorbujących, zależnie od zastępowania czystego chloru przez mieszaninę chloru z fosgenem i chloropikrynę, jak również od powstania trzeciego okresu walki bombardowania pociskami gazowemi, zawierającemi mocne środki drażniące.
Jako przykład takich stosunkowo prostych masek, które nie posiadały ani zaworów wydechowych ani specjalnych pochłaniaczy, mogą służyć angielski PH Helmet (1915) i francuska maska M 2. W PH Helmet flanela była napojona, oprócz zasadowego rozczynu tiosiarczanu z domieszką gliceryny, jeszcze fenolanem sodu i hexametylentetraminą (urotropina (CH2)6(NH2)4), żeby zapobiec zatruciom fosgenem.
Francuska maska M 2 składała się z 20 warstw gazy napojonej „gréasène” i 20 warstw napojonych „complexène”. Gréasène jest mieszaniną 50% oleju rycynowego, 42% spirytusu, 6% gliceryny i 2% sody żrącej. Complexène jest mieszaniną 33% urotropiny, 32% gliceryny, 30% siarczanu niklu i 5% sody rozpuszczonych w wodzie. Amerykanie, którzy w pierwszym okresie używali również masek M 2, zastąpili warstwy napojone „complexène” przez 10 warstw napojonych siarczanem niklu i węglanem sodu i 20 warstw napojonych urotropiną i zmniejszyli liczbę warstw z „gréasène” z 20 na 10.
W dalszym ciągu pod wpływem konstrukcji masek używanych przez Niemców powstały typy masek ze specjalnym pochłaniaczem, niezależnym od maski właściwej. Oprócz niemieckich masek, które od początku miały tę postać, oddzielne pochłaniacze posiadały angielski box respirator, francuska maska Tissot’a, nowa amerykańska maska i rosyjskie maski Kumanta-Zielińskiego i typu Instytutu Górniczego. Jest to prawdopodobnie typ, który pozostanie również zasadniczym typem na przyszłość.
W maskach tego typu maska właściwa jest zrobiona z nieprzenikalnego i jak najbardziej odpornego materjału — skóry, gumy, przepojonej gumą czy smołą tektury i szczelnie przylega do twarzy. Powietrze wdychane dostaje się przez specjalny przyrząd — pochłaniacz tego lub innego gatunku. Wydychane powietrze w maskach używanych przez Niemców wychodzi znowu przez ten sam pochłaniacz, w innych, więcej udoskonalonych, przez specjalny zawór wydechowy. W wielu wypadkach, np. w angielskim box respirator i w masce amerykańskiej oddech musi być wykonany wyłącznie przez usta, co z wielu punktów widzenia jest bardzo niewygodne. Tych wad pozbawiona jest francuska maska Tissot’a i maska A. R. S. Pochłaniacz zależnie od typu maski albo bywa bezpośrednio połączony z maską np. w maskach niemieckich albo też zapomocą rury gumowej.
Zasadniczą częścią teraźniejszych masek jest właśnie pochłaniacz — naczynie blaszane, zawierające tę lub inną masę absorbującą. Pod względem składu tej masy pochłaniacze podzielić można na dwa zasadnicze rodzaje: pochłaniacze ze środkami chemicznemi i pochłaniacze z węglem aktywowanym. Pierwszego rodzaju pochłaniacze są czynne tylko wobec odpowiedniego rodzaju trucizn, pochłaniacze zaś drugiego rodzaju są prawie uniwersalne. Dlatego pochłaniacze chemiczne mają teraz znaczenie tylko w wyjątkowych wypadkach, jak np. pochłaniacze z hopkalitem przeciwko zatruciom CO.
Do czasu wprowadzenia węglowych pochłaniaczy lub raczej do wynalezienia odpowiednich sposobów aktywacji węgla, używano wszędzie chemicznych pochłaniaczy, częściowo z domieszką nieaktywowanego węgla. Używanie węgla jako środka pochłaniającego rozpoczyna się od roku 1916 w postaci niemieckiego trójwarstwowego pochłaniacza, zawierającego oprócz węgla jeszcze chemiczne środki jak węglan potasu i urotropinę. Równocześnie prawie powstała rosyjska maska Kumanta-Zielińskiego z pochłaniaczem z czystego węgla. Aktywację węgla wprowadzili Niemcy w r. 1916.
Pochłaniacze chemiczne muszą zawierać dość złożone mieszaniny, żeby być w stanie przeciwdziałać nawet najpospolitszym środkom bojowym. Ponieważ pierwszym z tych środków był właśnie chlor, a w ciągu dalszego rozwoju walki chemicznej używano przeważnie kwaśnych substancyj lub takich, z których powstawały kwasy wskutek hidrolizy, zasadniczemi składnikami tych materjałów były po pierwsze tiosiarczan jako środek niszczący chlorowce, a po drugie zasady: wodorotlenek sodu, wapno sodowane, węglan sodu i węglan potasu. Tych środków używano w postaci domieszek do węgla drzewnego (w maskach niemieckich i rosyjskich) lub też drogą napojenia pumeksu i ziemi okrzemkowej (również w starych maskach niemieckich). Kiedy do chloru dołączył się fosgen, palit i superpalit, to pochłaniacze okazały się niewystarczające. Dlatego użyto nowych domieszek mianowicie sulfanilanu sodu, fenolanu sodu i przedewszystkiem urotropiny. Chloropikryna spowodowała dołączenie siarczynu sodu, mydła i oleju rycynowego. Kwas pruski był zwalczany przy pomocy soli niklu. Organiczne pochodne arsenu i arseniak próbowano zwalczać zapomocą nadmanganianu potasu.
Te rozmaite środki były albo podzielone pomiędzy kilku warstwami, z których składał się pochłaniacz, lub też tworzyły jednolite skomplikowane mieszaniny.
Mimo to, wobec wielkiej ilości środków bojowych i wyraźnej chemicznej bierności przeważnej części nowych środków drażniących, pochłaniacze chemiczne bardzo prędko stałyby się niewystarczające, gdyby nie były zastępowane przez znacznie wygodniejsze pochłaniacze z węgla aktywowanego lub skombinowane pochłaniacze.
Węgiel jako pierwiastek jest znany w trzech allotropnych postaciach: krystaliczna czyli djament, trwała, amorficzna — grafit i łatwo paląca się, amorficzna postać — zwykły węgiel, który powstaje w razie niezupełnego spalania organicznych substancyj. Ostatnia postać węgla, przedewszystkiem węgla otrzymanego przez spalanie krwi, kości i w nieco mniejszym stopniu materjałów roślinnych, posiada wyraźne właściwości mocnego środka absorbującego. Stosownie do tego używano oddawna węgla w technice (w cukrowniach, gorzelniach) do odbarwiania i pozbawiania zapachu rozmaitych płynów. Okazuje się, że w nie mniejszym stopniu węgiel jest zdolny do absorpcji z przedmuchiwanego przezeń powietrza całego szeregu domieszek, znajdujących się w stanie gazu lub par. W odpowiednich warunkach absorbuje on nawet wszystkie gazy, zatrzymując je tak mocno, iż taka absorpcja okazała się najskuteczniejszym zabiegiem celem otrzymania najdoskonalszej próżni w rurach roentgenowskich lub naczyniach Dewara.
Trzeba jednak zauważyć, że takie właściwości posiada nie każdy węgiel i że zwykły węgiel kowalski, a w większym jeszcze stopniu węgiel kamienny, są prawie zupełnie pozbawione tych cech. Dlatego do pochłaniania używano specjalnych gatunków węgla, przeważnie węgla pochodzenia zwierzęcego, oczyszczonego kwasami i powtórnie ogrzewanego. W ciągu ostatnich lat wojny (1917 — 1918 r.) jak również po wojnie wyjaśniło się jednak, że absorbujące właściwości węgla są zależne od całego szeregu specjalnych warunków. Najważniejszym z tych warunków jest temperatura, w której rozkłada się ogrzewana organiczna substancja. Jeżeli ten rozkład wykonano poniżej 600°C, powstały węgiel przybiera właściwości węgla aktywnego, wyżej od 600°C przybiera on cechy węgla inaktywnego, podobnego do grafitu.
Aktywny węgiel posiada wyraźną zdolność do absorbowania gazów i łatwo się utlenia. Dlatego jako materjał do pochłaniaczy węgiel będzie tem lepszy, im mniejsza jego część będzie w stanie inaktywnym.
Po drugie węgiel musi być czysty, t. j. nie zawierać żadnych domieszek, które obniżają jego właściwości absorbujące. Pierwotny węgiel, tak powstały przez spalanie materjałów organicznych, jak również węgiel kamienny, zawsze zawiera oprócz pewnej ilości składników mineralnych (popiołu), znaczną domieszkę organicznych związków, przeważnie rozmaitych węglowodorów. Przy spalaniu tych węglowodorów w temperaturze wyżej 600° powstają duże ilości inaktywnego węgla. Taki skład posiada zwykły koks. Domieszka węglowodorów w znacznym stopniu obniża absorbujące właściwości węgla, który w razie znacznej ich zawartości może stać się zupełnie nieczynny. Takim właśnie nieczynnym pierwotnym węglem jest węgiel kamienny i zwykły węgiel kowalski, otrzymany przez spalanie drzewa przy niewystarczającym dopływie powietrza. Celem otrzymania z pierwotnego węgla dobrego węgla absorbującego trzeba go aktywować, do czego istnieje cały szereg zabiegów. Zabiegi te polegają na usunięciu tych szkodliwych domieszek lub na spalaniu ich w taki sposób, żeby nie powstał bardzo niepożądany inaktywny węgiel. Równocześnie z aktywacją osiągano odpowiednie fizyczne właściwości węgla, który, żeby służyć do napełniania pochłaniaczy, musi być dość twardy i nie dawać znacznych ilości pyłu, oraz niezależnie od tego musi posiadać o ile możności jak największą powierzchnię czynną, co zależy od budowy wyjściowego materjału. Co do tego materjału to Niemcy używali wyłącznie węgla z drzewa gatunków iglastych (sosny i świerka), a Rosjanie przeważnie z brzozy. Amerykanie dążyli do otrzymania możliwie najtwardszych tkanek roślinnych i używali prawie wyłącznie węgla z łupin orzechów kokosowych, odrzuciwszy bardzo prędko drzewo czerwonej limby (Juniperus virginiana, zwykły materjał służący do wyrobu ołówków). Aktywację wykonywano wogóle trzema zasadniczemi sposobami: 1) przez ogrzewanie pierwotnego węgla w prądzie powietrza do 350° — 450°, 2) przez ogrzewanie go w strumieniu pary wodnej w temperaturze 800° — 1000°, 3) przez ogrzewanie w strumieniu CO2. Niemcy, a następnie i inne państwa stosowali też napajanie drzewa przed zwęgleniem rozczynem chlorku cynku, który następnie usuwano kwasem solnym. Po aktywacji, nawet z tak marnego materjału jak drzewo gatunków iglastych, otrzymano bardzo dobry produkt.
Żeby zilustrować właściwości teraźniejszych gatunków węgla aktywowanego przytaczamy odpowiednią tabliczkę.
W warunkach przepuszczania strumienia powietrza zawierającego 0,1% odpowiedniego środka bojowego z szybkością 500 cm3 na 1′, przez warstwę węgla grubości 10 cm i w temperaturze 10°, obserwowano zupełne zatrzymanie trucizny przez pochłaniacz w ciągu następującego czasu.
Właściwości absorbujące rozmaitych gatunków węgla aktywowanego (według Fries i West’a)
|
Węgiel z łupin orzechów kokosowych
|
Impregnowany (ZnCl2) węgiel z łupin orzechów kokosowych
|
Angielski węgiel drzewny
|
Niemiecki węgiel drzewny z (ZnCl2)
|
| Chloropikryna | 620′ | 400′ | 70′ | 90′ |
| Fosgen | 310′ | 700′ | 90′ | 320′ |
| Kwas pruski | 27′ | 70′ | 18′ | 16′ |
| Arseniak | 30′ | 400′ | 4′ | 1′ |
| Chlorek cyjanu | 75′ | 70′ | 5′ | 110′ |
| Superpalit | 70′ | 190′ | 30′ | 120′ |
| Chlor | 420′ | 510′ | — | — |
Stąd możemy wnioskować, iż aktywowany węgiel daje dobrą ochronę właśnie przeciwko takim środkom jak chloropikryna, dla których użyteczność pochłaniaczy chemicznych jest bardzo wątpliwa.
Działanie węgla aktywowanego nie jest jednak nieograniczone. Odpowiednio do każdego stężenia pewnej domieszki do powietrza ustala się określona równowaga i po pochłonięciu pewnej ilości tej domieszki pochłaniacz przestaje być czynnym.
Ilość pochłanianej substancji, jak również czas, w ciągu którego pochłaniacz pozostaje czynny, są zależne od stężenia domieszki, właściwości danego węgla, temperatury powietrza, zawartości pary wodnej w powietrzu i przedewszystkiem od właściwości danego środka bojowego, czy też innej pochłanianej substancji. Węgiel, nasycony w mocnem stężeniu pewnej substancji, w warunkach mniejszego jej stężenia lub zupełnego jej braku w powietrzu może stać się nawet źródłem jej parowania. Wskutek tego węgiel nasycony pewnym środkiem może być w znacznym stopniu oczyszczony przez długotrwałe przedmuchiwanie czystego powietrza.
Ze względu na takie wady pochłaniaczy węglowych, materjał używany do napełniania niemieckich, angielskich, amerykańskich i częściowo rosyjskich pochłaniaczy (maska Instytutu Górniczego) składał się oprócz węgla jeszcze z innych substancyj. Celem dodawania tych substancyj było niszczenie lub neutralizowanie pochłanianych przez węgiel środków bojowych. Niemcy używali w tym celu pochłaniaczy złożonych z trzech warstw: pierwsza ze specjalnego gatunku pumeksu (diatomit) napojonego węglanem potasu, druga z aktywowanego węgla i trzecia z pumeksu napojonego urotropiną. W angielskich i amerykańskich pochłaniaczach ostatniego typu aktywowany węgiel był zmieszany z ziarnkami specjalnego gatunku wapna sodowanego, zabarwionego na czerwono-bronzowo wskutek domieszki nadmanganianu. Amerykańska mieszanina tego rodzaju składa się z 45% wapna (Ca (OH)2), 14% cementu, 6% ziemi okrzemkowej, 1% wodorotlenku sodu i 34% wody. Po wysuszeniu ziarnek otrzymanych z tej mieszaniny uwilgotniano je 15% rozczynem nadmanganianu sodu. Rosyjskie pochłaniacze zawierały zwykle wapno sodowane w stosunku 3 — 4 części na 1 część węgla. Treścią działania tych domieszek było utlenianie trucizn bojowych przez nadmanganian i neutralizacja kwasów przez wapno lub węglan potasu.
Pomimo swego znaczenia jako najlepszy środek zapobiegawczy przeciw zatruciom bojowym, maski przeciwgazowe nie mogą jednak być uważane za rzecz zupełnie obojętną dla czynności ustroju ludzkiego. Każdy pochłaniacz, jako aparat filtracyjny, przedstawia pewien opór dla przedmuchiwania przez niego powietrza. Ten opór waha się od 4,5 aż do 22 mm Hg. (najmniejszy w niemieckich „Leichtatmer“ i największy w rosyjskim pochłaniaczu Instytutu Górniczego). Wskutek tego praca mięśni oddechowych podnosi się w znacznym stopniu w chwili wdechu, jeżeli wydychane powietrze jest skierowane przez samodzielny przewód wydechowy, lub również w czasie wydechu, jak to było w maskach starego typu, pozbawionych samodzielnego pochłaniacza i jak to pozostało w niemieckich maskach. Zawór wydechowy masek nowego typu potrzebuje również pewnej przewagi ciśnienia dla swojej czynności i dlatego zamiast bezwzględnie biernego normalnego wydechu mamy zawsze nienormalny czynny wydech. Dlatego każdy człowiek po pewnym czasie używania maski zawsze odczuwa zmęczenie mięśni oddechowych, przeważnie przepony (tępy ból w dołku), jeżeli nie będzie specjalnie wytrenowany w noszeniu maski. Te niewygody jeszcze powiększają się w tych wypadkach, gdzie oddech odbywa się wyłącznie przez usta i do tego jeszcze przez specjalny przyrząd, który trzeba trzymać wargami (jak np. w angielskim box respirator i podobnym do niego rodzaju amerykańskiej maski). Taki przyrząd zwany ustnikiem, jak również sciskacz nosa z nim połączony, są niestety wadami trudnemi do uniknięcia we wszystkich wypadkach, gdzie maska nie jest bezwzględnie szczelna i gdzie pochłaniacz przedstawia znaczniejszy opór. Inaczej w chwili wdechu zewnętrzne zatrute powietrze dostawałoby się do dróg oddechowych prędzej przez szparę pomiędzy brzegiem maski a twarzą niż przez warstwy absorbujące pochłaniacza. Obecność tego ustnika powoduje ślinienie i czyni rozmowę niemożliwą. Zatkanie nosa jest też bardzo nieprzyjemne, ponieważ w normalnych warunkach oddech wykonywa się właśnie przez przewody nosowe. Prócz tego pozbawia ono powonienia, które może w pewnych wypadkach ostrzec o uszkodzeniu maski. Utrudnienie warunków oddechu jest jeszcze większe w tych wypadkach, gdzie budowa maski powoduje wzrost tak zw. szkodliwej przestrzeni. Szkodliwą przestrzenią nazywano wogóle objętość dróg oddechowych — skomplikowanej postaci kanału znajdującego się pomiędzy pęcherzykami płucnemi a atmosferą zewnętrzną. W chwili wydechu przestrzeń ta zostaje napełniona wydychanem powietrzem, zawierającem mniej tlenu a znacznie więcej kwasu węglowego niż wdychane atmosferyczne powietrze. W normie szkodliwa przestrzeń tworzy nie więcej od 30% ilości powietrza wdychanego w razie spokojnego oddechu (powietrza oddechowego = 500 cm3, więc = mniej więcej 150 cm3) i tylko 4% pojemności życiowej płuc — ilości powietrza, które może być nabrane do płuc w razie mocniejszego wdechu i wypędzone z nich przez najmocniejszy wydech. W maskach omówionego typu do tej normalnej szkodliwej przestrzeni dołącza się cała objętość maski i pochłaniacza, co niechybnie spowoduje podniesienie zawartości CO2 we wdychanem powietrzu, a przez to podniesienie ilości powietrza wdychanego w ciągu jednej minuty. W normie człowiek wykonywa w ciągu 1′ od 18 do 20 ruchów oddechowych i wdycha razem około 500 cm3 powietrza, więc około 10 litrów na 1′. W razie znacznie wzmożonego oddechu ilość potrzebnego powietrza podnosi się aż do 60 i nawet 100 litrów na minutę. Przyczyną tego wzmożenia oddechu jest przedewszystkiem nagromadzenie kwasu węglowego we krwi, które wzrasta równolegle do pracy mięśni. Każda inna przyczyna, która wywołuje takie podniesienie zawartości CO2, będzie sprowadzała takie same wzmożenie oddechu. Dlatego nieprawidłowo zbudowana maska nawet w czasie spokoju będzie potrzebowała wzmożonego oddechu, a w razie najmniejszej pracy fizycznej bezwzględnie spowoduje wyraźną duszność i zmęczenie mięśni oddechowych.
Dlatego nic dziwnego, że obok masek z pochłaniaczami filtrującemi od początku wojny gazowej marzono o innym sposobie rozwiązania tego zadania, mianowicie o aparatach izolujących.
Zasadę aparatów izolujących t. j. długotrwały oddech tą samą ilością powietrza już omówiono w rozdziale VIII (str. 153).
Główne składowe części takich aparatów są: źródło tlenu, przyrząd do usuwania kwasu węglowego i przyrządy mechaniczne do podtrzymywania stałego obiegu powietrza i ustalania odpowiednich warunków ciśnienia. Źródło tlenu stanowi w przeważnej większości przyrządów stalowe naczynie zawierające skomprymowany do 150 — 200 atmosfer tlen (w niektórych starych przyrządach powietrze). Tylko w stosunkowo nielicznych aparatach jako źródło tlenu służy oksylit (Na2O2), czyli nadtlenek sodu i w takim razie uzupełnianie użytej ilości tlenu i usunięcie powstałego CO2 odbywa się zapomocą tegoż samego przyrządu. Naczynie ze skomprymowanym tlenem musi być zaopatrzone w tak zw. redukcyjny wentyl — przyrząd obniżający ciśnienie tlenu wychodzącego z naczynia do 4 — 6 atmosfer. Naczynie musi być połączone również z manometrem, wskazującym stopień ciśnienia w naczyniu, względnie obecny zapas tlenu. Do pochłaniania CO2 służą specjalne pochłaniacze potasowe, o dość złożonej budowie, przez które przepływa stały strumień zawartego powietrza. Takie pochłaniacze przedstawiają wogóle dość znaczny opór nie mniejszy niż pochłaniacze masek przeciwgazowych. Do zwalczania tego oporu w aparatach pierwotnego typu służył czynny wydech noszącego przyrząd. W nowszych konstrukcjach zastosowano t. zw. inżektor, przyrząd, który działa dzięki ciśnieniu tlenu w omówionem wyżej naczyniu, względnie wentylu redukcyjnym. Stosownie do tego, takie przyrządy izolacyjne są połączone albo z szczelnie zamkniętym hełmem, podobnym do używanego w aparatach dla nurków, albo z ustnikami podobnemi do omówionych wyżej przy opisie budowy masek. Do regulacji ciśnienia, jak również celem podtrzymania stałości składu wdychanego powietrza służą worki z nieprzenikalnego dla powietrza materjału, zwykle dwa: jeden dla oczyszczonego wdychanego, drugi dla zawierającego nadmiar CO2 wydychanego powietrza. Rozdzielenie tych dwóch gatunków powietrza osiągnięto przez system zaworów.
Z bardzo licznej ilości przyrządów tego rodzaju używano do celów wojennych stosunkowo niewielu, mianowicie w Niemczech aparatów Draeger-Tübena (bez hełmu) i Draegera HSS (Heeres Sauerstoff Schutzgerät); we Francji aparatu Tissot’a; w Anglji aparatu Proto (Fleuss-Davis); w Stanach Zjednoczonych samoczynnego aparatu „Paul”. Powojenne konstrukcje, używane w górnictwie, podległy całemu szeregowi udoskonaleń i są wogóle użyteczniejsze od starych typów.
Z punktu widzenia toksykologicznego, jak również fizjologicznego, aparaty izolacyjne posiadają bezwątpienia przewagę w porównaniu z najlepszemi maskami przeciwgazowemi, ponieważ czynność ich jest zupełnie niezależna od składu otaczającego powietrza. Na specjalną uwagą zasługują najnowsze samoczynne przyrządy, w których czynność aparatu jest niezależna od ruchów oddechowych i w razie użycia hełmu oddech odbywa się w zupełnie normalnych warunkach. Jednak i te aparaty posiadają swoje wady, z których najważniejszą jest trudność dostatecznej wentylacji hełmu, w którym łatwo gromadzi się nadmiar CO2, jak również trudność uszczelnienia przyrządu. Dlatego nawet tego rodzaju przyrządy są dalekie od doskonałości.
Oprócz tego są to bardzo kosztowne, ciężkie, skomplikowane aparaty, które obniżają zdolność do walki żołnierzy w znacznie większym stopniu niż maski przeciwgazowe. Z tego powodu trudno przypuścić, żeby kiedyś znalazły one szersze rozpowszechnienie i zastąpiły teraźniejsze maski.
Patologia i terapja zatruć bojowych jest olbrzymim, samodzielnym działem, który nie może być rozpatrywany w tym podręczniku. Musimy dlatego poprzestać tylko na pewnych zasadniczych wskazówkach.
Tak w zatruciach wogóle jak również w zatruciach bojowych działanie trucizn na ustrój powstaje z taką szybkością, iż wszelkie zabiegi skierowane do zobojętnienia lub zniszczenia odpowiedniej trucizny w sposób chemiczny nie osiągają zwykle celu. I tak zawiodły całkiem próby zapobiegania oparzeniom iperytowym zapomocą środków dość szybko utleniających iperyt w probówce. Z tego powodu leczenie już powstałych zatruć pozostaje czysto symptomatycznem.
Takie symptomatyczne leczenie w razie najniebezpieczniejszych zatruć środkami duszącemi, lub temi z ogólnie trujących, które wywołują paraliż ośrodka oddechowego, musi być przedewszystkiem skierowane na podtrzymanie oddechu. Jako wskaźnik niedostateczności oddechu służy sinica i ataki duszności. Jako prawie uniwersalny środek w takich wypadkach uważają obecnie terapię tlenową.
Równocześnie wielkiem niebezpieczeństwem grozi porażenie serca i zmiana składu krwi, które zwalczano oprócz zwykłych zabiegów, przez obfite puszczanie krwi i dostarczanie wielkich ilości wody w postaci napojów. Dożylne wlewania są wątpliwym i w pewnych wypadkach nawet szkodliwym zabiegiem. Wobec zwykle obniżonej wrażliwości ośrodka oddechowego, środków narkotycznych, przede wszystkiem morfiny, lepiej jest, o ile można, unikać.
Zatrucia mocnemi stężeniami środków drażniących pod względem porażeń dróg oddechowych nie bardzo się różnią od zatruć środkami duszącemi typu chloru. Dlatego ogólny charakter zabiegów jest ten sam. Do zwalczania bólu i podniesionej wrażliwości powierzchni alarmowej najużyteczniejsze jest zastosowanie kokainy, stowainy i t. p. środków w połączeniu z następnem zwykłem leczeniem ostrych nieżytów zapomocą inhalacji rozpylanych zasadowych rozczynów. Podrażnienia i nieżyt spojówki oka wymagają zwykle tylko przemywania 2% rozczynem dwuwęglanu sodu lub boraksu i pary kropli 3% rozczynu kokainy. W razie stalszych uszkodzeń wskazane jest użycie kropli cynkowych (1/500 ZnSO4 w rozczynie kwasu bornego lub wodzie).
Najtrudniejszem zadaniem, nawet przy nieznacznych stopniach zatrucia, jest zwalczanie oparzeń iperytowych. Przedewszystkiem z początku należy unikać jakichkolwiek maści zawierających tłuszcz lub waselinę, które zwykle powodują tylko rozszerzenie się oparzonej przestrzeni na całą wysmarowaną powierzchnię. Najlepszym zabiegiem jest natychmiastowe usuwanie płynu z bąbli, który zawsze zawiera ślady iperytu i pudrowanie oparzonej skóry jakimś antyseptycznym proszkiem. Niezłym środkiem jest też płyn Dakina, przedewszystkiem w pierwszych chwilach po oparzeniu. Płyn ten jest mieszaniną równych części nasyconych rozczynów podchloranu sodu i kwasu bornego.
W razie zatruć kwasem pruskim i zaczadzenia jedynym racjonalnym zabiegiem jest oddech tlenem, a w wypadkach osłabienia lub zaniku ruchów oddechowych sztuczny oddech.
Nadzieje skutecznego zwalczania zatruć bojowych zapomocą specjalnych zabiegów, jak np. dożylne wstrzykiwanie mocnych rozczynów cukru gronowego celem zwalczania toksycznego obrzęku płuc, używanie w tymże celu wlewań rozczynu chlorku wapnia lub rozczynu dwuwęglanu sodu, zawiodły zupełnie. Z drugiej zaś strony nie podlega wątpliwości skuteczność puszczania krwi w razie powstania wyraźnej sinicy. Jest to jeden z najważniejszych zabiegów ratowniczych.
Ponieważ skutki zatruć zwierząt chemicznemi środkami bojowemi bardzo mało się różnią od objawów obserwowanych u ludzi, przeto w czasie pokoju możemy nawet spodziewać się dodatnich wyników badań w zakresie terapji doświadczalnej, które niestety obecnie są prawie że ledwie rozpoczęte.
