Недра земли создали не только огромные подземные резервуары природного газа – его запасы хранятся и в более компактном виде. В холодных регионах и под дном океана, где гидростатическое давление доходит до 250 атмосфер, происходит соединение газа с пластовой водой и образуется твердое вещество – газогидрат. В небольших объемах находится огромное количество природного топлива, в связанном виде газ уменьшается до 220 раз.

Происхождение природного газа

Сотни миллионов лет назад на месте сегодняшних материков плескался океан. Погибшие обитатели водной стихии падали на дно и превращались в ил. Они не могли разлагаться, поскольку там не было ни воздуха для окисления, ни бактерий, вызывающих гниение. Движение земной коры способствовало погружению этих масс все дальше вглубь. Высокое давление и температура вызывали химические реакции, при которых углерод органических остатков соединялся с водородом, и образовывались новые вещества – углеводороды.

Если давление и температура были не очень высокими, получались высокомолекулярные жидкости, которые со временем превратились в нефть. Когда эти параметры достигали больших величин, образовывались низкомолекулярные газы.

Соединения покрывались осадочными породами и оказались глубоко под поверхностью земли. Геологи находят эти полезные ископаемые на глубине от одного до шести километров.

Существует и другая теория образования природных газов. Некоторые ученые считают, что углеводороды в результате тектонических движений постепенно поднимаются наверх, где давление не так велико, и образуют большие скопления нефти и

Земные породы не монолитны – в них есть мелкие трещины и поры. Газообразные вещества заполняют эти пустоты, поэтому природный газ есть не только в , но и в камнях, находящихся на большой глубине.

Свойства природного газа

Природный газ не обособленное вещество – это смесь разных компонентов, основной из которых – метан.

Невозможно найти два абсолютно идентичных образца из разных месторождений: в каждом из них состав индивидуален.

Для его образования были использованы разные органические остатки, условия протекания химических реакций тоже не были одинаковыми.

Ни один ученый не сможет дать вам химическую формулу природного газа – он может только сообщить процентный состав входящих в него веществ. Дополнительными составляющими кроме метана являются углеводороды:

• этан;
• пропан;
• бутан;
• водород;
• сероводород;
• диоксид углерода;
• азот;
• гелий.

Из химического состава вытекают и физические свойства природного топлива. Точных параметров тоже нет, ведь они зависят от процентного соотношения компонентов:

• плотность – 0,68–0,85 кг/м3 в газообразном и 400 кг/м3 в жидком виде;
• самовозгорание – при температуре 650 °C;
• удельная теплота сгорания – 28–46 МДж/м³.

Поскольку природный газ почти в два раза легче воздуха, он поднимается вверх. Человек не может задохнуться, оказавшись на дне низины. Но есть другая опасность: если в воздухе присутствует от 5 до 15 % объема природного газа, смесь становится взрывоопасной.

На его основе разработана газотопливная система, применяемая в автомобилях. Октановое число природного газа, используемого в двигателях, – от 120 до 130.

Горение природного газа процесс достаточно сложный, при котором химическая энергия преобразуется в тепло. Горение бывает полным и неполным.

Необходимость очистки

На первый взгляд, в использовании газа нет ничего сложного. Проложить трубы, пробурить скважину – и голубое топливо, находящееся в недрах под большим давлением, само потечет к котлам и плитам. Но не все так просто – природный газ содержит примеси, которые могут причинить вред трубопроводам, приборам или здоровью людей.

В глубине земли много влаги, которая может вступать в химические реакции или создавать конденсат, а большое количество его мешает проходу газа. Сероводород вызывает ржавление металла, и оборудование быстро приходит в негодность. Чтобы удалить из сырья вредные компоненты, на месторождениях устанавливают специальные станции очистки.

Доставка

Газопроводы имеют протяженность много тысяч километров, начальной энергии потока не хватит, чтобы преодолеть такие расстояния.

Какими бы гладкими ни были внутренние поверхности, все равно возникает сила трения, газ теряет скорость и нагревается.

Существуют и другие способы транспортировки газа, но пока трубопроводы являются самыми экономичными.

Запах газа

Природный газ не имеет запаха, так почему же жильцы квартир сразу чувствуют, если где-то происходит утечка? Для нашей безопасности в голубое топливо добавляют специальные одоранты, малейшее присутствие которых чувствительно для обоняния человека. Обычно в этой роли выступают меркаптаны, имеющие настолько неприятный запах, что не заметить его невозможно.

На всем протяжении своей истории человечество обогревалось, сжигая различные виды топлива.

Если так подумать, то жить вообще опасно)
Надеюсь, что в скором времени популярными станут альтернативные источники энергии.. Запасы Земли не вечны – это следует помнить тоже, всему есть свое начало и конец.
А вот про парниковый эффект вообще штука интересная – ведь некоторые и опровергают, что это влияние антропогенных факторов, как вот деятельность производств и станций. Лично я не согласна с ними, все же человечество свою лепту в разгром планеты вносит ежеминутно..

Естественно, что природный газ оказывает меньшее влияние на планету при горении, нежели все те же дрова или уголь, но отрицать его вред и непосредственную опасность тоже не стоит. Прежде всего газ – это летучее вещество и неудачное его хранение или распространение может привести к ужасным, пагубным последствиям как для человека, так и для окружающего мира. Вся надежда на ученых, что вскоре они найдут решение, позволяющее защитить Землю от медленной гибели, предотвратив парниковый эффект…

Многие ли в наше время могут сразу дать определение природному газу? Знают ли его историю и химический состав? Очевидно нет, ведь в Google найдется все.

Итак.

Природный газ — смесь углеводородов, представляющая собой нечто эфемерное, то, что нельзя потрогать, увидеть и без запаха. Основу природного газа составляет метан (CH4) - простейший углеводород (органическое соединение, состоящее из атомов углерода и водорода). Обычно в его состав также входят более тяжелые углеводороды, гомологи метана: этан (C2H6), пропан (C3H8), бутан (C4H10) и некоторые неуглеводородные примеси.

В поисках истины.

Ученые до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно происхождения природного газа , и своем споре разбились на два лагеря, пытаясь доказать возникновение газа, предложили две основные теории.

Минеральная теория

Согласно этой теории все химические элементы, из которых состоит природный газ и нефть изначально заложены в мантии Земли, представляя собой залежи полезных ископаемых. находясь глубоко в пластах горных пород являются частью процесса дегазации Земли. Из-за внутренних движений Земли углеводороды, находящиеся на больших глубинах поднимаются ближе к поверхности, туда, где образуется наименьшее давление, таким образом, в результате появляются нефтяные и газовые залежи.

Биогенная теория.

Приверженцы этой теории считают, что природный газ образовался из остатков растительных и животных организмов, вымерших в конце палеозойской эры, которые под действием бактерий, высокого давления и температуры превратились в смесь газообразных углеродов. Именно биохимические процессы и обеспечили химический коктейль природного газа: 80-98% метана, 2-3% его ближайших гомологов – этана, пропана, бутана, пентана, а также небольшое количество примесей – сероводорода, углекислого газа, азота.

Газ видишь? Нет. А он есть.

Большинство людей, далеких от газовой отрасли, представляют, что газ, находящийся под землей подобен ценным ископаемым, занимает собой некие пустоты в недрах земли, и легко полностью извлекается. Но это не совсем верно. Природный газ действительно находится глубоко под землей, внутри горных пород, имеющих пористую структуру, но поры на столько микроскопические, что их невооружённым глазом разглядеть почти нереально. Поэтому, взяв в руки извлеченный из недр земли небольшой кусок песчаника, сложно осознать, что внутри заключен природный газ.

Священный огонь.

Древний зороастрийский храм Атешгях

У многих народов огонь вызывал благоговейный трепет. Люди поклонялись огню, огонь любили, огонь ненавидели.

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, почитаемый в разное время зороастрийцами, индуистами и сикхами. Храм возник на месте «вечных» неугасимых огней - горящих выходов естественного газа, благодаря чему храм и носит название «Атешгях», что означает «Дом огня». Служения в нем проходили вплоть до XIX века. Однако, сами зороастрийцы говорят, что они не поклоняются огню как таковому, а почитают Творца (Q’rt’), символом которого является огонь.

Добыть и использовать.

«Человечеству всего около 200 тыс. лет. А добыча газа началась только в прошлом веке»

Человек всегда и везде ищет выгоду. Вот и персидский царь в I веке н.э., увидев огонь, горевший и день и ночь, не требующий дополнительного топлива приказал построить дворцовую кухню на месте где газ выходил на поверхность. Природный газ впервые применили в 1821 году в городе Фредония, штат Нью-Йорк.

На заметку: Общая протяженность газопроводов в России в два раза больше, чем расстояние от Земли до Луны или в 20 раз больше, чем протяженность экватора.

Как известно, первый автомобиль имел паровой двигатель, однако мир он завоевал только после того как обрел двигатель, работающий на бензине. Периодические попытки заменить бензин твердым, жидким синтетическим или натуральным топливом не поколебали его позиций.

В настоящее время во многих странах, включая наиболее развитые (прежде всего импортирующие нефть) активизировались работы по развитию технологий использования местных и возобновляемых источников энергии. Биомасса в форме древесных или сельскохозяйственных остатков в этом случае наиболее доступна. Исследования ведутся в направлении создания и усовершенствования оборудования для термохимической конверсии растительной биомассы. Причем основные усилия направлены на создание компактных установок для транспортных средств. Необходимость развития этого направления обусловлена повышением энергетических потребностей человечества с одной стороны и исчерпанностью запасов ископаемых топлив с другой. Кроме этого, как известно, существуют экологические проблемы, обусловленные ростом мирового автотракторного парка. Развитие этих технологий особенно актуально для России с её огромными запасами таких видов биотоплива, как отходы лесозаготовки и деревообработки, биомасса растений, торф, каменный и бурый уголь.

Транспортный газогенератор и автомобиль - почти ровесники. Но история газогенератора начинается значительно раньше. Когда начали строить транспортные газогенераторы, традиции стационарной техники были полностью перенесены на новую установку, надолго определив характер ее развития. Способы охлаждения и очистки газа, теория процесса, методика теплового расчета, оптимальное соотношения основных размеров - все, что было получено в результате опыта почти вековой эксплуатации, было использовано при конструировании новых машин.

Такая преемственность имела как свои положительные, так и отрицательные стороны. Специфические требования к транспортным газогенераторам (малые габариты, неустойчивость процесса газификации, переменный режим и необходимость более тщательной очистки и охлаждения газа) очень скоро заставили конструкторов выйти за рамки стационарной техники. Ряд вопросов, связанных с переводом двигателей с жидкого топлива на генераторный газ, потребовал дополнительных нестандартных решений. Однако сама методология расчета и конструирования автомобильных газогенераторных установок существенно не менялась с середины прошлого века. Она уже морально устарела и требует всестороннего анализа и доработки для дальнейшей конструктивной оптимизации газогенераторов.

Интересно исследовать историю конструктивного развития стационарных, силовых и транспортных газогенераторных установок, чтобы определить направления для их дальнейшей оптимизации.

Давно было замечено, что при ограничении доступа воздуха под угольный слой из твердого топлива получается газ. Этот газ может быть сожжен после выделения его из топлива путём подвода вторичного воздуха. Газодобывание и собственно газогенератор, однако, возникли только тогда, когда использование газа было полностью отделено от процесса его добывания.

Создателем первого газогенератора принято считать французского инженера Филиппа Лебона, родившегося в Браше 29 мая 1767 г. Однажды, в 1788г., бросив горсть древесных опилок в стоявший перед ним на огне сосуд, Лебон увидел, что из сосуда поднялся густой дым, который вспыхнул на огне и дал яркое светящееся пламя. Лебон понял, что случай помог ему сделать открытие чрезвычайной важности. Продолжая свои опыты, он создал в миниатюре первый газовый завод, на постройку которого в 1799 г. получил патент. Он принялся за дело с величайшей энергией, разрабатывая проекты самого разнообразного использования генераторного газа. Был придуман проект газового двигателя, на который Лебон в 1801 г. получил патент. Этот двигатель должен был работать по принципу парового двигателя. Вместо пара подавался газ, зажигаемый поочередно поту и другую сторону поршня. После трагической гибели Лебона в декабре 1804г. его работы были продолжены В. Мурдохоми в Англии и С. Минкедерсом в Бельгии.

В первые десять лет XIX века число полученных в Англии и Франции патентов на газогенераторные установки и двигатели было совсем незначительным. Ни одна из изобретенных установок этого рода не нашла практического применения, хотя в общих чертах они были близки к последующим разработкам. Особо стоит отметить интересные работы французов Фабер де Фор и Оберто (1837-1839). Они предложили пользоваться колосниковыми газами доменных печей для нагревательных целей. Их опыты относились скорее к работам по утилизации отходов доменного процесса и могут рассматриваться лишь как рационализаторские мероприятия. Хотя они были весьма близки к идее самостоятельной газогенераторной установки.

Вероятно, первый промышленный газогенератор был построен в начале 1839 г. в Лаухгаммере инженером Бишофом. Поданным самого Бишофа, он пытался создать пламенную печь с полугазовой топкой. Бишоф хотел достичь экономии в расходовании кокса и угля путём обращения необработанного топлива (в первую очередь торфа) непосредственно в газ, чтобы использовать его для плавильного процесса. На рис. 1 показан усовершенствованный газогенератор Бишофа, применявшийся им в Мегдешпрунге в 1844 г. Устройство представляло собой простой шахтный генератор.

Рис. 1. Газогенератор Бишофа Рис. 2. Газогенератор Эдельман а

В газогенераторе, построенном в 1840г. в г. Аудикурт (Австрия) на заводе С.-Стефан инженером Эбельманом, впервые был применен принцип обратного горения (рис. 2). Впоследствии этот принцип получил широкое распространение на транспортных установках. Эбельман чрезвычайно удачно разрешил вопрос о разложении паров воды и сжигании смолистых веществ, которые образуются при газификации древесного топлива. Однако появление первого газогенератора промышленного типа и прочное внедрение его в заводскую практику произошло после изобретения регенеративной печи Ф.Сименсом в 1856г. (рис. 3).

Рис. 3. Газогенератор системы Сименса

Ф.Сименс в сотрудничестве со своим братом В. Сименсом сумел дать своей идее настолько совершенное для того времени практическое оформление, что газогенератор, названный его именем, получил почти повсеместное распространение за последующие 40-50 лет. Изобретенный Сименсом газогенератор стал необходимым элементом стеклоплавильных, пудлинговых, сталеплавильных (Сименс-Мартеновских), сварочных и нагревательных печей, работающих на основе регенеративного принципа.

Стоит отметить также такие важные конструктивные усовершенствования газогенератора, как косая реторта Гребе-Лермана (1877 г.) и газогенераторы Незе (1878 г.) и Ольшевского (1880г.). По сути, они представляли собой газогенераторы с обратным горением. Но их конструкция приводила к полному разложению дистилляционных составных частей генераторного газа. На практике они применялись редко, так как для печного отопления разложение дистилляционных составляющих не было необходимым, а разложение смол было желательно лишь для уменьшения нагара.

Только после появления газомоторов Лангена-Отто (1867 г.) и усовершенствований газогенераторов Твайдом (1880 г.) и Сетзерлендом (1883г.) последние получили большое значение для использования газа в силовых целях. Бурное развитие силовых газогенераторных установок началось после награждения золотой медалью газогенераторного двигателя немецкой фирмы «Отто Дейц» на Парижской всемирной выставке в 1867 г. В результате фирма получила большое количество заказов.

February 14th, 2015

Германская газовая атака. Вид с воздуха. Фото: Imperial War Museums

По приблизительным оценкам историков, от химического оружия в ходе Первой мировой войны пострадали как минимум 1,3 млн человек. Все основные театры Великой войны стали, по сути, самым крупным за всю историю человечества полигоном по испытанию в реальных условиях оружия массового поражения. Об опасности такого развития событий международное сообщество задумалось еще в конце XIX века, попытавшись ввести ограничения на применение отравляющих газов посредством конвенции. Но, как только одна из стран, а именно Германия, это табу нарушила, все остальные, включая и Россию, с не меньшим рвением включились в гонку химических вооружений.

В материале «Русской планеты» я вам предлагаю почитать о том, как она начиналась и почему первые газовые атаки так и не были замечены человечеством.

Первый газ комом

27 октября 1914 года, в самом начале Первой мировой войны, у поселка Нев-Шапель в окрестностях Лилля немцы обстреляли французов усовершенствованными шрапнельными снарядами. В стакане такого снаряда пространство между пулями шрапнели было заполнено сернокислым дианизидином, раздражающим слизистые оболочки глаз и носа. 3 тысячи таких снарядов позволили немцам захватить небольшой поселок на северной границе Франции, но поражающее действие того, что сейчас бы назвали «слезоточивым газом», оказалось невелико. В результате разочарованные германские генералы решили отказаться от производства «инновационных» снарядов с недостаточно убойным действием, поскольку даже развитая промышленность Германия не успевала справляться с чудовищными потребностями фронтов в обычных боеприпасах.

По сути, человечество тогда не заметило этот первый факт новой «химической войны». На фоне неожиданно высоких потерь от обычного оружия, слезы из солдатских глаз показались не опасными.

Германские войска пускают газ из балонов во время газовой атаки. Фото: Imperial War Museums

Однако руководители Второго рейха не прекратили опыты с боевой химией. Всего через три месяца, 31 января 1915 года уже на Восточном фронте германские войска, пытаясь пробиться к Варшаве, у поселка Болимов обстреляли русские позиции усовершенствованными газовыми боеприпасами. На позиции 6-го корпуса 2-й русской армии в тот день обрушилось 18 тысяч 150-миллиметровых снарядов, содержавших 63 тонны ксилилбромида. Но и это вещество было скорее «слезоточивым», чем отравляющим. Более того, сильные морозы, стоявшие в те дни, свели на нет его эффективность - разбрызгиваемая взорвавшимися снарядами жидкость на морозе не испарялась и не превращалась в газ, его раздражающее действие оказалось недостаточным. Первая химическая атака на русские войска также успеха не имела.

Русское командование, однако, обратило на нее внимание. 4 марта 1915 года из Главного артиллерийского управления Генштаба в адрес Великого князя Николая Николаевича, тогда главнокомандующего Русской императорской армии, поступило предложение о начале опытов со снарядами, снаряженными ядовитыми веществами. Через несколько дней секретари Великого князя ответили, что «верховный главнокомандующий относится к употреблению химических снарядов отрицательно».

Формально дядя последнего царя в данном случае был прав - русской армии остро не хватало обычных снарядов, чтобы отвлекать и так недостаточные силы промышленности на изготовление нового типа боеприпасов сомнительной эффективности. Но военная техника в годы Великой развивалась стремительно. И уже к весне 1915 года «сумрачный тевтонский гений» явил миру действительно смертоносную химию, ужаснувшую всех.

Нобелевские лауреаты убивают под Ипром

Первая результативная газовая атака была предпринята в апреле 1915 года под бельгийским городком Ипр, где немцы применили против англичан и французов выпущенный из баллонов хлор. На фронте атаки в 6 километров установили 6 тысяч газовых баллонов, наполненных 180 тоннами газа. Любопытно, что половина этих баллонов была гражданского образца - германская армия собирала их по всей Германии и захваченной Бельгии.

Баллоны размещались в специально оборудованных окопах, объединенные в «газобалонные батареи» по 20 штук в каждой. Закапывание их и оборудование всех позиций для газовой атаки было закончено 11 апреля, но больше недели немцам пришлось ждать благоприятного ветра. В нужном направлении он задул только в 5 часов вечера 22 апреля 1915 года.

В течении 5 минут «газобаллонные батареи» выпустили 168 тонн хлора. Желто-зеленое облако накрыло французские окопы, и под действие газа попали, в основном, бойцы только прибывшей на фронт «цветной дивизии» из французских колоний в Африке.

Хлор вызывал спазмы гортани и отек легких. Никаких средств защиты от газа в войсках еще не было, никто даже не знал, как защищаться и спасаться от такой атаки. Поэтому солдаты, остававшиеся на позициях, пострадали менее, чем те, которые убежали, так как каждое движение усиливало действие газа. Поскольку хлор тяжелее воздуха и скапливался у земли, те солдаты, которые стояли под огнем, пострадали меньше, чем те, которые лежали или сидели на дне окопа. Больше всех пострадали раненые, лежавшие на земле или на носилках, и люди, двигавшиеся в тыл вместе с облаком газа. В общей сложности почти 15 тысяч солдат получили отравления, из них около 5 тысяч умерли.

Показательно, что и наступавшая вслед за облаком хлора немецкая пехота также понесла потери. И если сама газовая атака удалась, вызвав панику и даже бегство французских колониальных частей, то собственно германская атака оказалась почти провальной, и продвижение было минимальным. Прорыва фронта, на который рассчитывали германские генералы, не случилось. Немецкие пехотинцы сами откровенно боялись идти вперед по зараженной местности. Позже попавшие в плен на этом участке немецкие солдаты рассказали англичанам, что газ причинял острую боль глазам, когда они заняли окопы, оставленные бежавшими французами.

Впечатление от трагедии у Ипра усугубил и тот факт, что командование союзников еще в начале апреля 1915 года было предупреждено о применении нового оружия - перебежчик рассказал, что немцы собираются отравить противника облаком газа, и что «цилиндры с газом» уже установлены в траншеях. Но французские и английские генералы тогда только отмахнулись - информация попала в разведсводки штабов, но была причислена к «сведениям, не заслуживающим доверия».

Еще большим оказалось психологическое воздействие первой эффективной химической атаки. Войска, не имевшие тогда никакой защиты от нового вида оружия, поразила настоящая «газобоязнь», и малейший слух о начале такой атаки вызывал всеобщую панику.

Представители Антанты сразу обвинили немцев в нарушении Гаагской конвенции, поскольку Германия в 1899 году в Гааге на 1-й конференции по разоружению среди прочих стран подписала декларацию «О неупотреблении снарядов, имеющих единственным назначением распространять удушающие или вредоносные газы». Однако, пользуясь этой же формулировкой, Берлин ответил, что конвенция запрещает лишь снаряды с газом, а не любое применение газов в военных целях. После этого, собственно, о конвенции уже никто больше не вспоминал.

Отто Ган (справа) в лаборатории. 1913 год. Фото: Библиотека Конгресса США

Стоит отметить, что именно хлор был выбран в качестве первого химического оружия по совершенно практическим соображениям. В мирной жизни он тогда широко применялся для получения хлорной извести, соляной кислоты, красок, лекарств и массы иной продукции. Технология его изготовления была хорошо изучена, поэтому получение этого газа в больших количествах не представляло трудностей.

Организацией газовой атаки под Ипром руководили немецкие ученые-химики из Берлинского института имени кайзера Вильгельма - Фриц Габер, Джеймс Франк, Густав Герц и Отто Ган. Европейскую цивилизацию XX века лучше всего характеризует тот факт, что все они в последующем получили Нобелевские премии за различные научные достижения исключительно мирного характера. Примечательно, что сами создатели химического оружия не считали, что делают что-то страшное или даже просто неправильное. Фриц Габер, например, утверждал, что всегда был идейным противником войны, но, когда она началась, был вынужден трудиться на благо родины. Обвинения же в создании негуманного оружия массового поражения Габер категорически отрицал, считая такие рассуждения демагогией - в ответ он обычно заявлял, что смерть в любом случае есть смерть, вне зависимости от того, что именно стало ее причиной.

«Проявили больше любопытства, нежели тревоги»

Сразу после «успеха» под Ипром немцы в апреле-мае 1915 года провели еще несколько газовых атак на Западном фронте. Для Восточного фронта время первой «газобаллонной атаки» настало в конце мая. Операция вновь была проведена под Варшавой у поселка Болимов, где в январе прошел первый на русском фронте неудачный опыт с химическими снарядами. На этот раз на участке в 12 километров приготовили 12 тысяч баллонов с хлором.

Ночью 31 мая 1915 года в 3 часа 20 минут германцы выпустили хлор. Под газовую атаку попали части двух русских дивизий - 55-й и 14-й Сибирской. Разведкой на этом участке фронта тогда командовал подполковник Александр Де-Лазари, позднее он так описывал то роковое утро: «Полная неожиданность и неподготовленность привели к тому, что солдаты проявили больше удивления и любопытства к появлению облака газа, нежели тревоги. Приняв облако газа за маскировку атаки, русские войска усилили передовые окопы и подтянули резервы. Вскоре окопы оказались заполненными трупами и умирающими людьми».

В двух русских дивизиях было отравлено почти 9038 человек, из которых 1183 погибли. Концентрация газа была такова, что, как писал очевидец, хлор «образовал в низинах газовые болота, погубив на пути всходы яровых и клевера» - трава и листья от газа меняли цвет, желтели и умирали вслед за людьми.

Как и под Ипром, несмотря на тактический успех атаки, немцы не сумели развить его в прорыв фронта. Показательно, что немецкие солдаты под Болимовым также сами очень боялись хлора и даже пытались возражать против его применения. Но высшее командование из Берлина было неумолимо.

Не менее показательно и то, что так же, как и англичане и французы под Ипром, русские тоже были в курсе готовящейся газовой атаки. Благоприятного ветра немцы с уже размещенными в передовых окопах баллонными батареями ждали 10 суток, и за это время русские взяли несколько «языков». Причем, командование уже знало результаты применения хлора под Ипром, но солдат и офицеров в окопах ни о чем предупреждать все равно не стали. Правда, в связи с угрозой применения химии, из самой Москвы выписали «газовые маски» - первые, еще не совершенные противогазы. Но по злой иронии судьбы они были доставлены в атакованные хлором дивизии 31 мая вечером, уже после атаки.

Через месяц, в ночь на 7 июля 1915 года, германцы повторили газовую атаку в том же районе, недалеко от Болимова у села Воля Шидловская. «На этот раз атака уже не была столь неожиданной, как 31 мая, - писал участник тех боев. - Однако химическая дисциплина русских была еще очень низка, и проход газовой волны вызвал оставление первой линии обороны и значительные потери».

Несмотря на то, что войска уже начали снабжать примитивными «противогазовыми масками», правильно реагировать на газовые атаки они еще не умели. Вместо того, чтобы, надев маски, переждать, пока облако хлора пронесет ветром через окопы, солдаты в панике бросились бежать. Бегом обогнать ветер невозможно, и они, фактически, бежали в газовом облаке, что увеличивало время пребывания в парах хлора, а быстрый бег лишь усугублял поражение органов дыхания.

В итоге части русской армии понесли большие потери. 218-й пехотный полк потерял 2608 человек. В 21-м Сибирском полку после отступления в облаке хлора боеспособными осталось меньше роты, 97% солдат и офицеров были отравлены. Проводить химическую разведку, то есть определять сильно зараженные участки местности, войска тоже еще не умели. Поэтому русский 220-й пехотный полк пошел в контратаку по местности, зараженной хлором, и потерял от отравления газом 6 офицеров и 1346 рядовых.

«Ввиду полной неразборчивости противника в средствах борьбы»

Уже через два дня после первой газовой атаки против русских войск Великий князь Николай Николаевич изменил мнение о химическом оружии. 2 июня 1915 года от него в Петроград ушла телеграмма: «Верховный главнокомандующий признает, что ввиду полной неразборчивости нашего противника в средствах борьбы единственной мерой воздействия на него является применение и с нашей стороны всех средств, употребляемых противником. Главковерх просит распоряжений о производстве необходимых испытаний и снабжения армий соответственными приборами с запасом ядовитых газов».

Но формальное решение о создании химического оружия в России было принято еще чуть раньше - 30 мая 1915 года появился приказ Военного министерства №4053, который гласил, что «организация заготовки газов и удушающих средств и ведение дела по активному применению газов поручается Комиссии по заготовке взрывчатых веществ». Возглавили эту комиссию два полковника гвардии, оба Андреи Андреевичи - специалисты по артиллерийской химии А.А.Солонин и А.А.Дзержкович. Первому поручили руководить «по газам, их заготовке и применению», второму - «заведовать делом снаряжения снарядов» отравляющей химией.

Так с лета 1915 года Российская империя озаботилась созданием и производством собственного химического оружия. И в этом вопросе особенно наглядно проявилась зависимость военного дела от уровня развития науки и промышленности.

С одной стороны, к концу XIX столетия в России существовала мощная научная школа в области химии, достаточно напомнить эпохальное имя Дмитрия Менделеева. Но, с другой стороны, химическая промышленность России по уровню и объемам производства серьезно уступала ведущим державам Западной Европы, прежде всего Германии, которая в то время лидировала на мировом рынке химии. Например, в 1913 году на всех химических производствах Российской империи - от получения кислот до выпуска спичек - работало 75 тысяч человек, тогда как в Германии в этой отрасли было занято свыше четверти миллиона работников. В 1913 году стоимость продукции всех химических производств России составила 375 миллионов рублей, в то время как Германия в том году только продала за рубеж химической продукции на 428 миллионов рублей (924 миллиона марок).

К 1914 году в России насчитывалось менее 600 лиц с высшим химическим образованием. В стране не было ни одного специального химико-технологического вуза, лишь в восьми институтах и семи университетах страны велась подготовка незначительного числа специалистов-химиков.

Здесь надо отметить, что химическая промышленность в военное время нужна совсем не только для производства химоружия - прежде всего ее мощности требуются для производства порохов и иных взрывчатых веществ, необходимых в гигантских количествах. Поэтому государственных «казенных» заводов, имевших свободные мощности для производства боевой химии, в России уже не было.

Атака германской пехоты в противогазах в облаках отравляющего газа. Фото: Deutsches Bundesarchiv

В этих условиях первым производителем «удушающих газов» стал частный фабрикант Гондурин, который предложил вырабатывать на своем заводе в Иваново-Вознесенске газ фосген - крайне ядовитое летучее вещество с запахом сена, поражающее легкие. Купцы Гондурины с XVIII столетия занимались производством ситца, поэтому к началу XX века их фабрики, благодаря работам по покраске тканей, имели некоторый опыт в химическом производстве. Российская империя заключила с купцом Гондуриным контракт на поставку фосгена в количестве не менее 10 пудов (160 кг) в день.

Тем временем, 6 августа 1915 года немцы попытались провести большую газовую атаку против гарнизона русской крепости Осовец, уже несколько месяцев успешно державшего оборону. В 4 часа утра они выпустили огромное облако хлора. Газовая волна, выпущенная по фронту шириной в 3 километра, проникла на глубину до 12 километров и распространилась в стороны до 8 километров. Высота газовой волны поднималась до 15 метров, облака газа на этот раз имели зеленую окраску - это был хлор с примесью брома.

Оказавшиеся в эпицентре атаки три русские роты погибли полностью. Со слов выживших очевидцев, последствия той газовой атаки выглядели так: «Вся зелень в крепости и в ближайшем районе по пути движения газов была уничтожена, листья на деревьях пожелтели, свернулись и опали, трава почернела и легла на землю, лепестки цветов облетели. Все медные предметы в крепости - части орудий и снарядов, умывальники, баки и прочее - покрылись толстым зеленым слоем окиси хлора».

Однако и на этот раз немцы не смогли развить успех газовой атаки. Их пехота слишком рано поднялась в атаку и сама понесла потери от газа. Затем две русских роты контратаковали противника через облако газов, потеряв до половины солдат отравленными - выжившие, со вздутыми венами на пораженных газом лицах, пошли в штыковую атаку, которую бойкие журналисты в мировой прессе тут же назовут «атакой мертвецов».

Поэтому воюющие армии стали применять газы в возрастающем количестве - если в апреле под Ипром немцы выпустили почти 180 тонн хлора, то к осени в одной из газовых атак в Шампани - уже 500 тонн. А в декабре 1915 года был впервые применен новый более токсичный газ фосген. Его «преимущество» перед хлором заключалось в том, что газовую атаку сложно было определить - фосген прозрачен и не видим, имеет слабый запах сена, и начинает действовать не сразу после вдыхания.

Широкое применение Германией на фронтах Великой войны отравляющих газов заставило русское командование также вступить в гонку химических вооружений. При этом надлежало срочно решить две задачи: во-первых, найти способ защиты от нового оружия, а во-вторых, «не оставаться в долгу у немцев», и ответить им тем же. С обеими русская армия и промышленность справились более чем успешно. Благодаря выдающемуся русскому химику Николаю Зелинскому уже в 1915 году был создан первый в мире универсальный эффективный противогаз. А весной 1916 года русская армия провела свою первую успешную газовую атаку.
Империи нужна отрава

Прежде чем ответить на германские газовые атаки тем же оружием, русской армии пришлось налаживать его производство практически с нуля. Первоначально было создано производство жидкого хлора, который до войны полностью импортировался из-за границы.

Этот газ стали поставлять имевшиеся до войны и переоборудованные производства - четыре завода в Самаре, несколько предприятий в Саратове, по одному заводу - под Вяткой и на Донбассе в Славянске. В августе 1915 года армия получила первые 2 тонны хлора, уже через год, к осени 1916 года выпуск этого газа достиг 9 тонн в сутки.

С заводом в Славянске произошла показательная история. Он был создан в самом начале XX века для производства хлорной извести электролитическим способом из каменной соли, добываемой в местных соляных шахтах. Именно поэтому завод именовался «Русский Электрон», хотя 90% его акций принадлежало гражданам Франции.

В 1915 году это было единственное производство, расположенное относительно близко к фронту и теоретически способное быстро дать хлор в промышленных масштабах. Получив субсидии от русского правительства, завод за лето 1915 года не дал фронту ни тонны хлора, и в конце августа управление заводом было передано в руки военных властей.

Дипломаты и газеты вроде бы союзной Франции сразу же подняли шум о нарушении интересов французских собственников в России. Ссорится с союзниками по Антанте царские власти опасались, и в январе 1916 года управление заводом вернули прежней администрации и даже предоставили новые кредиты. Но до конца войны завод в Славянске так и не вышел на выпуск хлора в количествах, предусмотренных военными контрактами.
Попытка получить в России фосген от частной промышленности также не удалась - русские капиталисты, не смотря на весь свой патриотизм, завышали цены и вследствие отсутствия достаточных промышленных мощностей не могли дать гарантии своевременного выполнения заказов. Для этих нужд пришлось создавать с нуля новые государственные производства.

Уже в июле 1915 года началось строительство «военно-химического завода» в селе Глобино на территории нынешней Полтавской области Украины. Изначально там планировали наладить производство хлора, но уже осенью его переориентировали на новые, более смертоносные газы - фосген и хлорпикрин. Для завода боевой химии использовалась готовая инфраструктура местного сахарного завода, одного из самых больших в Российской империи. Техническая отсталость привела к тому, что предприятие строили больше года, и «Глобинский военно-химический завод» начал выпуск фосгена и хлорпикрина только накануне февральской революции 1917 года.

Аналогичной была ситуация и со строительством второго крупного государственного предприятия по производству химического оружия, которое начали строить в марте 1916 года в Казани. Первый фосген «Казанский военно-химический завод» выпустил в 1917 году.

Первоначально Военное министерство рассчитывало организовать большие химические заводы в Финляндии, где имелась промышленная база для такого производства. Но бюрократическая переписка по этому вопросу с финляндским Сенатом затянулась на долгие месяцы, и к 1917 году «военно-химические заводы» в Варкаусе и Каяане так и не были готовы.
Пока же казённые заводы только строились, военному министерству пришлось покупать газы везде, где только возможно. Например, 21 ноября 1915 года 60 тысяч пудов жидкого хлора заказали у Саратовской городской управы.

«Химический комитет»

С октября 1915 года в русской армии начали формироваться первые «особые химические команды» для выполнения газобаллонных атак. Но в силу изначальной слабости русской промышленности атаковать немцев новым «отравляющим» оружием в 1915 году так и не удалось.

Для лучшей координации всех усилий по разработке и производству боевых газов весной 1916 года был создан Химический комитет при Главном артиллерийском управлении Генерального штаба, зачастую просто именовавшийся «Химическим комитетом». Ему подчинили все существующие и создаваемые заводы химического оружия и все иные работы в этой области.

Председателем Химического комитета стал 48-летний генерал-майор Владимир Николаевич Ипатьев. Крупный ученый, он имел не только военный, но и профессорский ранг, до войны читал курс химии в Петербургском университете.

Противогаз с герцогскими вензелями

Первые газовые атаки сразу же потребовали не только создания химическое оружия, но и средств защиты от него. В апреле 1915 года, готовясь к первому применению хлора под Ипром, немецкое командование снабдило своих солдат ватным подушечками, пропитанными раствором гипосульфита натрия. Ими надо была закрывать нос и рот во время пуска газов.

Уже к лету того года все солдаты германской, французской и английской армий были снабжены ватно-марлевыми повязками, пропитанными различными нейтрализаторами хлора. Однако такие примитивные «противогазы» оказались неудобными и ненадёжными, к тому же смягчая поражение хлором, они не давали защиты от более токсичного фосгена.

В России такие повязки летом 1915 года именовали «маски-рыльца». Их изготавливали для фронта различные организации и частные лица. Но как показали немецкие газовые атаки, от массированного и длительного применения отравляющих веществ они почти не спасали, а в обращении были крайне неудобны - быстро высыхали, окончательно теряя защитные свойства.

В августе 1915 года профессор Московского университета Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать в качестве средства для поглощения ядовитых газов активированный древесный уголь. Уже в ноябре первый угольный противогаз Зелинского впервые был испытан в комплекте с резиновым шлемом со стеклянными «глазами», который изготовил инженер из Петербурга Михаил Куммант.

В отличие от прежних конструкций, эта получилась надежной, удобной в использовании и готовой к немедленному применению на протяжении многих месяцев. Полученный защитный прибор успешно прошел все испытания и получил название «противогаза Зелинского-Кумманта». Однако здесь препятствиями для успешного вооружения ими русской армии стали даже не недостатки русской промышленности, а ведомственные интересы и амбиции должностных лиц. В то время все работы по защите от химического оружия были поручены русскому генералу и германскому принцу Фридриху (Александру Петровичу) Ольденбургскому, родственнику правящей династии Романовых, занимавшему должность Верховного начальника санитарной и эвакуационной части императорской армии. Принцу к тому времени было почти 70 лет и русскому обществу он запомнился как основатель курорта в Гаграх и борец с гомосексуализмом в гвардии. Принц активно лоббировал принятие на вооружение и производство противогаза, который был сконструирован преподавателями Петроградского горного института с использованием опыта работы в шахтах. Этот противогаз, получивший название «противогаза Горного института», как показали проведённые испытания, хуже защищал от удушающих газов и в нем было труднее дышать, чем в противогазе Зелинского-Кумманта.

Несмотря на это, принц Ольденбургский дал указание начать производство 6 миллионов «противогазов Горного института», украшенных его личным вензелем. В итоге русская промышленность потратила несколько месяцев на выпуск менее совершенной конструкции. 19 марта 1916 года на заседании Особого совещания по обороне - главного органа российской империи по управлению военной промышленностью - прозвучал тревожный доклад о положении на фронте с «масками» (как тогда называли противогазы): «Маски простейшего типа слабо охраняют от хлора, но совершенно не защищают от других газов. Маски горного института непригодны. Производство масок Зелинского, давно признанных лучшими, не налажено, что должно быть сочтено за преступную небрежность».

В итоге только солидарное мнение военных позволило начать массовое производство противогазов Зелинского. 25 марта появился первый госзаказ на 3 миллион и на следующий день еще на 800 тысяч противогазов этого типа. К 5 апреля уже изготовили первую партию в 17 тысяч. Однако до лета 1916 года выпуск противогазов оставался крайне недостаточным - в июне на фронт поступало не более 10 тысяч штук в день, в то время как для надежной защиты армии их требовались миллионы. Только усилия «Химической комиссии» Генштаба позволили к осени радикально улучшить ситуацию - к началу октября 1916 года на фронт было отправлено свыше 4 миллионов различных противогазов, в том числе 2,7 миллиона «противогазов Зелинского-Кумманта». Помимо противогазов для людей в ходе Первой мировой войны пришлось озаботиться и специальными противогазами для лошадей, которые тогда оставались главной тягловой силой армии, не говоря уже о многочисленной кавалерии. До конца 1916 года на фронт поступило 410 тысяч конских противогазов различной конструкции.

Всего за годы Первой мировой войны русская армия получила свыше 28 млн противогазов разных типов, из них свыше 11 млн системы Зелинского-Кумманта. С весны 1917 года в боевых частях действующей армии использовались только они, благодаря чему немцы отказались на русском фронте от «газобаллонных» атак хлором в силу их полной неэффективности против войск в таких противогазах.

«Война перешла последнюю черту »

По подсчетам историков за годы Первой мировой войны от химического оружия пострадало порядка 1,3 млн человек. Самым известным из них, пожалуй, стал Адольф Гитлер - 15 октября 1918 года он получил отравление и временно потерял зрение в результате близкого разрыва химического снаряда. Известно, что за 1918 год, с января до конца боев в ноябре англичане потеряли от химического оружия 115 764 солдата. Из них умерло менее одной десятой процента - 993. Такой малый процент смертельных потерь от газов связан с полным оснащением войск совершенными типами противогазов. Однако большое количество раненых, точнее отравленных и потерявших боеспособность, оставляло химическое оружие грозной силой на полях Первой мировой.

Армия США вступила в войну только в 1918 году, когда немцы довели использование разнообразных химических снарядов до максимума и совершенства. Поэтому среди всех потерь американской армии свыше четверти приходилось на химическое оружие. Это оружие не только убивало и ранило - при массовом и долгом применении оно делало временно небоеспособными целые дивизии. Так, в ходе последнего наступления германской армии в марте 1918 года при артиллерийской подготовке против одной только 3-й британской армии было выпущено 250 тысяч снарядов с ипритом. Британским солдатам на передовой пришлось в течении недели непрерывно носить противогазы, что сделало их почти небоеспособными. Потери русской армии от химического оружия в Первую мировую войну оцениваются с большим разбросом. Во время войны эти цифры по понятным причинам не оглашались, а две революции и развал фронта к концу 1917 года привели и к значительными пробелам в статистике.

Первые официальные цифры были опубликованы уже в Советской России в 1920 году - 58 890 отравленных не смертельно и 6268 умерших от газов. Вышедшие по горячим следам в 20-30-е годы XX века исследования на Западе приводили куда большие цифры - свыше 56 тысяч убитыми и около 420 тысяч отравленных. Хотя применение химического оружия так и не привело к стратегическим последствиям, но его воздействие на психику солдат было значительным. Cоциолог и философ Федор Степун (кстати, сам немецкого происхождения, настоящее имя - Friedrich Steppuhn) служил младшим офицером в русской артиллерии. Еще во время войны, в 1917 году вышла его книга «Из писем прапорщика артиллериста», где он описал весь ужас людей, переживших газовую атаку: «Ночь, темнота, над головами вой, плеск снарядов и свист тяжелых осколков. Дышать настолько трудно, что кажется, вот-вот задохнешься. Голоса в масках почти не слышно, и, чтобы батарея приняла команду, офицеру нужно ее прокричать прямо в ухо каждому орудийному наводчику. При этом ужасная неузнаваемость окружающих тебя людей, одиночество проклятого трагического маскарада: белые резиновые черепа, квадратные стеклянные глаза, длинные зеленые хоботы. И всё в фантастическом красном сверкании разрывов и выстрелов. И над всем безумный страх тяжелой, отвратительной смерти: немцы стреляли пять часов, а маски рассчитаны на шесть.

Прятаться нельзя, надо работать. При каждом шаге колет легкие, опрокидывает навзничь и усиливается чувство удушья. А надо не только ходить, надо бегать. Быть может, ужас газов ничем не характеризуется так ярко, как тем, что в газовом облаке никто не обращал никакого внимания на обстрел, обстрел же был страшный - на одну нашу батарею легло более тысячи снарядов…
Утром, по прекращении обстрела, вид батареи был ужасный. В рассветном тумане люди, как тени: бледные, с глазами, налитыми кровью, и с углем противогазов, осевшим на веках и вокруг рта; многих тошнит, многие в обмороке, лошади все лежат на коновязи с мутными глазами, с кровавой пеной у рта и ноздрей, некоторые бьются в судорогах, некоторые уже подохли».
Федор Степун так резюмировал эти переживания и впечатления от химического оружия: «После газовой атаки в батарее все почувствовали, что война перешла последнюю черту, что отныне ей всё позволено и ничего не свято».
Общие потери от химического оружия в ПМВ оцениваются в 1,3 млн. человек, из них до 100 тысяч со смертельным исходом:

Британская империя - пострадали 188 706 человек, из них умерли 8109 (по другим данным, на Западном фронте - 5981 или 5899 из 185 706 или 6062 из 180 983 бри­танских солдат);
Франция - 190 000, умерли 9000;
Россия - 475 340, умерли 56 000 (по другим данным - из 65 000 пострадавших умерли 6340);
США - 72 807, умерли 1462;
Италия - 60 000, умерли 4627;
Германия - 200 000, умерли 9000;
Австро–Венгрия - 100 000, умерли 3000.