Твердость или сопротивление перетиранию определяется путем встряхивания пробы поглотителя, взятого в количестве 50 грамм, со стальными шариками, в продолжение 30 минут, в ротационной машине системы Rо-tap[25]. Образовавшийся порошок отсеивается. Величина твердости определяется числом, полученным от умножения веса оставшегося на сите поглотителя на два (в %).
Сила действия поглотителя против различных газов зависит от целого ряда факторов. Вследствие этого необходимо установить определенные условия для испытаний. Условия были избраны нижеследующие:
Подвергающийся испытанию поглотитель насыпают при помощи особого аппарата в трубку установленного диаметра (2 cm), слоем в 10 cm. высоты, и пропускают через него смешанный с воздухом. в определенной концентрации (обычно от 1.000 до 10.000 на 1 миллион по об'ему) и определенной влажности (50 %) газ, со скоростью 500 cm³ в минуту на 1 cm². Концентрация входящего газа определяется анализом. Время считается от начала пропускания газа через поглотитель до того момента, когда газ, или какой-либо ядовитый или раздражающий продукт реакции, начинает проходить через поглотитель, что определяется качественным анализом. Пробы выделяющегося газа, берутся через определенные промежутки времени, и по количеству газа, находимому в пробе. Высчитывается в процентах сила действия поглотителя в течение соответствующего периода времени.
Сила действия в процентах = (количеству вошедшего газа — количество вытекшего газа) / количество вошедшего газа × 100
Эти числа отмечаются на оси координат между тем как время в минутах, от начала до середины опыта, откладывается на оси абсцисс, в силу чего является возможность установить изменение силы поглощения в зависимости от времени. По кривой, проходящей через точки пересечения, говорили о силе поглотителя, как о числе минут, соответствующих точкам 100, 99, 95, 90, 80 и т. д. процентной силы действия.
Прибор для испытания показан на рис. 74. Подробности могут быть найдены в статье Фильднера в Journal of Industrial and Engineering Chemistry за июнь 1919 г. С некоторыми изменениями для веществ с высокой и низкой температурой кипения. аппарат этот применялся к самым разнообразным газам, как хлор, фосген, углекислота, сернистый ангидрид, синильная кислота, бензил-бромид, хлор-пикрин, суперпалит и др.
По мере улучшения качества древесного угля, так называемое образцовое испытание стало требовать так много времени, что был введен ускоренный способ. В нем скорость увеличена до 1.000 cm³ в минуту, относительная влажность смеси газа с воздухом уменьшена до нуля, и концентрация применялась около 7.000 на 1 миллион. Изменение скорости достигалось применением трубки с внутренним диаметром в 1,41 сантиметра, вместо 2,0 сантиметров.
Рис. 74.
Образцовый, с двойными трубками прибор для испытания поглотителей с приспособлением для скапливания газов в цилиндрах.
После того как качества поглотителя доведены до известной степени совершенства, и он признается пригодным для своего назначения, производится укладка поглотителя в респираторные коробки, в том виде, как это описано в XII главе. Хотя для окончательного испытания коробок служит степень их пригодности на практике, тем не менее существовали способы механических испытаний, давшие много ценных указаний на достоинства поглотителя в коробке и целесообразность способа наполнения.
Первым испытанием была проба на утечку. Коробка не должна показывать никаких признаков утечки под воздушным давлением в 15 дюймов ртутного столба (приблизительно около половины нормального атмосферного давления).
Вторым испытуемым фактором является сопротивление воздушному потоку. Последнее определяется при помощи струи воздуха в 85 литров и минуту и не должно превышать 3 дюймов. Коробки последнего образца имеют гораздо меньшее сопротивление (от 2 до 2½ дюймов).
Третье испытание определяло защитную силу против разных газов. Обычно для испытания коробок со смесью древесного угля и натронной извести употреблялись фосген, хлор-пикрин и цианистоводородная кислота: хлор-пикрин применяли для аппаратов, наполненных древесным углем, в то время как фосген и синильная кислота — для аппаратов с натронной известью.
Для этих газов необходимы различные типы аппаратов. Они очень сложны, как можно видеть из чертежа 75, но, несмотря на это, люди весьма быстро осваивались с ведением работ, необходимых для выполнения испытания. Газ пропускался через коробку при определенных условиях до тех нор, пока реактивная бумажка или раствор индикатора не покажут, что он перестал поглощаться и проходит, не изменяясь, через коробку. Этот момент считается "точкой перелома", и период времени до достижения этой точки называется "жизнью" коробки, т.-е. составляет все 100 процентов силы ее действия. Другие точки для 99, 95, 90 и 80 процентной силы поглощения определяются так же, и ими пользуются для сравнения коробок.
Рис. 75.
Аппарат для испытания коробок хлор-пикрином.
1. Впуск воздуха.
2. Резервуар с хлор-пикрином.
3. Промывной сосуд с серной кислотой.
4. Выпуск в сосуды для пробы.
5. Измеритель тока.
6. Отсасывание.
7. Впуск воздуха.
8. Осушитель.
9. Увлажнитель.
10. Резиновые пробки.
11. Коробки.
12. Выход газа в пробные сосуды.
13. Электрическая печь.
14. Сосуды для качественного определения.
15. Манометр падающего давления.
16. Впуск воздуха.
17. Вода.
18. Концентрированная серная кислота.
19. Трубка для насыщения.
20. Охлаждающий змеевик.
21. Водяная ванна.
22. Манометр.
23. Камера для смешивания.
Испытания коробок делились на две категории: непрерывные и прерывистые. В первом случае смесь газа с воздухом протягивалась через прибор непрерывно до тех пор, пока не достигалась "точка перелома" или "порчи". Получаемые таким путем результаты не указывали, однако, срока действительной службы коробки. Испытания с перерывами отличались только тем, что струя смеси газа с воздухом прерывается в соответствии с правильностью дыхания. Для этой цели были приспособлены специальные клапаны.
Коробки испытывались также на защиту против дымов; методы описаны в XVIII главе.
Последнее испытание коробки производилось всегда путем, так называемой, "пробы на человеке". Специальные лаборатории для таких испытаний были построены в Вашингтоне, Филадельфии и на Лонг-Айланде. Они устроены таким образом, что человек входит в комнату, заполненную газом, и испытывает на себе пригодность надетого на него комплекта противогаза, В большинстве случаев, однако, коробку помещают внутри или снаружи газовой камеры, и человек дышит через коробку, намечая "точку порчи" по раздражению гортани и легких.
Нижеследующее краткое описание лаборатории при Американском Университете, устроенной для пробы на людях, может дать ясное представление о плане и ходе работ[26].
Лаборатория для испытания на людях представляет собой одноэтажное здание в 46 футов длины и 25 футов ширины. Главная часть площади занята тремя газовыми камерами, лабораторными столами и различными приспособлениями для наполнения и контроля газовых концентраций в камерах. Небольшие комнаты в одном конце дома служили для канцелярии и склада.
Хорошая вентиляция имеет большое значение в подобной лаборатории. Она обеспечивается действием шестифутового вентилятора, соединенного с соответствующими вытяжками. Вентилятор вставлен в тяжеловесную раму снаружи, у конца строения. Вентилятор вращается с быстротой около 250 оборотов в минуту, мотором в 10 лошадиных сил. Главная имеет в сечении 33 дюйма и сообщается со всеми частями здания. Небольшой вытяжной шкап для производства химических анализов также соединен с вентиляционной сетью.