8.1.1 История развития дыхательных аппаратов, использующих принцип регенерации воздуха

Идея использования перекисных соединений щелочных металлов для регенерации выдыхаемого воздуха возникла ещё во второй половине XIX века. Для этих целей немецкий испытатель Шванн пытался использовать перекись бария.

Первые высказывания о возможности применения в изолирующих аппаратах химических веществ, которые выделяют необходимый для дыхания человека кислород и одновременно поглощают углекислый газ, содержащийся в выдыхаемом воздухе, относятся к концу XIX века. Немец Жобер в 1901 году предложил использовать «проксилен» – перекись натрия, спрессованную в брикеты. Первые образцы, в которых использовались такие химические вещества, появились уже в начале XX века. В 1902 году Бальтазар и Дегре разработали аппарат, в котором перекись натрия порциями высыпалась в резервуар с водой, выделяя кислород, а раствор гидрата окиси натрия использовался для поглощения двуокиси углерода.

Появление автономных изолирующих дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде относят к 1904 - 1905 годах, когда Нейпертом в Вене были выпущены первые образцы аппаратов под названием «Пневматоген», в которых использовалась перекись калия и натрия (KNaO₃), предложенная Бамбергером и Беком.

По американскому патенту изобретателя Паркера (1906 г.) перекись натрия можно переплавлять и отливать в брикеты практически без потери кислорода. Полученный после плавления препарат носил название «оксона». По немецкому патенту изобретателя Жобера регенеративный продукт «оксилит» получался при прессовании перекиси натрия с безводной хлорной известью.

Уже в 1910 - 1911 годах были разработаны изолирующие аппараты, которые начали применяться в горном и пожарном деле. Наибольшее распространение перед первой мировой войной в ряде стран получили немецкие аппараты на сжатом кислороде с регенерацией дыхательной смеси фирмы «Drager». В то же время во Франции был известен изолирующий аппарат изобретателя Тиссо.

Во время первой мировой войны изолирующий аппарат модели «Дрегер-Тюббен» использовался в немецкой армии главным образом для защиты от окиси углерода, против которой, как известно, большинство средств защиты органов дыхания фильтрующего типа неэффективны.

Первый изолирующий дыхательный аппарат в России был разработан профессором Поспеловым в 1913 - 1918 годах.

В конце 1930-х годов после открытия надперекиси натрия NaO₂ и надперекиси калия KO₂ было предложено использовать эти химические соединения для регенерации воздуха.

8.1.2 Необходимость использования изолирующих дыхательных аппаратов

Необходимость использования изолирующих дыхательных аппаратов вызвана в первую очередь тем, что фильтрующие средства защиты органов дыхания в ряде случаев не могут обеспечить защиту личного состава. К таким случаям относятся:

- недостаточное содержание кислорода в воздухе (объемная доля свободного кислорода менее 18 %);

- наличие в воздухе вредных примесей, защиту органов дыхания от которых фильтрующие средства могут обеспечить, но из-за больших концентраций этих примесей время защитного действия СИЗОД меньше, чем продолжительность предстоящей работы;

- концентрация вредных веществ в зараженном воздухе превышает максимальное значение, предусмотренное инструкцией по эксплуатации фильтрующего противогаза (более 0,5 % по объему);

- наличие в воздухе вредных примесей, защита от которых не предусмотрена инструкцией по эксплуатации фильтрующего противогаза;

- наличие в воздухе веществ, свойства и характер воздействия которых на человеческий организм при ингаляции неизвестен;

- частично или полностью отсутствует информация о виде и уровне заражения атмосферы, об ингаляционной токсичности вредного вещества, о содержании кислорода;

- необходимость работы под водой.

Очевидно, что в перечисленных случаях необходимо и возможно использование таких средств защиты, в которых органы дыхания человека не будут связаны с внешней средой. Именно такой принцип обеспечения дыхания человека за счет запаса воздуха или кислорода, имеющегося внутри аппарата, заложен в автономные средства защиты органов дыхания изолирующего типа, которые называются изолирующими дыхательными аппаратами (ИДА).