Nếu bạn vô tình xem lại những thước phim tư liệu về chiến tranh thế thứ nhất (WWI), bạn sẽ thấy những vụ khí hóa học được sử dụng khá nhiều trên chiến trường gây hậu quả kinh hoàng cho con người. Vì thế trong loạt bài viết về vũ khí hóa học, tôi sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về hóa học đằng sau của những loại vũ khí này. Bài đầu tiên là khí độc trong chiến tranh thế giới thứ nhất. Bạn hãy giành ít thời gian để tham khảo nhé!

Đôi nét

Theo wikipedia thì việc sử dụng hóa chất độc hại làm vũ khí có từ hàng ngàn năm trước, nhưng việc sử dụng vũ khí hóa học quy mô lớn đầu tiên là trong Thế chiến thứ nhất. Chúng chủ yếu được sử dụng để làm mất tinh thần, gây thương tích và tiêu diệt những người bảo vệ cố thủ. Các loại vũ khí được sử dụng có phạm vi từ hóa chất, như hơi cay, đến các tác nhân gây chết người như phosgene, clo và khí mù tạt. 

Theo quy định tại Khoản 4 Điều 4 Nghị định 81/2019/NĐ-CP (có hiệu lực ngày 11/11/2019) thì:

Vũ khí hóa học là vũ khí dựa trên đặc tính gây độc cao và tác động nhanh của các loại hóa chất. Vũ khí hóa học bao gồm hóa chất độc và các phương tiện sử dụng như đạn dược, phương tiện đưa hóa chất độc đến mục tiêu. Vũ khí hóa học có phạm vi tác động lớn cả về tính chất, mức độ sát thương lẫn không gian, thời gian tác động; hiệu quả sát thương cao, khó phát hiện kịp thời, gây khó khăn, phức tạp cho việc phòng, chống và khắc phục hậu quả; gây thiệt hại lớn cho môi trường sinh thái và hậu quả xấu đến tính mạng và sức khỏe con người.

Chiến tranh hóa học này là một thành phần chính của cuộc chiến toàn cầu đầu tiên và cuộc chiến tổng lực đầu tiên của thế kỷ 20. Khả năng tiêu diệt khí độc bị hạn chế, với khoảng chín mươi nghìn người thiệt mạng trong tổng số 1,3 triệu người thương vong do các vụ tấn công bằng khí độc. Khí độc không giống như hầu hết các vũ khí khác trong thời kỳ này vì có thể phát triển các biện pháp đối phó, như mặt nạ phòng độc. Trong giai đoạn sau của chiến tranh, khi việc sử dụng khí đốt tăng lên, hiệu quả tổng thể của nó giảm dần. Việc sử dụng rộng rãi các tác nhân chiến tranh hóa học này và những tiến bộ trong thời chiến trong thành phần của thuốc nổ đã làm nảy sinh quan điểm đôi khi bày tỏ về Chiến tranh thế giới thứ nhất là “chiến tranh của các nhà hóa học” và cũng là thời đại mà vũ khí hủy diệt hàng loạt được tạo ra. 

Việc sử dụng khí độc của tất cả những kẻ hiếu chiến lớn trong Thế chiến I đã cấu thành tội ác chiến tranh vì việc sử dụng nó đã vi phạm Tuyên bố Hague năm 1899 liên quan đến Khí gây ngạt và Công ước Hague năm 1907 về chiến tranh trên bộ, trong đó cấm sử dụng “vũ khí hóa học hoặc vũ khí độc” trong chiến tranh. Sợ hãi lan rộng và sự nổi dậy của công chúng khi biết về việc sử dụng khí độc và hậu quả của nó đã khiến các chiến binh sử dụng vũ khí hóa học ít hơn nhiều trong Thế chiến II .  

Hóa học đằng sau

Một loạt các chất hóa học khác nhau đã được sử dụng làm vũ khí trong suốt cuộc xung đột. Người Pháp thực sự là những người đầu tiên sử dụng chúng trong cuộc xung đột, khi họ cố gắng sử dụng hơi cay chống lại quân đội Đức vào tháng 8 năm 1914. Tác nhân chính xác được sử dụng dường như không chắc chắn, với cả xylyl bromide và ethyl bromoacetate đều được đề cập; cả hai đều là chất lỏng không màu, với mùi trước đây được mô tả là ‘dễ chịu và thơm’, và mùi sau được mô tả là ‘mùi trái cây và hăng’.

Một vài loại khí độc sử dụng trong chiến tranh thế giới thứ nhất

Những hơi cay này không được thiết kế để giết người; thay vào đó, làm mất khả năng của kẻ thù và khiến chúng không thể bảo vệ vị trí của mình. Tất cả chúng đều là tác nhân kích thích da – tức là chúng gây chảy nước mắt do kích ứng mắt. Chúng cũng gây kích ứng miệng, cổ họng và phổi, dẫn đến khó thở. Tiếp xúc với nồng độ lớn hơn có thể dẫn đến mù tạm thời, nhưng các triệu chứng thường được giải quyết trong vòng 30 phút sau khi rời khỏi vùng bị ảnh hưởng.

Trên thực tế, việc sử dụng hơi cay trên chiến trường không mang lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, nó đã mở ra cánh cửa cho việc sử dụng nhiều khí độc hại hơn. Loại đầu tiên trong số này là clo, lần đầu tiên được quân Đức sử dụng trên quy mô lớn tại Ypres vào tháng 4 năm 1915. Clo là một khí diatomic (khí lưỡng nguyên tử), đặc hơn không khí khoảng 2,5 lần, có màu xanh lục nhạt và có tính tẩy mạnh – giống như mùi mà người lính mô tả là ‘hỗn hợp của dứa và hạt tiêu’. Nó phản ứng với nước trong phổi để tạo thành axit clohydric, có thể nhanh chóng dẫn đến tử vong. Ở nồng độ thấp hơn, nó có thể gây ho, nôn mửa và kích ứng mắt.

Khí clo

Trong những lần sử dụng đầu tiên, clo gây chết người. Đối với những người lính chưa được trang bị mặt nạ phòng độc, nó đã tàn phá và ước tính hơn 1.100 đã thiệt mạng trong cuộc tấn công quy mô lớn đầu tiên tại Ypres. Các lực lượng Đức đã không chuẩn bị cho việc nó sẽ gây hiệu quả như thế nào, và sự chậm trễ của họ trong việc áp sát vào khoảng trống hình thành trong tuyến đối phương thực sự có nghĩa là họ giành được rất ít đất ban đầu.

Tuy nhiên, hiệu quả của clo chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. Sự xuất hiện rõ ràng và mùi nồng của nó khiến người ta dễ dàng nhận ra, và thực tế là clo có thể hòa tan trong nước nên ngay cả những người lính không có mặt nạ phòng độc cũng có thể giảm thiểu hiệu quả của nó bằng cách đặt giẻ tẩm nước lên miệng và mũi của họ. Ngoài ra, phương pháp ban đầu của việc phát hành nó đã đặt ra nhiều vấn đề, vì người Anh đã học được cách gây hại cho họ khi họ cố gắng sử dụng clo tại Loos ở Pháp. Khí được giải phóng thay đổi hướng khi gió thay đổi, nhấn chìm các phòng tuyến của Anh thay vì của đối phương, và dẫn đến một số lượng lớn thương vong do tự gây ra.

Phosgene là “điệp viên’ lớn tiếp theo được tuyển dụng, lại được người Đức sử dụng lần đầu tiên tại Ypres vào tháng 12 năm 1915 (mặc dù một số nguồn cho biết người Pháp là người đầu tiên sử dụng nó). Phosgene là một chất khí không màu, có mùi được ví như mùi của ‘cỏ khô’. Để có thể phát hiện được mùi này, nồng độ phosgene thực sự phải ở mức 0,4 phần triệu, gấp vài lần nồng độ mà tại đó có thể gây ra những ảnh hưởng có hại cho sức khỏe. Nó có độc tính cao, do khả năng phản ứng với protein trong phế nang phổi và phá vỡ hàng rào máu – không khí, dẫn đến ngạt thở.

Khí phosgene

Phosgene có hiệu quả và gây chết người hơn nhiều so với clo, mặc dù một nhược điểm là các triệu chứng đôi khi có thể mất đến 48 giờ để biểu hiện. Tác hại tức thì của nó là gây ho, khó chịu cho mắt và đường hô hấp. Sau đó, nó có thể gây tích tụ chất lỏng trong phổi, dẫn đến tử vong. Người ta ước tính rằng có tới 85% trong số 91.000 trường hợp tử vong do khí đốt trong Thế chiến 1 là do phosgene hoặc tác nhân tương tự là diphosgene. Thật khó để đưa ra một con số chính xác, vì nó thường được sử dụng kết hợp với khí clo, cùng với diphosgene. Sự kết hợp của các loại khí trở nên phổ biến hơn khi chiến tranh diễn ra. Ví dụ, chloropicrin thường được sử dụng vì tác dụng gây kích ứng và khả năng vượt qua mặt nạ phòng độc, gây hắt hơi khiến binh lính phải tháo mặt nạ ra,

Cùng với clo, khí độc được biết đến nhiều nhất được sử dụng trong cuộc xung đột là khí mù tạt. Lưu huỳnh mustards (hay còn được gọi là khí mù tạt) thực sự là một lớp chứa một số hợp chất khác nhau; ở dạng tinh khiết, chúng là chất lỏng không màu, nhưng trong chiến tranh được sử dụng dạng không tinh khiết, có màu vàng nâu và mùi giống mùi tỏi hoặc cải ngựa. Khí mù tạt là một chất gây kích ứng, và cũng là một chất tạo mụn nước mạnh (chất tạo phồng rộp). Nó gây bỏng hóa chất khi tiếp xúc với da, dẫn đến mụn nước lớn có dịch vàng. Ban đầu, tiếp xúc không có triệu chứng, đến khi da bắt đầu bị kích ứng thì đã muộn để thực hiện các biện pháp phòng ngừa.

Một vài hợp chất mustard

Hiệu quả của khí mù tạt là do tác dụng làm suy nhược của nó. Tỷ lệ tử vong của nó chỉ khoảng 2-3% thương vong, nhưng những người bị bỏng hóa chất và các vấn đề về hô hấp do phơi nhiễm không thể trở lại mặt trận, và cần được chăm sóc rộng rãi để phục hồi. Những người đã hồi phục có nguy cơ cao bị ung thư trong cuộc sống sau này do đặc tính gây ung thư của hóa chất.

Nhìn chung, mặc dù yếu tố tâm lý của khí độc rất ghê gớm, nhưng nó chỉ chiếm dưới 1% tổng số người chết trong Thế chiến 1. Mặc dù việc sử dụng chúng được lo sợ trong Thế chiến 2, và trong một số trường hợp, chúng chưa bao giờ được tuyển dụng. với quy mô lớn và thường xuyên như đã thấy trong Thế chiến 1. Việc sử dụng khí độc làm vũ khí sau đó đã bị cấm bởi Nghị định thư Geneva năm 1925, mà hầu hết các quốc gia tham gia Chiến tranh thế giới thứ nhất đã ký kết. Tuy nhiên, các hóa chất được sử dụng vẫn có công dụng của chúng – ví dụ, phosgene là một thuốc thử công nghiệp quan trọng, được sử dụng trong quá trình tổng hợp dược phẩm và các hợp chất hữu cơ quan trọng khác.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Wikipedia, Compound Interest.