Nat gas

Karel Knip

Foto Jupiterimages Woman's hand behind translucent glass. Jupiterimages

Een roman over het werk op een echt bestaande, geheime basis voor veldproeven met gifgassen is al iets bijzonders. Maar het boek ‘Le lac des songes’ dat de Franse romancier Albert Paraz schreef over proeven met mosterdgas en fosgeen in de Algerijnse Sahara zou je zonder meer vernieuwend kunnen noemen. Vooral in de versie die in 1950 als tweede druk uitkwam. Daar waren opeens tekeningen en foto’s van de auteur aan toegevoegd.

Foto’s in een roman: een opwindende keuze. Ook veel Nederlandse bellettrie zou daar misschien van opknappen. Foto’s, tekeningen, voetnoten, een index, dan mag de rest wat korter. Maar misschien is het boek van Paraz wel helemaal geen roman en heeft hij er juist daarom ‘roman’ op laten zetten. Anderzijds staat er veel in over de omgang met knappe, gewillige vrouwen.

Daar staat weer tegenover dat Paraz, die van huis uit chemicus was, niet terugdeinst voor een verhelderende berekening. Bijvoorbeeld over de enorme hoeveelheden fosgeen die daar in de woestijn werden verspreid louter en alleen om te kijken hoe dat zou zijn. “Un jour, le colonel fit faire un nuage de phosgène de huit kilomètres de long, deux de large et qui montait à vingt mètres au-dessus de sol.” Dus een fosgeenwolk van 8 km lang, 2 km breed en een hoogte van 20 meter. Bedenk dat Nederlandse onderzoekers van TNO weinig meer dan tien jaar later in dit zelfde terrein hun bescheiden zenuwgaswolken produceerden. Paraz rekent uit hoeveel fosgeen er voor zo’n wolk nodig was.

Iedere Fransman die zijn schooldiploma heeft gehaald, schrijft hij, weet dat een liter lucht 1,293 gram weegt. Ruwweg hing hier dus een wolk met een gewicht van 400 miljoen kilo, 400 duizend ton. De hoeveelheid van het duizendmaal verdunde fosgeen daarin was 400 ton, een hoeveelheid die met 100 vrachtwagens van 4 ton moest zijn aangevoerd. Paraz vindt het weerzinwekkend en denkt aan de schapen die, vastgebonden in een bomkrater, wenend wachten tot de wolk hen bereikt. En aan de dikke hagedissen die van niets weten.

Je vraagt je af hoeveel Nederlandse gediplomeerden weten dat een liter lucht een massa heeft van 1,293 gram. In feite is het nuttiger om te onthouden dat de traditionele rekeneenheid van een mol gas (0°C, 1 bar) een volume heeft van ongeveer 22,4 liter, daar heeft een mens een levenlang plezier van. Onthoud dan ook een paar atoomgewichten: waterstof 1, koolstof 12, stikstof 14, zuurstof 16, dan reken je het zo uit. Die 1,29 gram klopt.

Is de sigarendoosberekening van Paraz verder acceptabel? Lucht waaraan veel van het zware gas fosgeen (COCl2, molgewicht 99) is toegevoegd heeft door verdringing van lichtere gassen een wat hogere dichtheid gekregen, dus de waarde 1,293 is niet a priori bruikbaar. Maar de wezenlijke zwakte zit hem natuurlijk in die veronderstelde factor duizend voor de verdunning. Paraz neemt aan dat de wolk 1,29 milligram fosgeen per liter bevat. Op grond van wàt is niet duidelijk, misschien van zijn ervaring. Volgens opgaven van de Amerikaanse milieudienst EPA is fosgeen in concentraties van 0,05 mg/ltr voor zoogdieren acuut dodelijk. Misschien was het militaire streven daar met een soort veiligheidsmarge van een factor twee overheen te gaan? Dat je voldoende zekerheid had over het uitschakelen van de vijand?

Het rekenen aan gassen in gassen is, als het wat preciezer moet, niet zo heel eenvoudig en het leidt ook makkelijk tot contra-ïntuïtieve resultaten. Is vochtige lucht lichter of zwaarder dan droge lucht? Het gevoel zegt dat vochtige lucht zwaarder is. Misschien omdat het gevoel denkt aan vochtige lappen of aan een gesloten vat vol lucht waarin opeens ook water mag verdampen. In een gesloten vat waar water bij komt kan het gasmengsel alleen maar zwaarder worden, dat is nogal wiedes. Maar na de komst van het water is de druk opgelopen tot boven de begindruk van 1 bar. Breng je de druk terug naar zijn oude waarde dan blijkt de dichtheid gedaald, dankzij gedeeltelijke vervanging van de eerder aanwezige zware gasmoleculen door lichtere moleculen. Goedbeschouwd is waterdamp met een molgewicht van 18 een ongewoon licht gas, stukken lichter dan stikstof (N2) en zuurstof (O2) die molgewichten van 28 en 32 hebben.

Vochtige lucht is lichter dan droge lucht. Het schijnt dat Isaac Newton het al beschrijft in de Opticks van 1704. Dat beweert tenminste een aantrekkelijke wikipedia over ‘humidity’. Hoe Newton daar achter kwam is een raadsel want een molecuulbegrip à la Avogadro kon hij nog niet hebben. Het was misschien de empirie à la Boyle.

De genoemde wikipedia legt ook uit waarom het kan regenen in lucht die niet voor honderd procent aan waterdamp verzadigd is. De regen ontstaat bijna altijd in een heel andere luchtsoort dan die waarin de waarnemer de druppels om zich heen ziet vallen. Hij is er helemaal niet mee in evenwicht. Natuurlijk kan verdamping uit de regendruppels de vochtigheid opvoeren, maar het omgekeerde kan ook. Als de druppels erg koud zijn dan kunnen zij de lucht zo afkoelen dat die onder het dauwpunt zakt. Dan gaat de waterdamp juist condenseren. De relatieve vochtigheid neemt dan weliswaar toe maar de absolute vochtigheid, gewoon gemeten in mg H2O per liter, zakt.

Dit alles was een onevenredig lange inleiding naar de behandeling van een vraag die de chef AW-labo in verlegenheid bracht. De jongste laborante vroeg zich, na een tamelijk lange uitwijding over zenuwgas te hebben ondergaan, af of zij ook onder de douche in ademnood kon komen. Zij doucht heet in koude omgeving en daarbij ontstaat veel mist. Waar mist is kon geen zuurstof zijn, dacht zij. De kwestie viel niet retorisch te pareren met de wedervraag waar de zuurstof dan gebleven zou moeten zijn (onder de deur door, met de andere luchtbestanddelen). De vraag is of tijdens het douchen de zuurstofspanning daalt.