Hvordan gasmasker fungerer

På grund af problemerne med SCBA-systemer vil enhver respirator, som du sandsynligvis vil bruge, have et filter, der renser den luft, du indånder. Hvordan fjerner filteret giftige kemikalier og dødbringende bakterier fra luften?

Alle luftfiltre kan bruge en (eller flere) af tre forskellige teknikker til at rense luften:

Afgivelse

  • Partikelfiltrering
  • Kemisk absorption eller adsorption
  • Kemisk reaktion for at neutralisere et kemikalie

Partikelfiltrering er den enkleste af de tre. Hvis du nogensinde har holdt en klud eller et lommetørklæde for munden for at holde støv ude af dine lunger, har du skabt et improviseret partikelfilter. I en gasmaske, der er beregnet til at beskytte mod en biologisk trussel, er et meget fint partikelfilter nyttigt. En miltbrandbakterie eller -spore kan have en størrelse på mindst én mikron. De fleste biologiske partikelfiltre fjerner partikelstørrelser så små som 0,3 mikron. Ethvert partikelfilter bliver til sidst tilstoppet, så man skal udskifte det, når det bliver svært at trække vejret.

En kemisk trussel kræver en anden tilgang, fordi kemikalier kommer som tåger eller dampe, der stort set er immune over for partikelfiltrering. Den mest almindelige fremgangsmåde i forbindelse med organiske kemikalier (uanset om det er malingsdamp eller et nervegift som Sarin) er aktivt kul.

Kul er kulstof. (Se dagens spørgsmål for nærmere oplysninger om, hvordan kul fremstilles.) Aktivt kul er kul, der er blevet behandlet med ilt for at åbne millioner af små porer mellem kulatomerne. Ifølge Encyclopedia Britannica:

Anvendelsen af særlige fremstillingsteknikker resulterer i meget porøse trækul, der har et overfladeareal på 300-2.000 kvadratmeter pr. gram. Disse såkaldte aktive, eller aktiverede, trækul anvendes i vid udstrækning til at adsorbere lugt- eller farvestoffer fra gasser eller væsker.

Ordet adsorberer er vigtigt her. Når et materiale adsorberer noget, lægger det sig til det ved kemisk tiltrækning. Det aktiverede kuls enorme overfladeareal giver det utallige bindingssteder. Når visse kemikalier passerer ved siden af kuloverfladen, binder de sig til overfladen og bliver fanget.

Aktiveret kul er godt til at fange kulbaserede urenheder (“organiske” kemikalier) samt ting som klor. Mange andre kemikalier tiltrækkes slet ikke af kulstof — natrium og nitrater, for at nævne et par stykker — så de passerer lige igennem. Det betyder, at et aktivt kulfilter vil fjerne visse urenheder, mens det ignorerer andre. Det betyder også, at når alle bindingsstederne er fyldt op, holder et aktivt kulfilter op med at virke. På det tidspunkt skal man udskifte filteret.

I nogle tilfælde kan det aktive kul behandles med andre kemikalier for at forbedre dets adsorptionsevne over for et bestemt giftstof.

Den tredje teknik involverer kemiske reaktioner. Under klorgasangreb under Første Verdenskrig brugte hæren f.eks. masker, der indeholdt kemikalier, som var beregnet til at reagere med og neutralisere kloren.

Destruktion ved kemisk reaktion blev anvendt i nogle af de tidligste beskyttelsesudstyr såsom “hypohjelmen” fra 1915 (klor blev fjernet ved reaktion med natriumthiosulfat) og i de britiske og tyske masker fra 1916 (fosgen blev fjernet ved reaktion med hexamethyltetramin).

I industrielle åndedrætsværn kan man vælge mellem en række forskellige filtre afhængigt af det kemikalie, som man skal fjerne. De forskellige filtre er farvekodet efter NIOSH-standarder for f.eks. syrer og ammoniak. Se denne side for nærmere oplysninger.

Relaterede HowStuffWorks Links

Gasmasker

Beskyttelsesbeklædning

Leave a Reply