Cómo funcionan las máscaras de gas

Debido a los problemas de los sistemas SCBA, cualquier respirador que pueda utilizar tendrá un filtro que purifica el aire que respira. Cómo elimina el filtro las sustancias químicas venenosas y las bacterias mortales del aire?

Cualquier filtro de aire puede utilizar una (o más) de tres técnicas diferentes para purificar el aire:

Absorción

  • Filtración de partículas
  • Absorción o absorción química
  • Reacción química para neutralizar una sustancia química

La filtración de partículas es la más sencilla de las tres. Si alguna vez se ha tapado la boca con un paño o un pañuelo para evitar que el polvo entre en sus pulmones, ha creado un filtro de partículas improvisado. En una máscara antigás diseñada para protegerse de una amenaza biológica, es útil un filtro de partículas muy fino. Una bacteria o espora de ántrax puede tener un tamaño mínimo de una micra. La mayoría de los filtros de partículas biológicas eliminan tamaños de partículas tan pequeños como 0,3 micras. Cualquier filtro de partículas acaba por obstruirse, por lo que hay que reemplazarlo a medida que la respiración se hace difícil.

Una amenaza química necesita un enfoque diferente, porque los productos químicos vienen en forma de nieblas o vapores que son en gran medida inmunes a la filtración de partículas. El enfoque más común con cualquier producto químico orgánico (ya sean vapores de pintura o una toxina nerviosa como el sarín) es el carbón activado.

El carbón vegetal es carbono. (El carbón activado es un carbón que ha sido tratado con oxígeno para abrir millones de pequeños poros entre los átomos de carbono. Según la Enciclopedia Británica:

El uso de técnicas especiales de fabricación da como resultado carbones altamente porosos que tienen áreas de superficie de 300-2.000 metros cuadrados por gramo. Estos carbones, llamados activos o activados, se utilizan ampliamente para adsorber sustancias olorosas o coloreadas de gases o líquidos.

La palabra adsorber es importante aquí. Cuando un material adsorbe algo, se adhiere a él por atracción química. La enorme superficie del carbón activado le proporciona innumerables sitios de unión. Cuando ciertas sustancias químicas pasan junto a la superficie del carbón, se adhieren a la superficie y quedan atrapadas.

El carbón activado es bueno para atrapar impurezas basadas en el carbono (sustancias químicas «orgánicas»), así como cosas como el cloro. Muchos otros productos químicos no son atraídos por el carbón en absoluto – sodio y nitratos, por nombrar un par – por lo que pasan directamente. Esto significa que un filtro de carbón activado eliminará ciertas impurezas e ignorará otras. También significa que, una vez que se llenan todos los sitios de unión, un filtro de carbón activado deja de funcionar. En ese momento hay que sustituir el filtro.

A veces, el carbón activado puede tratarse con otras sustancias químicas para mejorar su capacidad de adsorción de una toxina específica.

La tercera técnica implica reacciones químicas. Por ejemplo, durante los ataques con gas de cloro en la Primera Guerra Mundial, los ejércitos utilizaron máscaras que contenían productos químicos diseñados para reaccionar con el cloro y neutralizarlo.

La destrucción por reacción química se adoptó en algunos de los primeros equipos de protección, como el «casco hipo» de 1915 (el cloro se eliminaba por reacción con tiosulfato de sodio) y en las máscaras británicas y alemanas de 1916 (el fosgeno se eliminaba por reacción con hexametiltetramina).

En los respiradores industriales, se puede elegir entre una variedad de filtros en función de la sustancia química que se necesite eliminar. Los diferentes filtros están codificados por colores según las normas del NIOSH para cosas como los ácidos y el amoníaco. Consulte esta página para obtener más detalles.

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