Miten kaasunaamarit toimivat

Kaasunaamarijärjestelmien ongelmien vuoksi kaikissa todennäköisesti käyttämissäsi hengityssuojaimissa on suodatin, joka puhdistaa hengitysilman. Miten suodatin poistaa ilmasta myrkylliset kemikaalit ja tappavat bakteerit?

Kuka tahansa ilmansuodatin voi käyttää yhtä (tai useampaa) kolmesta eri tekniikasta ilman puhdistamiseen:

Hiukkassuodatus on kolmesta yksinkertaisin. Jos olet joskus pitänyt liinaa tai nenäliinaa suusi päällä pitämässä pölyä poissa keuhkoistasi, olet luonut improvisoidun hiukkassuodattimen. Kaasunaamarissa, joka on suunniteltu suojaamaan biologiselta uhalta, erittäin hienojakoinen hiukkassuodatin on hyödyllinen. Pernaruttobakteerin tai pernaruttohiukkasen koko voi olla vähintään yksi mikroni. Useimmat biologiset hiukkassuodattimet poistavat jopa 0,3 mikronin kokoisia hiukkasia. Kaikki hiukkassuodattimet tukkeutuvat lopulta, joten ne on vaihdettava, kun hengittäminen vaikeutuu.

Kemiallinen uhka vaatii toisenlaista lähestymistapaa, koska kemikaalit tulevat sumuina tai höyryinä, jotka ovat suurelta osin immuuneja hiukkassuodatukselle. Yleisin lähestymistapa mihin tahansa orgaaniseen kemikaaliin (olipa kyseessä sitten maalihöyry tai hermomyrkky kuten Sarin) on aktiivihiili.

Hiili on hiiltä. (Katso tästä Päivän kysymyksestä lisätietoja siitä, miten hiiltä valmistetaan.) Aktiivihiili on hiiltä, jota on käsitelty hapella, jotta miljoonat pienet huokoset hiiliatomien välissä avautuisivat. Encyclopedia Britannican mukaan:

Sana adsorboi on tässä tärkeä. Kun aine adsorboi jotakin, se kiinnittyy siihen kemiallisen vetovoiman avulla. Aktiivihiilen valtava pinta-ala antaa sille lukemattomia sidospaikkoja. Kun tietyt kemikaalit kulkevat hiilen pinnan vierestä, ne kiinnittyvät pintaan ja jäävät loukkuun.

Aktiivihiili on hyvä pidättämään hiilipohjaisia epäpuhtauksia (”orgaanisia” kemikaaleja) sekä esimerkiksi klooria. Monet muut kemikaalit eivät vedä hiiltä puoleensa lainkaan — natrium ja nitraatit, pari mainitakseni — joten ne menevät suoraan läpi. Tämä tarkoittaa, että aktiivihiilisuodatin poistaa tietyt epäpuhtaudet ja jättää toiset huomiotta. Se tarkoittaa myös sitä, että kun kaikki sitoutumiskohdat ovat täyttyneet, aktiivihiilisuodatin lakkaa toimimasta. Silloin suodatin on vaihdettava.

Joskus aktiivihiiltä voidaan käsitellä muilla kemikaaleilla, jotta sen adsorptiokykyä tiettyä myrkkyä kohtaan voidaan parantaa.

Kolmas tekniikka sisältää kemiallisia reaktioita. Esimerkiksi ensimmäisen maailmansodan kloorikaasuhyökkäysten aikana armeijat käyttivät naamareita, jotka sisälsivät kemikaaleja, jotka oli suunniteltu reagoimaan kloorin kanssa ja neutraloimaan se.

Teollisuudessa käytössä olevissa hengityssuojaimissa voidaan valita erilaisia suodattimia sen kemikaalin mukaan, joka halutaan poistaa. Eri suodattimet on värikoodattu NIOSH-standardien mukaan esimerkiksi happoja ja ammoniakkia varten. Katso lisätietoja tältä sivulta.

Seuraavat HowStuffWorks-linkit

Gasunaamarit

Suojavaatetus