Comment fonctionnent les masques à gaz

En raison des problèmes liés aux systèmes SCBA, tout respirateur que vous êtes susceptible d’utiliser sera équipé d’un filtre qui purifie l’air que vous respirez. Comment le filtre élimine-t-il les produits chimiques toxiques et les bactéries mortelles de l’air ?

Tout filtre à air peut utiliser une (ou plusieurs) de trois techniques différentes pour purifier l’air :

La filtration des particules est la plus simple des trois. Si vous avez déjà tenu un tissu ou un mouchoir sur votre bouche pour empêcher la poussière d’entrer dans vos poumons, vous avez créé un filtre à particules improvisé. Dans un masque à gaz conçu pour se protéger contre une menace biologique, un filtre à particules très fin est utile. Une bactérie ou un spore d’anthrax peut avoir une taille minimale d’un micron. La plupart des filtres à particules biologiques éliminent les particules d’une taille aussi petite que 0,3 micron. Tout filtre à particules finit par s’obstruer, vous devez donc le remplacer lorsque la respiration devient difficile.

Une menace chimique nécessite une approche différente, car les produits chimiques se présentent sous forme de brouillards ou de vapeurs qui sont largement immunisés contre la filtration des particules. L’approche la plus courante avec tout produit chimique organique (qu’il s’agisse de fumées de peinture ou d’une toxine nerveuse comme le sarin) est le charbon actif.

Le charbon de bois est du carbone. (Voir cette Question du jour pour plus de détails sur la façon dont le charbon de bois est fabriqué.) Le charbon de bois activé est du charbon de bois qui a été traité avec de l’oxygène pour ouvrir des millions de minuscules pores entre les atomes de carbone. Selon l’Encyclopedia Britannica:

Le mot adsorber est important ici. Lorsqu’un matériau adsorbe quelque chose, il s’y attache par attraction chimique. L’énorme surface du charbon actif lui donne d’innombrables sites de liaison. Lorsque certains produits chimiques passent à côté de la surface du charbon, ils se fixent à la surface et sont piégés.

Le charbon actif est bon pour piéger les impuretés à base de carbone (produits chimiques « organiques »), ainsi que des choses comme le chlore. Beaucoup d’autres produits chimiques ne sont pas du tout attirés par le carbone – le sodium et les nitrates, pour n’en citer que quelques-uns – et passent donc tout droit au travers. Cela signifie qu’un filtre à charbon actif éliminera certaines impuretés tout en en ignorant d’autres. Cela signifie également que, lorsque tous les sites de liaison sont remplis, un filtre à charbon actif cesse de fonctionner. A ce moment-là, vous devez remplacer le filtre.

Parfois, le charbon actif peut être traité avec d’autres produits chimiques pour améliorer ses capacités d’adsorption d’une toxine spécifique.

La troisième technique implique des réactions chimiques. Par exemple, lors des attaques au gaz de chlore pendant la Première Guerre mondiale, les armées ont utilisé des masques contenant des produits chimiques conçus pour réagir avec le chlore et le neutraliser.