Hogyan működnek a gázálarcok

A SCBA-rendszerekkel kapcsolatos problémák miatt minden olyan légzőkészülék, amelyet valószínűleg használni fog, rendelkezik egy szűrővel, amely tisztítja a belélegzett levegőt. Hogyan távolítja el a szűrő a mérgező vegyi anyagokat és a halálos baktériumokat a levegőből?

Minden légszűrő három különböző technika egyikét (vagy többet) alkalmazhatja a levegő tisztítására:

A három közül a részecskeszűrés a legegyszerűbb. Ha valaha is tartott már a szája elé egy rongyot vagy zsebkendőt, hogy a port távol tartsa a tüdejétől, akkor ezzel egy rögtönzött részecskeszűrőt hozott létre. Egy biológiai fenyegetés elleni védelemre tervezett gázálarcban egy nagyon finom részecskeszűrő hasznos. Egy lépfene baktérium vagy spóra mérete minimum egy mikron lehet. A legtöbb biológiai részecskeszűrő már 0,3 mikron méretű részecskéket is eltávolít. Minden részecskeszűrő idővel eltömődik, így ki kell cserélni, ha a légzés nehézzé válik.

Egy vegyi fenyegetés más megközelítést igényel, mivel a vegyi anyagok ködök vagy gőzök formájában érkeznek, amelyek nagyrészt immunisak a részecskeszűrésre. A leggyakoribb megközelítés bármilyen szerves vegyi anyag esetében (legyen az festékgőz vagy idegméreg, mint a szarin) az aktív szén.

A szén az szén. (Lásd a Nap kérdését a faszén előállításának részleteiről.) Az aktív szén olyan szén, amelyet oxigénnel kezeltek, hogy a szénatomok között milliónyi apró pórus nyíljon meg. Az Encyclopedia Britannica szerint:

Az adszorbeálás szó itt fontos. Amikor egy anyag adszorbeál valamit, akkor kémiai vonzással kötődik hozzá. Az aktív szén hatalmas felülete számtalan kötőhelyet biztosít számára. Amikor bizonyos vegyi anyagok elhaladnak a szén felülete mellett, azok a felülethez kötődnek és csapdába esnek.

Az aktív szén jól megragadja a szénalapú szennyeződéseket (“szerves” vegyi anyagokat), valamint olyan dolgokat, mint a klór. Sok más vegyi anyag egyáltalán nem vonzódik a szénhez – nátrium és nitrátok, hogy csak néhányat említsek -, így azok átmennek rajta. Ez azt jelenti, hogy az aktívszenes szűrő bizonyos szennyeződéseket eltávolít, míg másokat figyelmen kívül hagy. Ez azt is jelenti, hogy ha az összes kötőhely betelt, az aktívszénszűrő nem működik tovább. Ekkor ki kell cserélni a szűrőt.

Néha az aktív szenet más vegyi anyagokkal lehet kezelni, hogy javuljon az adszorpciós képessége egy adott méreganyaggal szemben.

A harmadik technika kémiai reakciókat foglal magában. Például az I. világháborúban a klórgáztámadások során a hadseregek olyan vegyi anyagokat tartalmazó maszkokat használtak, amelyeket úgy terveztek, hogy reagáljanak a klórral és semlegesítsék azt.

Az ipari légzőkészülékekben többféle szűrő közül lehet választani attól függően, hogy milyen vegyi anyagot kell eltávolítani. A különböző szűrők a NIOSH szabványok szerint színkódoltak olyan dolgokra, mint a savak és az ammónia. A részletekért lásd ezt az oldalt.

Kapcsolódó HowStuffWorks linkek

Gázálarcok

Védőruházat