Come funzionano le maschere antigas

A causa dei problemi con i sistemi SCBA, ogni respiratore che probabilmente userai avrà un filtro che purifica l’aria che respiri. Come fa il filtro a rimuovere le sostanze chimiche velenose e i batteri mortali dall’aria?

Ogni filtro dell’aria può utilizzare una (o più) di tre tecniche diverse per purificare l’aria:

La filtrazione di particelle è la più semplice delle tre. Se avete mai tenuto un panno o un fazzoletto sulla bocca per tenere la polvere fuori dai vostri polmoni, avete creato un filtro antiparticolato improvvisato. In una maschera antigas progettata per difendersi da una minaccia biologica, un filtro antiparticolato molto fine è utile. Un batterio o una spora di antrace potrebbe avere una dimensione minima di un micron. La maggior parte dei filtri biologici per il particolato rimuovono le dimensioni delle particelle fino a 0,3 micron. Qualsiasi filtro per il particolato alla fine si intasa, quindi bisogna sostituirlo quando la respirazione diventa difficile.

Una minaccia chimica ha bisogno di un approccio diverso, perché le sostanze chimiche si presentano come nebbie o vapori che sono in gran parte immuni alla filtrazione del particolato. L’approccio più comune con qualsiasi prodotto chimico organico (che si tratti di fumi di vernice o di una tossina nervosa come il Sarin) è il carbone attivo.

Il carbone è carbonio. (Il carbone attivo è carbone che è stato trattato con ossigeno per aprire milioni di piccoli pori tra gli atomi di carbonio. Secondo l’Enciclopedia Britannica:

La parola adsorbire è importante qui. Quando un materiale adsorbe qualcosa, si attacca ad esso per attrazione chimica. L’enorme superficie del carbone attivo gli dà innumerevoli siti di legame. Quando certe sostanze chimiche passano vicino alla superficie del carbone, si attaccano alla superficie e vengono intrappolate.

Il carbone attivo è bravo ad intrappolare le impurità a base di carbonio (sostanze chimiche “organiche”), così come cose come il cloro. Molti altri prodotti chimici non sono affatto attratti dal carbonio – sodio e nitrati, per citarne un paio – quindi passano attraverso. Questo significa che un filtro a carbone attivo rimuoverà certe impurità ignorandone altre. Significa anche che, una volta che tutti i siti di legame sono riempiti, un filtro a carbone attivo smette di funzionare. A quel punto è necessario sostituire il filtro.

A volte, il carbone attivo può essere trattato con altre sostanze chimiche per migliorare le sue capacità di assorbimento di una specifica tossina.

La terza tecnica coinvolge reazioni chimiche. Per esempio, durante gli attacchi di gas di cloro nella prima guerra mondiale, gli eserciti hanno usato maschere contenenti sostanze chimiche progettate per reagire con e neutralizzare il cloro.

Nei respiratori industriali, è possibile scegliere tra una varietà di filtri a seconda della sostanza chimica da eliminare. I diversi filtri sono codificati per colore dagli standard NIOSH per cose come acidi e ammoniaca. Vedi questa pagina per i dettagli.

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