Cum funcționează măștile de gaze

Din cauza problemelor legate de sistemele SCBA, orice aparat de respirație pe care este posibil să îl folosiți va avea un filtru care purifică aerul pe care îl respirați. Cum elimină filtrul substanțele chimice otrăvitoare și bacteriile mortale din aer?

Care filtru de aer poate folosi una (sau mai multe) din trei tehnici diferite pentru a purifica aerul:

Anunțarea

  • Filtrarea particulelor
  • Absorbția sau adsorbția chimică
  • Reacția chimică pentru a neutraliza o substanță chimică

Filtrarea particulelor este cea mai simplă dintre cele trei. Dacă ați ținut vreodată o cârpă sau o batistă peste gură pentru a nu lăsa praful să vă pătrundă în plămâni, ați creat un filtru de particule improvizat. Într-o mască de gaze concepută pentru a se proteja împotriva unei amenințări biologice, este util un filtru de particule foarte fin. O bacterie sau un spor de antrax ar putea avea o dimensiune minimă de un micron. Majoritatea filtrelor de particule biologice elimină particule cu dimensiuni de până la 0,3 microni. Orice filtru de particule se înfundă în cele din urmă, astfel încât trebuie să-l înlocuiți pe măsură ce respirația devine dificilă.

O amenințare chimică necesită o abordare diferită, deoarece substanțele chimice vin sub formă de ceață sau vapori care sunt în mare parte imune la filtrarea particulelor. Cea mai comună abordare cu orice substanță chimică organică (fie că este vorba de vapori de vopsea sau de o toxină nervoasă precum Sarin) este cărbunele activat.

Cărbunele este carbon. (Vedeți această Întrebare a zilei pentru detalii despre cum se fabrică cărbunele.) Cărbunele activat este cărbune care a fost tratat cu oxigen pentru a deschide milioane de pori minusculi între atomii de carbon. Conform Enciclopediei Britannica:

Utilizarea unor tehnici speciale de fabricație are ca rezultat cărbuni de mare porozitate care au suprafețe de 300-2.000 de metri pătrați pe gram. Aceste așa-numite cărbuni activi, sau activați, sunt utilizate pe scară largă pentru a adsorbi substanțele mirositoare sau colorate din gaze sau lichide.

Cuvântul adsorbi este important aici. Atunci când un material adsorbe ceva, se atașează de acesta prin atracție chimică. Suprafața uriașă a cărbunelui activ îi oferă nenumărate locuri de lipire. Atunci când anumite substanțe chimice trec pe lângă suprafața carbonului, acestea se atașează de suprafață și sunt prinse.

Cărbunele activat este bun la prinderea impurităților pe bază de carbon (substanțe chimice „organice”), precum și a unor lucruri precum clorul. Multe alte substanțe chimice nu sunt deloc atrase de carbon – sodiul și nitrații, pentru a numi câteva – așa că trec direct prin el. Acest lucru înseamnă că un filtru cu cărbune activ va elimina anumite impurități, ignorându-le pe altele. Înseamnă, de asemenea, că, odată ce toate locurile de legare sunt ocupate, un filtru cu cărbune activ nu mai funcționează. În acel moment trebuie să înlocuiți filtrul.

Câteodată, cărbunele activat poate fi tratat cu alte substanțe chimice pentru a-i îmbunătăți capacitățile de adsorbție pentru o anumită toxină.

Cea de-a treia tehnică implică reacții chimice. De exemplu, în timpul atacurilor cu clor gazos din Primul Război Mondial, armatele au folosit măști care conțineau substanțe chimice concepute pentru a reacționa cu clorul și a-l neutraliza.

Distrugerea prin reacție chimică a fost adoptată în unele dintre primele echipamente de protecție, cum ar fi „casca hipo” din 1915 (clorul a fost eliminat prin reacție cu tiosulfat de sodiu) și în măștile britanice și germane din 1916 (fosgenul a fost eliminat prin reacție cu hexametiltetramină).

În cazul aparatelor respiratorii industriale, puteți alege dintr-o varietate de filtre, în funcție de substanța chimică pe care trebuie să o eliminați. Diferitele filtre sunt codificate pe culori în funcție de standardele NIOSH pentru lucruri precum acizii și amoniacul. Consultați această pagină pentru detalii.

Legături conexe HowStuffWorks Links

Masti de gaze

Îmbrăcăminte de protecție

.

Leave a Reply