Wie Gasmasken funktionieren

Aufgrund der Probleme mit Pressluftatmersystemen verfügt jede Atemschutzmaske, die Sie wahrscheinlich benutzen werden, über einen Filter, der die Atemluft reinigt. Wie entfernt der Filter giftige Chemikalien und tödliche Bakterien aus der Luft?

Jeder Luftfilter kann eine (oder mehrere) von drei verschiedenen Techniken zur Luftreinigung anwenden:

Die Partikelfiltration ist die einfachste der drei. Wer sich schon einmal ein Tuch oder Taschentuch vor den Mund gehalten hat, um Staub aus der Lunge zu halten, hat einen improvisierten Partikelfilter geschaffen. In einer Gasmaske, die gegen eine biologische Bedrohung schützen soll, ist ein sehr feiner Partikelfilter nützlich. Ein Milzbrandbakterium oder eine Milzbrandspore könnte eine Mindestgröße von einem Mikrometer haben. Die meisten biologischen Partikelfilter entfernen Partikel bis zu einer Größe von 0,3 Mikrometern. Jeder Partikelfilter verstopft irgendwann, so dass er ersetzt werden muss, wenn das Atmen schwierig wird.

Eine chemische Bedrohung erfordert einen anderen Ansatz, da Chemikalien als Nebel oder Dämpfe auftreten, die weitgehend immun gegen Partikelfilter sind. Die gebräuchlichste Methode bei organischen Chemikalien (egal ob es sich um Farbdämpfe oder ein Nervengift wie Sarin handelt) ist Aktivkohle.

Aktivkohle ist Kohlenstoff. (Aktivkohle ist Holzkohle, die mit Sauerstoff behandelt wurde, um Millionen von winzigen Poren zwischen den Kohlenstoffatomen zu öffnen. Laut Encyclopedia Britannica:

Das Wort adsorbieren ist hier wichtig. Wenn ein Material etwas adsorbiert, bindet es sich durch chemische Anziehungskraft an dieses Material. Die riesige Oberfläche von Aktivkohle bietet unzählige Bindungsstellen. Wenn bestimmte Chemikalien an der Kohlenstoffoberfläche vorbeikommen, haften sie an der Oberfläche und werden eingefangen.

Aktivkohle eignet sich gut zum Einfangen von Verunreinigungen auf Kohlenstoffbasis („organische“ Chemikalien) sowie von Dingen wie Chlor. Viele andere Chemikalien werden von Kohlenstoff überhaupt nicht angezogen – Natrium und Nitrate, um nur ein paar zu nennen -, so dass sie einfach durchgelassen werden. Das bedeutet, dass ein Aktivkohlefilter bestimmte Verunreinigungen entfernt, während er andere ignoriert. Das bedeutet auch, dass ein Aktivkohlefilter nicht mehr funktioniert, sobald alle Bindungsstellen besetzt sind. Dann muss der Filter ausgetauscht werden.

Gelegentlich kann die Aktivkohle mit anderen Chemikalien behandelt werden, um ihre Adsorptionsfähigkeit für einen bestimmten Schadstoff zu verbessern.

Die dritte Technik umfasst chemische Reaktionen. Bei Chlorgasangriffen im Ersten Weltkrieg verwendeten die Armeen beispielsweise Masken mit Chemikalien, die mit dem Chlor reagieren und es neutralisieren sollten.

In industriellen Atemschutzmasken können Sie aus einer Vielzahl von Filtern wählen, je nachdem, welche Chemikalie Sie entfernen müssen. Die verschiedenen Filter sind nach NIOSH-Standards farblich gekennzeichnet, z. B. für Säuren und Ammoniak. Einzelheiten finden Sie auf dieser Seite.

Verwandte HowStuffWorks Links

Gasmasken

Schutzkleidung