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防毒面具的构造与防毒原理
- 2019-10-11-

  防毒面具的构造与防毒原理

  一、毒物过滤罐(滤芯):它能过滤掉有毒空气中的毒物,为人呼吸过滤后的空气。虽然多种防毒面具滤池(滤芯)的质量、使用形式和充装方法各不相同,但它们是由吸汽材料(现代防毒面具多功能防碳)和气溶胶滤料(烟雾滤料)组成。一般情况下,在滤池内设有防毒填炭层和烟滤层。

  二、防毒炭填充层:防毒炭又称浸渍活性炭,是用硫酸铜、硝酸银、铬酐的氨溶液浸渍,经高温处理的活性炭。在高温处理过程中形成的氧化银、氧化铬、氧化铜等金属氧化物残留在活性炭表面。抗毒炭能吸附其表面的毒气分子,这取决于活性炭本身的吸附能力。高沸点、高分子量的毒物易被活性炭吸附,而低沸点、低分子量的毒物不易被活性炭吸附。因此,大多数毒物都能被活性炭吸附,达到可靠的保护作用。活性炭上的金属氧化物可以保护一些不易被活性炭吸附的有毒物质,如氢氰酸、氯化氰、砷化氢等。铜的氧化物可和氢氰酸反应,形成一价铜或二价铜的固体氰化物,留在碳上(化学吸附)。铬和银的氧化物作为催化剂,在空气中与水一起水解氯化氰,生成氨和二氧化碳。它们还可以与空气中的氧发生砷化氢反应,在碳(催化作用)上生成三氧化二砷。为了进一步提高防毒效果,一些防毒木炭还用少量碱(如氢氧化钠)、吡啶、偶氮苯、葡萄糖等化合物浸出。

  三、烟雾过滤层:有毒气溶胶(有毒烟雾,有毒雾)不同于有毒蒸气。毒气以分子状态分散在空气中,可被防毒炭吸收,而毒气溶胶则是由许多分子组装成颗粒。

  这种状态分散在空气中,而且这种无毒木炭对比分子大得多的颗粒没有吸附作用,所以需要用烟雾过滤器过滤。烟滤层由石棉、纤维素、石棉纤维、玻璃纤维、有机合成纤维等纤维材料制成。许多纤维层纵横交错,形成许多网格和弯曲的通道。当毒药通过这些网格和通道时,就会被阻塞。烟雾层保留(过滤)气溶胶颗粒的方式与颗粒的大小和运动特性有关。较小的粒子容易受到周围分子的影响,并且经常不规则地运动(布朗运动)。它们扩散到很长的距离,可以到达纤维表面并沉积。这叫做扩散沉积。由于重力和惯性的作用,当气溶胶通过弯曲的通道时,较大的粒子可以沉积在纤维表面。这叫做沉降和惯性沉降。更大的颗粒,如筛子,被困在烟雾层中,称为筛子沉积。此外,颗粒与纤维之间的静电吸引也会导致颗粒沉降,这就是所谓的静电沉积。例如,树脂棉过滤器依靠静电吸引来保持气溶胶颗粒。但是,这种效果对于一般的烟雾过滤器除去气溶胶颗粒并不重要,因为普通的纤维材料不能携带很多电荷。顺便说一句,尽管当有毒气溶胶通过防毒碳填充层时,由于碳颗粒之间的距离较大(约400微米),气溶胶颗粒可能接触并沉积在碳颗粒的表面上,气溶胶粒子在单位时间内移动的距离很小(几微米到几十微米每秒),气溶胶气流通过的时间很短(不到一秒),粒子就达到了目的。碳粒子基本没有表面的机会。除了少数颗粒有机会接触到碳颗粒的表面并被堵塞外,大多数颗粒都可以通过。