Vì sao mặt nạ phòng độc có thể lọc độc khói bụi?

Vì sao mặt nạ phòng độc có thể chống độc? trong mặt nạ phòng gồm những thành phần nào cấu tạo nên để có thể chống được khí độc và bụi?

Một mẫu khẩu trang phòng độc 3M.

Vì nhiều mục đích khác nhau, trong quá trình phát triển, con người đã sử dụng rất nhiều loại chất độc hóa học mà những người đầu tiên trực tiếp bị ảnh hưởng là những người công nhân làm việc trong các xưởng, nhà máy, các chuyên viên nghiêm cứu trong các phòng thí nghiệm. Ngoài khí clo, người ta còn dùng khí độc gây tổn tại thần kinh như sarin, soman (C7H1602PF), có chất độc làm bỏng da, có chất độc gây ngạt (như phosgen cocụ v.v...)...

Để đổỉ phó với các chất hóa học độc hại, các nhà khoa học đã phải tiến hành nghiên cứu trong một thời gian dài. Rõ ràng là việc tìm một số chất để tiêu trừ một số chất độc nào đó chưa đủ. Cần phải tìm được một loại biện pháp chung có thể đối phó (chí ít với phần lớn) với chất độc.

Qua quá trình nghiên cứu người ta tìm thấy phần lớn các chất độc trong điều kiện nhiệt độ thường ở dạng chất lỏng hoặc chất rắn có nhiệt độ sôi khá cao. Trong khi đó thì oxy cần cho quá trình hô hấp lại có nhiệt độ sôi rất thấp (-183°C). Oxy có nhiệt độ sôi thấp nên lực hấp dẫn giữa cácphân tử của chúng rất bé, còn các chất có nhiệt độ sôi cao thì lực hấp dẫn giữa các phân tử của chúng sẽ lớn.

Than hoạt tính-vật liệu có khả năng lọc hầu hết các chất độc hại, khói bụi.

Các nhà hóa học đã tìm được cách tách biệt hữu hiệu giữa oxy và các chất độc đó, là dùng than hoạt tính. Than hoạt tính được chế tạo bằng cách dùng các vật liệu chứa nhiều cacbon như gỗ hoặc tốt hơn là vỏ hạt hồ đào, vỏ dừa đem đốt ở nhiệt độ cao trong điều kiện thiếu không khí để biến thành than gỗ. Sau đó cho than gỗ xử lý bằng hơi nước quá nhiệt để loại bỏ lớp dầu trong các lỗ trong than gỗ, làm cho các lỗ trong than gỗ trở thành các lỗ trống liên thông với nhau và diện tích bề mặt của than gỗ sẽ trở nên rất lớn. Than gỗ qua quá trình xử lý như trên sẽ trở thành than hoạt tính.

Than hoạt tính thường có dạng những hạt nhỏ hoặc bột có màu đen. Diện tích bề mặt của than hoạt tính rất lớn. Trung bình 1g lượng than hoạt tính có diện tích bề mặt hơn l000m2. Khi than hoạt tính tiếp xúc với các chất khí hoặc chất lỏng, do có diện tích bề mặt rất lớn nên than hoạt tính có thể hấp thụ lên bề mặt nhiều loại phân tử, đặc biệt với các phân tử có lực hấp dẫn giữa chúng lớn. Nhờ đó một loại biện pháp có thể đối phó với đại đa số các chất độc đã được tìm ra, đó chính là các than hoạt tính.

Than hoạt tính được tìm ra là một bước đột phá trong ngành bảo hộ lao động cũng như trong các nganh nghề khác. Các thiết bị bảo hộ lao động sử dụng than hoạt tính dần trở nên phổ biến hơn bao giờ hết. Giờ đây, sức khỏe của các công nhân cũng như mọi người đã được đảm bảo hơn. 

Hiện nay, mặt nạ phòng độc 3m tiên phong trong việc sử dụng than hoạt tính ứng dụng trong các loại mặt nạ phòng độc và khẩu trang phòng độc. Mặt nạ và khẩu trang phòng độc được chế tạo trên nguyên lý sử dụng lớp lọc chất độc. Các chất liệu lọc được sắp xếp thành nhiều lớp. Trong các lớp lọc thường có lớp lọc chất độc giúp lọc các chất độc ở dạng hạt rắn hoặc giọt nhỏ chất độc dạng lỏng. Trong các tầng chất liệu lọc thường dùng than hoạt tính để hấp thụ các chất độc ở dạng hơi hoặc khí trong không khí. Để tăng cường hiệu quả phòng độc của than hoạt tính, trước hết người ta cho ngâm than hoạt tính vào các dung dịch có chứa các oxyt đồng, bạc, crom với lượng rất nhỏ để cho bề mặt than hoạt tính có chứa một lượng rất nhỏ các oxyt đó, sau đó ép các hạt than hoạt tính vào lớp vải lọc để tạo thành lớp vải lọc than hoạt tính. Khi các chất độc bị hấp thụ lên bề mặt của lớp lọc than hoạt tính, do tác dụng xúc tác của các oxyt bạc, đồng, crom, các chất độc bị phân giải thành các chất không độc. Khi các chất độc bị lọc qua các lớp lọc, bị hấp thụ và tiêu độc đồng thời cũng không ngừng cung cấp oxy cho sự hô hấp của người.

Mặt nạ, khẩu trang phòng độc 3M.

Vì vậy việc trang bị cho các công nhân làm việc trong môi trường nhiều bụi và hóa chất độc hai là vô cùng quan trọng. Ngoài việc đảm bảo sức khỏe cho công nhân còn giúp họ an tâm hơn khi phải làm việc trong mơi trường độc hại nhiều khói bụi.

Ngoài dùng cho các công nhân trong các nhà máy, mặt nạ và khẩu trang phòng độc còn được sử dụng như một thiết bị phòng cháy chữa cháy cho các chiến sĩ phòng cháy chữa cháy khi phải tiếp súc với khói lửa cũng như các loại khí độc khi cứu hỏa. Dùng trong các công ty, văn phòng hay trong các hộ dân phòng trừ các trường hợp xấu có thể sảy ra như hỏa hoạn, rò khí ga... Trong các phòng thí nghiệm cho các chuyên viên nghiêm cứu...
Mặt nạ phòng độc 3M.
Khẩu trang phòng độc 3M.