活性炭在防护用具方面的使用与应用

字号 ⁺ ^-

防毒面具想必大伙应该不会陌生，可能生活当中接触到防毒面具的机会还是比较少的。倒是经常能够在影视作品当中看到防毒面具的存在。甚至在疫情刚刚爆发的时候，就有人拿防毒面具当作口罩。那你们知道防毒面具是什么时候发明的吗？其实它存在的历史比我们想象中的还要早很多。早在第一次世界大战的时候它就已经出现了。顾名思义，防毒面具的出现自然是为了防毒，那么究竟是什么物质赋予了防毒面具“防毒”的功效呢？其实这样物质很多人都听说过，甚至在生活当中也接触过。它就是活性炭，当然与一般的活性炭并不相同，防毒面具当中的活性炭在制作工艺上稍微有一些不太一样。防毒面具当中的活性炭采用的是浸渍活性炭，而他吸附过滤有毒气体的能力被大幅加强，通过活性炭过滤空气中的毒气和粉尘，从而达到保护人体的作用。
随着工业化程度的不断提高和化学工业的迅速发展，各种危害日益增加。这种损害不仅污染环境，还影响人体健康。结果，产生了以壳聚糖活性炭为吸附剂的轻型防毒面具。看不见，但在关键时刻能救人脱险。活性炭过滤如何应用于防毒面具？
很多人会想，为什么可以用活性炭过滤棉制作防毒面具？其实很简单。众所周知，活性炭过滤面具有很强的表面积和吸附力。因此，防毒面具使用活性炭过滤棉，可以有效地阻断空气中的苯、氨、甲醛、气味、恶臭等有害气体，保护人体健康。比一般防毒面具吸附性强，对有害气体和液体的过滤效果是一般防毒面具的30倍。一般来说，活性炭过滤面过滤室使用的防毒面务必在没有氧气的环境中佩戴，才能很好地过滤有毒气体、放射性粒子、细菌和病毒，使穿戴者呼吸更多的新鲜空气。事实上，活性炭滤棉防毒面具并不是只有这一种规格。根据用户的不同，可以分为工业或军用。由于抗病毒类型不同，可分为抗硫化氢、有机气体、氯氟烃、氯氟烃等。使用的活性炭取决于保护对象，因此不仅仅是防毒面具使用的外壳活性炭(如军用活性炭、浸渍活性炭)。
防毒面具主要分面罩、呼吸管和滤毒罐三部分。滤毒罐里起主要作用的有活性炭层、化学吸附层和防烟滤层。在不同滤毒罐里各层排列顺序不尽相同。活性炭层主要用于吸附毒气。由于活性炭具有巨大的表面积，吸附能力很强，所以用于防毒面具。

防毒面具不仅用于军事上，更普遍地用于工业上。军用的防毒面具强调几乎全部多功能的多组分浸渍活性炭；工业用的防毒面具较为有针对性地选用活性炭或浸渍活性炭。例如对付工厂中有机溶剂蒸汽，常用一般活性炭；对付酸性气体，用碱浸渍活性炭；对付氢氰酸用铜盐浸渍活性炭；对付二氧化硫，用碳酸氢钾浸渍活性炭；对付氨气和硫化氢，用锌盐浸渍活性炭；对付汞蒸气，用含碘的浸渍活性炭。也有用复方浸渍活性炭的，例如对付氯化氢和氢氰酸的浸渍活性炭是将重铬酸钾溶液、硝酸银溶液和碱式碳酸铜加碳酸铵、氨水三种溶液混合后浸入活性炭，取出浸渍过的活性炭，在100℃干燥，继续在150℃加热而得。含碱式铬酸铜的浸渍炭可防护许多毒剂，是去除氯化氢的关键性活性物质。但该浸渍炭存在着严重缺点，在空气中吸水后，对氯化氢的防护性会逐渐下降。这个缺点可通过添加三乙撑二胺得到克服。

目前对于该浸渍炭稳定性的评价，多采用ASTM的恒温恒湿加速陈化方法，不仅试验周期长，而且数据重复性不好；防化研究提出一种控制温度、湿度、时间的新的试验方法，取得了较为满意的结果。性炭的SET比表面积为≥1900㎡/g，对二硫化碳的吸附能力为≥9mmol/g。这种活性炭适用于工厂用的防毒面具。防御一氧化碳，滤毒罐里不能单装一般活性炭，务必使用混有催化剂和干燥剂的活性炭。通常以氧化铜和二氧化锰为催化剂，使有毒的一氧化碳被催化为无毒的二氧化碳；催化剂会因受潮而失效，因此务必混加干燥剂。
中国煤中汞的平均含量在0.15毫克/千克以上。专家表示，烟雾中的汞浓度很小，但火力发电厂的煤量很大，汞排放量巨大，不能忽视。由于重金属汞排放对环境造成严重危害，环境中的汞可以通过微生物作用转化为甲基汞等有机成分，被生物体浓缩后通过食物链流入人体，造成危害。因此，利用活性炭过滤面的吸附性能去除废气中的汞是一个很好的选择，目前得到了广泛的应用。