活性炭在防護(hù)用具方面的使用與應(yīng)用

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防毒面具想必大伙應(yīng)該不會(huì)陌生，可能生活當(dāng)中接觸到防毒面具的機(jī)會(huì)還是比較少的。倒是經(jīng)常能夠在影視作品當(dāng)中看到防毒面具的存在。甚至在疫情剛剛爆發(fā)的時(shí)候，就有人拿防毒面具當(dāng)作口罩。那你們知道防毒面具是什么時(shí)候發(fā)明的嗎？其實(shí)它存在的歷史比我們想象中的還要早很多。早在第一次世界大戰(zhàn)的時(shí)候它就已經(jīng)出現(xiàn)了。顧名思義，防毒面具的出現(xiàn)自然是為了防毒，那么究竟是什么物質(zhì)賦予了防毒面具“防毒”的功效呢？其實(shí)這樣物質(zhì)很多人都聽說過，甚至在生活當(dāng)中也接觸過。它就是活性炭，當(dāng)然與一般的活性炭并不相同，防毒面具當(dāng)中的活性炭在制作工藝上稍微有一些不太一樣。防毒面具當(dāng)中的活性炭采用的是浸漬活性炭，而他吸附過濾有毒氣體的能力被大幅加強(qiáng)，通過活性炭過濾空氣中的毒氣和粉塵，從而達(dá)到保護(hù)人體的作用。
隨著工業(yè)化程度的不斷提高和化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，各種危害日益增加。這種損害不僅污染環(huán)境，還影響人體健康。結(jié)果，產(chǎn)生了以殼聚糖活性炭為吸附劑的輕型防毒面具。看不見，但在關(guān)鍵時(shí)刻能救人脫險(xiǎn)。活性炭過濾如何應(yīng)用于防毒面具？
很多人會(huì)想，為什么可以用活性炭過濾棉制作防毒面具？其實(shí)很簡單。眾所周知，活性炭過濾面具有很強(qiáng)的表面積和吸附力。因此，防毒面具使用活性炭過濾棉，可以有效地阻斷空氣中的苯、氨、甲醛、氣味、惡臭等有害氣體，保護(hù)人體健康。比一般防毒面具吸附性強(qiáng)，對(duì)有害氣體和液體的過濾效果是一般防毒面具的30倍。一般來說，活性炭過濾面過濾室使用的防毒面務(wù)必在沒有氧氣的環(huán)境中佩戴，才能很好地過濾有毒氣體、放射性粒子、細(xì)菌和病毒，使穿戴者呼吸更多的新鮮空氣。事實(shí)上，活性炭濾棉防毒面具并不是只有這一種規(guī)格。根據(jù)用戶的不同，可以分為工業(yè)或軍用。由于抗病毒類型不同，可分為抗硫化氫、有機(jī)氣體、氯氟烴、氯氟烴等。使用的活性炭取決于保護(hù)對(duì)象，因此不僅僅是防毒面具使用的外殼活性炭(如軍用活性炭、浸漬活性炭)。
防毒面具主要分面罩、呼吸管和濾毒罐三部分。濾毒罐里起主要作用的有活性炭層、化學(xué)吸附層和防煙濾層。在不同濾毒罐里各層排列順序不盡相同。活性炭層主要用于吸附毒氣。由于活性炭具有巨大的表面積，吸附能力很強(qiáng)，所以用于防毒面具。

防毒面具不僅用于軍事上，更普遍地用于工業(yè)上。軍用的防毒面具強(qiáng)調(diào)幾乎全部多功能的多組分浸漬活性炭；工業(yè)用的防毒面具較為有針對(duì)性地選用活性炭或浸漬活性炭。例如對(duì)付工廠中有機(jī)溶劑蒸汽，常用一般活性炭；對(duì)付酸性氣體，用堿浸漬活性炭；對(duì)付氫氰酸用銅鹽浸漬活性炭；對(duì)付二氧化硫，用碳酸氫鉀浸漬活性炭；對(duì)付氨氣和硫化氫，用鋅鹽浸漬活性炭；對(duì)付汞蒸氣，用含碘的浸漬活性炭。也有用復(fù)方浸漬活性炭的，例如對(duì)付氯化氫和氫氰酸的浸漬活性炭是將重鉻酸鉀溶液、硝酸銀溶液和堿式碳酸銅加碳酸銨、氨水三種溶液混合后浸入活性炭，取出浸漬過的活性炭，在100℃干燥，繼續(xù)在150℃加熱而得。含堿式鉻酸銅的浸漬炭可防護(hù)許多毒劑，是去除氯化氫的關(guān)鍵性活性物質(zhì)。但該浸漬炭存在著嚴(yán)重缺點(diǎn)，在空氣中吸水后，對(duì)氯化氫的防護(hù)性會(huì)逐漸下降。這個(gè)缺點(diǎn)可通過添加三乙撐二胺得到克服。

目前對(duì)于該浸漬炭穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，多采用ASTM的恒溫恒濕加速陳化方法，不僅試驗(yàn)周期長，而且數(shù)據(jù)重復(fù)性不好；防化研究提出一種控制溫度、濕度、時(shí)間的新的試驗(yàn)方法，取得了較為滿意的結(jié)果。性炭的SET比表面積為≥1900㎡/g，對(duì)二硫化碳的吸附能力為≥9mmol/g。這種活性炭適用于工廠用的防毒面具。防御一氧化碳，濾毒罐里不能單裝一般活性炭，務(wù)必使用混有催化劑和干燥劑的活性炭。通常以氧化銅和二氧化錳為催化劑，使有毒的一氧化碳被催化為無毒的二氧化碳；催化劑會(huì)因受潮而失效，因此務(wù)必混加干燥劑。
中國煤中汞的平均含量在0.15毫克/千克以上。專家表示，煙霧中的汞濃度很小，但火力發(fā)電廠的煤量很大，汞排放量巨大，不能忽視。由于重金屬汞排放對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，環(huán)境中的汞可以通過微生物作用轉(zhuǎn)化為甲基汞等有機(jī)成分，被生物體濃縮后通過食物鏈流入人體，造成危害。因此，利用活性炭過濾面的吸附性能去除廢氣中的汞是一個(gè)很好的選擇，目前得到了廣泛的應(yīng)用。