防毒面具是一種過濾式呼吸防護用品，是利用面罩與人面部周邊形成密合，使人員的眼睛、鼻子、嘴巴和面部與周圍染毒環(huán)境隔離，同時依靠濾毒罐中吸附劑的吸附、吸收、催化作用和過濾層的過濾作用將外界染毒空氣進行凈化，提供人員呼吸用潔凈空氣。
那么，問題又來了，既然防毒面具能吸毒氣，頭號功臣就是濾毒罐，濾毒罐又是如何通過一系列作用對外界有毒有害氣體進行過濾的呢？
濾毒罐內(nèi)的裝填物是由吸附劑層和過濾層兩部分構(gòu)成。其中，吸附劑層是過濾有毒蒸氣的，過濾層是過濾有害氣溶膠的。濾毒罐根據(jù)裝填方式的不同，分為軸流式(層裝式)和徑流式(套裝式)2種。
軸流式濾毒罐內(nèi)的吸附劑層是以床層方式裝填的，截面不變，氣體沿濾毒罐軸向流動。徑流式濾毒罐內(nèi)的吸附劑層是套裝的，截面是變化的，氣體沿濾毒罐直徑方向流動。
濾毒罐對蒸氣狀毒劑的吸著和對有害氣溶膠的過濾是兩種不同的過程，只有在進一步弄清防毒原理的基礎(chǔ)上，才能正確理解濾毒罐的防毒性能，正確運用防毒面具。
一、吸附劑層的防毒原理
有毒蒸氣是工業(yè)毒物的基本狀態(tài)之一，主要通過呼吸器官、眼睛和皮膚傷害人員。不論何種工業(yè)毒物，也不論采用何種使用方法，有毒蒸氣總是存在的。因此，對于有毒蒸氣的防護是基本的，防毒面具都必須有吸著有毒蒸氣用的吸附劑層。
防毒面具的吸附劑層，采用的是載有催化劑或化學(xué)吸著劑的活性炭。這種活性炭通常稱為浸漬活性炭或浸漬炭，或稱為防毒炭或催化炭。
活性炭是浸漬炭的基礎(chǔ)，浸漬炭的防毒性能在很大程度上取決于活性炭的性能與質(zhì)量。在活性炭的過渡孔和大孔表面上，載有銅、銀、鉻或鉬、鋅等金屬氧化物，這就是浸漬活性炭。這些金屬氧化物的加入數(shù)量，對防毒性能影響較大。除添加這些金屬氧化物外，為進一步提高防毒性能和穩(wěn)定性，有的浸漬炭上還加有少量的堿(氫氧化鈉)、氮苯、葡萄糖、三乙二胺之類的化學(xué)藥劑。
浸漬活性炭通過如下3種作用來達到防毒目的：
① 物理吸附
所謂吸附，是指流體分子在固體表面增稠或凝聚的現(xiàn)象。物理吸附是由吸附質(zhì)與吸附劑分子間的力相互吸引發(fā)生的，被吸附分子保持著原來的化學(xué)性質(zhì)，吸附熱較低，無選擇性，吸附和脫附速度較快，例如，活性炭對沙林、芥子氣、氯等毒劑蒸氣就是物理吸附作用。
?、?化學(xué)吸附
化學(xué)吸附是由吸附質(zhì)與吸附劑分子之間以類似化學(xué)鏈的力相吸發(fā)生的，吸附質(zhì)與吸附劑形成表面化合物，吸附熱較高，有選擇性，通常不可逆。浸漬炭借助于添加金屬氧化物來提高對難吸附毒劑的防毒能力。在浸漬炭吸附光氣時，炭上的水分能與之發(fā)生水解反應(yīng)。
所以，當濾毒罐受潮后，對光氣的防護能力會有所提高。由于化學(xué)吸著作用是在炭上發(fā)生化學(xué)變化，所以過濾罐吸收氰化氫之類的毒劑失效以后，是不能用普通辦法使之再生的。而借助物理吸附作用進行防護時，過濾罐失效以后還可以再生。
?、?催化作用
催化作用是指某些難被物理吸附和化學(xué)吸附的有毒蒸氣，采用催化劑使之發(fā)生催化反應(yīng)，可以顯著提高化學(xué)反應(yīng)速度，例如銅和鉻的氧化物與難以吸附的氯化氰、砷化氫等起水解反應(yīng)。浸漬炭上發(fā)生的催化反應(yīng)，主要是空氣中的氧和水，在催化劑的作用下，與毒劑發(fā)生反應(yīng)。
應(yīng)當指出，催化劑在反應(yīng)中只是提高了化學(xué)反應(yīng)的速度，本身并未發(fā)生化學(xué)變化，且會逐漸被反應(yīng)生成物所覆蓋，而失去催化作用。所以，利用催化作用進行防毒，其防毒能力是有限的。
同時，某種催化劑只能對一兩種毒劑起催化作用，某一種化學(xué)吸附劑也只限于吸附某一類毒劑，而物理吸附則具有廣譜性(可在不同程度上吸附所有的毒劑)。浸漬活性炭就是依靠物理吸附、化學(xué)吸附和催化這3種作用，對毒劑進行可靠的防護。
二、過濾層的防毒原理
過濾層是專門用來過濾有害氣溶膠的。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的毒煙(固體微粒)、毒霧(液體微粒)、放射性灰塵和含細菌、病毒的微粒等，稱為有害氣溶膠。過濾層對有害氣溶膠的過濾過程與氣溶膠微粒的化學(xué)性質(zhì)關(guān)系不大，主要與其物理性質(zhì)、運動特性有關(guān)。
過濾層過濾氣溶膠的過程。目前常用的玻璃纖維過濾層是由許多層縱橫交錯的纖維網(wǎng)格組成，氣溶膠微粒通過時，總有機會接觸到纖維而被阻留。發(fā)生這種接觸的諸多效應(yīng)中，主要是截留效應(yīng)、慣性效應(yīng)、擴散效應(yīng)和靜電效應(yīng)等4種，其中起主要作用的又是前3種效應(yīng)。
濾煙層有2種：完全的與非完全的。完全的濾煙層采用過濾材料除去空氣中的粒子，也就是說，過濾材料將大于孔隙的粒子擋在外面。
然而，大部分面具的濾煙層是非完全濾煙層，這意味著它們含有比要除去的粒子直徑大的孔隙，利用截留、沉降、慣性、擴散和靜電效應(yīng)的組合來去除粒子。
真正發(fā)揮作用的組合過濾機理取決于粒子通過濾煙層的速率和粒子的尺寸，起主要作用的又是截留效應(yīng)、慣性效應(yīng)和擴散效應(yīng)。
過濾層的防毒性能。氣溶膠和蒸氣是2種不同的物態(tài)，其物理和運動特性也不盡相同，所以，過濾層過濾氣溶膠和吸附劑層吸著毒劑蒸氣，具有完全不同的特點。
吸附劑層吸著毒劑時，一開始在吸附劑層的尾氣流中沒有毒劑分子透過，一段時間以后，尾氣中開始有毒劑分子出現(xiàn)，毒劑濃度由小變大，逐漸增加，最終達到防護的閾值而穿透面具過濾罐。
而氣溶膠通過過濾層時，一開始就有煙霧透過，發(fā)生瞬時穿透，并且在通常情況下穿透濃度基本不變，不隨時間的延長而增大。
以上就是鋌和勞保網(wǎng)小編為您提供的關(guān)于防毒面具為什么能吸毒氣的解答，希望對您了解防毒面具有所幫助！在使用防毒面具時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境中不同種類和性質(zhì)的有毒蒸氣、氣體、有害氣溶膠選擇合適的濾毒罐。
