正確使用化學(xué)濾毒盒
防毒面具是有毒作業(yè)常用的個(gè)體呼吸防護(hù)設(shè)備，它所使用的化學(xué)濾毒盒，能將吸入空氣中的有害氣體或蒸氣濾除，或?qū)⑵錆舛冉档停Ｗo(hù)使用者的身體健康。根據(jù)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)，通常將濾毒盒分為防有機(jī)氣體、防氨氣、防汞蒸氣和防酸性氣體（如氯氣、氯化氫和二氧化硫等）。
了解濾毒盒如何工作，能幫助人們?cè)谧鳂I(yè)中正確使用。
濾毒盒盒體內(nèi)裝填有吸附劑，吸附劑具有多孔狀結(jié)構(gòu)，通常為活性炭，如煤質(zhì)炭或椰殼炭。多孔結(jié)構(gòu)使活性炭有巨大的內(nèi)表面積，每克活性炭的內(nèi)表面積可達(dá)1000m2左右，對(duì)許多氣體和蒸氣具有很高的吸附性。氣體是常溫常壓下呈氣態(tài)存在的物質(zhì)，如氯氣、一氧化碳?xì)怏w等；蒸氣是常溫常壓下以液態(tài)存在的物質(zhì)蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體，如苯、丙酮等。吸附是氣體分子被吸引到活性炭表面，進(jìn)而從空氣中被分離出的過程，這種吸引力比較弱，是弱的物理作用，也稱物理吸附，強(qiáng)度與有機(jī)蒸氣的性質(zhì)有密切關(guān)系。
為使濾毒盒對(duì)某些化學(xué)物質(zhì)更具有選擇性，用化學(xué)試劑浸漬活性炭后，某些特殊化學(xué)物質(zhì)可與活性炭上的試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這類吸附也叫作化學(xué)吸附。多數(shù)濾毒盒依靠化學(xué)吸附（見表1）。
表1 濾毒盒種類和過濾機(jī)理
見表
化學(xué)吸附力是化學(xué)結(jié)合力，比單純的物理吸附力強(qiáng)許多，且不可逆轉(zhuǎn)，這類濾毒盒在使用中只要注意不發(fā)生穿透，及時(shí)更換濾毒盒，往往不會(huì)有特殊的問題。所謂穿透，是活性炭已經(jīng)吸附飽和，失去過濾作用，如不更換，有害氣體將直接被使用者吸入。
但對(duì)于有機(jī)濾毒盒來講，情況比較復(fù)雜。首先，有機(jī)蒸氣種類繁多，同一濾毒盒對(duì)不同種類物質(zhì)吸附容量不同，難于統(tǒng)一確定更換時(shí)間。另一個(gè)突出問題是，由于物理吸附作用力弱，吸附過程可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，出現(xiàn)解吸。解吸會(huì)在活性炭停止使用期間自然發(fā)生，也會(huì)因活性炭選擇吸附與它親和力更強(qiáng)的物質(zhì)使已經(jīng)吸附的物質(zhì)被替代而發(fā)生，通常這類容易被替代的物質(zhì)被稱為易揮發(fā)性物質(zhì)。在歐洲，把沸點(diǎn)低于65℃作為劃分易揮發(fā)性物質(zhì)的指導(dǎo)性界限，常見的如丙酮（沸點(diǎn)56.5℃）、二氯甲烷（沸點(diǎn)39.8℃）、汽油（沸點(diǎn)40℃~200℃）、石油醚（沸點(diǎn)40℃~80℃）、乙醚（沸點(diǎn)34.6℃）、乙醛（沸點(diǎn)20.8℃）等。對(duì)用于過濾這類物質(zhì)的濾毒盒而言，在停止使用期間，即使濾毒盒內(nèi)沒有氣流運(yùn)動(dòng)，原來吸附的物質(zhì)也會(huì)解吸，解吸的物質(zhì)從濾毒盒入口端炭層向后方擴(kuò)散，直至彌漫整個(gè)濾毒盒，這個(gè)現(xiàn)象稱為遷移。造成遷移的因素包括：
——被吸附物質(zhì)的揮發(fā)性，揮發(fā)性越強(qiáng)，越易產(chǎn)生遷移；
——環(huán)境濕度，若大于50%，更易發(fā)生遷移；
——濾毒盒原有吸附量；
——濾毒盒存放時(shí)間；
——蒸氣種類。
解吸和遷移給有機(jī)氣體濾毒盒的再次使用帶來了問題。遷移將導(dǎo)致濾毒盒在再次使用時(shí)過早發(fā)生穿透，若解吸物質(zhì)已在整個(gè)濾毒盒內(nèi)彌漫，使用者則會(huì)立即吸入高濃度有害物質(zhì)，非常危險(xiǎn)。
解吸也會(huì)發(fā)生在另外一種情況。如，濾毒盒第一天用于吸附一種比較容易揮發(fā)的物質(zhì)A，使用時(shí)間比濾毒盒的使用壽命短，并沒有穿透。第二天該濾毒盒用于另外一種環(huán)境，吸附另一種不易揮發(fā)的物質(zhì)B，結(jié)果A會(huì)被B取代，A較早穿透，而且濃度高于環(huán)境濃度，同樣非常危險(xiǎn)。這個(gè)現(xiàn)象也會(huì)在A、B兩類物質(zhì)混合存在的時(shí)候出現(xiàn)。
遺憾的是，目前的研究還不能指導(dǎo)我們對(duì)物質(zhì)的揮發(fā)性做可靠的劃分，哪類物質(zhì)具有易揮發(fā)性，哪類是較易揮發(fā)，還需要依靠現(xiàn)有的知識(shí)和使用者在實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)幫助判斷。以下建議可供化學(xué)濾毒盒使用者參考：
1．對(duì)于穩(wěn)定作業(yè)，結(jié)合原有的使用經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)污染種類和濃度水平，作業(yè)強(qiáng)度、溫度、濕度、物質(zhì)的揮發(fā)性等，建立濾毒盒更換時(shí)間表，并按照?qǐng)?zhí)行。若濾毒盒制造商根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)提供濾毒盒使用壽命的建議，將會(huì)有所幫助。
2．若被吸附物質(zhì)沸點(diǎn)低于65℃，建議每天更換濾毒盒。
3．若認(rèn)為所吸附的物質(zhì)比較容易揮發(fā)，且濾毒盒使用中途有幾天停止使用，如周末期間，建議更換濾毒盒。
4．即使認(rèn)為吸附的有機(jī)物質(zhì)不容易揮發(fā)，若濾毒盒使用中途有兩周左右的時(shí)間停止使用，建議更換濾毒盒。
了解濾毒盒如何工作，能幫助人們?cè)谧鳂I(yè)中正確使用。
濾毒盒盒體內(nèi)裝填有吸附劑，吸附劑具有多孔狀結(jié)構(gòu)，通常為活性炭，如煤質(zhì)炭或椰殼炭。多孔結(jié)構(gòu)使活性炭有巨大的內(nèi)表面積，每克活性炭的內(nèi)表面積可達(dá)1000m2左右，對(duì)許多氣體和蒸氣具有很高的吸附性。氣體是常溫常壓下呈氣態(tài)存在的物質(zhì)，如氯氣、一氧化碳?xì)怏w等；蒸氣是常溫常壓下以液態(tài)存在的物質(zhì)蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體，如苯、丙酮等。吸附是氣體分子被吸引到活性炭表面，進(jìn)而從空氣中被分離出的過程，這種吸引力比較弱，是弱的物理作用，也稱物理吸附，強(qiáng)度與有機(jī)蒸氣的性質(zhì)有密切關(guān)系。
為使濾毒盒對(duì)某些化學(xué)物質(zhì)更具有選擇性，用化學(xué)試劑浸漬活性炭后，某些特殊化學(xué)物質(zhì)可與活性炭上的試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這類吸附也叫作化學(xué)吸附。多數(shù)濾毒盒依靠化學(xué)吸附（見表1）。
表1 濾毒盒種類和過濾機(jī)理
見表
化學(xué)吸附力是化學(xué)結(jié)合力，比單純的物理吸附力強(qiáng)許多，且不可逆轉(zhuǎn)，這類濾毒盒在使用中只要注意不發(fā)生穿透，及時(shí)更換濾毒盒，往往不會(huì)有特殊的問題。所謂穿透，是活性炭已經(jīng)吸附飽和，失去過濾作用，如不更換，有害氣體將直接被使用者吸入。
但對(duì)于有機(jī)濾毒盒來講，情況比較復(fù)雜。首先，有機(jī)蒸氣種類繁多，同一濾毒盒對(duì)不同種類物質(zhì)吸附容量不同，難于統(tǒng)一確定更換時(shí)間。另一個(gè)突出問題是，由于物理吸附作用力弱，吸附過程可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，出現(xiàn)解吸。解吸會(huì)在活性炭停止使用期間自然發(fā)生，也會(huì)因活性炭選擇吸附與它親和力更強(qiáng)的物質(zhì)使已經(jīng)吸附的物質(zhì)被替代而發(fā)生，通常這類容易被替代的物質(zhì)被稱為易揮發(fā)性物質(zhì)。在歐洲，把沸點(diǎn)低于65℃作為劃分易揮發(fā)性物質(zhì)的指導(dǎo)性界限，常見的如丙酮（沸點(diǎn)56.5℃）、二氯甲烷（沸點(diǎn)39.8℃）、汽油（沸點(diǎn)40℃~200℃）、石油醚（沸點(diǎn)40℃~80℃）、乙醚（沸點(diǎn)34.6℃）、乙醛（沸點(diǎn)20.8℃）等。對(duì)用于過濾這類物質(zhì)的濾毒盒而言，在停止使用期間，即使濾毒盒內(nèi)沒有氣流運(yùn)動(dòng)，原來吸附的物質(zhì)也會(huì)解吸，解吸的物質(zhì)從濾毒盒入口端炭層向后方擴(kuò)散，直至彌漫整個(gè)濾毒盒，這個(gè)現(xiàn)象稱為遷移。造成遷移的因素包括：
——被吸附物質(zhì)的揮發(fā)性，揮發(fā)性越強(qiáng)，越易產(chǎn)生遷移；
——環(huán)境濕度，若大于50%，更易發(fā)生遷移；
——濾毒盒原有吸附量；
——濾毒盒存放時(shí)間；
——蒸氣種類。
解吸和遷移給有機(jī)氣體濾毒盒的再次使用帶來了問題。遷移將導(dǎo)致濾毒盒在再次使用時(shí)過早發(fā)生穿透，若解吸物質(zhì)已在整個(gè)濾毒盒內(nèi)彌漫，使用者則會(huì)立即吸入高濃度有害物質(zhì)，非常危險(xiǎn)。
解吸也會(huì)發(fā)生在另外一種情況。如，濾毒盒第一天用于吸附一種比較容易揮發(fā)的物質(zhì)A，使用時(shí)間比濾毒盒的使用壽命短，并沒有穿透。第二天該濾毒盒用于另外一種環(huán)境，吸附另一種不易揮發(fā)的物質(zhì)B，結(jié)果A會(huì)被B取代，A較早穿透，而且濃度高于環(huán)境濃度，同樣非常危險(xiǎn)。這個(gè)現(xiàn)象也會(huì)在A、B兩類物質(zhì)混合存在的時(shí)候出現(xiàn)。
遺憾的是，目前的研究還不能指導(dǎo)我們對(duì)物質(zhì)的揮發(fā)性做可靠的劃分，哪類物質(zhì)具有易揮發(fā)性，哪類是較易揮發(fā)，還需要依靠現(xiàn)有的知識(shí)和使用者在實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)幫助判斷。以下建議可供化學(xué)濾毒盒使用者參考：
1．對(duì)于穩(wěn)定作業(yè)，結(jié)合原有的使用經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)污染種類和濃度水平，作業(yè)強(qiáng)度、溫度、濕度、物質(zhì)的揮發(fā)性等，建立濾毒盒更換時(shí)間表，并按照?qǐng)?zhí)行。若濾毒盒制造商根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)提供濾毒盒使用壽命的建議，將會(huì)有所幫助。
2．若被吸附物質(zhì)沸點(diǎn)低于65℃，建議每天更換濾毒盒。
3．若認(rèn)為所吸附的物質(zhì)比較容易揮發(fā)，且濾毒盒使用中途有幾天停止使用，如周末期間，建議更換濾毒盒。
4．即使認(rèn)為吸附的有機(jī)物質(zhì)不容易揮發(fā)，若濾毒盒使用中途有兩周左右的時(shí)間停止使用，建議更換濾毒盒。
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