平占斌
防毒面具不僅廣泛應(yīng)用于軍事,而且也是從事某險(xiǎn)惡工作時的一個不可缺少的工具。說起它的誕生,還有一段悲壯的歷史呢!
1915年第一次世界大戰(zhàn)時,歐洲各參戰(zhàn)國軍事力量相差無幾,這就使得戰(zhàn)爭表面上處于相持狀態(tài)。德帝國主義為了在軍事上取得進(jìn)展,首先在戰(zhàn)場上施放了一種有毒氣體——氯氣,使英法兩國軍隊(duì)吃虧不小。為了懲罰德軍的這種行徑,英法兩國就以同樣的方法“回敬”德軍,一時間整個歐洲戰(zhàn)場毒氣滾滾,一場化學(xué)戰(zhàn)就這樣開始了。
怎樣使自己的士兵不被毒氣傷害,卻又能更有效地消滅敵人呢?這一問題擺在各國軍隊(duì)的指揮者面前。與此同時,各國化學(xué)家都在尋找一種用以應(yīng)付多種毒氣的物質(zhì)。
俄國化學(xué)家謝寧斯基首先想到了制糖工業(yè)中用來吸附雜質(zhì)和色素的木炭。他冒著生命危險(xiǎn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他用裝有木炭的布包堵住自己的呼吸道,鉆進(jìn)充滿氯氣和光氣實(shí)驗(yàn)室,他的兩個助手屏住呼吸守候在門邊,只要聽見門鈴響,說明他們的導(dǎo)師已堅(jiān)持不住了,應(yīng)趕快搶救出來,然而鈴卻遲遲未響。
“該不是他已經(jīng)出事了吧?”一個助。手已沉不住氣了。
“不會的,若是那樣,他早該拉鈴了?!绷硪粋€與教授共事多年的助手不相信有那回事。
可是,鈴聲還是沒有響起!
正在兩位助手都感到害怕而欲打開房門時,門開了,謝寧斯基舉著兩只被木炭染黑的手高興地跑出來,“成功了,成功了……”他興奮地與兩位助手擁抱成一團(tuán)。
用活性炭作吸附劑的輕型防毒面具就這樣誕生了,它的樣子雖說不中看,可是每當(dāng)敵人放毒氣時,俄國士兵就是靠它在毒氣中打退了敵人的一次次沖鋒。
為什么活性炭可用作防毒面具?
木炭、骨炭等的許多用途都是利用了它們對氣體或溶解物質(zhì)的吸附能力。吸附性是指各種氣體、蒸汽以及溶液里的溶質(zhì)被吸在固體或液體物質(zhì)表面上的現(xiàn)象。具有吸附性質(zhì)的物質(zhì)叫吸附劑,被吸附的物質(zhì)叫吸附質(zhì)。吸附作用實(shí)際是吸附劑對吸附質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的吸引作用。吸附性能的大小是由吸附劑的性質(zhì)、吸附劑表面的大小、吸附質(zhì)的性質(zhì)和濃度的大小、溫度高低而決定的。因?yàn)槲阶饔檬潜砻孀饔?,所以吸附劑的表面積愈大,吸附量也愈高。_定重量物體表面積的大小決定于其粒子的粗細(xì)或其孔隙的多少。一個棱長1cm的立方體若分裂為棱長Imm的立方粒子,面積就由6cm2增大為6000m2?;钚蕴坑捎诳仔猿浞职l(fā)展,1g的總面積可達(dá)7000m2,故粉末狀和多孔性活性炭常有很高的吸附能力。
最初的防毒面具主要由面罩、呼吸管和濾毒罐三部分組成。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?;钚蕴繉又饕糜谖蕉練?。
現(xiàn)在的防毒面具與它問世時的面目不大一樣,主要由橡皮面罩、呼吸管、濾毒罐三部分組成。面罩上有眼鏡,橡皮管內(nèi)有兩個通道,一根吸氣管受入氣活瓣的控制,只能吸氣不能呼氣,另一根呼氣管剛好相反,受出氣活控制,只供出氣而不能吸氣。濾毒罐內(nèi)有活性炭層、化學(xué)吸收層及過濾層。活性炭主要用于吸附毒氣,化學(xué)層用來中和毒氣,過濾層用多層紗布做成,用于清除空氣中的塵埃?;钚蕴渴翘嫉牧硪环N形式,它具有多孔性,有很大的內(nèi)表面,其表面積可以高達(dá)2000mV克。這個很大的表面積使活性炭可用來吸附液體或氣體的實(shí)物?;钚蕴靠捎筛鞣N各樣含碳物質(zhì)干餾制得。
用來吸附氣體的活性炭必須有微孔結(jié)構(gòu),椰子和其他堅(jiān)果是制取這類活性炭的最好原料。活性炭氣體吸附劑不僅用于防毒面具中,在工業(yè)生產(chǎn)過程中也用以回收揮發(fā)性溶劑的蒸汽和除去氣體中的雜質(zhì);另外,它還可用來除去辦公室、餐館、劇場等大型空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中環(huán)流空氣中的氣味。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2009年5期