正确发挥活性炭在防毒面具中的作用.docx

正确发挥活性炭在防毒面具中的作用正确发挥活性炭在防毒面具中的作用1引言随着工业化程度的不断提高，化学工业的飞速发展，由此产生的各种危害也日益增多，这些危害不仅对环境造成污染，也对人类自身的健康造成影响，特别对在有污染物排放的企业工作的劳动者，他们是污染的直接受害者，如不进行安全的个体防护，最终会导致各种职业病，甚至有生命危险为了预防控制职业病，保护劳动者的健康，我国在2002-5-1 日开始实施中华人民共和国职业病防治法，这是我国开展劳动保护工作的重要法律依据，其中法定的职业病中有 80与呼吸系统有关，那么可见呼吸系统的防护是个体防护装备的重点。过滤式防毒面具是一种在不缺氧（即含氧量大于 18）的环境下佩戴的呼吸防护用品，其作用是将染毒的气体、放射性灰尘及细菌、病毒等过滤，使配戴者呼吸净化后的空气，而滤毒罐（盒）作为过滤元件是过滤式防毒面具的重要组成部分，起过滤作用的装填层是由颗颗料状的活性炭或浸渍活性炭组成，它依靠活性炭的物理吸附和浸渍活性炭的化学吸附以及催化吸附滤除各种有毒气体。2活性炭的性质活性炭是以优质煤或果壳为原料，经过加工成型、炭化、活化等工艺过程制成的一种多孔性的主要含碳、含少量氢和氧等元素的物质，具有一定的机械强度和高度发达的孔隙结构及巨大的比表面积（每一克活性炭就有几百平方米的表面积），因而具有极强的吸附能力，包括了物理吸附、化学吸附和催化吸附等，在各行业中获得了广泛的应用：如用于脱色、脱臭、脱硫、脱苯。在个体防护中利用活性炭的这一特点，针对不同类型的毒气，生产了各种颗粒活性炭和浸渍活性炭，作为工业防毒面具的装填层。由于原材料和制造工艺不同，活性炭的孔隙系统呈多分散分布，包含微孔、中孔、大孔，孔径分别为，20?、20?2000?、2000?，微孔的大小与分子尺寸相当，而大孔则能用普通光学显微镜观察到，正是这种宽大的孔隙分布使得活性炭能吸附各种不同大小的分子，无显著的选择性，也就是受干扰的因素很多。它的化学组成（主要含碳）决定了它的表面呈非极性特征。因而，活性炭的吸队特性可以显示出极其复杂的多样性，而且有一些特性是区别于其它类型的吸附剂。活性炭的吸附能力（即防护时间）可用下面的麦克林伯格方程来描述：=a0(H-h) / c0V （1）式中：防护时间，mina0活性炭吸附容量，mg/cm3b0毒气浓度，mg/LV气流比速，L/(min?cm2)H炭层厚度，cmh无效层厚度，cm由上式可知，活性炭的吸附容量越大，炭层的厚度越厚，防护时间就越长，反之，毒气浓度越大，气流比速越大，防护时间就越短，但上式却没有提及湿度等对防护时间的影响，对这些因素的影响，一般使用者也缺乏足够的了解和应有的重视，下面采用三组 3 号滤毒盒（即利用活性炭的物理吸附净化有机气体并与过滤式防毒面具配套）为样品，进行不同毒气浓度、空气湿度和试验气流量时的防护时间测定，以明确这些因素的综合影响。3影响活性炭吸附性能的几个因素3.1毒气浓度的影响参照 GB/T2892-1995过滤式防毒面具滤毒罐性能试验方法和/T7702.101997煤质颗粒活性炭试验方法防护时间的测定的测定方法。用1 型动态吸附分析装置，在温度为 20，空气相对湿度为 503，通过滤毒盒的试验气流量为（300.3）L/min 的试验条件下，将含有一定苯蒸气的混合空气不断的通过滤毒盒，从通入毒气开始计时，至毒气透过滤毒盒，且浓度达到规定值（用 2的NaNO2硫酸溶液为指示剂），这段时间间隔为该滤毒盒对苯蒸气的防护时间；而苯蒸气的浓度则是根据防护时间内舟形瓶中苯的减少量及试验气流量计算得出，浓度的大小则通过控制流量计的液柱高度来实现；将第一组样品，测定在不同浓度苯蒸气中的防护时间，得出如下结果，见表 1，为便于比较，将所测得的防护时间通过下式换算为标准浓度（对于 3 号滤毒盒的标准浓度为 5.0mg/L）下的防护时间，即标准防护时间。t 标准t 实测?C 实测/C 标准（2）式中： t 标准滤毒罐（盒）的标准防护时间，mint 实测试验浓度下的防护时间，minC 实测试验毒气的浓度，mg/LC 标准规定的标准浓度，mg/L见表从表 1 可以看出，这是对麦克林伯格方程的一个充分验证，在其它试验条件相同的情况下，苯浓度不同，防护时间绝对是有差异的，活性炭是一种表面能量分布不均匀的吸附剂，它对低浓度的蒸汽或分子有较强的吸附能力，所以苯蒸气浓度低，防护时间就长；苯蒸气浓度高，防护时间就短；即滤毒盒的防护时间的长短，与所处的工作环境有很大的关系，工作环境中污染物的浓度低，则防毒面可佩戴的时间就长，否则可佩戴的时间就短。所以使用者在佩戴时，最好要明确所处的工作环境中毒气浓度是多大；另外是否还有其它影响防护时间的组分，因活性炭能吸附各种不同大小的分子，吸附时无显著的选择性，也能估计所佩戴的滤毒盒可