Gaz Maskesinin Çalışma Prensibi
Biyolojik yada kimyasal saldırı tehlikesinden sohbet edildiğinde hemen akla gelen, ya da konuşulmaya başlanan ilk şey gaz maskeleri olur. Özellikleri bakımından en iyi bilinen gaz maskeleri, endüstriyel üretim sürecinde de korunmak amacıyla kullanılan soluma cihazlarıdır. Bunlar işçileri, tahıl tozundan, sprey boyalardaki zararlı organik kimyasallara kadar pek çok zararlı maddenin solunmasından korur.
Gas maskelerinin çeşitleri:
Gaz maskesi denince ilk düşünülen, ağzı ve burnu sıkıca kapayacak şekilde yapılmış, yüze giyilen ve bir çeşit filtre kartuşuna sahip plastik ya da kauçuk maskelerdir. Bunlar hava temizleyici soluma cihazı da denebilecek yarı-maskelerdir, çünki gözleri kapamazlar. Oysa çevredeki kimyasal veya biyolojik maddelere bağlı olarak bu yarı maskeler tam koruma sağlamayabilir, çünki gözlerimiz de kimyasallara son derece hassa ve vücuda mikrop girmesi açısından en kolay nüfuz edilebilen organımızdır. Bu durumda gözleri de koruyacak şekilde yapılmış tam-maskeler kullanmakta yarar verdır.
Hava temizleyici solunum cihazı, hem en ucuz, hem de en az karmaşık seçenek olması açısından avantajlıdır ancak, yüze tam uyum sağlaması ve hava kaçırması halinde içeri sızabilecek zararlılar bu maskeyi etkisiz kılabilir.
Hava kaçırma problemini ortadan kaldıran bir başka sistem, havayı filtre eden kartuşu maskeye değil pille çalışan bir depoya monte ederek, bir fan marifetiyle depoya giren ve orada filtre edilip temizlenen havayı bir hortum aracılığıyla maskeye ulaştırır. Bu sistemin avantajı, maskeye gelen havanın pozitib basınca sahip olmasıdır. Yani maskede olabilecek bir kaçak, zehirli havanın maskeden içeri girmesine değil, depodan temizlenmiş larak gelen havanın kaçmasına neden olacaktır. Bu sistemin daha güvenli olduğu açık, ancak iki önemli de zararı var: birincisi, piller bittiğinde sizing de işiniz bitmiş demektir, ikincisi ise, havanın sürekli filtreden geçiyor olması, filtrenin pek de uzun ömürlü olmayacağını gösterir.
Dalgışların kullandığı cinsten yüksek basınçlı temiz hava dolu tüplerin sırtta taşındığı bir diğer system (SCUBA) ise etkinlik bakımından en iyisi olmakla birlikte, tüplerin ağır olması, içinde havanın ancak 30 ile 60 dakika yetmesi, ve özel sistemlerle doldurulmaları gerektiğinden çok pahalıya mal olmaları, kullanımlarını kısıtlar. Bu sistemler daha çok yangınla mücadele sırasında kullanırlar. Siviller ve savaş alanındaki askerler tarafından kullanımları neredeyse olanaksızdır.
Filtre nasıl çalışır:
Kullanımı en basit olan ve en kolay ulaşılabilecek korunma yöntemi yine gaz maskeleridir. Peki gaz maskelerindeki filtreler, havadakı zehirli kimyasalları ve öldürücü bakterileri nasıl uzaklaştırır? Her hangi bir hava filtresi, havayı temizlemek için aşağıdaki tekniklerden birini ve ya hepsini kullanır:
- Parçacık filtrasyonu
- Kimyasal soğurma ve ya yüzerme
- Bir kimyasalı yansızlaştıran kimyasal tepkime
Parçacık filtrasyonu bu üçü içindeki en basitidir. Toz solumamak için ağzınıza tuttuğunuz bir tülbent ya da mendil de parçacık filtrasyonun basit bir örneğidir. Biyolojik tehlike için tasarlanmış gaz maskelerinde, çok ince parçacık filtresi kullanılır. Örneğin şarbon mikrobunun ya da sporunun büyüklüğü en az bir mikrondur, biyolojik parçacık filtrelerinin çoğuysa 0,3 mikrona kadar küçük parçacıkları süzecek denli ince yapılır. Nefes alma zorlaştığında filtre dolmuş demektir, ve derhal değiştirilmelidir.
Kimyasal tehlikede durum biraz daha farklı çünki zararlı kimyasallar bir pus yada buhar şeklinde gelir ve parçacık filtrelerinden büyük ölçüde geçer. İster sinir gazı Sarin, ister boya dumanı olsun, herhangi bir organik kimyasala karşı en yaygın yaklaşım aktif karbon yani etkinleştirilmiş kömürdür. Odun kömürü karbondur. Etkinleştirilmiş odun kömürü ise, odun kömürünün oksijen ile işleme sokularak karbon atomlarında milyonlarca minik gözenek açılmış halidir.
Çok özel tekniklerle gözenekleşdirilmiş olan bu etkinleştirilmiş odun kömürünün bir gramına 300 ile 2000 metre kare arasında bir yüzey oluşturulmuşdur. Etkin ya da etkinleştirilmiş denen bu tür çok gözenekli odun kömürü, gazdan sıvıya kadar kokulu ve renkli maddeleri soğurmak için kullanılır. Buradaki emme, yani soğurma sözcüğü önemli, çünki bir madde bir şeyi soğurduğunda kimyasal çekim ile ona yapışmış, bağlanmış olur. Odun kömürü üzerindeki gözeneklerin oluşturduğu bu çok geniş yüzey, bağlanma için çok büyük bir alan sağlar. Belli kimyasallar karbon yüzeye geçtiğinde buraya yapışır ve hapsolurlar.
Etkinleştirilmiş odun kömürü, karbon bazlı kirliliği (“organik” kimyasalları) ve klorin gibi maddeleri tutarken, sodyum ve nitratlar gibi diğer birçok kimyasal ise karbona yapışmaz ve gözeneklerden geçer. Bu da etkinleştirilmiş odun kömürünü sadece belli kirlilikleri filtre edip, diğerlerini geçireceği anlamına gelir. Bu aynı zamanda yapışacak yüzeyi kalmadığı zaman karbonun işe yaramadığı ve filtrenin değiştirilmesi gerektiğine işaret eder. Bazen de belirli bir toksini daha iyi soğurabilmesi için etkinleştirilmiş karbon diğer başka kimyasallarla işleme tabi tutulur.
Üçüncü teknik, kimyasal tepkime ile zararlı maddeleri yansızlaştırma tekniğidir. Bu teknik Birinci Dünya Savaşı sırasında, klorini yansızlaştırmak için kullanılmıştır. Klorin ancak kısaca hipo denen sodyum tiosülfat ile yansızlaştırılıp uzaklaştırılabildiği içindir ki, 1915-te, hipo-miğferler kullanılmış, 1916-da da İngilizler ve Almanlar heksametiltetramin içeren maskeler kullanarak fosgen zararlı gazından korunmuşlardır.