Máscara de gas

A World War I British P Helmet c. 1915

Zelinsky-Kummant protivogaz, diseñado en 1915, fue una de las primeras máscaras de gas de protección de cabeza completa de tipo moderno con un filtro desmontable y gafas oculares, mostradas aquí por el soldado del ejército estadounidense (foto USAWC)

muleteros indios y mulas con máscaras de gas, Francia, 21 de febrero de 1940

Una máscara de gas MUA polaca, utilizada en los años 70 y 1980

Una máscara de gas es una máscara que se utiliza para proteger al usuario de la inhalación de contaminantes y gases tóxicos transportados por el aire. La máscara forma una cubierta sellada sobre la nariz y la boca, pero también puede cubrir los ojos y otros tejidos blandos vulnerables de la cara. La mayoría de las máscaras de gas también son respiradores, aunque la palabra máscara de gas se usa a menudo para referirse a equipo militar (como una máscara de protección de campo), el alcance utilizado en este artículo. La máscara de gas solo protege al usuario de la digestión, la inhalación y el contacto a través de los ojos (muchos agentes actúan a través del contacto con los ojos). La mayoría de los filtros de máscara de gas combinados durarán alrededor de 8 horas en una situación biológica o química. Los filtros contra agentes químicos específicos pueden durar hasta 20 horas.

Los materiales tóxicos transportados por el aire pueden ser gaseosos (por ejemplo, cloro o gas mostaza) o partículas (como agentes biológicos). Muchos filtros brindan protección contra ambos tipos.

Las primeras máscaras antigás utilizaban principalmente lentes circulares de vidrio, mica o acetato de celulosa para permitir la visión. El vidrio y la mica eran bastante frágiles y necesitaban un reemplazo frecuente. El estilo de lente Triplex posterior (una lente de acetato de celulosa intercalada entre lentes de vidrio) se hizo más popular y, junto con el acetato de celulosa simple, se convirtió en el estándar en la década de 1930. Las lentes panorámicas no fueron populares hasta la década de 1930, pero hay algunos ejemplos de las que se usaron incluso durante la guerra (Austro-Hungarian 15M). Más tarde, se empezó a utilizar policarbonato más fuerte.

Algunas máscaras tienen uno o dos contenedores de filtro de aire compactos atornillados en las entradas, mientras que otras tienen un contenedor de filtración de aire grande conectado a la máscara de gas a través de una manguera que a veces se confunde con un respirador con suministro de aire en el que se entrega un suministro alternativo de aire fresco (tanques de oxígeno).

Principios de construcción

La absorción es el proceso de ser atraído hacia un cuerpo o sustrato (generalmente más grande), y la adsorción es el proceso de depósito sobre una superficie. Esto se puede utilizar para eliminar los peligros de partículas y gases. Aunque puede tener lugar alguna forma de reacción, no es necesaria; el método puede funcionar por cargos atractivos. Por ejemplo, si las partículas objetivo están cargadas positivamente, se puede usar un sustrato cargado negativamente. Los ejemplos de sustratos incluyen carbón activado y zeolitas. Este efecto puede ser muy simple y altamente efectivo, por ejemplo, usando un paño húmedo para cubrirse la boca y la nariz mientras se escapa de un incendio. Si bien este método puede ser efectivo para atrapar partículas producidas por la combustión, no filtra los gases nocivos que pueden ser tóxicos o que desplazan el oxígeno necesario para la supervivencia.

• 

  US Navy MCU-2/P gas mask system.

• 

  Máscara de gas utilizada por el ejército francés. El cartucho filtrante está conectado a través de una manguera flexible.

• 

  Infantería griega con máscaras de gas M17

Seguridad de máscaras antigás antiguas

Las máscaras de gas tienen una vida útil limitada por la capacidad absorbente del filtro. Los filtros dejan de brindar protección cuando se saturan con productos químicos peligrosos y se degradan con el tiempo, incluso si están sellados. La mayoría de las máscaras de gas tienen tapas de sellado sobre la entrada de aire y se almacenan en bolsas selladas al vacío para evitar que el filtro se degrade debido a la exposición a la humedad y los contaminantes del aire normal. Es posible que los filtros de máscara de gas no utilizados de la Segunda Guerra Mundial no protejan al usuario en absoluto y podrían ser dañinos si se usan debido a cambios a largo plazo en la composición química del filtro.

Un filtro GP-5 ruso que contiene asbesto y uno moderno seguro en comparación.

Algunas máscaras de gas de la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría soviética contenían amianto crisotilo o amianto crocidolita en sus filtros, que en ese momento no se sabía que fueran dañinos. No se sabe con certeza por cuánto tiempo se usaron los materiales en los filtros.

Normalmente, las máscaras que usan conexiones de 40 mm son un diseño más reciente. El caucho se degrada con el tiempo, por lo que el "tipo moderno" las máscaras se pueden romper y tener fugas. El cartucho US C2 (negro) contiene cromo hexavalente; Los estudios realizados por el Cuerpo Químico del Ejército de los EE. UU. encontraron que el nivel en el filtro era aceptable, pero sugieren precaución al usarlo, ya que es un carcinógeno.

Clasificación de filtro moderna

El filtro se selecciona según el compuesto tóxico. Cada tipo de filtro protege contra un peligro particular y está codificado por colores:

A menudo se incluyen filtros de partículas porque, en muchos casos, los materiales peligrosos se encuentran en forma de neblina, que puede ser capturada por el filtro de partículas antes de ingresar al adsorbedor químico. En Europa y jurisdicciones con reglas similares, como Rusia y Australia, los tipos de filtro reciben números de sufijo para indicar su capacidad. Para peligros que no sean partículas, el nivel "1" se asume y un número "2" se utiliza para indicar un mejor nivel. Para las partículas (P), siempre se dan tres niveles con el número. En los EE. UU., solo la parte de partículas se clasifica aún más según las clasificaciones de filtración de aire de NIOSH.

Un tipo de filtro que puede proteger contra múltiples peligros se indica con los símbolos europeos concatenados entre sí. Los ejemplos incluyen ABEK, ABEK-P3 y ABEK-HgP3. A2B2E2K2-P3 es la calificación más alta de filtro disponible. Un "multi/CBRN" completamente diferente; La clase de filtro con un color verde oliva se usa en los EE. UU.

La filtración se puede ayudar con una bomba de aire para mejorar la comodidad del usuario. La filtración de aire solo es posible si hay suficiente oxígeno en primer lugar. Por lo tanto, cuando se manipulan asfixiantes, o cuando la ventilación es deficiente o se desconocen los peligros, la filtración no es posible y se debe suministrar aire (con un sistema SCBA) desde una botella presurizada como en el buceo.

Usar

Una máscara de gas de la Segunda Guerra Mundial en Monmouth Regimental Museum. Este diseño cubrió todo el bebé excepto sus piernas.

Un trabajador en un vivero de plantas usa un respirador para proteger contra los insecticidas rociados en los invernaderos, 1930.

Por lo general, una máscara moderna está construida con un polímero elástico en varios tamaños. Está equipado con varias correas ajustables que se pueden apretar para asegurar un buen ajuste. Fundamentalmente, está conectado a un cartucho de filtro cerca de la boca, ya sea directamente o mediante una manguera flexible. Algunos modelos contienen tubos para beber que se pueden conectar a una botella de agua. Los insertos de lentes correctivos también están disponibles para los usuarios que los requieran.

Por lo general, se prueba el ajuste de las máscaras antes de usarlas. Una vez que se coloca una máscara, a menudo se prueba con varios agentes de desafío. El acetato de isoamilo, un saborizante de plátano sintético y el alcanfor se usan a menudo como agentes de desafío inocuos. En el ejército, se pueden usar gases lacrimógenos como CN, CS y cloruro estánnico en una cámara para que los usuarios confíen en la eficacia de la máscara.

Deficiencias

La protección de una máscara de gas tiene algunas desventajas. El usuario de una máscara de gas típica debe hacer un esfuerzo adicional para respirar, y parte del aire exhalado se vuelve a inhalar debido al espacio muerto entre la pieza facial y la cara del usuario. La exposición al dióxido de carbono puede superar sus OEL (0,5 % por volumen/9 gramos por metro cúbico durante un turno de ocho horas; 1,4 %/27 gramos por m³ durante 15 minutos de exposición) por un factor de muchas veces: para máscaras de gas y respiradores elastoméricos, hasta 2.6%); y en caso de uso prolongado pueden aparecer dolor de cabeza, dermatitis y acné. El libro de texto de HSE del Reino Unido recomienda limitar el uso de respiradores sin suministro de aire (es decir, sin PAPR) a una hora.

Reacción e intercambio

Este principio se basa en que las sustancias dañinas para los humanos suelen ser más reactivas que el aire. Este método de separación utilizará alguna forma de sustancia generalmente reactiva (por ejemplo, un ácido) recubierta o soportada por algún material sólido. Un ejemplo son las resinas sintéticas. Estos se pueden crear con diferentes grupos de átomos (generalmente llamados grupos funcionales) que tienen diferentes propiedades. Por lo tanto, una resina se puede adaptar a un grupo tóxico particular. Cuando la sustancia reactiva entra en contacto con la resina, se unirá a ella y la eliminará de la corriente de aire. También puede intercambiarse con una sustancia menos dañina en este sitio.

Aunque era rudimentario, el hipocasco era una medida provisional para las tropas británicas en las trincheras que ofrecía al menos cierta protección durante un ataque con gas. A medida que pasaban los meses y el gas venenoso se usaba con más frecuencia, se desarrollaron e introdujeron máscaras de gas más sofisticadas. Hay dos dificultades principales con el diseño de máscaras antigás:

• El usuario puede estar expuesto a muchos tipos de material tóxico. El personal militar es especialmente propenso a estar expuesto a una diversidad de gases tóxicos. Sin embargo, si la máscara es para un uso particular (como la protección contra un material tóxico específico en una fábrica), entonces el diseño puede ser mucho más simple y el costo más bajo.
• La protección se apagará con el tiempo. Los filtros se obstruirán, sustratos para absorción se llenarán, y los filtros reactivos se agotarán de sustancias reactivas. Por lo tanto el usuario sólo tiene protección durante un tiempo limitado, y luego deben reemplazar el dispositivo de filtro en la máscara, o utilizar una nueva máscara.

• 

  Un respirador primitivo fue diseñado por Alexander von Humboldt en 1799 para la minería subterránea

• 

  Varias máscaras de gas empleadas en el Frente Occidental y el Frente Oriental durante la Primera Guerra Mundial

• 

  Máscara de gas civil finlandés de 1939. Estas máscaras se distribuyeron durante la Segunda Guerra Mundial

• 

  Madre y bebé con máscaras de gas, 1941

Historia y desarrollo

Primeros dispositivos de respiración

Según Popular Mechanics, "La esponja común se usaba en la antigua Grecia como máscara antigás..." En 1785, Jean-François Pilâtre de Rozier inventó un respirador.

Los mineros utilizaron ejemplos de respiradores primitivos y Alexander von Humboldt los introdujo en 1799, cuando trabajaba como ingeniero de minas en Prusia. El precursor de la máscara antigás moderna fue inventado en 1847 por Lewis P. Haslett, un dispositivo que contenía elementos que permitían respirar a través de la nariz y la boquilla, inhalar aire a través de un filtro en forma de bulbo y un respiradero para exhalar aire de regreso al interior. atmósfera. First Facts establece que una "máscara de gas que se parece al tipo moderno" fue patentado por Lewis Phectic Haslett de Louisville, Kentucky, quien recibió una patente el 12 de junio de 1849. La patente de EE. UU. n.º 6529 otorgada a Haslett describía el primer "inhalador o protector pulmonar" que filtraba el polvo del aire.

Las primeras versiones fueron construidas por el químico escocés John Stenhouse en 1854 y el físico John Tyndall en la década de 1870. Otro de los primeros diseños fue el "Capó de seguridad y protector de humo" inventado por Garrett Morgan en 1912 y patentado en 1914. Era un dispositivo simple que consistía en una capucha de algodón con dos mangueras que colgaban hasta el suelo, lo que permitía al usuario respirar el aire más seguro que se encontraba allí. Además, se insertaron esponjas húmedas al final de las mangueras para filtrar mejor el aire. Esto se modificó más tarde para incluir su propio suministro de aire, lo que llevó a las máscaras antigás de la era de la Primera Guerra Mundial.

Primera Guerra Mundial

Soldados alemanes con máscaras de gas, 1916

La Primera Guerra Mundial provocó la primera necesidad de máscaras antigás producidas en masa en ambos lados debido al uso extensivo de armas químicas. El ejército alemán usó con éxito gas venenoso por primera vez contra las tropas aliadas en la Segunda Batalla de Ypres, Bélgica, el 22 de abril de 1915. Una respuesta inmediata fue algodón envuelto en muselina, entregado a las tropas el 1 de mayo. A esto le siguió el respirador de velo negro, inventado por John Scott Haldane, que era una almohadilla de algodón empapada en una solución absorbente que se aseguraba sobre la boca con un velo de algodón negro.

Buscando mejorar el respirador Black Veil, Cluny MacPherson creó una máscara hecha de tela absorbente de químicos que se ajustaba sobre toda la cabeza. Una capucha de lona de 50,5 cm × 48 cm (19,9 in × 18,9 in) tratada con productos químicos que absorben cloro y equipada con un ocular de mica transparente. Macpherson presentó su idea al Departamento Antigas de la Oficina de Guerra Británica el 10 de mayo de 1915; los prototipos se desarrollaron poco después. El diseño fue adoptado por el ejército británico y presentado como British Smoke Hood en junio de 1915; Macpherson fue nombrado miembro del Comité de la Oficina de Guerra para la Protección contra Gases Venenosos. Posteriormente se agregaron compuestos absorbentes más elaborados a iteraciones adicionales de su casco (casco PH), para derrotar a otros gases tóxicos respiratorios utilizados, como el fosgeno, el difosgeno y la cloropicrina. En el verano y el otoño de 1915, Edward Harrison, Bertram Lambert y John Sadd desarrollaron el respirador de caja grande. Esta máscara de gas de bote tenía una lata que contenía los materiales absorbentes por una manguera y comenzó a distribuirse en febrero de 1916. Una versión compacta, el respirador de caja pequeña, se convirtió en un problema universal a partir de agosto de 1916.

En las primeras máscaras de gas de la Primera Guerra Mundial, inicialmente se descubrió que el carbón vegetal era un buen absorbente de gases venenosos. Alrededor de 1918, se descubrió que los carbones elaborados con cáscaras y semillas de varias frutas y nueces como cocos, castañas, castañas de Indias y huesos de durazno funcionaban mucho mejor que el carbón de leña. Estos materiales de desecho se recolectaron del público en programas de reciclaje para ayudar en el esfuerzo de guerra.

La primera máscara antigás de carbón activado con filtrado eficaz del mundo fue inventada en 1915 por el químico ruso Nikolay Zelinsky.

Máscara de gas para caballos

1916, soldados rusos

También en la Primera Guerra Mundial, dado que los perros se usaban con frecuencia en el frente, se desarrolló un tipo especial de máscara antigás que los perros fueron entrenados para usar. Se desarrollaron otras máscaras de gas durante la Primera Guerra Mundial y el tiempo siguiente para caballos en las diversas unidades montadas que operaban cerca de las líneas del frente. En Estados Unidos, se produjeron miles de máscaras de gas para las tropas estadounidenses y aliadas. Mine Safety Appliances fue un productor principal. Esta máscara se usó más tarde ampliamente en la industria.

Segunda Guerra Mundial

Una pareja británica con máscaras de gas en su casa en 1941

El respirador británico, Anti-Gas (Light) fue desarrollado en 1943 por los británicos. Estaba hecho de plástico y material similar al caucho que reducía en gran medida el peso y el volumen en comparación con las máscaras antigás de la Primera Guerra Mundial, y se ajustaba a la cara del usuario de manera más ajustada y cómoda. La principal mejora fue reemplazar el cartucho de filtro separado conectado con una manguera por un cartucho de filtro fácilmente reemplazable atornillado en el costado de la máscara de gas. Además, tenía lentes de plástico reemplazables.

Máscara moderna

Desde entonces, el desarrollo de máscaras de gas ha reflejado el desarrollo de agentes químicos en la guerra, cubriendo la necesidad de proteger contra amenazas cada vez más letales, armas biológicas y polvo radiactivo en la era nuclear. Sin embargo, para los agentes que causan daño a través del contacto o la penetración de la piel, como el agente ampollar o el agente nervioso, una máscara de gas por sí sola no es protección suficiente y se debe usar ropa protectora completa además de proteger del contacto con la atmósfera. Por razones de defensa civil y protección personal, las personas suelen comprar máscaras antigás porque creen que protegen contra los efectos nocivos de un ataque con agentes nucleares, biológicos o químicos (NBC), lo cual es parcialmente cierto, ya que las máscaras antigás solo protegen contra la absorción respiratoria. La mayoría de las máscaras de gas militares están diseñadas para ser capaces de proteger contra todos los agentes NBC, pero pueden tener cartuchos de filtro a prueba contra esos agentes (más pesados) o solo contra agentes antidisturbios y humo (más livianos y de uso frecuente con fines de entrenamiento). Hay máscaras livianas únicamente para protección contra agentes antidisturbios y no para situaciones NBC.

Aunque la capacitación exhaustiva y la disponibilidad de máscaras antigás y otros equipos de protección pueden anular los efectos que causan bajas de un ataque con agentes químicos, las tropas que se ven obligadas a operar con el equipo de protección completo son menos eficientes para completar las tareas, se cansan con facilidad y y pueden verse afectados psicológicamente por la amenaza de un ataque con esas armas. Durante la Guerra Fría, se consideraba inevitable que hubiera una amenaza constante de NBC en el campo de batalla y, por lo tanto, las tropas necesitaban protección en la que pudieran permanecer completamente funcionales; así, los equipos de protección y especialmente las máscaras antigás han evolucionado para incorporar innovaciones en términos de aumentar la comodidad del usuario y la compatibilidad con otros equipos (desde dispositivos para beber hasta tubos de respiración artificial, sistemas de comunicación, etc.).

Soldado iraní usando una máscara protectora del M17 en la primera línea de la guerra Irán–Iraq

Durante la guerra Irán-Irak (1980-1988), Irak desarrolló su programa de armas químicas con la ayuda de países europeos como Alemania y Francia y las usó a gran escala contra los iraníes y los kurdos iraquíes. Irán no estaba preparado para la guerra química. En 1984, Irán recibió máscaras antigás de la República de Corea y Alemania Oriental, pero las máscaras coreanas no eran adecuadas para los rostros de personas que no eran de Asia Oriental, el filtro duró solo 15 minutos y las 5000 máscaras compradas en Alemania Oriental demostraron ser no ser máscaras antigás sino gafas protectoras para pintar con spray. Todavía en 1986, los diplomáticos iraníes todavía viajaban por Europa para comprar carbón activo y modelos de filtros para producir equipos defensivos en el país. En abril de 1988, Irán inició la producción nacional de máscaras antigás en las fábricas de Irán Yasa.

En las escuelas

Pioneers en máscaras de gas. URSS, 1937

Muchos civiles aprendieron a usar máscaras antigás a través del departamento de defensa civil, pero los niños recibieron la mayor parte de la educación sobre máscaras antigás en los simulacros escolares. Las escuelas implementarían educación y capacitación sobre máscaras de gas después del estallido de una guerra. Las escuelas harían cumplir con dureza el porte obligatorio de máscaras antigás en todo momento. Los simulacros de máscaras antigás y ataques aéreos estaban estrechamente relacionados y se obligaba a los niños a usar máscaras antigás en las actividades cotidianas, incluida la gimnasia. El uso de máscaras de gas en las aulas fue especialmente difícil para los maestros, ya que tenían problemas para distinguir a un niño de otro. Las máscaras de gas se volvieron tan uniformes como las de los estudiantes. uniformes Otros civiles aprendieron el uso de una máscara de gas a través de carteles, panfletos y conferencias de radio, pero los niños aprendieron a través de dibujos animados y rimas como 'la tos y los estornudos propagan enfermedades'.