Maskers

Maskers 

Een gelaatsmasker is een rubberen masker dat strak aansluit op het gezicht om de neus en mond, en met een filter om schadelijke vervuiling en gifstoffen uit de lucht te filteren. Gelaatsmaskers worden in vredessituaties gebruikt om brandweermensen tegen gifstoffen te beschermen, en in oorlogssituaties om bevolking en militairen te beschermen tegen strijdgassen. Tegen rook en verbrandingsgassen zoals koolmonoxide bieden gelaatsmaskers geen bescherming.

Gelaatsmaskers kregen hun bekendheid door militair gebruik tegen strijdgassen, wat de naam gelaatsmasker verklaart. Gelaatsmaskers kunnen echter zowel tegen gassen ingezet worden als tegen andere vormen van vervuiling die door de lucht gedragen worden (zoals de zogeheten deeltjesvervuiling, waarbij vaste stoffen in fijne deeltjes door de lucht verplaatsts worden; rook is hiervan een voorbeeld). Voor 1930 werden gelaatsmaskers dikwijls vervaardigd uit hondenleer. Vanwege het feit dat honden geen porien hebben, en het masker zo geen gassen doorlaat.

Gelaatsmaskers worden vaak breed ingezet en worden dus ook vaak uitgerust met beschermende elementen tegen verschillende soorten gevaarlijke stoffen (zowel deeltjes als gassen en vaak ook veel verschillende soorten van beide). Het voordeel van een dergelijk masker boven andere beademingsapparatuur is dat een gelaatsmasker geen eigen luchtvoorraad nodig heeft; het is niet nodig dat de gebruiker zware luchtflessen meezeult. Aan de andere kant betekent dat, dat het gelaatsmasker in staat moet zijn de vervuilde atmosfeer voldoende te zuiveren voor gebruik door de drager; die moet tenslotte zijn zuurstof ergens vandaan halen.
Er zijn, over het algemeen, drie typen gelaatsmasker: filtratiemaskers, absorptie/adsorptiemaskers en reactie/uitwisselingsmaskers.

Typen maskers.

Filtratie
Filtratiemaskers zijn gebaseerd op het idee dat de moleculen in "zuivere" lucht vrij klein zijn. De stoffen die voor de mens van belang zijn om in te ademen zijn namelijk zuurstof (O2) en stikstof (N2), beide niet erg groot. De meeste, schadelijke stoffen (met name de deeltjesvervuilers) hebben moleculen die groter zijn. Een simpel filter tegen schadelijke stoffen zou dus kunnen bestaan uit een ondoordringbaar materiaal met gaatjes erin waar moleculen zuurstof en stikstof doorheen kunnen, maar grotere moleculen niet. Voor veel schadelijke stoffen is dit bijzonder effectief.
Het nadeel van deze methode is dat de mens ademt met zijn longen. Naarmate de doorlatende gaatjes kleiner zijn, moet er meer druk achter de lucht zitten om voldoende zuurstof het lichaam in te persen. Aangezien de longen deze druk moeten opbouwen (door aan de binnenkant van het masker een onderdruk te veroorzaken), is er een limiet aan hoe klein de gaatjes kunnen worden gemaakt. Dat betekent dat de gaatjes vaak niet klein genoeg kunnen zijn om alle gassen weg te filteren. Daarvoor worden dus andere methodes gebruikt.

Absorptie en adsorptie
Absorptie en adsorptie zijn scheikundige eigenschappen vertoond door verschillende stoffen. Absorptie is een proces waarbij een stof in een andere stof wordt opgenomen. Adsorptie is een proces waarbij een stof vast blijft zitten op het oppervlak van een andere stof. Uiteraard kunnen beide processen gebruikt worden om zowel deeltjesvervuiling als gasvervuiling uit een luchtstroom te verwijderen. Voorbeelden van materialen die gebruikt worden als absorptie- of adsorptiesubstraten zijn actieve koolstof en zeolieten.
Het effect van deze stoffen kan zeer simpel en effectief zijn. Door een natte doek voor het gezicht te slaan (waarbij deeltjes rook oplossen in het water) is het vaak mogelijk om cruciale seconden te winnen bij het ontsnappen aan een brand.

Reactie en uitwisseling
Het idee achter deze methode is dat gevaarlijke stoffen vaak makkelijker chemisch reageren dan de stoffen in "schone" lucht. Door een stof in het masker in te brengen die met veel stoffen reageert (een zuur bijvoorbeeld) kunnen verschillende, schadelijke stoffen uit de luchtstroom verwijderd worden. Een andere, bekende reagens voor maskers is hars. Er zijn verschillende soorten harsen en harsen kunnen ook kunstmatig gemaakt worden. Sterker nog, door verschillende soorten harden te genereren, kan een masker gemaakt worden dat verschillende gifstoffen aankan.
Als de gifstof in contact komt met de reagens, bindt deze zich aan de reagens. Daardoor wordt de stof uit de luchtstroom verwijderd. Eventueel komt hierbij een (ongevaarlijk) reactieproduct vrij in de luchtstroom, waardoor met van stofuitwisseling kan spreken.

Problemen met gelaatsmaskers
Gelaatsmaskers kennen twee limieten, die van grote invloed zijn op het ontwerp van de maskers:

• De gebruiker van het masker kan aan velerlei giften blootgesteld worden. Zeker in het geval van militairen, die letterlijk alles naar hun hoofd kunnen krijgen. Als men echter zeker weet dat het masker voor een specifiek doel moet dienen, kan dat het ontwerp aanzienlijk versimpelen en de kosten drukken. 
• De bescherming van het masker is niet eeuwig. Filters raken bij het gebruik verstopt, absorptie- en adsorptiesubstraten raken vol of bedekt (waardoor er geen contactoppervlak meer is voor de vervuiling in de luchtstroom), reagentia raken op. Als de bescherming uitgewerkt is, moet de gebruiker een nieuwe beschermlaag in het masker aanbrengen of van masker wisselen.

Daarnaast moeten opgeslagen maskers regelmatig nagekeken worden op beschadigingen. Een gelaatsmasker dat niet luchtdicht is, is vrij nutteloos.
Geschiedenis van het gelaatsmasker.

In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, is er niet een persoon die het gelaatsmasker uitgevonden heeft. Al in 1887 waren er octrooien op gelaatsmaskers en gelijkende uitvindingen. Een dergelijk ontwerp van Garrett A. Morgan uit 1912, ooit uitgevonden als een "veiligheidskap en rookafweerder", werd geoctrooieerd in 1914. Het was een simpel apparaat bestaande uit een katoenen kap en twee slangen die tot op de vloer hingen waardoor de gebruiker de veiligere lucht in kon ademenen die daar tijdens een brand zou hangen. Morgan kreeg bekendheid met zijn ontwerp toen hij, in 1916, samen met zijn broer en twee vrijwilligers een groot aantal mannen wist te redden tijdens een brand in de Cleveland Waterwerkentunnels onder het Eriemeer.
In het begin van de Eerste Wereldoorlog maakten soldaten van het Canadese leger noodmaskers tegen de chloorgaswapens van de Duitsers door vodden gedrenkt in urine tegen hun gezicht te drukken.