防御病毒感染，防毒面具比口罩更好用么？

信心，能将恐惧击碎

最近看到了一则趣闻，可能很多人也有所耳闻。内容是讲防毒面具是来源于野猪：第一次世界大战期间德国使用化学武器造成大量英法联军士兵伤亡，毒气所过之处除了野猪之外，其他动物无一幸免。

英法的科学家通过研究发现了猪是用嘴拱土，使松散的土壤颗粒吸附毒气从而得以幸存。英法联军根据猪嘴的样式制成了世界上第一种防毒面具，之后的防毒面具也一直使用类似猪嘴的样式。

▲从某个角度来看，防毒面具确实与猪嘴十分相似

这则趣闻的真实性值得商榷，但是文中对部分防毒面具利用颗粒吸附有害气体的防毒原理做出了一定解释。

其实早在16世纪，天才发明家达芬奇就曾提出了一种防毒护具的构思：用浸沾了水的细布盖住士兵的口鼻，防止受毒粉的侵害。

▲达芬奇的简易护具与火灾现场使用湿润毛巾 捂住口鼻的原理基本相似

1868年著名物理学家丁德尔就研发出一种供消防人员使用的防毒面具，该面具可过滤空气中的微粒。它由三层密实的棉毛组成，每两层之间由石灰、木炭浸泡了的羊毛层隔开。该面具同样是利用填充物的吸附效果来过滤有害物质。

▲丁德尔的防毒面具的过滤装置

1915年4月22日德军在伊帕尔释放氯气发动了世界上第一次毒气袭击，造成英法联军1.5万人伤亡，5月31日尝到甜头的德军在东线的波里莫夫地区故伎重演对俄军实行了更大规模的化学战。

▲德军向英法联军阵地释放毒气

化学武器的产生也大大促进了防毒面具的研发，在1915年的4月25日，也就是德军发动化学战后的第四天，法军就为部队配发了浸以硫代硫酸钠、甘油和碳酸钠溶液的防毒口罩，不久之后英军也配发了装有以上三种化学试剂的“黑纱口罩”。当在光气（碳酰酸，剧毒气体）投入战场后，又相应地研发出了浸乌洛托品（六亚甲基四胺，与烧碱和苯酚钠混合可以作为光气的吸收剂）的防毒口罩。

▲法军在佩戴防毒眼睛后佩戴防毒口罩

英国还研发了由装有醋酸纤维眼镜片并浸有硫代硫酸钠、甘油和碳酸钠溶液的法兰绒布袋所构成的海波帽。海波帽的防护效果较之前定的应急口罩又有了提高，可将士兵的头部完全包裹，并能塞进衣领里。在德军又换用了氢氰酸和光气等毒气的情况下，英军又研制了类似海波帽的P防护帽（浸有酚盐溶液）和PH防护帽（浸有苯盐乌洛托品溶液）。

▲英军的海波帽可以塞入领子内 防护能力有所提升，但佩戴极为不便

以上几种防护装备都是通过药物与毒气发生化学反应，从而在短时间内给士兵提供防护，只能说是一种临时的应急防护措施。

在先前的毒气作用大打折扣的情况下，德军又换用了氯化苦（三氯硝基甲烷）作为毒剂，一而再再而三的换防护用品已经无法满足前线的需要，因此装有活性炭、碱石灰、高锰酸钾的特制滤毒罐被研制出来。滤毒罐挂在作战人员身上，通过连接在橡胶或者皮革制面罩上的导气管将过滤后的空气供给佩戴者。

▲日本侵华战争时期所佩戴的防毒面具 就是将滤毒罐挂在身上，较为笨重

滤毒罐的发明可以说是防毒面具史的重大突破，因为，防护的方式不再仅仅局限于化学反应，而是拓展到了通过物理吸附来净化气体的新的领域。后来各国为了增加防毒面具的使用时间，从而设计改进出了带有吸气和呼气活门的防毒面具。吸气活门和呼气活门使得呼气气流不再进入滤毒罐而是直接排入空气中，从而增长了防毒面具的使用时长。

德国为了减轻士兵的负担，将滤毒罐简化为一个罐头大小的圆柱状盒子，直接拧入防毒面具，并且可以随时更换。

▲一战时期德军改进后的防毒面具，比英法联军的 防毒设备要先进得多，佩戴的速度也快得多

随着毒气的不断升级，滤毒罐由原本单纯的活性炭又逐步加上了过滤气溶胶的特制滤纸。后来为了防低沸点，小分子量，高挥发度的毒剂。科研人员又对活性炭进行了浸氨水，浸渍铜，浸渍铬，浸渍银处理，使活性炭的性能大大增强。这几种处理方式，是浸渍技术的重大突破，该技术使得一种材料可以过滤多种有毒气体，不再只能防护特定的主体，为现代的防毒面具奠定了技术基础。

▲有意思的是，一战中德军为他们的 战马也装备了防毒面具

从诞生到现在防毒面具已经经历了好几代更替，防毒面具也从军用逐步扩展到了各个领域到工业防护、劳动保护和应急救援等领域。随着人们生活水平不断提高，自我保护意识不断增强，对防毒面具的需求量也越来越大。

尤其是在新型冠形病毒疫情产生后，很多军迷都纷纷晒出了自己的防毒面具，那么防毒面具能够防病毒吗？

防毒面具可以分为两种：一种是过滤式防毒面具另一种为隔绝式防毒面具。

▲隔绝式防护面具拥有独立的供气系统

后者毋庸置疑肯定是防病毒的，其本身就是多在极其恶劣的条件下使用，面具使用自身的储氧设备进行供气，与外界空气是完全隔绝的。而我们在生活中经常见到的往往是前者过滤式防毒面具，所以我们重点看一下后者。过滤式防毒面具与外界的空气相交换，其对氧气浓度、温度、毒气浓度都有一定要求。

如前文所介绍的，过滤式防毒面具由面罩和滤毒罐组成。面罩可以分为半面罩和全面罩。

▲电影《白头山》中的半面罩和全面罩防毒面具

滤毒罐分为：过滤盒、大中小过滤罐。其装填物由吸附层和过滤层两部分组成。吸附层的用途是过滤有毒气体或蒸汽，而过滤层是过滤有害气溶胶。具体来说，吸附层的防毒原理分为三种：物理吸附；化学吸附；催化作用。

1、物理吸附作用：是通过吸附质与吸附剂分子间的力相互吸引发生的，被吸附分子无化学反应的发生。如对芥子气、沙林等毒剂就是物理吸附作用。

2、化学吸附作用：化学吸附是由吸附质与吸附分子之间发生电子的转移交换或共有，形成化学键的吸附。

3、催化作用：催化作用是指某些难被物理或化学吸附的有毒气体，采用催化剂使之提高化学反应的速度，从而去除有毒物质。

过滤层则主要是用来过滤有害气体溶胶，如：毒烟、毒雾、放射性灰尘和含细菌、病毒的微粒等。

在我国现在实行的《GB2890-2009呼吸防护自吸过滤式防毒面具》中明确的规定了滤毒罐的类型以及防护对象，每种不同类型的滤毒罐的防毒效果天壤之别，在购买和使用时一定要注意所使用的环境，以此来选择对应的滤毒罐。

▲我国《GB2890-2009呼吸防护自吸过滤式防毒面具》的相关规定

从国家标准中可以看到我国的过滤式防毒面具并没有防护病毒的要求，因此并非佩戴普通的过滤式防毒面具便可以万事大吉。现在能够市场上能够买到的民用防毒面具中，真正能对病毒起到作用的是滤棉（芯），作用原理与口罩相似，是对病毒起到一个阻隔作用。

最后要提醒大家，疫情期间减少外出，在佩戴防毒面具时注意卫生，在佩戴后对防毒面具也要进行相应的消毒处理，滤毒罐和滤芯要注意使用时长，定期更换。

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