Una máscara de gas es un elemento del equipo de protección personal que se utiliza para proteger al usuario de la inhalación de contaminantes transportados por el aire y gases tóxicos. 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 utiliza a menudo para referirse al equipo militar (como una máscara de protección de campo), el alcance utilizado en este artículo. Las máscaras de gas solo protegen al usuario de la ingestión o inhalación de agentes químicos, además de evitar el contacto con los ojos del usuario (muchos agentes químicos afectan a través del contacto visual). La mayoría de los filtros combinados de máscaras de gas 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 de gas utilizaban principalmente lentes circulares hechas 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 posterior de lente Triplex (una lente de acetato de celulosa intercalada entre lentes de vidrio) [1] se hizo más popular y, junto con el acetato de celulosa simple, se convirtieron en el estándar en la década de 1930. Las lentes panorámicas no fueron populares hasta la década de 1930, pero hay algunos ejemplos de ellas que se usaron incluso durante la guerra [ aclaración necesaria ] (15M austrohúngara). Más tarde, se comenzó a utilizar policarbonato más resistente .
Algunas máscaras tienen uno o dos contenedores de filtro de aire compactos atornillados a 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).
Según Popular Mechanics , "La esponja común se utilizaba en la antigua Grecia como máscara de gas..." [2]
El libro de Dispositivos Ingeniosos publicado en 850 por los hermanos Banū Mūsā describe una máscara de gas que permitía al usuario respirar con seguridad en un ambiente tóxico. [3]
En 1785, Jean-François Pilâtre de Rozier inventó un respirador .
Los mineros utilizaban ejemplos primitivos de respiradores e introducidos por Alexander von Humboldt en 1799, cuando trabajaba como ingeniero de minas en Prusia . [4] El precursor de la máscara de gas moderna fue inventado en 1847 por Lewis P. Haslett , un dispositivo que contenía elementos que permitían respirar a través de una nariz y una boquilla, inhalar aire a través de un filtro en forma de bulbo y un respiradero para exhalar aire de regreso a la atmósfera. [5] First Facts afirma que una "máscara de gas parecida al tipo moderno" fue patentada por Lewis Phectic Haslett de Louisville, Kentucky , quien recibió una patente el 12 de junio de 1849. [6] La patente estadounidense n.° 6529 [7] 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 [8] y el físico John Tyndall en la década de 1870. [9] Otro diseño temprano fue la "Capucha de seguridad y protector de humo" inventada por Garrett Morgan en 1912 y patentada 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 insertaban esponjas húmedas en el extremo de las mangueras para filtrar mejor el aire. [10] [11]
La Primera Guerra Mundial trajo consigo la necesidad de máscaras de gas producidas en masa en ambos bandos debido al uso extensivo de armas químicas . El ejército alemán utilizó con éxito gas venenoso por primera vez contra las tropas aliadas en la Segunda Batalla de Ypres , Bélgica, el 22 de abril de 1915. [12] Una respuesta inmediata fue el algodón envuelto en muselina, que se entregó 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. [13]
Buscando mejorar el respirador Black Veil, Cluny MacPherson creó una máscara hecha de tela absorbente de químicos que se ajustaba sobre toda la cabeza. [14] Una capucha de lona de 50,5 cm × 48 cm (19,9 pulgadas × 18,9 pulgadas) tratada con químicos que absorben cloro y equipada con un ocular de mica transparente. [15] Macpherson presentó su idea al Departamento Antigas del Ministerio de Guerra británico el 10 de mayo de 1915; los prototipos se desarrollaron poco después. [16] El diseño fue adoptado por el Ejército británico y presentado como la Capucha de Humo Británica en junio de 1915; Macpherson fue designado para el Comité del Ministerio de Guerra para la Protección contra Gases Venenosos. [17] Compuestos absorbentes más elaborados se agregaron más tarde a otras iteraciones de su casco ( casco PH ), para derrotar a otros gases venenosos 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. [18] [ se necesita una mejor fuente ] Esta máscara de gas con bote tenía una lata que contenía los materiales absorbentes mediante una manguera y comenzó a emitirse en febrero de 1916. Una versión compacta, el respirador de caja pequeña , se convirtió en una emisión universal a partir de agosto de 1916. [ cita requerida ]
En las primeras máscaras de gas de la Primera Guerra Mundial, se descubrió inicialmente que el carbón vegetal era un buen absorbente de gases venenosos. Alrededor de 1918, se descubrió que los carbones hechos con cáscaras y semillas de varias frutas y nueces, como cocos , castañas , castaños de Indias y huesos de melocotón , funcionaban mucho mejor que el carbón vegetal . Estos materiales de desecho se recolectaban del público en programas de reciclaje para ayudar al esfuerzo bélico. [19]
La primera máscara de gas de carbón activado con filtrado eficaz del mundo fue inventada en 1915 por el químico ruso Nikolay Zelinsky . [20]
También en la Primera Guerra Mundial, dado que los perros se utilizaban con frecuencia en el frente, se desarrolló un tipo especial de máscara de gas que los perros estaban entrenados para usar. [21] Durante la Primera Guerra Mundial y la época posterior se desarrollaron otras máscaras de gas para los caballos de las diversas unidades montadas que operaban cerca del frente. [22] En Estados Unidos, se produjeron miles de máscaras de gas para las tropas estadounidenses y aliadas. Mine Safety Appliances fue uno de los principales productores. Esta máscara se utilizó ampliamente más tarde en la industria. [23]
El respirador británico antigás (ligero) fue desarrollado en 1943 por los británicos. [24] Estaba hecho de plástico y material similar al caucho que reducía enormemente el peso y el volumen en comparación con las máscaras de gas de la Primera Guerra Mundial, y se ajustaba al rostro del usuario de manera más cómoda y ceñida. La principal mejora fue reemplazar el recipiente filtrante separado conectado con una manguera por un recipiente filtrante fácilmente reemplazable atornillado en el costado de la máscara de gas. Además, tenía lentes de plástico reemplazables. [ cita requerida ]
El desarrollo de las máscaras de gas desde entonces ha reflejado el desarrollo de los agentes químicos en la guerra, satisfaciendo la necesidad de protección contra amenazas cada vez más mortales, 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 los agentes vesicantes o los agentes nerviosos , una máscara de gas por sí sola no es protección suficiente, y se debe usar ropa protectora completa además de protegerse del contacto con la atmósfera. Por razones de defensa civil y protección personal, las personas a menudo compran máscaras de gas porque creen que protegen contra los efectos nocivos de un ataque con agentes nucleares, biológicos o químicos ( NBQ ), lo que es solo parcialmente cierto, ya que las máscaras de gas protegen solo 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 de esos agentes (más pesados) o solo contra agentes antidisturbios y humo (más livianos y a menudo utilizados para fines de entrenamiento). Hay máscaras livianas solo para protección contra agentes antidisturbios y no para situaciones NBC. [ cita requerida ]
Aunque un entrenamiento exhaustivo y la disponibilidad de máscaras de gas y otros equipos de protección pueden anular los efectos de causar víctimas de un ataque con agentes químicos, las tropas que se ven obligadas a operar con equipo de protección completo son menos eficientes para completar las tareas, se cansan fácilmente y pueden verse afectadas psicológicamente por la amenaza de un ataque con esas armas. Durante la Guerra Fría , se consideraba inevitable que hubiera una amenaza constante de armas químicas y biológicas en el campo de batalla, por lo que las tropas necesitaban protección con la que pudieran seguir siendo completamente funcionales; por lo tanto, el equipo de protección y, especialmente, las máscaras de gas 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, pasando por sistemas de comunicación, etc.).
Durante la guerra entre Irán e Irak (1980-88), Irak desarrolló su programa de armas químicas con la ayuda de países europeos como Alemania y Francia [25] y las utilizó a gran escala contra iraníes y kurdos iraquíes. Irán no estaba preparado para la guerra química. En 1984, Irán recibió máscaras de gas de la República de Corea y Alemania del Este , pero las máscaras coreanas no eran adecuadas para los rostros de personas que no eran del este de Asia , el filtro duraba solo 15 minutos y las 5.000 máscaras compradas a Alemania del Este resultaron no ser máscaras de gas sino gafas para pintar con aerosol. Incluso en 1986, los diplomáticos iraníes todavía viajaban a Europa para comprar carbón activo y modelos de filtros para producir equipo de defensa en el país. En abril de 1988, Irán comenzó la producción nacional de máscaras de gas en las fábricas de Iran Yasa. [26]
La absorción es el proceso de ser atraído hacia un cuerpo o sustrato (generalmente más grande), y la adsorción es el proceso de deposición sobre una superficie. Esto se puede utilizar para eliminar peligros tanto en forma de partículas como de gases. Aunque puede tener lugar algún tipo de reacción , no es necesario; el método puede funcionar mediante cargas atractivas . Por ejemplo, si las partículas objetivo tienen carga positiva, se puede utilizar un sustrato con carga negativa. Algunos ejemplos de sustratos son el carbón activado y las zeolitas . Este efecto puede ser muy simple y muy eficaz, por ejemplo, utilizando un paño húmedo para cubrirse la boca y la nariz al escapar de un incendio. Si bien este método puede ser eficaz 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.
Las máscaras de gas tienen una vida útil limitada por la capacidad de absorción del filtro. Los filtros dejan de brindar protección cuando se saturan con sustancias químicas peligrosas 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. Los filtros de máscaras de gas sin usar de la Segunda Guerra Mundial pueden no proteger al usuario en absoluto y podrían ser dañinos si se usan debido a los cambios a largo plazo en la composición química del filtro. [ cita requerida ]
Algunos filtros de máscaras de gas de la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría soviética contenían amianto crisotilo o amianto crocidolita . [27] [28] [29] No se sabía que fueran nocivos en ese momento. No se sabe con certeza durante cuánto tiempo se usaron estos materiales en los filtros.
Por lo general, las máscaras que utilizan conexiones de 40 mm son un diseño más reciente. El caucho se degrada con el tiempo, por lo que las máscaras "modernas" que se guardan en cajas sin usar pueden agrietarse y tener fugas. El bote US C2 (negro) contiene cromo hexavalente ; los estudios del Cuerpo Químico del Ejército de los EE. UU. determinaron que el nivel en el filtro era aceptable, pero sugieren precaución al usarlo, ya que es cancerígeno . [30]
El filtro se selecciona según el compuesto tóxico. [31] Cada tipo de filtro protege contra un peligro particular y está codificado por colores:
Los filtros de partículas se incluyen a menudo, porque en muchos casos los materiales peligrosos se encuentran en forma de niebla, que puede ser capturada por el filtro de partículas antes de entrar en el adsorbedor químico. En Europa y en jurisdicciones con normas similares, como Rusia y Australia, a los tipos de filtros se les asignan números de sufijo para indicar su capacidad. Para los peligros que no son partículas, se asume el nivel "1" y se utiliza un número "2" para indicar un nivel mejor. Para las partículas (P), siempre se dan tres niveles con el número. [31] En los EE. UU., solo la parte de partículas se clasifica además mediante las clasificaciones de filtración de aire de NIOSH . [32]
Un tipo de filtro que puede proteger contra múltiples peligros se anota con los símbolos europeos concatenados entre sí. Algunos ejemplos son ABEK, ABEK-P3 y ABEK-HgP3. [31] A2B2E2K2-P3 es la clasificación de filtro más alta disponible. [ ¿cuándo? ] En los EE. UU. se utiliza una clase de filtro "multi/CBRN" completamente diferente con un color verde oliva. [32]
La filtración puede ser asistida 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 el aire debe suministrarse (con un sistema SCBA) desde una botella presurizada como en el buceo.
Las mascarillas modernas suelen estar fabricadas con un polímero elástico y vienen en distintos tamaños. Disponen de varias correas ajustables que se pueden apretar para garantizar un buen ajuste. Fundamentalmente, están conectadas 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. También hay disponibles insertos para lentes correctoras para los usuarios que los necesiten.
Las mascarillas suelen probarse para comprobar su ajuste antes de su uso. Una vez ajustada la mascarilla, suele probarse con diversos agentes de prueba. El acetato de isoamilo , un aroma sintético de plátano, y el alcanfor se suelen utilizar como agentes de prueba inocuos. En el ámbito militar, se pueden utilizar gases lacrimógenos como el CN , el CS y el cloruro estánnico en una cámara para dar a los usuarios confianza en la eficacia de la mascarilla. [33]
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 máscara y la cara del usuario. La exposición al dióxido de carbono puede superar sus OEL (0,5% en volumen/9 gramos por metro cúbico para un turno de ocho horas; 1,4%/27 gramos por m 3 para una exposición de 15 minutos) [34] por un factor de muchas veces: para máscaras de gas y respiradores elastoméricos , hasta 2,6% [35] ); [36] y en caso de uso a largo plazo, pueden aparecer dolor de cabeza [37] , dermatitis y acné [38] . El libro de texto de HSE del Reino Unido recomienda limitar el uso de respiradores sin suministro de aire (es decir, no PAPR ) a una hora. [39]
Este principio se basa en que las sustancias nocivas para los seres humanos suelen ser más reactivas que el aire. Este método de separación utilizará algún tipo de sustancia generalmente reactiva (por ejemplo, un ácido ) recubriéndola o apoyándola en algún material sólido. Un ejemplo son las resinas sintéticas . Estas pueden crearse con diferentes grupos de átomos (normalmente llamados grupos funcionales ) que tienen diferentes propiedades. Por tanto, una resina puede adaptarse a un grupo tóxico concreto. Cuando la sustancia reactiva entra en contacto con la resina, se unirá a ella, eliminándola 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 utilizaba con más frecuencia, se desarrollaron y se introdujeron máscaras de gas más sofisticadas. El diseño de máscaras de gas presenta dos dificultades principales:
las capuchas a la Marina de los EE. UU. y el Ejército las utilizó en la Primera Guerra Mundial.
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