How do gas masks actually work? - George Zaidan

Translator: Indah Setiawan Reviewer: Reno Kanti Riananda

You might think of gas masks as clunky, spooky, military-looking devices

Anda mungkin mengira masker gas alat yang kikuk, seram, bergaya militer,

only found in spy movies or World War I museums.

yang hanya ditemukan di film mata-mata atau museum Perang Dunia I.

But you probably already own a mask that uses remarkably similar technology.

Namun, Anda mungkin sudah memiliki masker yang memakai teknologi yang sangat mirip.

And in the near future, we may need to rely on these filters

Dalam waktu dekat pun,

kita mungkin perlu mengandalkan filter ini sebagai bagian dari keseharian kita.

as part of our everyday lives.

In addition to emerging diseases,

Selain munculnya penyakit baru,

wildfire frequency has more than tripled from 1996 to 2021.

jumlah kebakaran hutan naik lebih dari tiga kali lipat

sejak tahun 1996 hingga 2021.

As fires burn longer and cover more land, their smoke affects more people each year.

Karena api menyala lebih lama dan meluas,

asapnya memengaruhi semakin banyak orang tiap tahun.

Climate change is also causing more hot, sunny days,

Perubahan iklim juga menyebabkan hari-hari lebih panas dan terik,

which accelerates the production of toxic ground level ozone.

yang mempercepat produksi ozon beracun di permukaan tanah.

So, how do these masks work,

Jadi, bagaimana cara kerjanya

and can they protect us from new and old airborne threats?

dan dapatkah masker ini melindungi kita dari ancaman udara baru dan lama?

Well, the first rule of filters is making sure you have a tight seal.

Aturan pertama filter adalah memastikan Anda memiliki segel ketat.

Without that, even the best mask in the world is useless.

Tanpa itu, bahkan topeng terbaik di dunia pun tidak ada gunanya.

So assuming your mask is on tight,

Jadi dengan asumsi masker Anda ketat,

this technology can capture pollutants in one of two ways:

teknologi ini dapat menangkap polutan melalui salah satu dari dua cara:

filtering them out by size or attracting specific chemical compounds.

menyaringnya berdasarkan ukuran atau menarik senyawa kimia tertentu.

For an example of the first approach, let’s look at wildfire smoke.

Sebagai contoh pendekatan pertama, mari kita lihat asap kebakaran hutan.

When forests burn, they generate a wide variety of chemicals.

Ketika hutan terbakar, mereka menghasilkan berbagai bahan kimia.

At close range, there are so many different pollutants

Pada jarak dekat, ada banyak polutan berbeda

at such high concentrations that no filter could help you—

berkonsentrasi tinggi dan tidak ada filter yang bisa membantu—

this is why firefighters travel with their own air supply.

inilah alasan pemadam kebakaran membawa pasokan udara sendiri.

But further away, the situation is different.

Tetapi lebih jauh, situasinya berbeda.

While there's still a range of chemicals,

Meski masih banyak bahan kimia,

they’ve mostly aggregated into tiny solid or liquid particles

mereka sebagian besar terkumpul menjadi partikel padat atau cair kecil

smaller than 2.5 microns in diameter.

dengan diameter kurang dari 2,5 mikron.

This particulate matter is much of what you're seeing and smelling in smoke,

Banyak materi partikulat ini adalah apa yang Anda lihat dan cium dalam asap,

and it's especially dangerous for children, the elderly,

dan ini sangat berbahaya bagi anak-anak, orang tua,

and those with respiratory or cardiovascular diseases.

dan mereka yang memiliki penyakit pernapasan atau kardiovaskular.

Luckily, the majority of these particulates are still large enough

Untungnya, sebagian besar partikulat ini masih cukup besar

to be captured by the most basic filters,

untuk ditangkap oleh filter paling dasar,

which are made of polypropylene or glass strands

terbuat dari polipropilen atau serat kaca ukuran sekitar 1/10 lebar rambut manusia.

roughly 1/10 the width of a human hair.

Under a microscope, they look like a thick forest,

Di bawah mikroskop, mereka terlihat seperti hutan lebat,

and at this scale, these branches have a special property.

dan pada skala ini, cabang-cabang ini memiliki fungsi khusus.

Typically, when you use a sieve,

Ketika Anda menggunakan saringan,

you’re filtering out objects larger than the sieve’s holes.

Anda menyaring objek yang lebih besar dari lubang saringan.

But these polypropylene branches can catch particles much smaller

Tetapi, cabang polipropilen ini bisa menangkap partikel yang jauh lebih kecil

than the gaps between them.

daripada celah di antara mereka.

That’s because, when a particle collides with a thread,

Itu karena ketika sebuah partikel bertabrakan dengan benang,

van der Waals forces cause it to stick as if it were made of Velcro.

gaya van der Waals menyebabkannya menempel seolah-olah terbuat dari Velcro.

Plus, size-based filters can use electrically charged fibers

Plus, filter berbasis ukuran dapat menggunakan serat bermuatan listrik

that attract particles not already on a collision course.

yang menarik partikel yang belum berada dalam jalur tabrakan.

This is how even a simple N95 mask can catch at least 95% of particulate matter.

Ini bagaimana bahkan topeng N95 sederhana bisa menangkap setidaknya 95% partikel.

And why an N100 mask

Dan alasan mengapa masker N100

or an air purifier with a high efficiency particulate air filter

atau pembersih udara dengan filter udara partikulat efisiensi tinggi

can catch at least 99.97% of particulates.

bisa menangkap setidaknya 99,97 persen partikulat.

With a tight seal,

Dengan segel ketat,

this level of protection will filter out most airborne pollution.

tingkat perlindungan ini akan menyaring sebagian besar polusi udara.

Unfortunately, some pollutants are still too small for this approach,

Sayangnya, beberapa polutan masih terlalu kecil untuk pendekatan ini,

including ozone molecules.

termasuk molekul ozon.

These are barely bigger than the oxygen that we need to breathe

Ia hampir tidak lebih besar dari oksigen yang dibutuhkan untuk bernapas

and exposure is associated with asthma, respiratory conditions,

dan paparannya dikaitkan dengan asma, penyakit pernapasan,

and even premature death.

dan bahkan kematian dini.

Our best chance to filter them are activated carbon masks.

Peluang terbaik kita untuk menyaringnya adalah masker karbon aktif.

At the microscopic level, activated carbon looks like a vast black honeycomb,

Pada tingkat mikroskopis, ia terlihat seperti sarang lebah hitam yang luas,

and it's highly microporous structure can trap tiny ozone molecules.

dan strukturnya yang berpori ukuran mikro dapat menjebak molekul ozon kecil.

But this material still needs help to capture other pollutants

Namun, ia masih butuh bantuan untuk menangkap polutan lain

like hydrogen sulfide, chlorine, and ammonia.

seperti hidrogen sulfida, klorin, dan amonia.

For these threats, we need to combine the activated carbon

Untuk ancaman ini, kita perlu menggabungkan karbon aktif

with some simple chemistry.

dengan beberapa kimia sederhana.

If the pollutant is acidic, we can infuse the filter with a basic chemical.

Jika polutan bersifat asam,

kita bisa memasukkan bahan kimia basa ke dalam filter.

Then when the two meet, they react, and the gas is trapped.

Lalu, ketika keduanya bertemu, mereka bereaksi dan gas terperangkap.

Similarly, we can use acids to trap basic pollutants.

Begitu juga, kita bisa menggunakan asam untuk menjebak polutan basa.

Even with the right mask, it's still smart to check air quality indicators

Bahkan dengan masker yang tepat, kita tetap perlu memeriksa kualitas udara

and to stay indoors when the threat level is high.

dan tetap berada di dalam ruangan ketika tingkat ancaman tinggi.

And just like a mask, you'll want to make sure your house is well sealed.

Seperti masker, Anda juga perlu memastikan rumah tertutup rapat.

You can do this by closing windows, turning off fans that vent outside,

Anda bisa menutup jendela, mematikan kipas yang melepaskan angin dari luar,

dan menggunakan pembersih udara yang dilengkapi filter HEPA

and using HEPA filter equipped air purifiers

or their cheaper, DIY cousin, the Corsi-Rosenthal box.

atau sepupu DIY mereka yang lebih murah, kotak Corsi-Rosenthal.

Following these guidelines can help us breathe easy

Mengikuti pedoman ini bisa membantu kita bernapas lega

as we work on preventing these pollutants in the first place.

sembari kita berusaha untuk mencegah adanya polutan ini sejak awal.