How do gas masks actually work? - George Zaidan

תרגום: Shahar Berkovich עריכה: zeeva livshitz

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

כשאתם חושבים על מסכות גז, אתם בטח מדמיינים אותן כמכשירים מגושמים, מפחידים וצבאיים

only found in spy movies or World War I museums.

שרואים אותן רק בסרטי ריגול או במוזיאונים של מלחמת העולם הראשונה.

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

אבל סביר להניח שכבר יש לכם מסכה המשתמשת בטכנולוגיה דומה להפליא.

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

ובעתיד הקרוב, ייתכן שנצטרך

להסתמך על הסינון שבמסכות

as part of our everyday lives.

כחלק מחיי היומיום שלנו.

In addition to emerging diseases,

בנוסף למחלות מתעוררות,

wildfire frequency has more than tripled from 1996 to 2021.

תדירות השריפות גדלה פי 3 משנת 1996 עד 2021.

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

ככל ששריפות בוערות ומכסות על עוד שטח, העשן שלהן משפיע על יותר אנשים מדי שנה.

Climate change is also causing more hot, sunny days,

בנוסף, שינוי האקלים גורם לימי שמש חמים מהרגיל,

which accelerates the production of toxic ground level ozone.

מה שמאיץ את ייצור האוזון הרעיל בגובה הקרקע.

So, how do these masks work,

אז, איך המסכות האלו עובדות,

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

והאם הן יכולות להגן עלינו מפני איומים מוטסים חדשים וישנים?

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

ובכן, הכלל הראשון של המסננים הוא לוודא שהחותם הדוק.

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

בלי זה, אפילו המסכה הטובה בעולם היא חסרת תועלת.

So assuming your mask is on tight,

בהנחה שהמסכה אכן צמודה,

this technology can capture pollutants in one of two ways:

טכנולוגיית הסינון יכולה ללכוד זיהומים באחת משתי הדרכים:

filtering them out by size or attracting specific chemical compounds.

סינון ע“פ גודל או משיכת תרכובות כימיות ספציפיות.

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

עבור דוגמה בשביל הגישה הראשונה: בואו נבחן עשן בשדה קוצים.

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

כאשר יערות נשרפים, הם מייצרים מגוון רחב של כימיקלים.

At close range, there are so many different pollutants

במבט מקרוב, ישנם כ“כ הרבה מזהמים שונים

at such high concentrations that no filter could help you—

בריכוזים עד כדי כך גבוהים שאף סינון לא יכול לעזור

this is why firefighters travel with their own air supply.

זו הסיבה שכבאים נוסעים עם אספקת אוויר משלהם.

But further away, the situation is different.

במבט מרחוק, המצב שונה.

While there's still a range of chemicals,

אמנם עדיין יש מגוון כימיקלים,

they’ve mostly aggregated into tiny solid or liquid particles

אך הם התחלקו בעיקר למוצקים זעירים או לחלקיקים נוזליים

smaller than 2.5 microns in diameter.

שקוטרם קטן מ-2.5 מיקרון (1 מיקרומטר = 0.001 מילימטר).

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

החומר החלקיקי הזה הוא מה שאתם רואים ומריחים כשיש עשן,

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

והוא מסוכן במיוחד לילדים, קשישים

and those with respiratory or cardiovascular diseases.

ואלה הסובלים ממחלות נשימה או לב וכלי דם.

Luckily, the majority of these particulates are still large enough

למרבה המזל, רוב החלקיקים הללו עדיין גדולים מספיק

to be captured by the most basic filters,

כדי להיתפס על ידי המסננים הבסיסיים ביותר,

which are made of polypropylene or glass strands

העשויים מחוטי פוליפרופילן או זכוכית

roughly 1/10 the width of a human hair.

שהם בערך עשירית מרוחב שערה אנושית.

Under a microscope, they look like a thick forest,

תחת מיקרוסקופ, הם נראים כמו יער סמיך,

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

ובקנה מידה זה, לענפים אלה יש תכונה מיוחדת.

Typically, when you use a sieve,

בדרך כלל, כאשר אתם משתמשים במסננת,

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

אתם מסננים חפצים גדולים יותר מחורי המסננת.

But these polypropylene branches can catch particles much smaller

אבל ענפי פוליפרופילן אלה יכולים לתפוס חלקיקים קטנים

than the gaps between them.

בהרבה מהפערים שביניהם.

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

הסיבה לכך היא שכאשר חלקיק מתנגש בחוט,

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

קשרי ואן דר ואלס גורמים לו להידבק אל הענף כאילו היה עשוי מסקוטש.

Plus, size-based filters can use electrically charged fibers

בנוסף, מסננים מבוססי גודל יכולים להשתמש בסיבים טעונים חשמלית

that attract particles not already on a collision course.

המושכים חלקיקים שאינם במסלול התנגשות.

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

כך אפילו מסכת N95 פשוטה יכולה לתפוס לפחות 95% מהחלקיקים.

And why an N100 mask

ומדוע מסכת N100

or an air purifier with a high efficiency particulate air filter

או מטהר אוויר עם מסנן אוויר חלקיקי בעל יעילות גבוהה

can catch at least 99.97% of particulates.

יכולים לתפוס לפחות 99.97% מהחלקיקים.

With a tight seal,

עם חותם הדוק,

this level of protection will filter out most airborne pollution.

המסנן יצליח לסנן את רוב הזיהום הנמצא באוויר.

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

אך למרבה הצער, ישנם זיהומים אשר עדיין מצליחים לעבור למרות החותם ההדוק.

including ozone molecules.

ביניהם, מולקולות אוזון.

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

מולקולות שבקושי גדולות יותר ממולקולות החמצן שאנחנו נושמים

and exposure is associated with asthma, respiratory conditions,

והחשיפה מתקשרת לאסטמה, מצבי נשימה

and even premature death.

ואפילו מוות בטרם עת.

Our best chance to filter them are activated carbon masks.

הסיכוי הטוב ביותר שלנו לסנן אותם הן מסכות הפחמן הפעיל.

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

ברמה המיקרוסקופית, פחמן פעיל נראה כמו חלת דבש שחורה עצומה,

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

והמבנה המיקרו-נקבובי שלו יכול ללכוד מולקולות אוזון זעירות.

But this material still needs help to capture other pollutants

אך חומר זה עדיין זקוק לעזרה ללכידת מזהמים אחרים

like hydrogen sulfide, chlorine, and ammonia.

כמו מימן גופרתי, כלור ואמוניה.

For these threats, we need to combine the activated carbon

עבור איומים אלה, עלינו לשלב את הפחמן הפעיל

with some simple chemistry.

עם כימיה פשוטה.

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

אם המזהם חומצי, נוכל להחדיר את המסנן בכימיקל בסיסי.

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

ואז כשהשניים נפגשים, הם מגיבים, והגז נלכד.

Similarly, we can use acids to trap basic pollutants.

באופן דומה, אנו יכולים להשתמש בחומצות כדי ללכוד מזהמים בסיסיים.

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

גם כשחובשים את המסכה הנכונה, עדיף לבדוק אינדיקטורים לאיכות האוויר

and to stay indoors when the threat level is high.

ולהישאר בבית כאשר רמת האיום גבוהה.

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

ובדיוק כמו מסכה, תרצו לוודא שהבית שלכם אטום היטב.

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

אתם יכולים לעשות זאת ע“י סגירת חלונות, כיבוי מאווררים העובדים מבחוץ

and using HEPA filter equipped air purifiers

ושימוש במטהרי אוויר מצוידים במסנן HEPA

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

או בן דודם הזול יותר, עשה זאת בעצמך, תיבת קורסי-רוזנטל.

Following these guidelines can help us breathe easy

ביצוע הנחיות אלה יכול לעזור לנו לנשום בקלות

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

כשאנחנו עובדים על מניעת מזהמים אלה מלכתחילה.