1 CO₂吸收劑

壓縮氧氣呼吸器或壓縮氧氣自救器是一種閉路式呼吸保護(hù)裝置，佩戴者呼氣中的CO₂氣體經(jīng)過(guò)清凈罐后，被其中的CO₂吸收劑吸收，其余的氣體返回氣囊，循環(huán)使用。在我國(guó)目前大部分使用的CO₂吸收劑是Ca(OH)₂。它的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)放出的熱量少，CO₂吸收能力比較高，強(qiáng)度較大，顆粒沒(méi)有融化結(jié)塊的現(xiàn)象。其缺點(diǎn)是CO₂的吸收率較低，所以呼吸器清凈罐的體積和質(zhì)量都較大。

制備CO₂吸收劑的方法很多，其中主要是選擇良好的石灰石（CaCO₃）礦石進(jìn)行灼燒，制備活性CaO，再由CaO制備出化學(xué)性能活潑的Ca(OH)₂。

在CO₂吸收劑中，Ca(OH)₂的質(zhì)量約占70％以上，水分占15％～21％，此外還含有1％～3％的NaOH。增加或降低吸收劑中水分的含量，都會(huì)降低吸收劑吸收CO₂的能力，所以吸收劑中水分含量是衡量吸收劑質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在確定CO₂吸收劑水分含量時(shí)，可以利用干燥和稱量的方法來(lái)進(jìn)行。在CO₂吸收劑中加入NaOH，一方面是為了提高吸收劑吸收CO₂的動(dòng)態(tài)能力，另一方面是因?yàn)镹aOH具有很強(qiáng)的吸濕性，可以保護(hù)吸收劑具有足夠的濕度。如果CO₂吸收劑的水分含量低于上述的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就需要將它加濕。在進(jìn)行這一步工作時(shí)，可以預(yù)先計(jì)算好固定數(shù)量的吸收劑不夠的水量，然后用噴霧器進(jìn)行噴灑。在進(jìn)行噴灑時(shí)，應(yīng)該將吸收劑均勻地翻動(dòng)。為了使水分能夠均勻地分布到全部的吸收劑中，在經(jīng)過(guò)噴灑處理后，必須將它保存在密封的容器中至少3d。在經(jīng)過(guò)密封保存之后，才可以將吸收劑取出進(jìn)行分析，確定水分含量。如果吸收劑水分含量過(guò)高，則可以將它放置在鐵盤上鋪成20～30mm的高度，放入烘箱中在110～120℃的溫度下烘干，直到吸收劑中的水分含量降低到20％為止。

Ca(OH)₂吸收劑一般被擠成直徑為3～5mm的圓柱體，顆粒的長(zhǎng)度3～10mm也有做成小的、半球型的。因?yàn)镃a(OH)₂吸收劑很容易失去水分，所以必須將它保存在密閉的容器中，最好是放置在溫度為5～15℃，濕度較高的地方。

2 CO氧化催化劑

煤礦井下工人使用的自救器中有一種稱為過(guò)濾式的自救器，它具有體積小，質(zhì)量輕，便于隨自攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地防止CO中毒的發(fā)生。其缺點(diǎn)是受災(zāi)區(qū)環(huán)境的限制，不能用于O₂濃度低于17％的環(huán)境中，所以它被廣泛地應(yīng)用在低瓦斯礦井中。在過(guò)濾式自救器中裝有干燥劑和CO氧化催化劑。常用的CO氧化催化劑又稱霍加拉特（Hopcalite）藥劑，由MnO₂和CuO組成，霍加拉特藥劑的制備分為酸法和氨法。酸法是將一定量的MnSO₄細(xì)粉加入到一定量的水中，迅速地在反應(yīng)器中混合均勻，立刻加入一定量的93％的H₂SO₄，不斷攪拌，冷卻到50℃時(shí)，分批加入一定量顆粒狀的KmnO₄，溶液的溫度不應(yīng)超過(guò)75℃。加入完成后，溶液在60℃保持10min,然后加入大量的水進(jìn)行水解，對(duì)沉淀物進(jìn)行洗滌，至無(wú)SO 2- 4離子為止。將一定量的Na₂CO₃的沸水溶液加入制備好的MnO₂懸浮液中，充分?jǐn)嚢?，然后將一定量的CuSO₄熱溶液加入到此混合物中，繼續(xù)攪拌。稀釋，用傾瀉法洗滌至無(wú)SO 2- 4離子為止。過(guò)濾，對(duì)沉淀物進(jìn)行混捏后，可以擠成條型或壓成餅再破碎成8～14目顆粒，在275℃進(jìn)行活化處理。

氨法是將20％～25％KmnO₄溶液加入到9％～10％的（NH₄）₂CO₃溶液中，在50～90℃溫度下攪拌2～2.5h，然后加H₂SO₄或HNO₃酸化，使其pH＜7。將16％～20％的CuSO₄•5H₂O和12％～14%的Na₂CO₃溶液加入到酸化后的溶液中，在50～90℃溫度下攪拌2.5～3h，然后過(guò)濾，洗滌除去SO 2- 4離子和未反應(yīng)的Cu²⁺的銅離子。在150～180℃溫度下，干燥3～4 h，加壓成型，破碎。將適當(dāng)粒度的顆粒在220～270℃溫度下活化70～80 h。

霍加拉特藥劑是常溫下CO氧化良好的催化劑，具有成本低、催化活性高等特點(diǎn)，所以它被廣泛地應(yīng)用在過(guò)濾式自救器中。它的缺點(diǎn)是遇水氣易“中毒”。

3 干燥劑

前面提到了礦用過(guò)濾式自救器中使用的常溫CO氧化催化劑是霍加拉特藥劑，它遇水氣“中毒”，所以在過(guò)濾式自救器的催化劑藥層前，裝有一層干燥劑來(lái)吸收吸氣中的水氣、防止催化劑“中毒”。通常使用的干燥劑是在活性炭上浸水氣分壓低的物質(zhì)，主要有LiBr、LiCl、CaCl₂和ZnCl₂等物質(zhì)，其中以浸LiBr、LiCl的干燥劑性能為最好。用做干燥劑的活性炭應(yīng)具有大的水容量，高的空隙率和足夠高的強(qiáng)度。在生產(chǎn)干燥劑時(shí)，首先把被浸藥劑配成一定濃度的溶液，然后把活性炭加到溶液中，使溶液完全浸沒(méi)活性炭，這樣浸泡1 d，進(jìn)行翻炒直到活性炭表面發(fā)干為止，裝入鐵盤中，在170℃左右的烘箱中干燥數(shù)小時(shí)即可，為了使被浸物質(zhì)能夠更好地浸到活性炭的微孔內(nèi)，在浸漬時(shí)可加入少量的表面活性劑。評(píng)價(jià)干燥劑的性能可從下面3個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。①干燥劑的強(qiáng)度。因?yàn)榈V用過(guò)濾式自救器是隨身攜帶型的儀器，經(jīng)常會(huì)遇到磕碰、振動(dòng)等情況，所以要求干燥劑要具有足夠的強(qiáng)度，否則在自救器隨身攜帶過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，一方面引起自救器呼吸阻力增加，另一方面干燥劑的粉末吸附在催化劑表面引起催化劑“中毒。” ②干燥劑的吸濕能力。通過(guò)干燥劑的氣體應(yīng)具有很低的水氣分壓。③干燥劑的水容量。干燥劑不僅應(yīng)該具有很強(qiáng)的吸濕能力，而且還應(yīng)具有足夠的水容量，水容量越大，被吸收的水氣就越多，過(guò)濾式自救器的防護(hù)時(shí)間也就越長(zhǎng)。一般吸濕能力降低的干燥劑可以通過(guò)重新干燥或再重新浸少量吸水物質(zhì)后，重新干燥來(lái)恢復(fù)其吸濕能力。

4 生氧劑

在煤礦中另一種普遍使用的個(gè)人逃生救護(hù)裝備是化學(xué)氧自救器，又稱隔離式自救器。它是一種循環(huán)式閉路呼吸保護(hù)儀器，內(nèi)裝有化學(xué)生氧劑。生氧劑與人呼氣中的水汽和CO₂反應(yīng)，吸收呼氣中的CO₂氣體，同時(shí)生成O₂。生成的O₂供給佩戴者呼吸使用，滿足佩戴者對(duì)O₂的需求。常用的化學(xué)生氧劑為KO₂。它是一種淡黃色粉末狀物質(zhì)，理論有效氧含量為33.80％。KO₂生氧劑藥粉具有較好的粘結(jié)性，成型性能良好，可以與添加劑混合在一起。壓制成Ф6～Ф9乍狀生氧劑，強(qiáng)度大，粉塵小。由于KO₂具有很強(qiáng)的吸濕能力，所以在生產(chǎn)和使用KO₂生氧劑時(shí)，要求環(huán)境絕對(duì)濕度在5g/m³水以下。因?yàn)镵O₂藥粉吸濕后一方面會(huì)分解放氧，使得生氧劑有效氧含量降低，另一方面藥粉會(huì)結(jié)塊，影響藥粉在壓制成型過(guò)程中的下料，會(huì)出現(xiàn)“搭橋”現(xiàn)在，造成壓制出來(lái)的生氧劑藥片強(qiáng)度不均。如果化學(xué)氧自救器生氧藥罐的裝藥環(huán)境中濕度大，那么片狀KO₂生氧劑會(huì)吸收空氣中的水分，使其強(qiáng)度大大降低。裝備出來(lái)的自救器在滾動(dòng)之后會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

KO₂是一種強(qiáng)氧化劑，與還原性物質(zhì)、有機(jī)物、可燃物（如鋁粉、紙屑、棉線、毛發(fā)等）接觸，會(huì)引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生，所以在使用和存放過(guò)程中一定要遠(yuǎn)離可燃物，存放在干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)。

上面介紹了礦用救護(hù)裝備中普遍使用的化學(xué)藥劑，要使這些救護(hù)裝備在災(zāi)害事故中起到應(yīng)有的救護(hù)救生作用，除了保證所使用的化學(xué)藥劑的質(zhì)量外，佩戴者應(yīng)了解自己隨身攜帶救護(hù)儀器及儀器中所使用的化學(xué)藥劑的種類、性能特點(diǎn)等，并能熟練地佩戴好儀器。