滤毒盒盒体内装填有吸附剂，吸附剂具有多孔状结构，通常为活性炭，如煤质炭或椰壳炭。多孔结构使活性炭有巨大的内表面积，每克活性炭的表面积可达一千平方米左右，对许多气体和蒸气具有很高的吸附性。气体是常温常压下呈气态存在的物质，如氯气、一氧化碳气体等，蒸气是常温常压下以液态存在的物质蒸发产生的气体，如苯、丙酮等。吸附是气体分子被吸引到活性炭表面，进而从空气中被分离出的过程，这种吸引力比较弱，是弱的物理作用，也称物理吸附，强度与有机蒸气的性质有密切关系。为使滤毒盒对某些化学物质更具有选择性，用化学试剂浸渍活性炭后，某些特殊化学物质可与活性炭上的试剂发生化学反应，这类吸附也叫作化学吸附。多数滤毒盒依靠化学吸附。
化学吸附力是化学结合力，比单纯的物理吸附力强许多，且不可逆转，这类滤毒盒在使用中只要注意不发生穿透，及时更换滤毒盒，往往不会有特殊的问题。所谓穿透是活性炭已经吸附饱和，失去过滤作用，如不更换，有害气体将直接被使用者吸入。
但对于有机滤毒盒来讲，情况比较复杂。首先，有机蒸气种类繁多，同一滤毒盒对不同种类物质吸附容量不同，难于统一确定更换时间。另一个突出问题是，由于物理吸附作用力弱，吸附过程可能发生逆转，出现解吸。解吸会在活性炭停止使用期间自然发生，也会因活性炭选择吸附与它亲和力更强的物质使已经吸附的物质被替代而发生，通常这类容易被替代的物质被称为易挥发性物质。在欧洲，把沸点低于65°C作为划分易挥发性物质的指导性界限，常见的如丙酮(沸点56.5°C)、二氯甲烷(沸点39.8°C)、汽油(沸点40-200°C)、石油醚(沸点40-80°C)、薏米(沸点34.6°C)、乙醛(沸点20.8°C)等。对用于过滤这类物质的滤毒盒而言，在停止使用期间，即使滤毒盒内没有气流运动，原来吸附的物质也会解吸，解吸的物质从滤毒盒入口端炭层向后方扩散，直至弥漫整个滤毒盒，这个现象称为迁移，造成迁移的因素包括：解吸和迁移给有机气体滤毒盒的再次使用带来了问题。迁移将导致滤毒盒在再次使用时过早发生穿透，若解吸物质已在整个滤毒盒内弥漫，使用者则会立即吸入高浓度有害物质，非常险。
解吸也会发生在另外一种情况。如，滤毒盒第一天用于吸附一种比较容易挥发的物质A，使用时间比滤毒盒的使用寿命短，并没有穿透。第二天该滤毒盒用于另外一种环境，吸附另一种不易挥发的物质B(修理工等流动作业的人员会有这种可能)，结果A会被B取代，A较早穿透，而且浓度高于环境浓度，同样非常危险。这个现象也会A、B两类物质混合存在的时候出现。以下建议可供化学滤毒盒使用者参考：
1.对于稳定作业，结合原有的使用经验，并根据作业现场污染物种类和浓度水平、作业强度、温度、湿度、物质的挥发性等，建立滤毒盒更换时间表，并按照执行。若滤毒盒制造商可根据现场参数提供滤毒盒使用寿命的建议，将会有所帮助。
2.既使认为吸附的有机物质不容易挥发，若滤毒盒使用中途有两周左右的时间停止使用，建议更换滤毒盒。
3.若被吸附物质沸点低于65°C，建议每天更换滤毒盒。
4.若认为所吸附的物质比较容易挥发，且滤毒盒使用中途有几天停止使用，如周末期间，建议更换滤毒盒。
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