Ein Gramm Aktivkohle kann eine Oberfläche von mehr als 5.400 Quadratfuß haben, wobei 32.000 Quadratfuß leicht erreichbar sind. (Wikipedia auf Aktivkohle)
So ziemlich jeder Luftreiniger hat einen Aktivkohlefilter. Was macht es und was bedeutet „aktiviert“ eigentlich?
Wir werden untersuchen, was ein Aktivkohlefilter eigentlich ist, wie ein Aktivkohlefilter funktioniert, wie er hergestellt wird und warum er so häufig zur Luftreinigung verwendet wird. Wir schauen uns auch an, welche Aktivkohlefilter am längsten halten und welche die besten sind.
Hier der schnelle Einblick:
Luftschadstoffe finden sich in zwei verschiedenen Materiezuständen:
- Feste Partikel (Staub, Pollen, Rauchpartikel, Hausstaubmilben). HEPA-Filter werden verwendet, um sie mechanisch herauszufiltern.
- Gasförmige Luftschadstoffe (Gerüche, Gerüche, VOCs, Zigarettenrauchgeruch, Küchenölgeruch usw.). Die Aufgabe, dies zu entfernen, fällt auf den Aktivkohleluftfilter.
HEPA-Filter und Aktivkohlefilter arbeiten zusammen; sie sind die 2 wichtigsten luftreiniger filter.
Gerüche, Gerüche und andere flüchtige organische Verbindungen gehen einfach durch den HEPA-Filter. Sie werden nicht durch eine mechanische Barriere gestoppt.
Vielmehr werden sie durch einen Prozess der Adsorption an ein Aktivkohlematerial gestoppt. Während dieses Prozesses werden die Gasmoleküle (verschiedene unerwünschte Gerüche in unserer Küche, Schlafzimmer, etc.) an einer festen Oberfläche haften.
Ein Aktivkohlefilter ist nichts anderes (oder weniger) als ein Material mit einer enormen Oberfläche, das die Adsorption von Gerüchen äußerst effektiv macht.
Im Wesentlichen kann nur ein einziges Gramm Aktivkohle eine Oberfläche von bis zu 32.000 Quadratfuß haben. Das ist fast ein ganzes Fußballfeld nur von 1 Gramm.
Lassen Sie uns ein wenig tiefer graben:
Inhaltsverzeichnis
Was ist Aktivkohlefilter?
Hier ist eine übrig gebliebene Holzkohle, ein Nebenprodukt der Verbrennung von Holz:
Ein Aktivkohlefilter ist eine dicht gepackte und „aktivierte“ Kohle. Es kann in pulverförmiger oder körniger Blockform vorliegen.
Neben Holz gibt es verschiedene Holzkohlequellen. Für Luftreiniger-Kohlefilter werden häufig Kokosnussschalen, Weidentorf, Kokos und Bambus verwendet.
Hier ist der wahre Zweck der Verwendung von Aktivkohle zur Herstellung von Filtern:
Holzkohle ist beim „Aktivierungsprozess“ ein extrem poröses Material. Die kleinen Poren in der Holzkohle erzeugen eine unglaublich große aktive Oberfläche, in der der Prozess der Adsorption von Gerüchen, Gerüchen und VOCs stattfinden kann.
Beispiel: Größere Luftreiniger haben 0.7 lbs aktivkohlefilter. 0,7 lbs = 317 Gramm. 317 g * 5.400 sq ft = 1.711.800 sq ft. Dieser Filter mag klein sein, hat aber aufgrund der Einbeziehung der Poren eine aktive Oberfläche von mindestens fast 30 Fußballfeldern.
Alen BreatheSmart 75i – der derzeit beste Luftreiniger auf dem Markt – verfügt über einen optionalen 3,7-Pfund-Aktivkohlefilter.
Basierend auf der Form und der Quelle der Holzkohle sowie dem „Aktivierungsprozess“, den wir weiter unten lernen werden, unterscheiden wir zwischen mehreren verschiedenen Aktivkohlearten. Dazu gehören pulverförmige Aktivkohle, körnige Aktivkohle, Perlenaktivkohle, extrudierte Aktivkohle, polymerbeschichteter Kohlenstoff und sogar gewebter Kohlenstoff.
Holzkohle ist an sich ein poröses Material. Es ist jedoch nicht annähernd so porös wie das Kohlenstoffpulver oder -granulat, das in Aktivkohlefiltern enthalten ist. Der Trick, um das extrem poröse Material zu erreichen, ist der „Aktivierungsprozess“:
Was bedeutet „Aktiviert“? Wie die Aktivkohlefilter hergestellt werden
1 Gramm Kohlenstoff hat eine Oberfläche von weniger als 1000 sq ft.
1 Gramm „Aktivkohle“ hat eine Oberfläche zwischen 5.400 sq ft bis 32.000 sq ft.
Der einzige Unterschied hier ist der Aktivierungsprozess. Es gibt zwei Möglichkeiten, das geheime Oberflächenpotential von Kohlenstoff zu aktivieren:
- Physikalische Aktivierung durch heiße Gase.
- Chemische Aktivierung durch Säure-Base-Neutralisationsreaktion.
In den meisten Fällen wird eine physische Aktivierung verwendet. Dies beinhaltet das Erstellen von Kohlenstoffmaterial und das Erstellen der Poren in zwei Schritten:
- Kokosnussschalen, Holz oder Bambus werden bei sehr hohen Temperaturen (bis zu 1000 °C) in Abwesenheit von Sauerstoff verbrannt (pyrolysiert). Dieser 1. Schritt wird ‚Karbonisierung‘ genannt.
- Wenn die Temperatur des karbonisierten Materials unter 300 ° C fällt, wird es einer Hochtemperaturgasaktivierung ausgesetzt. Dieser Aktivierungsprozess erzeugt winzige Löcher in der heißen Holzkohle; macht es extrem porös. Dieser 2. Schritt wird ‚Aktivierung‘ genannt.
Aktivkohlefilter, die in Luftreinigern verwendet werden, werden meist durch physikalische Aktivierung erzeugt.
Chemische Aktivierung wird häufiger in industriellen Prozessen eingesetzt. Es beinhaltet die Porenerzeugung durch die Verwendung von starker Säure, einer starken Base und bestimmten Salzen. Im Wesentlichen ‚frisst‘ sich die starke Säure (mit Hilfe anderer Chemikalien) durch die Holzkohle und erzeugt so ein poröses Material.
Nun, da wir wissen, was Aktivkohle ist und wie sie hergestellt wird, schauen wir uns an, wie ihre Eigenschaften in Aktivkohlefiltern verwendet werden:
Wie funktioniert Aktivkohle-Luftfilter?
Die Raumluft ist voll von unsichtbaren gasförmigen Luftschadstoffen. Dazu gehören Küchengerüche, verschiedene Gerüche, flüchtige organische Chemikalien und so weiter. Sie alle bestehen aus Milliarden von Gasmolekülen.
Wenn diese Gasmoleküle auf die Rezeptoren in unserer Nase treffen, registriert unser Gehirn das als ‚Geruch‘. In den meisten Fällen mit Luftschadstoffen ist es ein unangenehmer Geruch.
Um Gerüche zu entfernen, müssen wir nur sicherstellen, dass diese Gasmoleküle nicht auf die Rezeptoren in unserer Nase treffen. Sie müssen etwas anderes treffen oder adsorbiert werden.
So funktioniert ein Aktivkohlefilter:
Aktivkohlefilter weisen eine extrem große Oberfläche auf, an der unerwünschte Gerüche haften bleiben können.
Ein Luftreiniger für Gerüche ist im Grunde ein Ventilator, der die Luft (mit unerwünschten Geruchsmolekülen darin) sammelt und zum Aktivkohlefilter bringt. Dort werden die Geruchsmoleküle adsorbiert und aus dem Raumluftkreislauf ausgeschieden.
Aktivkohlefilter In Luftreinigern
Sie werden selten einen Luftreiniger ohne Aktivkohlefilter sehen. Der Grund dafür ist einfach:
Wenn die Absicht eines Luftreinigers darin besteht, die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern, umfasst dies auch die Reduzierung der Gerüche. Aktivkohle, dicht gepackt zwischen zwei Schichten, um einen Filter zu schaffen, ist das beste natürliche Werkzeug, um unerwünschte Gerüche zu adsorbieren.
Bedeutet das, dass alle Luftreiniger die gleichen Aktivkohlefilter haben?
Nicht alle an. Nicht alle aktivierten Filter sind gleich. Wie wir gesehen haben, hat die Oberfläche pro Gramm Aktivkohle ein ziemlich großes Intervall: von 5.400 sq ft bis 32.000 sq ft.
Die Oberfläche pro Gramm eines bestimmten Aktivkohlefilters wird normalerweise nicht von Luftreinigerherstellern an sich gemessen.
Hier sind die 3 häufigsten Unterschiede zwischen verschiedenen Aktivkohlefiltern:
- Oberfläche pro Gramm.
- Gesamtgewicht des Aktivkohlefilters (abhängig von Abmessungen, Dichte).
- „Bereicherung“.
Schwerere Aktivkohlefilter haben von Natur aus eine größere Kapazität zur Adsorption gasförmiger Luftschadstoffe. Sie entfernen Gerüche gründlicher und halten länger.
„Anreicherung“ bezieht sich auf die Zugabe von Salzen wie Magnesiumdioxid und Kupferoxid zu Aktivkohlefiltern. Diese angereicherten Filter, die beispielsweise von Blueair-Luftreinigern eingesetzt werden, sollen kleinste gasförmige Luftschadstoffe wie Ozon und Kohlenmonoxid entfernen.
Wie oft müssen Aktivkohlefilter ausgetauscht werden?
Wenn ein wesentlicher Teil der Oberfläche des Aktivkohlefilters seine Aufgabe erfüllt hat, Gerüche zu adsorbieren, wird er gesättigt.
Gesättigte Aktivkohlefilter müssen ausgetauscht werden. Die meisten gängigen Luftreiniger haben einen Indikator dafür, wann Sie einen Aktivkohlefilter einsetzen müssen.
Je nach Gerät, Verwendung und Filter selbst müssen Aktivkohlefilter alle 3-9 Monate ausgetauscht werden.
Aktivkohlefilter sind im Wesentlichen Filter, die sehr oft ausgetauscht werden müssen.
Wenn Sie keinen Ersatzfilter zur Hand haben, können Sie einen Luftreiniger ohne Aktivkohlefilter betreiben. Die Gerüche bleiben in der Raumluft, aber ein Luftreiniger mit nur einem Vorfilter und HEPA-Filter funktioniert wie vorgesehen, um große und kleine Partikel abzufangen.