活性炭エアフィルター:炭素フィルターはどのように機能しますか? (吸着)

活性炭のグラムは、5,400平方フィートを超える表面積を有することができ、32,000平方フィートは容易に達成可能である。 (”活性炭”のウィキペディア)

ほとんどすべての空気清浄機は、活性炭フィルターを持っています。 それは何をし、”活性化”は実際に何を意味しますか?

活性炭フィルターが実際に何であるか、活性炭フィルターがどのように機能し、どのように作られ、なぜ空気浄化に頻繁に使用されるのかを調べます。 また、どの活性炭フィルターが最も長く持続し、どの活性炭フィルターが最高であるかを調べます。

ここで簡単な洞察:

大気汚染物質は、物質の二つの異なる状態で発見されています:

  • 固体微粒子(塵、花粉、煙の粒子、塵のダニ)。 HEPAフィルターがそれらを機械的にろ過するのに使用されている。
  • ガス状大気汚染物質(臭気、臭い、Voc、タバコの煙の臭い、台所油の臭い、等。). これを除去する仕事は、活性炭エアフィルターに落ちる。

HEPAフィルターと活性炭フィルターがタンデムで動作します; それらは2つの最も重要な空気清浄器フィルターである。

彼らは機械的な障壁によって停止されません。

むしろ、活性炭材料への吸着プロセスによって停止されます。 このプロセスの間に、ガス分子(私たちの台所、寝室などで異なる望ましくない臭い。)固体表面に付着する。

活性炭フィルターは、臭気の吸着が非常に効果的な表面積が大きい材料に過ぎません。

本質的には、活性炭の1グラムだけが最大32,000平方フィートの表面積を持つことができます。 それはちょうど1グラムからほぼ全体のサッカー場です。

もう少し深く掘り下げてみましょう:

目次

活性炭フィルターとは何ですか?

残炭、薪の副生成物はこちら:

木炭は木材の不十分な燃焼の産物である。

活性炭フィルターは、しっかりとパックされた”活性化”炭です。 それは粉末状または顆粒状のブロック形態であり得る。

木材以外にも様々な炭の供給源があります。 空気清浄機のカーボンフィルターには、ココナッツの殻、柳の泥炭、コイア、竹が頻繁に使用されています。

活性炭を使用してフィルターを作成する真の目的は次のとおりです。

木炭は、”活性化”プロセスでは、非常に多孔質の材料です。 木炭の小さい気孔は臭気、臭いおよびVOCsの吸着プロセスが起こることができる信じられないほど大きい活動的な表面積を作成する。

例:大きい空気清浄機には0があります。7lbs活性炭フィルター。 0.7ポンド=317グラム。 317g*5,400平方フィート=1,711,800平方フィート。 そのフィルターは小さいかもしれないが、気孔の包含が原因で、最低でもほぼ30のフットボール場の活動的な表面積を有する。

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炭の形態と供給源、さらに学ぶ”活性化”プロセスに基づいて、いくつかの異なる活性炭種を区別します。 これらには、粉末活性炭、粒状活性炭、ビーズ活性炭、押出活性炭、ポリマー被覆炭素、さらには織った炭素が含まれる。

炭は、それ自体が多孔質材料である。 しかし、活性炭フィルターに見られる炭素粉末または顆粒ほど多孔性ではありません。

“活性化”とは何を意味するのでしょうか? 活性炭フィルターの作り方

1グラムの炭素の表面積は1000平方フィート未満です。

1グラムの”活性化”炭素は、5,400平方フィートから32,000平方フィートの間の表面積を有する。

ここでの唯一の違いは、活性化プロセスです。 炭素の秘密の表面電位を活性化する方法には2つの方法があります:

  1. 熱いガスによる物理的な活発化。
  2. 酸-塩基中和反応による化学的活性化。

ほとんどの場合、物理的な活性化が使用されます。 これは、炭素材料を作成し、二つのステップで細孔を作成することを含みます:

  1. ココナッツ殻、木材、または竹は、酸素のない非常に高い温度(最大1000℃)で燃焼(熱分解)されます。 この第1段階は”炭化”と呼ばれています。
  2. 炭化材料の温度が300℃を下回ると、高温ガス活性化にさらされます。 この活発化プロセスは熱い木炭の小さい穴を作成する;それを非常に多孔性にさせる。 この第2ステップは”活性化”と呼ばれています。

空気清浄機に使用される活性炭フィルターは、主に物理的な活性化によって作成されます。

化学活性化は工業プロセスでより一般的に使用されています。 それは強い酸、強い基盤およびある特定の塩の使用によって気孔の作成を含みます。 本質的に、強酸(他の化学物質の助けを借りて)は木炭を介して”食べる”ことによって多孔質材料を作り出す。

活性炭が何であり、どのように作られているのかを知ったので、活性炭フィルターでその特性がどのように利用されているのか見てみましょう。

活性炭エアフィルターはどのように機能しますか?

室内の空気は、目に見えないガス状の大気汚染物質でいっぱいです。 これらは台所臭い、異なった臭気、揮発有機性化学薬品を、等含んでいます。 それらのすべては、数十億のガス分子の上に数十億で構成されています。

これらのガス分子が鼻の受容体に当たると、脳はそれを”匂い”として登録します。 大気汚染物質のほとんどの場合、それは不快な臭いです。

臭いを除去するためには、これらのガス分子が鼻の受容体に当たらないようにする必要があります。 彼らは何か他のものにぶつかるか、吸着されなければなりません。

活性炭フィルターの仕組みは次のとおりです:

活性炭フィルターは、望ましくない臭気が付着する可能性のある非常に大きな表面積を示します。

臭いのための空気清浄機は、基本的に(その中に望ましくない臭いガス分子を含む)空気を収集し、活性炭フィルターにそれをもたらすファンです。 そこに臭気の分子は屋内空気の循環から吸着され、除去されます。

空気清浄機の活性炭フィルター

活性炭フィルターのない空気清浄機はめったに見られません。 その理由は簡単です:

空気清浄機の意図が室内の空気質を高めることであれば、それには臭気を減らすことが含まれます。 フィルターを作成するために2つの層の間にしっかりと詰め込まれた活性炭は、望ましくない臭いを吸着するための最良の天然ツールです。

Coway AP-1512hh空気清浄機用交換用活性炭フィルター。

それはすべての空気清浄機が同じ活性炭フィルターを持っていることを意味しますか?

すべてではありません。 すべてのアクティブ化されたフィルターが同じではありません。 私たちが見てきたように、活性炭のグラム当たりの表面積はかなり大きな間隔を持っています: 5,400sq ftから32,000sq ftへの。

特定の活性炭フィルターのグラム当たりの表面積は、通常、空気清浄機の生産者自体によって測定されません。

異なる活性炭フィルター間の3つの最も一般的な違いは次のとおりです:

  1. グラムあたりの表面積。
  2. 活性炭フィルターの総重量(寸法、密度に依存)。
  3. “エンリッチメント”。

より重い活性炭フィルターは、本質的に、ガス状の空中汚染物質を吸着するためのより大きな容量を有する。 それらは臭気を取除くことでより完全であり、より長く持続する。

“濃縮”とは、活性炭フィルターに二酸化マグネシウムや酸化銅などの塩を添加することを指します。 Blueairの空気清浄器によって用いられるこれらの富ませたフィルターはオゾンおよび一酸化炭素のような最も小さい気体大気汚染物質を取除くように例えば、設計されている。

活性炭フィルターを交換する頻度はどのくらいですか?

活性炭フィルターの表面積のかなりの部分が臭いを吸着する仕事をされた場合、飽和させます。

飽和活性炭フィルターを交換する必要があります。 最も一般的な空気清浄機には、活性炭フィルターを挿入する必要があるときのインジケータがあります。

活性炭フィルターは、装置、使用方法、フィルター自体に応じて、3-9ヶ月ごとに交換する必要があります。

基本的に、活性炭フィルターは非常に頻繁に交換する必要があるフィルターです。

交換用フィルターを手元に持っていない場合は、活性炭フィルターなしで空気清浄機を稼働させることができます。 臭気は屋内空気に残るが、大きく、小さい微粒子を捕獲するためにちょうど前フィルターおよびHEPAフィルターが付いている空気清浄器は意図されてい

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