un gram de carbon activ poate avea o suprafață mai mare de 5.400 de metri pătrați, 32.000 de metri pătrați fiind ușor realizabili. (Wikipedia despre cărbune activat)
aproape fiecare purificator de aer are un filtru de carbon activ. Ce face și ce înseamnă de fapt” activat”?
vom analiza ce este de fapt un filtru de carbon activ, cum funcționează un filtru de carbon activ, cum este făcut și de ce este folosit atât de frecvent pentru purificarea aerului. De asemenea, vom analiza care filtre de cărbune activat durează cel mai mult și care sunt cele mai bune.
iată o perspectivă rapidă:
poluanții atmosferici se găsesc în două stări diferite ale materiei:
- particule solide (praf, polen, particule de fum, acarieni). Filtrele HEPA sunt utilizate pentru a le filtra mecanic.
- poluanți atmosferici gazoși (mirosuri, mirosuri, Cov, miros de fum de țigară, miros de ulei de bucătărie etc.). Sarcina de a elimina acest lucru cade pe filtrul de aer cu carbon activ.
filtrul HEPA și filtrul de carbon activ funcționează în tandem; acestea sunt cele mai importante 2 filtre de purificator de aer.
mirosurile, mirosurile și alți compuși organici volatili trec doar prin filtrul HEPA. Nu sunt oprite de o barieră mecanică.
mai degrabă, acestea sunt oprite printr-un proces de adsorbție la un material de carbon activ. În timpul acestui proces, moleculele de gaz (diferite mirosuri nedorite în bucătăria noastră, dormitor, etc.) aderă la o suprafață solidă.
un filtru de carbon activ nu este nimic mai mult (sau mai puțin) decât un material cu o suprafață enormă care face ca adsorbția mirosurilor să fie extrem de eficientă.
în esență, doar un singur gram de carbon activ poate avea o suprafață de până la 32.000 de metri pătrați. Acesta este aproape un întreg teren de fotbal doar de la 1 gram.
să săpăm puțin mai adânc:
cuprins
ce este filtrul de Carbon activ?
Iată un cărbune rămas, un produs lateral al lemnului ars:
un filtru cu cărbune activ este un cărbune bine ambalat și „activat”. Poate fi sub formă de bloc pudră sau granulară.
există diverse surse de cărbune, în afară de lemn. Pentru filtrele de carbon purificator de aer, coji de nucă de cocos, turbă de salcie, nucă de cocos și bambus sunt frecvent utilizate.
Iată adevăratul scop al utilizării cărbunelui activ pentru a crea filtre:
cărbunele este, cu procesul de „activare”, un material extrem de poros. Porii mici din cărbune creează o suprafață activă incredibil de mare, unde poate avea loc procesul de adsorbție a mirosurilor, mirosului și COV.
exemplu: purificatoarele de aer mai mari au 0.7 lbs filtre de carbon activat. 0,7 lbs = 317 grame. 317 g * 5,400 sq ft = 1,711,800 sq ft. Acest filtru ar putea fi mic, dar, datorită includerii porilor, are o suprafață activă de aproape 30 de terenuri de fotbal la minimum.
Alen BreatheSmart 75i – cel mai bun purificator de aer prezent pe piață – are un filtru opțional de carbon activat de 3,7 lbs.
pe baza formei și sursei cărbunelui, precum și a procesului de” activare ” pe care îl vom învăța mai departe, facem diferența între mai multe specii diferite de carbon activ. Acestea includ carbon activat sub formă de pulbere, carbon activat granular, carbon activat cu bile, carbon activat extrudat, carbon acoperit cu polimer și chiar carbon țesut.
cărbunele, în sine, este un material poros. Cu toate acestea, nu este la fel de poros ca pulberea de carbon sau granulele care se găsesc în filtrele de carbon activ. Trucul pentru realizarea materialului extrem de poros este „procesul de activare”:
ce înseamnă” activat”? Cum sunt fabricate filtrele de Carbon activat
1 gram de carbon are o suprafață mai mică de 1000 de metri pătrați.
1 gram de carbon „activat” are o suprafață cuprinsă între 5.400 de metri pătrați și 32.000 de metri pătrați.
singura diferență aici este procesul de activare. Există două moduri de a activa potențialul secret de suprafață al carbonului:
- activarea fizică prin gaze fierbinți.
- activare chimică prin reacție de neutralizare acido-bazică.
în majoritatea cazurilor, se utilizează activarea fizică. Aceasta implică crearea materialului de carbon și crearea porilor în două etape:
- coaja de nucă de cocos, lemnul sau bambusul sunt arse (pirolizate) la temperaturi foarte ridicate (până la 1000 CTC) în absența oxigenului. Acest pas 1 se numește carbonizare.
- atunci când temperatura materialului carbonizat scade sub 300 C, acesta este expus la activarea gazului la temperaturi ridicate. Acest proces de activare creează găuri mici în cărbunele fierbinte; făcându-l extrem de poros. Acest al 2-lea pas se numește ‘activare’.
filtrele cu carbon activ utilizate în purificatoarele de aer sunt în mare parte create prin activare fizică.
activarea chimică este mai frecvent utilizată în procesele industriale. Aceasta implică crearea porilor prin utilizarea acidului puternic, a unei baze puternice și a anumitor săruri. În esență, acidul puternic (cu ajutorul altor substanțe chimice) ‘mănâncă’ prin cărbune, creând astfel un material poros.
acum, că știm ce carbon activ este și cum se face, să ne uităm la modul în care este proprietățile sunt utilizate în filtre de carbon activ:
cum funcționează filtrul de aer Carbon activ?
aerul interior este plin de poluanți atmosferici gazoși invizibili. Acestea includ mirosuri de bucătărie, mirosuri diferite, substanțe chimice organice volatile și așa mai departe. Toate sunt alcătuite din miliarde și miliarde de molecule de gaz.
când aceste molecule de gaz lovesc receptorii din nas, creierul nostru va înregistra acest lucru ca ‘miros’. În cele mai multe cazuri cu poluanți atmosferici, este un miros neplăcut.
pentru a elimina mirosurile, trebuie doar să ne asigurăm că aceste molecule de gaz nu lovesc receptorii din nasul nostru. Ei trebuie să lovească sau să fie adsorbiți, altceva.
Iată cum funcționează un filtru de carbon activ:
filtrele cu carbon activ prezintă o suprafață extrem de mare în care pot fi respectate mirosurile nedorite.
un purificator de aer pentru miros este practic un ventilator care colectează aerul (cu molecule de gaz miros nedorite în el) și îl aduce la filtrul de cărbune activat. Acolo moleculele de miros sunt adsorbite și eliminate din circulația aerului interior.
filtre de Carbon activ în purificatoare de aer
veți vedea rareori un purificator de aer fără un filtru de carbon activ. Motivul pentru care este simplu:
dacă intenția unui purificator de aer este de a crește calitatea aerului din interior, aceasta include reducerea mirosurilor. Carbonul activ, bine ambalat între două straturi pentru a crea un filtru, este cel mai bun instrument natural pentru a adsorbi mirosurile nedorite.
asta înseamnă că toate purificatoarele de aer au aceleași filtre de carbon activ?
nu toate la. Nu toate filtrele activate sunt aceleași. După cum am văzut, suprafața pe gram de carbon activ are un interval destul de mare: de la 5,400 sq ft la 32,000 sq ft.
suprafața pe gram a unui anumit filtru de carbon activ nu este de obicei măsurată de producătorii de purificatoare de aer în sine.
Iată cele mai frecvente 3 diferențe între diferite filtre de carbon activ:
- suprafață per gram.
- greutatea totală a filtrului de carbon activ (depinde de dimensiuni, densitate).
- „îmbogățirea”.
filtrele cu carbon activ mai grele vor avea, prin natura lor, o capacitate mai mare de adsorbție a poluanților gazoși din aer. Acestea vor fi mai amănunțite la îndepărtarea mirosurilor și vor dura mai mult.
„îmbogățirea” se referă la adăugarea de săruri precum dioxidul de magneziu și oxidul de cupru la filtrele de carbon activ. Aceste filtre îmbogățite, folosite de purificatoarele de aer Blueair, de exemplu, sunt concepute pentru a elimina cei mai mici poluanți atmosferici gazoși, cum ar fi ozonul și monoxidul de carbon.
Cât De Des Trebuie Să Înlocuiți Filtrele Cu Carbon Activ?
atunci când o parte semnificativă a suprafeței filtrului de carbon activ a fost făcută de locuri de muncă de adsorbție mirosuri, acesta va deveni saturate.
filtrele cu carbon activ saturate trebuie înlocuite. Cele mai frecvente purificatoare de aer vor avea un indicator al momentului în care trebuie să introduceți un filtru de carbon activ.
în funcție de dispozitiv, de utilizare și de filtrul propriu-zis, filtrele cu carbon activ trebuie înlocuite la fiecare 3-9 luni.
în esență, filtrele cu carbon activ sunt filtre care trebuie înlocuite foarte des.
dacă nu aveți un filtru de înlocuire la îndemână, puteți rula un purificator de aer fără un filtru de carbon activat. Mirosurile vor rămâne în aerul din interior, dar un purificator de aer cu doar un pre-filtru și filtru HEPA va funcționa așa cum este destinat să capteze particule mari și mici.