NanoFilter: Воздушные угольные фильтры. Все, что вам нужно знать. Часть 1. Теория

[katyagp 9,292]

Если вы задумались о приобретении воздушного фильтра с активированным углём, чтобы избавиться от сильных запахов или вредных газов в вашем доме, вы оказались на нужной странице!  

Именно здесь мы, совместно с NanoFilter, попробуем разобраться, почему люди используют воздушные фильтры с активированным углём, работают ли эти фильтры, и стоит ли именно вам использовать один из них для очистки воздуха в своих помещениях.

 

 

Активированный уголь обладает особыми свойствами, которые позволяют ему удалять летучие органические соединения (ЛОС), запахи и другие загрязнители воздуха отличным от прочих фильтров образом.. Воздушные фильтры с активированным углём поглощают молекулы газа при помощи слоя древесного угля.

 

Этот процесс имеет удивительно красочную историю!

 

Предлагаем вам поглубже вникнуть в то, как работают эти механизмы!

 

Что такое воздушный фильтр с активированным углём?

Воздушные угольные фильтры являются наиболее часто используемыми фильтрами для удаления (нейтрализации) газов. Они предназначены для фильтрации газов через слой активированного угля (также называемый активированным древесным углем) и обычно используются для борьбы с летучими органическими соединениями (ЛОС), высвобождаемыми из обычных бытовых продуктов. Они также часто используются для удаления запахов из воздуха, например, табачного дыма.  

 

Однако, такие фильтры не могут удалить из воздуха мелкие частицы, такие как плесень, пыль или пыльца.

 

Красочная история углеродной фильтрации

Человечество использовало древесный уголь для очистки воды – иногда случайно – на протяжении тысяч лет.

 

Давайте выясним, во-первых, что такое карбон-уголь или древесный уголь? 

Эти взаимозаменяемые термины относятся к остаткам неполного сгорания. Представьте себе обугленный кусок древесины, оставшийся после костра. Сгорел в древесине только легковоспламеняющийся материал, возможно из-за недостатка тепла и нехватки кислорода. Черный остаток - это преимущественно уголь (карбон).

 

Промышленный процесс получения древесного угля происходит путем нагрева вещества в вакуумной камере, которая выделяет все летучие соединения и оставляет лишь уголь. Для производства древесного угля широко используется древесина, но, помимо нее, применяется и кокосовая скорлупа  и шелуха.  Каждое вещество создает немного иной вид угля.

 

Как активируется уголь?

Активированный уголь  - это  уголь,  подвергаемый дополнительной обработке, улучшающей его способность захватывать молекулы газа.  Уголь обрабатывается горячим воздухом, углекислым газом или паром, которые создают решетку из крошечных пор, значительно увеличивая площадь угля. Это создает гораздо больше места для захвата молекул, а это делает уголь более эффективным для фильтрации окружающей среды.

 

В документе «Агентства по охране окружающей среды штата Огайо» отмечается, что один грамм активированного угля может иметь сотни квадратных метров внутренней площади поверхности. Большая часть активированного угля обрабатывается с помощью химического вещества, которое усиливает его способность фильтровать конкретные загрязнители.

 

Краткая история использования угольной фильтрации.

Как человечество узнало, что уголь может быть эффективен при фильтрации вредных примесей? Скорее всего, самым ранним его применением было удаление примесей в расплавленном металле для изготовления бронзы. Есть мнение, что египтяне первыми, кто использовал его в медицинских целях, чтобы нейтрализовать запахи, связанные с инфекциями. Известно, что моряки в XVI-XVIII веках часто хранили свою питьевую воду в бочках, которые были либо обугленными, либо обработаны древесным углем внутри для сохранения ее свежести в дальних рейсах.

 

Во время Первой мировой войны древесный уголь использовался в противогазах чтобы отфильтровать некоторые из смертоносных газов, используемых против военных, но это было эффективно против всего нескольких токсинов. 

 

 Производство и использование активированного угля резко возросло только после второй мировой войны, в конечном итоге привело к разработке воздушных и водных фильтров на основе активированного угля.

 

Как угольные воздушные фильтры "ловят" газообразные загрязнители?

Угольные воздушные фильтры удаляют загрязняющие вещества из воздуха с помощью процесса, известного как адсорбция. Обратите внимание, что это отличается от поглощения (абсорбации). При абсорбции вещество, которое вы хотите удалить (скажем, вода) поглощается в структуру абсорбента (например, губку), но не становится частью абсорбента на молекулярном уровне. Поэтому, когда вы впитываете воду губкой, вода не становится химически связанной с губкой. Она просто заполняет пробелы внутри нее.

 

 Угольные фильтры, в свою очередь, используют ад-адсорбцию, а не аб-абсорбцию. Ключевое отличие здесь заключается в том, что во время адсорбции загрязняющие вещества прилипают к внешней стороне угля. В то время как при абсорбции загрязняющие вещества поглощаются внутрь, как в случае с губкой.

 

Карбон - это решетка атомов углерода, связанных друг с другом. Процесс активации настолько важен, потому что он увеличивает площадь поверхности для "захвата" загрязнителей и газов.  Когда молекула какого-либо газообразного вещества проникает через уголь, он, если имеется открытый участок адсорбции, прилипает к поверхности фильтра.

 

Процесс адсорбции позволяет угольным воздушным фильтрам отфильтровывать органические химикаты (газы) из воздуха. Проблема со слоем активированного угля заключается в том, что со временем газообразные загрязняющие вещества со временем заполняют места адсорбции на поверхности активированного угля. Когда слой полностью заполнен, фильтр больше не может захватывать загрязняющие вещества. Фактически, химикаты с большим сродством к месту адсорбции могут вытеснять химикаты с меньшим.

 

 Само по себе сродство химического вещества для сорбента сильно зависит от условий окружающей среды, таких как температура и относительная влажность. Таким образом при изменении условий, фильтр может быть очищен от некоторых химических веществ.  Когда воздушный фильтр заполнен, то можно заметить, что от него исходит странный запах. Это явный показатель того, что пора менять свой угольный фильтр.

[shamka83 292]

Интересная статья. Для общего развития пойдет )))

[ТеренсМаккена 6]

спасибо за статью :)