تکنولوژی نوین: استفاده از فیلتر کربن اکتیو

مورد استفاده قرار دادن فیلتر کربن اکتیو، یکی از مراحل تصفیه هوا در خانه است که به نام فیلتر زغال فعال هم نیز شناخته می شود.

این فیلتر قابلیت جذب بوهای نامطبوع و بیش از 3000 نوع از ترکیبات مضّر گازی را داشته و نقش مهمی در جذب عوامل شیمیایی ایفا می کند.

بسیاری از مواد مایع و گازها از مقادیری مواد ناخواسته و ناخالصی برخوردار هستند. در بعضی موارد این ناخالصی ها شامل میکروب، باکتری، مواد سمی و آلوده کننده های دیگر می باشند که با وجود درصد بسیار کم، عملا شرایط نامطلوبی را به وجود می آورند، به گونه ای که طعم، بو، رنگ و خواص دیگر را دچار تغییر می کنند.

به منظور دست یافتن به شرایط مطلوب در این گونه مایعات و گازها، بایستی ناخالصی ها حذف شوند. یکی از بهترین شیوه های حذف ناخاصی ها، حذف آنها به شیوه جذب سطحی می باشد که در اکثر موارد به عنوان تنها شیوه موثر مورد استفاده واقع می شود و این کار را فیلتر کربن به بهترین نحو ممکن برای ما انجام می دهد.

ساختار فیلتر کربن اکتیو، به این صورت است که بعد از پیرولیز حرارتی مواد سلولزی گیاهی تحت عملیات فعال سازی با بخار آب قرار گرفته و کربن اکتیو بدست می آید.

با توجه به تنوع مصرف و متنوع بودن مواد اولیه انواع زیادی با مشخصات خاص کربن فعال تولید می شود که هر کدام برای مصارف خاصی ساخته و مورد استفاده قرار می گیرند.

فیلتر کربن یک تخت حاوی کربن فعال است و در زیر لایه خود از تعدادی زیادی  گرانول کربن تشکیل شده که بسیار متخلخل هستند و این متخلخل بودن قادر خواهد بود در سطح گسترده آلاینده ها رو جذب و از بین ببرد.

مزیت های استفاده از کربن اکتیو در تصفیه هوا

زغال فعال به عنوان یک ماده اصلی در ساخت فیلتر کربن اکتیو برای یکی از مراحل سیستم فیلتراسیون دستگاه‌ تصفیه آب صنعتی، خانگی و تصفیه هوا شناخته می‌شود.

این فیلتر یکی از پراستفاده ترین فیلترهای مورد استفاده در صنعت و دستگاه‌ تصفیه آب و هوا به شمار می رود. فیلتر کربن فعال به منظور حذف بو، مزه و رنگ نامطلوب از آب یا هوای ورودی به سیستم تصفیه استفاده می‌شود.

از جمله مزایای استفاده از این فیلتر در دستگاه‌ تصفیه هوا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• حذف گازهای مضر و سرطان‌زا از هوا
• جذب بخارهای شیمیایی موجود در هوا
• از بین بردن مواد مضر مثل عوامل ویروسی، باکتری و کپک
• حذف ترکیبات آلی فرار موجود در رنگ‌ها
• کم کردن بوی نامطبوع زباله، مواد شیمیایی، حیوانات خانگی در فضای بسته مثل خانه
• افزایش  کیفیت هوای مناسب برای افراد حساس

بیشتر بخوانید: بوگیر توالت و دستشویی

دلیل کاربرد کربن اکتیو در تصفیه هوا

• منافذ روی سطح کربن فعال قدرت بسیار زیادی در برقراری واکنش با یون های اطراف دارند. به طوریکه گازهای دارای بار منفی با سرعت بسیار زیاد جذب این مواد شده و از هوا حذف میشوند. با توجه به اینکه ذرات و گازهای جذب شده به کربن اکتیو امکان جداسازی از روی سطح کربن را ندارند، به همین دلیل در تصفیه هوا به شدت کاربرد دارند.
• علاوه بر قدرت بسیار بالا در برقراری پیوند قطبی، استفاده از این مواد در فرآیند تصفیه هوا هیچگونه ماده خطرناک جانبی را تولید نمی کند. کربن فعال پس از برقراری واکنش با گازهای موجود در هوا، تنها منجر به حذف یون های منفی شده و اثر دیگری ایجاد نمی کنند. به همین دلیل می توان از آنها بدون نگرانی بابت ایجاد حساسیت و آلرژی های سیستم تنفسی برای تصفیه هوا استفاده نمود.
• نسبت به سایر مواد تصفیه کننده، کربن اکتیو قیمت مناسب تری داشته و به همین دلیل، استفاده از آنها در سیستم های تصفیه هوا کاملا مقرون به صرفه است.
• عدم محدودیت در دسترسی به کربن به دلیل آسان بودن روند تولید از دیگر دلایل کاربرد زیاد کربن اکتیو در تصفیه هوا می باشد.

برای اطلاع از  زمان تعویض فیلتر دستگاه تصفیه هوا کلیک کنید.

کدام نوع کربن اکتیو در تصفیه هوا موررد استفاده قرار می گیرد؟

کربن فعل های مورد استفاده در صنعت با توجه به درجه خلوص و همچنین اندازه ذرات در گروه های مختلفی تقسیم بندی میشوند. به عنوان مثال، با توجه به اندازه ذرات می توان آنها را در سه گروه پودری، بلاکی و میله ای دسته بندی کرد.

نوع پودری برای تصفیه آب کاربرد داشته و آلاینده های معلق در آن را حذف می کنند. کربن فعال های میله ای بیشترین کاربرد را در تصفیه هوا داشته و سطح آنها به خوبی گازها و آلاینده های هوا را جذب می کنند.
کربن اکتیوهای میله ای یا استوانه ای همان نوع پودری می باشند که به هم متصل شده و تغییر شکل داده اند. به همین دلیل کارایی مناسب برای حذف گازهای هوا را داشته و برای تصفیه آب مناسب نمی باشند.

کربن فعال کدام آلاینده های هوا را تصفیه می کند؟

نوع آلاینده هایی که کربن اکتیو می تواند در تصفیه هوا جذب کند، تا حد زیادی به شیوه استفاده از این مواد بستگی دارد. در حالت عادی کاربرد کربن اکتیو در تصفیه هوا برای حذف گازهایی از قبیل دی اکسید کربن، نیتروژن دی اکسید و فرمالدئیدها، سرب، دی اکسید گوگرد می باشد.

در شرایطی که از زئولیت نیز در کنار کربن اکتیو استفاده شود، کارایی آن تا حد زیادی افزایش پیدا نموده و قادر به بهبود رنگ و بو و حذف سایر سموم موجود در هوا می شود. به ترکیبات آلی فراری که کربن فعال ها با قدرت بالایی قادر به حذف آنها می باشند، اصطلاحا VOC گفته میشود.
همچنین لازم به ذکر است، استفاده از این مواد در دستگاه های تصفیه هوا برای افرادی که دچار آلرژی های تنفسی یا MCS می باشند مناسب است. چون قادرند مواد شیمیایی حاصل از عطر و مواد آریشی و غیره که در محیط پراکنده شده اند را از بین ببرند.

شیوه عملکرد فیلتر های کربن اکتیو

نحوه ی عملکرد این فیلتر، ریشه در جذب دارد، به گونه ای که آلودگی سیال را در داخل منافذ خود به دام می اندازد. به تعریفی دیگر زغال فعال یک نوع جاذب قوی با جذب سطحی فوق العاده می باشد و در هیچ حلال شناخته شده ای حل نمی شود و برجسته ترین مشخصه آن حذف انتخابی آلاینده هاست و در برخی موارد برای بازیافت مواد نیز بکار میرود.

هر فیلتر کربنی معمولا یک معیار سنجش به نام نرخ میکرونی دارد که حداقل سایز ذراتی که میتونه جدا کنه چقدر هستش. سایز ذرات معمولی که میتواند حذف کند بین 0.5 تا 50 میکرومتر هستند.

تاثیر یک فیلتر کربن اکتیو فقط بستگی به سایز ذره ندارد ، همچنین به این که سرعت عبور جریان از فیلتر بستگی دارد. برای مثال، اگر یه سیال اجازه عبور کندتر از فیلتر رو داشته باشد، آلاینده ها برای مدت طولانی تری در معرض فیلتر قرار میگیرند  که در نتیجه ناخالصی کمتری میماند.

ناگفته نماند که در تصفیه آب، فیلترهای کربن فعال معمولا موثر ترین روش در حذف کلر، ذرات موجود در آن مانند رسوبات، ترکیبات آلی فرار(VOCs)  و  طعم و بوی بد آب هستند.

البته این فیلتر به تنهایی توانایی حذف همه ی آلاینده هارو در آب را ندارد؛ برای مثال آن ها در هنگام حذف مواد معدنی، نمک ها و مواد غیرآلی حل شده، چندان موثر نیستند.

چگونگی افزایش عملکرد کربن اکتیو در تصفیه هوا

همان طور که در کاربرد کربن اکتیو در تصفیه آب اشاره شد، کربن ها به مرور و با جمع آوری حجم بالایی از آلاینده ها کارایی خود را از دست می دهند.

چون روی منافذ آنها با مواد آلاینده انباشته شده و یون های آزاد امکان پیوند قطبی را نخواهند داشت. به همین دلیل لازم است با روش های احیای کربن فعال دوباره کارایی آنها را افزایش داد. برای بهبود کارایی این مواد لازم است موارد زیر رعایت شود:

• در دستگاه های تصفیه هوا به اندازه کافی کربن اکتیو قرار گیرد. استفاده از مقدار کم در این دستگاه ها تا حد بسیار زیادی مانع از بهبود شرایط هوا شده و تصفیه به خوبی انجام نمیشود.
• در صورت از بین رفتن کارایی کربن ها، بهتر است آنها را تعویض کنید. احیای مجدد کربن فعال روند سخت و زمان بری داشته و نیاز به تجهیزات حرفه ای دارد. به همین دلیل در اغلب صنایع خرید مجدد کربن و جایگزینی آنها در دستگاه تصفیه هوا را ترجیح می دهند.
• به کیفیت کربن ها و درجه خلوص آنها باید توجه شود، در غیر این صورت روند تصفیه با اختلال مواجه خواهد شد.

چه افرادی به فیلتر کربن در تصفیه هوا نیازمند دارند؟

هر کسی میتواند از فیلتر کربن اکتیو در خونه ی خود بهره مند شود ولی برای برخی افراد استفاده از آن الزامی است ، مانند افراد سیگاری  یا کسانی که با افراد سیگاری  زندگی میکنند، افرادی که محل زندگی آن ها دارای کپک هستند یا از حیوانات خانگی نگه داری میکنند، باید از این فیلتر استفاده  کنند حتی اگر فقط برای مدت کوتاهی (یه دوره کوتاه آلودگی هوای شدید یا اجرای یک پروژه ی ساختمانی در نزدیکی محل زندگیتان و …) با استفاده این فیلتر متوجه تفاوت هوا میشوید.