فیلتر هوای کربن فعال: چه چیزی را از هوای شما پاک می کنند؟

فیلترهای کربن فعال جزء مشترک بسیاری از تصفیه کننده های هوا و سیستم های HVAC هستند. همانطور که هوا از مواد کربن متخلخل عبور می کند، آلاینده ها و بوها حذف می شوند و هوای پاک تری را پشت سر می گذارند. اما کربن فعال دقیقاً چه چیزی را از هوا فیلتر می کند؟ در اینجا نگاهی عمیق به آنچه که این فیلترها می توانند و نمی توانند به دام بیاندازند، آورده شده است.

فیلترهای هوای کربن فعال چگونه کار می کنند

ساختار متخلخل کربن فعال حاوی میلیون ها منافذ و تونل های ریز است. با عبور هوا، مولکول های آلاینده از طریق فرآیندی به نام جذب در این گوشه ها و شکاف ها گیر می کنند. آلاینده ها از طریق نیروهای بین مولکولی به سطح منافذ می چسبند. سطح عظیم فیلترهای کربن فعال – اغلب صدها متر مربع در هر گرم – به طور تصاعدی مکان های بیشتری را برای چسبیدن آلاینده ها فراهم می کند. این به فیلترها اجازه می دهد تا مقدار قابل توجهی از آلاینده ها را از هوا جذب کنند.

فیلترهای کربن فعال به ویژه در به دام انداختن گازها و بوها موثر هستند. مولکول های آلاینده به دلیل نیروهای جاذبه در سطح مانند آهنربا به داخل منافذ کشیده می شوند. کربن فعال می تواند طیف وسیعی از گازها را جذب کند و برای تصفیه عمومی هوا مفید باشد.

ذرات بزرگ

در حالی که مولکول‌های بو ریز به راحتی به کربن فعال می‌چسبند، ذرات بزرگی مانند گرد و غبار، خاک و مو در قسمت جلوی فیلتر کربن جذب می‌شوند. با گذشت زمان، جریان هوا از طریق دستگاه شما محدود می‌شود، بنابراین توصیه می‌کنیم فیلترها را پاک کنید یا به طور منظم آنها را تعویض کنید.

در یک دستگاه تصفیه هوا، یک پیش فیلتر کربن ذرات بزرگ را قبل از رسیدن به فیلتر HEPA می گیرد و طول عمر فیلتر هپا گران قیمت را افزایش می دهد. یک فیلتر HEPA ذرات میکروسکوپی را که از فیلتر کربن عبور می کنند جذب می کند و آنها را به ترکیبی عالی برای تصفیه هوا تبدیل می کند.

کیفیت هوای بالاتر برای کسانی که دوستشان دارید

ترکیبات آلی فرار

یکی از دسته اصلی آلاینده هایی که فیلترهای کربن فعال در حذف آن برتری دارند، ترکیبات آلی فرار (VOCs) هستند. VOC ها به صورت گاز از انواع محصولات خانگی، مصالح ساختمانی، رنگ ها، پاک کننده ها و غیره منتشر می شوند. نمونه های رایج عبارتند از فرمالدئید، بنزن، زایلن، متیلن کلراید و کلروفرم. قرار گرفتن در معرض VOC ها می تواند باعث سوزش چشم، بینی و گلو همراه با سردرد، از دست دادن هماهنگی و آسیب به کبد، کلیه ها و سیستم عصبی مرکزی شود.

هنگامی که VOC ها از فیلتر کربن فعال عبور می کنند، مولکول ها از طریق جذب در منافذ به دام می افتند. این از تجمع آنها در هوای داخل خانه و ایجاد مشکلات سلامتی جلوگیری می کند. مطالعات نشان داده اند که فیلترهای کربن فعال می توانند در برخی موارد بیش از 90 درصد از VOC ها را از هوا حذف کنند.

توانایی فیلتر برای حذف VOCها به چند عامل بستگی دارد. اینها شامل مقدار کربن فعال، زمان تماس، توزیع اندازه منافذ و قدرت نیروهای جذبی است. اما به طور کلی، کربن فعال در به دام انداختن اکثر VOC ها بسیار موثر است. تصفیه کننده های هوا با فیلترهای کربن فعال می توانند سطح VOC را در خانه شما به میزان زیادی کاهش دهند.

ازن

گاز دیگری که فیلترهای کربن فعال حذف می کنند، ازن است. ژنراتورهای ازن به طور عمدی ازن را برای استریل کردن و خوشبو کردن هوا تولید می کنند. با این حال، تنفس بیش از حد ازن می تواند باعث درد قفسه سینه، سرفه و سوزش گلو شود. فیلترهای کربن فعال دفاعی در برابر ازن اضافی در محیط های داخلی ایجاد می کنند.

ازن در کربن فعال به راحتی به سطح منافذ می چسبد. این از گردش آزادانه آن در هوا و ایجاد مشکلات بالقوه سلامتی جلوگیری می کند. در مطالعات کنترل شده نشان داده شده است که فیلترهای کربن فعال سطح ازن را تا 90 درصد کاهش می دهند.

بنابراین اگر از ژنراتور ازن برای تصفیه هوا استفاده می کنید، حتما آن را با فیلتر کربن فعال جفت کنید. کربن بیشتر ازن تولید شده را جذب می کند تا سطح آن را در محدوده ایمن نگه دارد. یک فیلتر کربن فعال همچنین می تواند آلودگی ازن باقی مانده را که در داخل خانه از هوای بیرون منحرف می شود، حذف کند.

آلرژن ها

گرده، شوره حیوانات خانگی، هاگ‌های کپک، و آلرژن‌های گرد و غبار از آلاینده‌های رایج هوای داخل خانه هستند. اما آیا فیلترهای کربن فعال می توانند این آلرژن ها را حذف کنند؟ متاسفانه، پاسخ منفی است.

اندازه ذرات اغلب آلرژن ها از 0.5 تا 100 میکرون است. این بسیار بزرگتر از آن است که در منافذ نانومقیاس کربن فعال به دام بیفتد. آلرژن‌ها به سادگی از فیلتر کربن فعال عبور می‌کنند بدون اینکه جذب شوند.

برای حذف آلرژن‌ها، یک دستگاه تصفیه هوا به فیلتر HEPA نیاز دارد که به طور خاص برای جذب ذرات بسیار ریز طراحی شده باشد. فیلترهای هپا دارای توری بسیار محکمی هستند که ذرات کوچکی به اندازه 0.3 میکرون را از طریق فیلتراسیون مکانیکی به دام می اندازد. این فیلترها می توانند بیش از 99 درصد از ذرات عبوری از خود را جذب کنند. بنابراین در حالی که فیلترهای کربن فعال در از بین بردن گازها و بوها عالی هستند، یک فیلتر HEPA برای کاهش آلرژن های موجود در هوا ضروری است.

سرمایه‌گذاری در فیلتر تصفیه‌کننده هوا با کاهش آلرژن‌ها، مواد شیمیایی، گرد و غبار و سایر محرک‌ها در هوای داخل خانه، سلامت تنفسی را بهبود می‌بخشد. برای حفظ عملکرد، فیلترهای تصفیه هوا را به طور مرتب بررسی و تعویض کنید. فیلترهای هوای تمیزتر به معنای هوای تمیزتر و سالم تر در خانه شماست.

باکتری ها و ویروس ها

مانند آلرژن ها، باکتری ها و ویروس ها نیز بسیار بزرگ هستند که توسط کربن فعال به دام نمی افتند. اندازه اکثر باکتری ها بین 0.2 تا 10 میکرون است. ویروس‌ها حتی کوچک‌تر هستند و بیشتر آنها حدود 0.02 تا 0.3 میکرون هستند. فیلترهای کربن فعال با اندازه منافذی که حدود 1-2 نانومتر (0.001-0.002 میکرون) شروع می شود، ظرفیت حذف آلاینده های میکروبی را ندارند.

برای ضدعفونی هوای باکتری ها و ویروس ها، یک دستگاه تصفیه هوا باید از نور UV-C یا فناوری اکسیداسیون فوتوکاتالیستی استفاده کند. برای مثال، لامپ‌های UV-C نور فرابنفش با طول موج کوتاه ساطع می‌کنند که به DNA/RNA میکروبی آسیب می‌رساند و پاتوژن‌ها را غیرفعال می‌کند. فیلترهای فوتوکاتالیستی از یک کاتالیزور فعال شده توسط نور برای تولید مولکول های اکسید کننده استفاده می کنند که ساختارهای سلولی را تخریب می کنند. اما کربن فعال به خودی خود هیچ قابلیت ضد عفونی ندارد.

از طرف دیگر، فیلترهای HEPA به جذب باکتری ها و ویروس هایی که از فیلترهای کربنی عبور می کنند کمک می کند. اهمیت استفاده از فیلتر هپا و فیلتر کربن برای تصفیه هوا را بیشتر نشان می دهد.

بوی دود

روشن کردن یک شمع معطر یا راه اندازی یک دستگاه تصفیه هوا با فیلتر کربن فعال دو راه برای از بین بردن بوی دود از اتاق ها هستند. ساختار متخلخل کربن فعال می تواند اجزای دود را از طریق جذب جذب کند. این کار بوی طولانی سیگار، سیگار برگ، آتش سوزی یا مواد غذایی سوخته را از هوا حذف می کند.

مطالعات نشان داده اند که تصفیه کننده های هوا با فیلترهای کربن فعال می توانند بوی دود را تا 85 درصد یا بیشتر در محیط های داخلی کاهش دهند. فیلترها تا زمانی که منافذ با آلاینده ها پر شوند به کار خود ادامه می دهند. پس از اشباع شدن، فیلترها برای حفظ دود و بو باید تعویض شوند.

با این حال، برای آلودگی شدید دود، فیلترهای کربن فعال محدودیت هایی دارند. مقادیر زیاد دود به سرعت منافذ را می بندد و اثربخشی را محدود می کند. آسیب طولانی مدت دود نیز ممکن است نیاز به رنگ آمیزی مجدد یا جایگزینی اثاثیه آلوده به دود داشته باشد. اما برای حذف گاه به گاه دود، فیلترهای کربن فعال می توانند بوها را در کوتاه مدت از بین ببرند.

مونوکسید کربن

مونوکسید کربن گازی سمی و بی بو است که در اثر احتراق ناقص تولید می شود. منابع عبارتند از اجاق گاز، کوره، شومینه و اگزوز خودرو. متأسفانه، کربن فعال به طور موثر مونوکسید کربن را از هوا حذف نمی کند.

نیروهای جذب بین مولکول های مونوکسید کربن و کربن فعال نسبتا ضعیف هستند. مونوکسید کربن مانند سایر آلاینده ها به راحتی به منافذ نمی چسبد. در نتیجه، بیشتر مونوکسید کربن از فیلترهای کربن فعال عبور می کند بدون اینکه جذب شود.

برای حذف این گاز سمی به جاذب های تخصصی مونوکسید کربن نیاز است. اینها حاوی موادی مانند کاتالیزور هوپکالیت هستند که مونوکسید کربن را به ترکیبات کمتر مضر اکسید می کنند. فیلترهای کربن فعال مورد استفاده در تصفیه‌کننده‌های هوا به بسیاری از آلاینده‌های هوای داخل خانه کمک می‌کنند، اما دفاع کمی در برابر مونوکسید کربن کشنده دارند.

زمان تعویض فیلتر کربن فعال

ظرفیت فیلترهای کربن فعال به مرور زمان بسته به کیفیت هوای خانه شما تمام می شود. هنگامی که آنها کاملاً اشباع می شوند، دیگر در حذف آلاینده ها موثر نیستند. برخی از نشانه هایی که نشان می دهد فیلترهای کربن فعال شما نیاز به تعویض دارند عبارتند از:

• ظهور مجدد دود، مواد شیمیایی یا بوهای دیگر
• کاهش جریان هوا از طریق دریچه ها
• رنگ فیلتر خاکستری شده است
• بیش از 6 ماه از آخرین تعویض فیلتر

اکثر سازندگان توصیه می کنند فیلترهای کربن فعال را هر 2-3 ماه یکبار تعویض کنید. اما ممکن است جایگزینی زودتر برای کسانی که حیوانات خانگی دارند، سیگاری در خانه دارند یا از ژنراتور ازن استفاده می کنند، لازم باشد. برای توصیه هایی در مورد فواصل تعویض فیلتر، مشخصات محصول را برای تصفیه کننده هوای خاص خود بررسی کنید.

فیلترهای هوای کربن فعال یک راه ساده و کم هزینه برای کمک به تمیز کردن هوای داخل خانه ارائه می دهند. شبکه منافذ میکروسکوپی آنها در به دام انداختن گازها، VOCs، بوی دود و سایر آلاینده های مولکولی بسیار موثر است. با این حال، آنها ذرات مانند مونوکسید کربن و آلرژن ها را جذب نمی کنند یا عوامل بیماری زا را از بین نمی برند.

یک سیستم تصفیه هوا چند لایه با فیلترهای پیش فیلتر، کربن فعال و فیلتر HEPA جامع ترین دفاع را در برابر آلودگی هوای داخل ساختمان فراهم می کند. اما حتی به عنوان یک فیلتر مستقل، کربن فعال بوی قوی و مواد شیمیایی را حذف می کند که هوای داخل خانه تمیزتر و سالم تر را فراهم می کند.