یکی از مواردی که همیشه برای حذف بوهای خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد کربن اکتیو است. اینکه چرا باید از تصفیه کننده های هوای کربنی استفاده کرد؟انواع کربن اکتیو و موارد استفاده از آن از جمله مواردی است که در این پژوهش به آن میپردازیم.
از آنجا که کربن فعال دارای خواص ویژه ای است با ترکیبات آلی فرار (VOCs) بوها و آلاینده های گازی را از هوا حذف میکند. در حالیکه سایر تصفیه کننده های هوا مانند HEPA که آلودگی های ذرات موجود در هوا را فیلتر میکنند تفاوت دارد.
کربن فعال یا ذغال فعال دارای خواص ویژه ای است که به آن اجازه می دهد ترکیبات آلی فرار (VOCs)، بوها و سایر آلاینده های گازی را از هوا حذف کند. این کار را به گونه ای انجام می دهد که با سایر تصفیه کننده های هوا مانند HEPA که فقط آلودگی ذرات موجود در هوا را فیلتر می کنند متفاوت است. فیلترهای هوای کربن، مولکول های گاز را روی بستری از زغال سنگ به دام می اندازند با بررسی مزایا و معایب آن در نظر بگیرید که آیا استفاده از فیلتر هوای کربنی نیازهای شما را برآورده می کند یا خیر.
کربن اکتیو چگونه فعال می شود؟
کربن فعال ابتدا با هوای داغ، دی اکسید کربن یا بخار تزریق می شود که شبکه ای از منافذ ریز در کربن ایجاد کرده و سطح آن را به شدت افزایش می دهد. این امر مکان های بیشتری را برای به دام افتادن مولکول ها ایجاد و کربن را به عنوان یک محیط فیلتر بسیار موثرتر می کند. مقاله ای توسط شرکت ابنیه پایدار سبز به این موضوع اشاره می کند که یک گرم کربن فعال می تواند صدها متر مربع سطح داخلی داشته باشد. بیشتر کربن فعال نیز با یک ماده شیمیایی تصفیه می شود که توانایی آن را در فیلتر کردن آلاینده های خاص افزایش می دهد.
چگونه فیلترهای کربن اکتیو، آلاینده های گازی را از بین میبرد؟
فیلترهای هوای کربن فعال(Activated Carbon)، آلاینده ها را از هوا با فرآیندی به نام جذب حذف می کنند. توجه داشته باشید که این با جذب متفاوت است. در جذب، ماده‌ای که می‌خواهید حذف کنید (مثلاً آب) در ساختار جاذب جذب میشود (مثل یک اسفنج)، اما در سطح مولکولی جزئی از جاذب نمی‌شود. بنابراین، وقتی آب را با اسفنج جذب می کنید، آب از نظر شیمیایی به اسفنج متصل نمی شود. فقط فضاهای داخل آن را پر می کند.
از طرف دیگر فیلترهای کربن از جذب آگهی استفاده می کنند نه جذب. تفاوت اصلی در اینجا این است که در طول جذب، آلاینده ها به قسمت بیرونی کربن می چسبند. در حالی که با جذب، آلاینده ها در داخل خود ساختار جذب می شوند – مانند اسفنج.
این جذب باعث فیلتر مواد شیمیایی آلی شده و موارد شیمیایی از گازها را فیلتر میکنند. یکی از مسائلی که در اینجا مطرح میشود این است که بعد از گذشت مدت زمانی آلاینده های گازی محل های جذب کربن را اشباع کرده و هنگامی که این بستر پر میشود فیلترها دیگر توانایی انجام فعالیت خود را ندارند. به تعبیری دیگر مواد شیمیایی جایگزین موادی شده که میل ترکیبی کمتری دارند و این میل ترکیبی یک ماده شیمیایی به شرایط محیطی مانند دما و رطوبت نسبی بستگی دارد و با تغییر شرایط موارد شیمیایی مختلفی از فیلتر رها شده که در این زمان ممکن است شاهد بوی عجیبی از فیلتر کربن اکتیو شوید و همین بو شاخصی است که اخطار میدهد باید فیلترها را تعویض کنید.
نحوه ی استفاده از فیلتر کربن اکتیو:
فیلتر کربن اکتیو اگر به درستی از آنها استفاده شود میتواند بخش اعظمی از تصفیه هوای خانه را انجام دهند.
باید از کربن کافی در فیلترها استفاده نمود. اگر مقدار کربن استفاده شده در فیلترها کم باشد تاثیر چندانی نخواهد داشت زیرا خیلی سریع اشباع شده و دیگر کارایی ندارند. به طور تقریبی میتوان گفت برای فیلتر کربن هوای فعال باید از حداقل 5 پوند استفاده نمود اما به طور کلی هر چه از کربن بیشتری استفاده شود تاثیر بیشتری خواهد داشت زیرا مکان های جذب بیشتری برای فیلتر وجود خواهد داشت.
ضخامت مقدار کربن برای فیلترها به منظور زمان ماندگاری بالاتر بسایر موثرتر از فیلترهای با لایه نازک است. زیرا هوا باید حداکثر زمان ممکن را برای عبور کردن از کربن بگذراند.
تعویض به موقع فیلتر کربن یکی از رازهای استفاده از فیلترهای کربن اکتیو است. زیرا هر چه کربن بیشتر بماند اشباع شده و کارایی خود را از دست میدهد. ولی از انجا که زمان دقیقی برای اشباع شدن فیلترها وجود ندارد فقط از روی بوی ان باید متوجه اشباع فیلتر های کربن پی ببرید. کربن ها بسته به میزان استفاده از آن و میزان آلاینده های که در معرض آنها قرار میگیرد مدت زمان اشباع شدن آن تغییر میکند. به همین دلیل توصیه میکنیم ماهانه فیلترهای کربن را تعویض نمایید.
باید توجه کنید که فیلترهای فاز گاز، مانند کربن فعال به راحتی باعث حذف کربن نمیشوند و برای قرار گرفتن در معرض فیلتری باید از آشکار ساز مونوکسید کربن در آن استفاده نمود.
چه زمان هایی از کربن فعال استفاده کنیم؟
فیلترهای هوای کربنی میتوانند در فیلتر کردن VOC هوا موثر باشند. برخی از گازهای موجود در دود سیگار یا گازهایی که با خشک کردن رنگ یا محصولات تمیز کننده خارج میشوند را میتوان با فیلتر کردن از هوا خارج نمود. بنزین، تولوئن، زایلن و برخی از ترکیبات کلر دار ممکن است توسط فیلترهای کربن حذف شوند.
از انجا که تصفیه کننده های مکانیکی هوا فقط ذرات را فیلتر میکنند، بوهای نا مطبوع را از بین مببرند. به همین دلیل از فیلترهای کربن برای از بین بردن بوهای نا مطبوع استفاده میکنند.
ویژگی های کربن فعال:
- قدرت جذب بالای فیلتر کربن اکتیو
- هدایت الکتریکی زیاد
- قابلیت بازیافت و فعالسازی
- هزینه مناسب و مقرون به صرفه
کاربرد کربن اکتیو در تصفیه آب:
از آنجا که کربن اکتیو دارای ساختار و حفرات زیادی میباشد نقش مهمی در تعیین ویژگی ها و عملکرد کربن اکتیو به عنوان جاذب دارد و در صنعت تصفیه فاضلاب کارخانه ها، پالایشگاه های گاز، صنایع غذایی و دارویی و… مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع کربن اکتیو:
کربن اکتیوها به موارد شیمیایی و فیزیکی ماده های آلاینده بستگی دارد و به انواع زیر تقسیم میشود و هر یک از این کربن های فعال در حوزه های مختص خود مورد استفاده قرار میگیرد:
کربن فعال پودری، کربن فعال گرانول، کربن فعال کبریتی
از دیگر کاربردهای کربن اکتیو:
- تصفیه آب های خانگی
- صنایع دارویی
- صنایع غذایی
- تصفیه کننده های صنعتی
- تصفیه هوا و گازهای مختلف
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
- حذف ترکیبات کلر دار
- تهیه ماسک های تنفسی n95 و …
معایب استفاده از فیلتر کربن فعال
تعویض فیلترهای کربن اشباع ممکن است ناخوشایند و گران باشد. همچنین تشخیص اینکه چه زمانی فیلتر کربن شما نیاز به تعویض دارد، می تواند سخت باشد.
شرکت ابنیه پایدارسبز https://www.abpsoil.com با مدیریت آقای مستوری عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی و پژوهشگر حوزه محیط زیست و تصفیه آب و فاضلاب ، با گذراندن دوره های آموزشی و برگزاری دوره های حفظ محیط زیست در دانشگاه داخل و خارج از ایران در زمینه کربن اکتیو و نقش آن در تصفیه آب و فاضلاب و همچنین صنایع دارویی و غذایی تحقیقات مفصلی انجام داده که با مراجعه به این سایت میتوانید اطلاعات جامع و کافی در این مورد بدست بیاورید.