Filtr Węglowy: Zasada Działania i Zastosowanie
- Szczegóły
Każdy, kto poszukuje odpowiedniego filtra, prędzej czy później natrafi na hasła takie jak wkład węglowy, filtr węglowy czy filtr z węglem aktywowanym. Co kryje się pod tymi pojęciami? Jak działają filtry węglowe i jakie korzyści przynoszą?
Czym Jest Węgiel Aktywny?
Węgiel aktywny, zwany również aktywowanym, to rozdrobniony węgiel pierwiastkowy, w którego skład wchodzą sadza, drobny grafit i popiół. Do jego produkcji używa się drewna, torfu lub odpadów produkcji rolniczej, takich jak łupiny, skorupy, pestki i nasiona. Za jeden z najlepszych jakościowo uważa się węgiel aktywny ze skorup orzecha kokosowego.
W pierwszej kolejności składniki poddawane są karbonizacji, czyli zwęgleniu, w temperaturze powyżej 600°C. Następnie węgiel musi zostać poddany aktywacji, w tym celu używa się pary wodnej lub ditlenku węgla. W efekcie tego procesu drobinki węgla nabierają porowatości i zdolności do adsorpcji. Dopiero wtedy produkt nabiera pożądanych cech i staje się węglem aktywowanym.
Węgiel aktywny jest niezrównanym adsorbentem. Adsorbentem nazywamy substancję, której nawet niewielka porcja posiada bardzo dużą powierzchnię. Dzięki niezwykle porowatej strukturze, węgiel aktywny spełnia ten warunek idealnie. Jego powierzchnia może wynosić nawet do 3300 m2/g. Mówiąc obrazowo, łączna powierzchnia drobinek w 1 gramie węgla aktywnego może być równa powierzchni ponad 12 kortów do tenisa! Do listy zalet węgla aktywnego należy dodać, że jest on nietoksyczny, niedrogi w produkcji i łatwy do utylizacji.
Zasada Działania Filtrów Węglowych
Mechanizm działania filtrów węglowych, a w zasadzie węgla aktywnego, polega na zjawisku adsorpcji. Filtry węglowe wychwytują z przepływającego powietrza zanieczyszczenia poprzez proces adsorpcji. Między innymi właśnie dzięki dużej porowatości i powierzchni organiczne związki chemiczne znajdujące się w powietrzu „przyklejają” się do powierzchni węgla aktywnego.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
W przypadku adsorpcji wyróżniamy jej dwa rodzaje: adsorpcja fizyczna oraz chemiczna (chemisorpcja). Adsorpcja fizyczna związana jest z występowaniem oddziaływań międzycząsteczkowych, a konkretnie słabych oddziaływań van der Waalsa. Adsorpcja chemiczna jest to proces zachodzący wolniej od adsorpcji fizycznej i trudniej jest go odwrócić. Dlatego też węgiel aktywny jest tak skuteczny w przypadku zanieczyszczeń organicznych (zawierających w swej strukturze atomy węgla).
Niezwykłe właściwości adsorpcyjne węgla aktywnego można wykorzystać optymalnie wtedy, gdy są do siebie wzajemnie dopasowane: węgiel aktywowany, impregnat i substancja (gaz), która ma być zaadsorbowana. Zasadniczo filtry węglowe oczyszczają powietrze ze związków organicznych, potocznie nazywanych LZO (Lotne Związki Organiczne) lub VOC (ang. Volatile Organic Compounds).
Zastosowanie Filtrów Węglowych
Wobec powyższych cech nie dziwi fakt, że węgiel aktywny znajduje szerokie zastosowanie. Węgiel aktywny ostatnio rozgościł się także w branży kosmetycznej. Zastosowany w kosmetykach myjących, maseczkach do twarzy czy peelingach, pozwala na dokładne oczyszczanie i detoksykację skóry. Węgiel aktywny sprawdza się także jako składnik pochłaniaczy gazów w maskach przeciwgazowych, klimatyzatorach, oczyszczaczach powietrza, a nawet... O tym, że stosuje się go w filtrach wody, już wiemy. Warto jednak wspomnieć, że dotyczy to nie tylko niewielkich filtrów domowych, ale nawet tych działających na skalę przemysłową.
Filtry Węglowe w Oczyszczaczach Powietrza
Filtry węglowe, zaraz po filtrach HEPA, są najważniejszym elementem oczyszczaczy powietrza. Służą do usuwania organicznych zanieczyszczeń gazowych, z którymi filtry HEPA sobie nie radzą. Filtry węglowe przyniosą szczególne korzyści alergikom (bo wychwytują związki organiczne) oraz biernym palaczom (bo neutralizują dym papierosowy).
Specyficzny rodzaj lotnych związków organicznych pochodzi z naturalnych procesów rozkładu, jak również tych związanych z działalnością człowieka (oczyszczalnie ścieków, hodowla zwierząt, składowiska odpadów, ale także z niektórych gałęzi przemysłu).
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
W przypadku filtrów węglowych nie istnieje klasyfikacja świadcząca o tym, jakie rozwiązanie jest najlepsze. Zasada wydaje się prosta: im więcej węgla aktywnego w filtrze, tym lepiej, ponieważ będzie on działał dłużej i zdoła zaadsorbować na swojej powierzchni więcej zanieczyszczeń. Dodatkowo im większa jest grubość złoża, tym lepiej, ponieważ wtedy wzrasta czas kontaktu powietrza z węglem, co daje możliwość zwiększenia udziału adsorpcji chemicznej oraz przyczynia się do wzrostu CADR dla zanieczyszczeń gazowych.
Niektórzy producenci oczyszczaczy poszli o krok dalej i poszerzyli możliwości filtracji zanieczyszczeń gazowych także o związki nieorganiczne i metale ciężkie.
Producenci oczyszczaczy powietrza deklarują różną żywotność filtrów węglowych. Niektórzy producenci w celu wydłużenia żywotności filtrów węglowych stosują filtry zmywalne. Główną wadą takiego rozwiązania jest to, że filtr taki należy bardzo dokładnie wysuszyć przed zainstalowaniem go z powrotem w urządzeniu. W przeciwnym wypadku może dojść do uszkodzenia nie tylko samego filtra, ale i całego oczyszczacza. Zawsze zatem należy przeczytać instrukcję obchodzenia się z filtrem węglowym w oczyszczaczu i stosować się do zaleceń producenta. Filtr węglowy należy myć tylko wtedy kiedy producent wyraźnie to zaleca i w sposób, jaki jest rekomendowany.
Przykłady oczyszczaczy powietrza z filtrami węglowymi:
- Samsung AX32BG3100GGEU (CADR: 320 m³/h, do 41 m²)
- LIFAair LA350+ (1 kg węgla aktywnego, filtr HEPA 2,3 m²)
- LIFAair LA500+ (3,5 kg węgla aktywnego, filtr HEPA 4,6 m²)
- Klarta Forste 4
- Klarta Stor 3
- Ideal AP45 z jonizacją plazmową
Filtry Węglowe w Okapach Kuchennych
Zakup okapu to jednak dopiero połowa sukcesu. Równie ważny (a w przypadku pochłaniaczy - najważniejszy) jest bowiem filtr. Szukając filtrów, zwykle natykamy się na dwa rodzaje, które często stosuje się w zależności od rodzaju okapu.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
W przypadku okapu wyciągu najczęściej stosuje się filtr przeciwtłuszczowy, zwykle zrobiony z fizeliny, akrylu, papieru bądź metalu. W przypadku okapu pochłaniacza, gdy nie ma możliwości podłączenia urządzenia do komina wentylacyjnego, korzysta się z filtra węglowego. Warto jednak podkreślić, że w obu typach urządzeń możemy się spotkać i z filtrem węglowym, i z filtrem przeciwtłuszczowym.
Filtr węglowy do okapu jest zbudowany z niewielkich kuleczek węgla aktywnego, który ma właściwości absorpcyjne. Cząsteczki oparów powstające podczas gotowania czy smażenia potraw trafiają do filtra, gdzie są pochłaniane przez aktywny węgiel. W ten sposób powietrze w pomieszczeniu staje się czyste i świeże, a nieprzyjemne zapachy zostają zneutralizowane.
Aby filtr węglowy działał skutecznie, okap należy uruchamiać tuż po rozpoczęciu gotowania, a nawet chwilę przed. To spowoduje, że w pomieszczeniu nie dojdzie do nadmiernego osadzania się wilgoci i tłuszczu. Warto również unikać nadmiernego unoszenia się oparów z patelni czy garnka poprzez przykrywanie ich pokrywką.
Wysokiej jakości okap z filtrem węglowym powinien także mieć sporą obudowę, w której mieści się filtr o sporej powierzchni. Najlepsze okapy kuchenne z filtrami węglowymi mogą pochłaniać różne substancje, wiele z nich potrafi zatrzymać nawet metale ciężkie. Wydajność i skuteczność urządzenia zależy od zawartości węgla aktywnego w filtrze. Im jest go więcej, tym lepiej.
Należy również pamiętać, że nawet najlepszy okap nie będzie niezawodny, jeśli nie będziesz pamiętać o wymianie jego części eksploatacyjnej, czyli właśnie filtra. Orientacyjnie zaleca się, aby to robić co mniej więcej 3-6 miesięcy, ale - wiadomo - bardzo wiele zależy od tego, z jaką częstością i intensywnością korzystasz z okapu z filtrem węglowym. Koszt zakupu nowego filtra to - w zależności od modelu okapu - mieści się w granicach od 40 do 100 złotych. Na rynku są obecne również filtry wielokrotnego użytku, które można raz na jakiś czas wyprać lub umyć w zmywarce. Takie filtry wymienia się rzadziej - mniej więcej raz na trzy lata.
Filtry Węglowe do Wody
Filtr węglowy do wody to niewielki, niepozorny przedmiot, który jednak jest w stanie wiele zmienić. Filtry węglowe do wody są bowiem tym, co umożliwia oczyszczenie kranówki i pozbycie się nieprzyjemnego smaku, herbicydów, pestycydów, metali ciężkich i wielu innych potencjalnie szkodliwych substancji. Tym właśnie zajmuje się filtr do wody. Węglowy jest również nie bez przyczyny - węgiel aktywny jest bowiem naturalnym adsorbentem, który radzi sobie z wieloma „nieproszonymi gośćmi”.
Wkłady węglowe do filtrów wody składają się także z tworzywa sztucznego, całkowicie bezpiecznego dla organizmu - nie zawierają one bisfenolu-A.
Wystarczy, że do swojego dzbanka filtrującego czy butelki włożysz odpowiedni filtr (musi kształtem pasować do dzbanka), a następne przepuścisz przez niego wodę. Ze względu na znajdujące się w nim cząsteczki węgla, filtr wyłapie zanieczyszczenia, substancje chemiczne i chlor, który wpływa na smak wody. Musisz chwilę poczekać, gdyż filtry nie działają natychmiastowo - woda musi przelecieć przez węgiel, by się oczyścić.
Filtry HEPA i Węglowe: Porównanie
Filtry HEPA i węglowe różnią się zasadą działania i zakresem filtracji. Filtr HEPA usuwa cząstki stałe, takie jak kurz, pyłki i bakterie, zatrzymując je na mikrowłóknach. Filtr węglowy wykorzystuje węgiel aktywny do pochłaniania gazów, lotnych związków organicznych i nieprzyjemnych zapachów. HEPA działa mechanicznie, a węglowy chemicznie, dlatego często stosuje się je razem dla kompleksowej filtracji powietrza.
Filtr HEPA to jeden z najskuteczniejszych filtrów powietrza, który zatrzymuje co najmniej 99,95% cząstek o wielkości 0,3 mikrona.
Połączenie filtra HEPA i filtra węglowego to najlepszy sposób na kompleksowe oczyszczanie powietrza. HEPA skutecznie usuwa kurz, alergeny i bakterie, a filtr węglowy pochłania zapachy oraz szkodliwe gazy. Dzięki temu powietrze staje się zdrowsze i bardziej świeże. Nowoczesne oczyszczacze powietrza często wykorzystują wielowarstwowy system filtracji, który łączy oba te rozwiązania.
Podsumowanie
Filtry węglowe są wszechstronnym narzędziem do oczyszczania zarówno wody, jak i powietrza. Ich zdolność do adsorpcji zanieczyszczeń organicznych czyni je niezastąpionymi w wielu zastosowaniach. Wybierając filtr węglowy, warto zwrócić uwagę na jego jakość, ilość węgla aktywnego oraz regularną wymianę, aby zapewnić jego skuteczność.
| Filtr | Zasada Działania | Usuwane Zanieczyszczenia |
|---|---|---|
| HEPA | Mechaniczne zatrzymywanie cząstek na mikrowłóknach | Kurz, pyłki, bakterie, alergeny |
| Węglowy | Adsorpcja zanieczyszczeń na powierzchni węgla aktywnego | Gazy, lotne związki organiczne, zapachy |
tags: #filtr #węglowy #zasada #działania
