Filtr węglowy to jedna z najpopularniejszych technologii wykorzystywanych w oczyszczaczach powietrza. Stosuje się go także m.in. w filtrach do wody pitnej i akwarystyce.
Jest zbudowany z węgla aktywnego i bardzo dobrze radzi sobie z usuwaniem np. lotnych związków organicznych albo chloru. W tym artykule prezentujemy jego właściwości, sposób działania i zastosowanie.
Budowa i właściwości filtra węglowego
Filtr węglowy jest zbudowany z węgla aktywnego, który powstaje głównie z materiałów organicznych o bardzo dużej zawartości węgla, takich jak drewno, torf, łupiny orzecha kokosowego czy węgiel kamienny.
Są one poddawane są procesowi karbonizacji, czyli obróbce termicznej bez dostępu tlenu. Następnie powstały węgiel zostaje aktywowany poprzez działanie wysokiej temperatury, ciśnienia i odpowiednich gazów, co otwiera jego strukturę i tworzy miliony mikroporów.
Dzięki temu węgiel aktywny zyskuje silnie porowatą budowę i bardzo korzystną relację między powierzchnią a masą. W rezultacie może skutecznie adsorbować zanieczyszczenia chemiczne, gazowe i zapachowe.
Co usuwa filtr węglowy?
FIltr węglowy usuwa z powietrza:
- Lotne związki organiczne (LZO) – to grupa związków zawierających węgiel, które charakteryzują się łatwym przechodzeniem w postać gazu. Są obecne m.in. w środkach czystości, chemii gospodarczej, farbach do ścian, klejach to tapet, a nawet w meblach. Najpopularniejszy przedstawiciel tej grupy to formaldehyd, który podobnie jak wiele innych LZO ma potwierdzone działanie rakotwórcze i negatywnie wpływa na układ oddechowy.
- Tlenki azotu – są generowane przez pojazdy silnikowe, a także stanowią składnik dymu papierosowego.
- Tlenki siarki – powstają na skutek ruchu pojazdów silnikowych oraz spalania paliw kopalnych,
- Tlenki węgla – powstają głównie w wyniku niepełnego spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, ropa naftowa czy gaz ziemny.
- Brzydkie zapachy – ich źródłem może być np. smażenie potraw albo zalegające w koszu resztki produktów spożywczych.
Dodatkowo, w przypadku wody, filtr węglowy usuwa:
- Chlor – powszechnie stosowany do dezynfekcji wody pitnej, jednak jego nadmiar może pogarszać smak i zapach wody, a także podrażniać skórę i błony śluzowe.
- Chloraminy – związki powstające z połączenia chloru i amoniaku, które również służą do dezynfekcji wody, ale mogą być trudne do usunięcia bez odpowiedniego filtra węglowego.
- Pestycydy i herbicydy – pozostałości środków ochrony roślin przedostające się do wód gruntowych i wodociągowych, które mogą mieć działanie toksyczne dla ludzi.
- Rozpuszczalne związki organiczne – m.in. pozostałości detergentów, rozpuszczalników i innych chemikaliów przemysłowych.
- Trójhalometany (THM) – produkty uboczne dezynfekcji wody chlorem, podejrzewane o działanie rakotwórcze.
- Fenole – organiczne związki chemiczne wpływające na smak i zapach wody, także potencjalnie toksyczne.
- Benzen i jego pochodne – związki wykorzystywane w przemyśle, które mogą przenikać do wody i wykazują działanie rakotwórcze.
Sposób działania filtra węglowego
Działanie filtra węglowego polega na adsorpcji, czyli wiązaniu cząsteczek na powierzchni materiału absorbującego. Adsorpcja zachodzi najłatwiej pomiędzy cząsteczkami, które zawierają węgiel, dlatego filtr węglowy wykazuje najwyższą skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych, a więc właśnie tych mających w sobie węgiel.
Z powodu mechanizmu działania filtr węglowy często występuje w formie przypominającej plaster miodu. Takie rozmieszczenie granulek sprawia, że powietrze ma z nimi swobodny kontakt na dużej powierzchni.
Zastosowania filtra węglowego
- W oczyszczacz powietrza i urządzeniach z dodatkową funkcją oczyszczania powietrza (np. klimatyzatory) – oczyszcza powietrze ze szkodliwych gazów i eliminuje brzydkie zapachy. W oczyszczaczach jest najpopularniejszą obok filtra HEPA technologią filtracji.
- Do uzdatniania wody pitnej – pochłania zanieczyszczenia chemiczne, chlor i nieprzyjemne zapachy, poprawiając smak oraz jakość wody. Jest często stosowany w domowych filtrach oraz w instalacjach wodociągowych.
- W akwarystyce – usuwa z wody związki organiczne, toksyny oraz barwniki, pomagając utrzymać przejrzystość i zdrowe warunki dla ryb i roślin.
- W kosmetyce – działa oczyszczająco i detoksykująco, dlatego znajduje zastosowanie w maseczkach, peelingach i mydłach. Pomaga usuwać nadmiar sebum i zanieczyszczenia z powierzchni skóry.
- W okapach kuchennych – neutralizuje zapachy oraz cząsteczki dymu, poprawiając jakość powietrza w kuchni. Filtry węglowe stosuje się głównie w okapach pracujących w obiegu zamkniętym.
- W samochodach, jako filtr kabinowy – eliminuje nieprzyjemne zapachy oraz tlenki azotu, węgla i siarki. Zwiększa komfort jazdy, zwłaszcza w miastach i przy dużym zanieczyszczeniu powietrza.
- W suplementach diety – wspomaga usuwanie toksyn i gazów z przewodu pokarmowego, przynosząc ulgę przy wzdęciach czy zatruciach pokarmowych. Węgiel aktywny działa jak naturalny absorbent substancji szkodliwych.
