کار فعال – کربن فعال (همچنین به عنوان زغال چوب فعال شناخته می شود) یک ماده فوق العاده همه کاره است که می تواند اکثریت قریب به اتفاق مولکول هایی را که هوا را آلوده می کنند کنترل کند – که بیش از 150 میلیون ماده شیمیایی فهرست شده است. امروزه از کربن فعال در طیف وسیعی از فیلترها برای حذف مجموعه ای از مواد شیمیایی از جمله ترکیبات آلی فرار (VOCs) استفاده می شود. علاوه بر ایجاد سوزش چشم، بینی و گلو، VOCs همچنین با آسیب کبد و کلیه، اختلال در سیستم عصبی مرکزی و حتی سرطان مرتبط است. فیلترهای کربنی همچنین برای حذف سایر آلاینده های شیمیایی موجود در هوا و از بین بردن بو در کارخانه های تصفیه فاضلاب و سایر فرآیندهای تولید استفاده می شوند.
تاریخچه کربن فعال چیست؟
به نظر می رسد که اولین استفاده از کربن فعال احتمالاً توسط انسان ماقبل تاریخ با هدف کاملاً متفاوت انجام شده است – حذف ناخالصی های فلز ذوب شده برای تولید برنز. مانند انسان عصر برنز، مصریان باستان نیز جنبهای از کربن را کشف کردند که کاملاً با فیلتر کردن هوا ارتباطی ندارد – این بار به عنوان یک ماده نگهدارنده.
اما مصریان دریافتند که کربن را می توان به عنوان چیزی بیش از یک نگهدارنده استفاده کرد. اولین استفاده ثبت شده از کربن برای اهداف دارویی از پاپیروس های مصری در حدود 1500 سال قبل از میلاد مسیح در حدود 400 سال قبل از میلاد مسیحیان باستان و فنیقی ها خواص درمانی کربن فعال را کشف کردند و شروع به استفاده از آن برای تصفیه آب کردند. اخیراً در دهه 1700 از کربن به عنوان ماده ای مفید برای کنترل بوهای ناشی از زخم های قانقاریا یاد می شود و برای مشکلات معده نیز تجویز می شود.
در اواسط دهه 1800، کربن به عنوان یک درمان برای بسیاری از شرایط پزشکی در همه جا حاضر شده بود. و در سال 1857، یک جراح ارتش به نام جیمز برد خاطرنشان کرد: «کربن مخلوط شده با پودر سوخاری یا مخمر از دیرباز مواد مورد علاقه برای تشکیل ضماد در میان جراحان ارتش و نیروی دریایی بوده است.
ضماد کربن همچنین در عمل بیمارستانی به عنوان یک کاربرد برای از بین بردن زخمها و زخمهای قانقاریا ویژگی بالایی پیدا کرده است و اخیراً این ماده با تسکین درد، اصلاح فوتر (بوهای مرتبط با بیماری) و تسهیل در موارد متعدد سرطان باز، تسکین فوقالعادهای داشته است. جداسازی ساختار بیمار از قسمت های اطراف.
در جنگ جهانی اول، ماسکهای گاز از کربن برای فیلتر کردن برخی از گازهای مرگبار استفاده شده علیه سربازان استفاده میکردند، اما تولید و استفاده از کربن فعال تنها پس از جنگ جهانی دوم آغاز شد و در نهایت منجر به توسعه فیلترهای هوا و آب کربن فعال مدرن شد. . تا پایان قرن بیستم، کربن فعال در کاربردهای مختلف در هر محیط بهداشتی مدرن، از جمله برای پانسمان زخم، در واحدهای دیالیز کلیه، برای درمان بیش از حد دارو و درمان کم خونی در بیماران سرطانی استفاده شد.
کربن فعال چیست؟
کربن فعال کربنی است که با دی اکسید کربن یا بخار فوق گرم در دماهای بسیار بالا تصفیه شده است. این ماتریکسی از منافذ ریز در کربن ایجاد می کند که سطح آن را افزایش می دهد و مکان های بیشتری برای به دام افتادن مولکول ها ایجاد می کند. این همان چیزی است که کربن را به یک فیلتر موثر تبدیل می کند. فیلترهای کربن فعال نیز اغلب تحت عملیات شیمیایی قرار می گیرند تا توانایی خود را در به دام انداختن آلاینده های خاص افزایش دهند.
فیلترهای فعال به ویژه در فیلترهای مولکولی (که گاهی اوقات به عنوان فیلترهای شیمیایی یا فیلترهای فاز گاز شناخته می شوند) استفاده می شوند. اینها معمولاً از تکنیکی به نام “جذب” استفاده می کنند. به عبارت ساده، این به معنای چسباندن مولکول ها به موادی با سطح بسیار زیاد است.
ساختار کربن فعال شامل میلیون ها منافذ میکروسکوپی است که در آن گازها وارد شده و به مایع روی سطح کربن متراکم می شوند. یک پوند کربن بیش از شش میلیون فوت مربع مساحت دارد که به کربن اجازه می دهد کارایی جذب گاز خود را برای مدت طولانی، تا چهار سال در برخی از برنامه های HVAC حفظ کند.
فیلترهای کربن فعال
ما از فیلترهای کربن فعال در فیلترهای مولکولی خود استفاده می کنیم که برای حذف مولکول ها، گازها و بخارات از هوا طراحی شده اند. مولکول ها معمولاً 1000 تا 10000 برابر کوچکتر از نافذترین ذرات هستند که از فیلترهای HEPA/ULPA عبور می کنند.
تقریباً تمام فیلترهای مولکولی از کربن فعال یا آلومینا فعال به عنوان ماده فعال استفاده می کنند.