Filtr wody z aktywnym węglem, znany również jako filtr węglowy, jest niezwykle wszechstronnym składnikiem wykorzystywanym w różnych dziedzinach, takich jak medycyna, kosmetologia czy rolnictwo. Jego unikalne właściwości sprawiają, że jest on idealnym wyborem dla najlepszych systemów filtracji wody.

Czym jest aktywny węgiel?

Aktywny węgiel, zwany również węglem aktywowanym, to forma węgla, która została przetworzona w taki sposób, aby posiadać niezwykle duże powierzchnie porowate. Małe pory stanowią powierzchnię do adsorpcji lub reakcji chemicznych.

Jeden gram aktywnego węgla ma powierzchnię ponad 32 000 stóp kwadratowych (3000 metrów kwadratowych) - a jedna łyżeczka ma powierzchnię zbliżoną do powierzchni boiska do piłki nożnej. Ta ogromna powierzchnia czyni aktywny węgiel niezwykle użytecznym w wielu dziedzinach, a dodatkowo może być poddawany dalszemu chemicznemu przetwarzaniu w celu zwiększenia jego właściwości adsorpcyjnych.

Aktywny węgiel jest pochodzenia organicznego i jest produkowany z różnych materiałów źródłowych, takich jak drewno, bambus, trociny, skorupki orzecha kokosowego, pestki brzoskwini czy różne odmiany węgla. Jednak zwykły węgiel różni się od aktywnego węgla. Aby utworzyć miliony małych porów na powierzchni węgla, konieczne jest przeprowadzenie procesu aktywacji.

Aktywacja węgla odbywa się na dwa sposoby: termicznie lub chemicznie.

1. Aktywacja termiczna

W przypadku aktywacji termicznej, materiał źródłowy jest przekształcany w aktywny węgiel za pomocą gorących gazów. Po ekspozycji na wysoką temperaturę, zwykle wprowadza się parę wodną, aby otworzyć pory.

Aktywacja termiczna jest zwykle przeprowadzana poprzez proces obejmujący redukcję wilgoci, redukcję lotnych składników, karbonizację i obróbkę parą wodną. Proces ten odbywa się w atmosferze obojętnej przy użyciu gazów takich jak dwutlenek węgla, azot lub argon.

2. Aktywacja chemiczna

W przypadku aktywacji chemicznej, do surowego materiału źródłowego dodaje się różne substancje chemiczne przed procesem karbonizacji. Najczęściej stosowanym chemicznym środkiem aktywującym jest silna zasada, kwas lub sól. Następnie materiał jest poddawany działaniu wysokiej temperatury, co powoduje szybką aktywację.

Klasyfikacja aktywnego węgla

Aktywny węgiel jest złożonym i zróżnicowanym materiałem, który jest szeroko klasyfikowany ze względu na wielkość, metodę przygotowania i zastosowanie przemysłowe. Producenci opracowali nawet 150 różnych rodzajów aktywnego węgla, ale poniżej wymieniono siedem najpopularniejszych typów:

1. Granulowany węgiel aktywny (GAC) - Cząsteczki granulowanego węgla aktywnego są duże, ale mają mniejszą powierzchnię zewnętrzną niż inne rodzaje aktywnego węgla. Cząsteczki GAC doskonale nadają się do adsorpcji par i gazów, ponieważ szybko się rozprzestrzeniają. Są one często wykorzystywane w oczyszczaniu wody.

2. Węgiel aktywny w proszku (PAC) - Proszek z węgla aktywnego składa się z niezwykle drobnych cząsteczek zmielonego węgla. Cząsteczki PAC są dodawane bezpośrednio do innych jednostek procesowych, takich jak zbiorniki do szybkiego mieszania, nabieranie surowej wody i zbiorniki klarownicze. Stanowią one preferowany materiał do filtrów blokowych z węglem.

3. Ekstrudowany węgiel aktywny (EAC) - Cząsteczki ekstrudowanego węgla aktywnego łączą się z cząstkami PAC za pomocą spoiwa, tworząc twardą, cylindryczną lub kulistą cząstkę. Ze względu na niski opór przepływu, niską zawartość pyłu i dobrą wytrzymałość mechaniczną, EAC jest głównie stosowany w zastosowaniach gazowych. Cząsteczki EAC są wykorzystywane w filtrach CTO, które usuwają chlor, zapachy i niepożądane zanieczyszczenia.

4. Węgiel z impregnacją - Te porowate cząsteczki węgla zawierają różne rodzaje związanych z nimi związków nieorganicznych, takich jak srebro i jod. Węgiel z impregnacją srebrnym jest często stosowany jako adsorbent w oczyszczaniu wody i może hamować wzrost mikroorganizmów.

5. Cząsteczki węgla kulistego (BAC) - BAC jest wytwarzany z smoły naftowej. Podobnie jak cząsteczki EAC, BAC jest ceniony za niską zawartość pyłu i wytrzymałość mechaniczną. Kształt kulisty czyni go idealnym do zastosowań w oczyszczaniu wody.

6. Włóknisty węgiel - Aktywny węgiel może być tkany w techniczne włókno z włókna poliestrowego w celu stworzenia tkaniny z aktywnym węglem. Wykończony materiał ma właściwości filtrujące węgiel i jest stosowany w wielu zastosowaniach, takich jak absorpcja zapachów i ochrona.

7. Polimerowy węgiel aktywny - W przypadku polimerowego węgla aktywnego porowata cząsteczka węgla jest pokryta biokompatybilnym polimerem. Daje to wykończeniu węgla gładką, przepuszczalną powłokę zewnętrzną, która nie blokuje porów. Polimerowy węgiel aktywny jest głównie stosowany w hemoperfuzji, rodzaju leczenia medycznego.

W oczyszczaniu wody aktywny węgiel usuwa zanieczyszczenia i substancje szkodliwe poprzez proces chemiczny adsorpcji. Jednak aktywny węgiel jest stosowany w wielu innych dziedzinach oprócz filtracji wody. W rzeczywistości jest on niezbędnym składnikiem w wielu różnych branżach.

Zastosowania aktywnego węgla

Aktywny węgiel znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, od oczyszczania złota po oczyszczanie ścieków. Niektóre z powszechnych zastosowań to oczyszczanie powietrza, przechowywanie wodoru i metanu, ekstrakcja metali, wybielanie zębów i inne produkty kosmetyczne, a także filtry powietrza w respiratorach i maskach gazowych.

Pełne wyjaśnienie każdego zastosowania aktywnego węgla zajęłoby wiele miejsca, dlatego skondensowaliśmy jego wiele zastosowań w kilka szerokich kategorii:

Zastosowania medyczne

Aktywny węgiel jest powszechnie stosowany w środowisku medycznym do leczenia przedawkowań i zatrucia. Dodatkowo, można kupić kapsułki lub tabletki z aktywnym węglem na całym świecie, aby złagodzić problemy takie jak niestrawność i biegunka.

Zastosowania przemysłowe

Aktywny węgiel jest stosowany w szerokim zakresie kontekstów przemysłowych i produkcyjnych. Jednym z powszechnych zastosowań przemysłowych jest wykończenie metali. Aktywny węgiel jest podstawowym środkiem oczyszczającym, usuwającym zanieczyszczenia z metali, takich jak nikiel.

Zastosowania w chemii analitycznej

Ze względu na swoją wysoką adsorpcję, aktywny węgiel często jest stosowany do oczyszczania roztworów organicznych i chemicznych. W połączeniu z ziemią okrzemkową, aktywny węgiel działa jako faza stacjonarna w niskociśnieniowym rozdzielaniu węglowodanów.

Zastosowania rolnicze

Aktywny węgiel zyskał na popularności wśród rolników i winiarzy ekologicznych. W produkcji zwierzęcej aktywny węgiel pełni rolę dodatku do paszy dla zwierząt, naturalnego środka ochrony roślin, środka pomocniczego w procesie produkcyjnym i środka dezynfekującego. W produkcji wina jest to środek pomocniczy, który absorbuje zapachy i niepożądane barwniki.

Zastosowania środowiskowe

Dzięki dużej powierzchni i potencjałowi adsorpcji, aktywny węgiel znajduje zastosowanie w szerokim zakresie działań na rzecz ochrony środowiska. Jest użyteczny w rekultywacji wód podziemnych i usuwaniu wycieków.

Zastosowania kosmetyczne

Aktywny węgiel jest teraz popularnym składnikiem w szamponach, pastach do zębów i maseczkach do twarzy. Te same właściwości, które czynią aktywny węgiel wspaniałym filtrem, sprawiają, że jest doskonały w kontekście kosmetycznym. Zatrzymuje toksyny i zanieczyszczenia, które można zmyć.

Oczyszczanie napojów destylowanych

W produkcji whiskey i wódki, czasami stosuje się filtry z aktywnym węglem do usuwania organicznych zanieczyszczeń z napoju. Aktywny węgiel usuwa zanieczyszczenia, które wpływają na smak, kolor i zapach bez zmniejszania zawartości alkoholu w napojach.

Oczyszczanie wody

Oczyszczanie wody to główne zastosowanie aktywnego węgla. Filtry z aktywnym węglem są stosowane zarówno w dużych, zbiorowych systemach wodociągowych, jak i w mniejszych, indywidualnych zastosowaniach domowych. Usuwają one zanieczyszczenia zarówno z dużych, miejskich systemów wodociągowych, jak i z indywidualnych instalacji domowych.

Oczyszczanie powietrza i gazu

Filtry z aktywnym węglem usuwają zapachy, zanieczyszczenia i lotne związki organiczne (VOC) z powietrza poprzez zatrzymywanie cząsteczek gazów i skuteczne usuwanie ich z obiegu. Ponadto, aktywny węgiel może być stosowany do wykrywania i adsorpcji radonu w powietrzu. W przypadku oczyszczania gazu, filtry z aktywnym węglem usuwają zapachy, węglowodory i opary oleju z powietrza.

Usuwanie rtęci

Rtęć jest powszechnym i szkodliwym zanieczyszczeniem emitowanym przez elektrownie węglowe lub przemysł. Aktywny węgiel, wzbogacony halogenami lub siarką, zatrzymuje gaz rtęciowy i usuwa go z powietrza.

Przechowywanie gazu

Porowata powierzchnia aktywnego węgla działa jak gąbka dla wielu rodzajów gazów. Badania sugerują, że aktywny węgiel może przechowywać gazy paliwowe w niskiej masie, niskim objętości i niskim ciśnieniu.

Technologia kosmiczna

Aktywny węgiel jest niezbędnym składnikiem w systemach podtrzymywania życia kombinezonów kosmicznych. Filtr z aktywnym węglem usuwa śladowe zanieczyszczenia z przepływu tlenu do astronauty, w tym zapachy ciała.

To tylko przykładowe zastosowania aktywnego węgla. Ponieważ jest to tak użyteczny materiał, badacze stale odkrywają nowe zastosowania dla aktywnego węgla.

Jak działa filtr z aktywnym węglem?

Skuteczność węgla wynika głównie z jego niesamowitej powierzchni.

Głównym sposobem, w jaki filtr z aktywnym węglem usuwa dany substancję, jest adsorpcja fizyczna. Kiedy płyn lub powietrze ma kontakt z aktywnym węglem, siły międzycząsteczkowe przyciągają cząsteczki do milionów porów i kieszonek na powierzchni aktywnego węgla.

Poza adsorpcją fizyczną, aktywny węgiel ułatwia również reakcje chemiczne. Częstym przykładem jest reakcja cząsteczek chloru. Kiedy chlor ma kontakt z aktywnym węglem, obie cząsteczki reagują, tworząc jony chlorkowe, skutecznie usuwając chlor z wody.

Ilość zanieczyszczeń, które aktywny węgiel usuwa z powietrza lub wody, zależy od wielu różnych czynników, takich jak rodzaj i ilość zanieczyszczeń, kwasowość i temperatura wody lub powietrza, oraz czas, przez jaki woda lub powietrze pozostaje w kontakcie z aktywnym węglem.

Konkretny rodzaj aktywnego węgla determinuje również poziom filtracji, jaki zapewnia. Cząsteczki węgla o dużych otworach zatrzymują duże i ciężkie cząsteczki, takie jak te zawarte w związkach organicznych. Małe, drobne pory wychwytują mniejsze i lżejsze zanieczyszczenia. Producenci aktywnego węgla często etykietują swoje produkty według ich potencjału adsorpcji.

Podczas gdy aktywny węgiel jest bezpieczny do spożycia, po odpowiednim i dokładnym przetworzeniu nie pozostaje po nim żaden ślad w wodzie pitnej.

Etapy filtracji wody

Filtr węglowy aktywny przeprowadza proces filtracji wody w kilku etapach. Oto krótki przegląd tych etapów:

1. Filtracja mechaniczna

Pierwszym etapem filtracji jest mechaniczne usunięcie większych cząstek i zanieczyszczeń, takich jak kurz, brud, rdza i cysty (Giardia i Cryptosporidium). Te cząstki mogą wpływać na smak, zapach i kolor wody. Filtry węglowe aktywne są w stanie zatrzymać cząstki o wielkości do 1 mikrona.

2. Filtracja węglowa/aktywna

Drugi etap filtracji to filtracja węglowa/aktywna. Filtr węglowy aktywny wykorzystuje pory węgla do usuwania nieprzyjemnych smaków i zapachów, które są spowodowane różnymi czynnikami, takimi jak chlor i inne chemikalia, starzejące się rury podziemne i zmienne poziomy wody w zbiornikach. Ten etap filtracji sprawia, że woda smakuje, wygląda i pachnie jak najlepiej.

3. Usuwanie kamienia kotłowego

Ostatnim etapem filtracji jest usuwanie kamienia kotłowego. Zapobiega to nieprzyjemnemu osadzaniu się kamienia kotłowego na urządzeniach takich jak czajniki i ekspresy do kawy

Dlaczego filtr węglowy jest najlepszym wyborem?

Filtr węglowy aktywny oferuje wiele korzyści, które sprawiają, że jest to najlepszy wybór dla poprawy jakości wody w domu. Oto kilka powodów, dlaczego warto zainwestować w filtr węglowy aktywny:

1. Poprawa smaku wody

Jedną z największych zalet filtrów węglowych aktywnych jest poprawa smaku wody. Usuwają one chlor i inne nieprzyjemne zapachy, które mogą występować w wodzie. Chlor jest niezbędny do dezynfekcji naszego źródła wody, ale nie musimy go pić. Filtr węglowy aktywny usuwa chlor, pozostawiając nam smaczniejszą wodę.

2. Niski koszt

Filtr węglowy aktywny jest stosunkowo niedrogi w porównaniu do innych rodzajów filtrów wody. Inwestycja w ten filtr jest opłacalna, ponieważ zapewnia długotrwałe korzyści.

3. Łatwa konserwacja

Konserwacja filtrów węglowych aktywnych jest prosta i łatwa. Wystarczy regularnie wymieniać filtr, aby zapewnić jego skuteczność. 

4. Zachowanie korzystnych minerałów

Filtr węglowy aktywny usuwa szkodliwe substancje z wody, nie usuwając jednocześnie soli i ważnych minerałów. Fluor, wapń, magnez i sód, które są rozpuszczonymi minerałami o takiej samej konsystencji jak woda, przechodzą przez nasze filtry bez problemu. Dzięki temu woda z filtrów węglowych aktywnych zawiera fluor, minerały i sole, które są korzystne dla naszego zdrowia.

Gdzie kupić filtr węglowy?

Oczywiście w Panda Wanda! W naszej ofercie posiadamy filtr węglowy marki Woody, który idealnie sprawdzi się w każdym domu. Filtr jest wykonany z węgla drzewnego binchotan, jednego z najsilniejszych znanych naturalnych materiałów filtrujących. Składa się w 97% z czystego węgla, dzięki czemu absorbuje toksyny, łów, rtęć, kadm, miedź i chlor z wody wodociągowej. Filtr węglowy najlepiej działa pozostawiony w szklanym dzbanku na 8 godzin, ale jego efekty są zauważalne już po godzinie.

[product id=4618] 

Podsumowanie

Filtr węglowy aktywny to doskonałe rozwiązanie dla tych, którzy chcą cieszyć się czystą i świeżą wodą prosto z kranu. Działa on na zasadzie adsorpcji, usuwając niechciane zanieczyszczenia i poprawiając smak wody.

Interesują Cię tematy związane z eko-domem? Przeczytaj nasze inne artykuły:

• Czy warto stosować filtr węglowy do wody?
• Dlaczego płyn do zmiękczania tkanin jest zły dla twoich ubrań?
• Ekologiczne proszki do prania - wszystko, co musisz wiedzieć

Zastanawiasz się kim jest Panda Wanda, jakie rodzaje produktów oferujemy i dlaczego warto robić zakupy w naszym sklepie? Dowiedz się więcej o nas tutaj!