Se você está procurando um filtro de ar de carvão ativado para eliminar odores fortes ou gases nocivos, você veio ao lugar certo para obter todos os detalhes. Saiba mais sobre por que as pessoas usam purificadores de ar de carvão ativado, se eles funcionam e se você deve usar um para filtrar o ar.
O carvão ativado possui propriedades especiais que permitem remover compostos orgânicos voláteis (VOC), odores e outros poluentes gasosos do ar. Ele faz isso de uma forma diferente de outros purificadores de ar como o HEPA, que filtram apenas a poluição por partículas do ar. Os filtros de ar de carbono prendem moléculas de gás em um leito de carvão, um processo que tem uma história surpreendentemente. Aqui você se aprofundará em como eles funcionam. Então você pode considerar se o uso de um filtro de ar de carbono atenderá às suas necessidades, examinando suas vantagens e desvantagens.
O que são filtros de ar de carvão ativado?
Os filtros de ar de carbono são os filtros mais comumente usados para remover gases. Eles são projetados para filtrar gases através de um leito de carvão ativado (também chamado de carvão ativado) e geralmente são usados para combater compostos orgânicos voláteis (VOCs) liberados de produtos domésticos comuns. Eles também são frequentemente usados para remover odores do ar, como o cheiro da fumaça do tabaco. Eles não podem remover partículas finas como mofo, poeira ou pólen do ar.
O que é carvão ou carbono?
Estes termos intercambiáveis referem-se aos restos da combustão incompleta. Imagine o pedaço de madeira carbonizado que sobra depois de uma fogueira. Apenas o material facilmente combustível da madeira queimou, seja por falta de calor ou por falta de fornecimento de oxigênio. O carvão preto que resta é principalmente carbono. O processo industrial de fabricação do carvão é feito através do aquecimento de uma substância em uma câmara de vácuo, que libera todos os compostos voláteis e deixa para trás todo o carbono. A madeira é comumente usada para fazer carvão, mas também são utilizadas cascas de coco e carvão. Cada substância cria um tipo ligeiramente diferente de carvão.
Como o carvão é ativado?
O carvão ativado é o carbono que passou por algum processamento adicional para torná-lo melhor na captura de moléculas de gás. Primeiro, é injetado ar quente, dióxido de carbono ou vapor, o que cria uma rede de minúsculos poros no carbono, aumentando enormemente sua área de superfície. Isso cria muito mais locais para as moléculas ficarem presas e torna o carbono muito mais eficaz como meio filtrante. Um estudo sobre essa área observa que um único grama de carvão ativado pode ter centenas de metros quadrados de área de superfície interna. A maior parte do carvão ativado também é tratada com um produto químico que aumenta sua capacidade de filtrar poluentes específicos.
A história do uso da filtragem de carbono
Como os humanos descobriram que o carbono pode ser eficaz na filtragem de contaminantes? É provável que o primeiro uso tenha sido para remover impurezas do metal fundido para a fabricação de bronze. Os egípcios aparentemente foram os pioneiros no uso medicinal do mesmo, com o objetivo de eliminar odores relacionados a infecções. Sabemos que os marinheiros dos séculos XVI a XVIII armazenavam frequentemente a água potável em barris que tinham sido carbonizados ou untados com carvão no interior para manter a água fresca em viagens longas.
Na Primeira Guerra Mundial, as máscaras de gás utilizavam filtros de ar de carvão para remover alguns dos gases mortais usados contra as tropas, mas só eram eficazes contra algumas das toxinas. A produção e o uso de carvão ativado cresceram dramaticamente somente após a Segunda Guerra Mundial, eventualmente levando ao desenvolvimento de modernos filtros de ar de carvão ativado, bem como filtros de água.
Como os filtros de ar de carbono retêm poluentes gasosos?
Diagrama: A adsorção é muito diferente da absorção. Produtos químicos gasosos transportados pelo ar (especificamente produtos químicos orgânicos voláteis ou VOCs) aderem à superfície dos filtros de ar de carbono até que a superfície do filtro esteja totalmente saturada.
Os filtros de ar de carvão ativado removem os poluentes do ar com um processo conhecido como adsorção. Observe que isso é diferente de absorção. No processo de absorção, a substância que se pretende eliminar, como a água, é capturada pela estrutura do absorvente, de forma semelhante a uma esponja, porém, ela não se integra ao absorvente a nível molecular. Portanto, quando você absorve água com uma esponja, a água não fica quimicamente ligada à esponja. Ele apenas preenche os espaços dentro dele.
Os filtros de carbono, por outro lado, usam adsorção , não absorção . A principal diferença aqui é que durante a adsorção os poluentes aderem à parte externa do carbono. No caso da absorção, os poluentes são incorporados diretamente à própria estrutura, de maneira análoga ao que ocorre com uma esponja.
O carbono é uma rede de átomos de carbono conectados uns aos outros. O processo de ativação é muito importante porque o aumento na área superficial dá aos gases uma área maior para aderir. Quando uma molécula de alguma substância gasosa passa pelo carbono, ela pode aderir à superfície do leito, desde que haja um local de adsorção aberto.
O processo de adsorção permite que filtros de ar de carbono filtrem produtos químicos orgânicos (gases) do ar. O problema com o leito de carvão ativado é que, com o tempo, os poluentes gasosos preenchem cada vez mais os locais de adsorção do carvão ativado. Depois que o leito estiver saturado, o filtro não poderá mais reter poluentes. Na verdade, os produtos químicos com maior afinidade por um local de adsorção podem substituir aqueles com menor afinidade, e a afinidade de um determinado produto químico pelo solvente é altamente dependente das condições ambientais, como temperatura e umidade relativa.
Assim, à medida que as condições mudam, diferentes produtos químicos podem ser libertados do filtro. Quando um filtro de ar de carbono está saturado, você pode notar que ele exala um odor estranho. Este é um forte indicador de que é hora de trocar o filtro de carbono.
Como usar corretamente um filtro de ar de carvão ativado
Os filtros de ar de carbono podem ser uma parte importante do sistema de purificação do ar doméstico, mas devem ser usados corretamente.
- Certifique-se de que usa carbono suficiente. Alguns filtros afirmam ser filtros de carvão ativado, mas usam apenas vestígios de carbono. Estes não são eficazes porque ficam saturados quase imediatamente. Uma diretriz aproximada é que um bom filtro de ar de carvão ativado usa pelo menos cinco libras de carbono – é claro, nem todo carbono é criado da mesma maneira, alguns podem possuir uma quantidade maior de pontos de ligação (e, consequentemente, uma maior capacidade de saturação) em comparação a outros. Mas, de um modo geral, quanto mais carbono for utilizado, mais eficaz poderá ser, porque haverá mais locais de sorção aos quais aderir.
- O fluxo de ar é vital. Para alcançar a remoção máxima de poluentes do ar, é essencial que o ar passe o maior período de tempo possível interagindo com o carvão ativado. Na indústria de filtros de ar, esse conceito é referido como “tempo de residência”. Um filtro com uma boa quantidade de carbono, de espessura suficiente e alto tempo de permanência será muito mais eficaz do que um filtro com uma fina camada de carbono.
- Troque seu filtro de carbono. Uma vez saturado, o carbono perde toda a eficácia como filtro de ar. É imperativo que você o troque por um filtro de carbono novo quando isso acontecer. O problema é que não existe um método perfeito para saber quando o carbono está saturado. Às vezes você notará o cheiro; às vezes você não vai. Você pode seguir as orientações do fabricante e alterá-las regularmente, embora esta seja apenas uma estimativa aproximada. O carbono fica saturado dependendo da intensidade com que é utilizado e da quantidade de poluentes a que está exposto. A substituição dos filtros de carbono é um investimento caro, mas um cronograma de substituição mensal é um bom ponto de partida.
Observe que os filtros de fase gasosa, como o carvão ativado, não podem remover facilmente o monóxido de carbono nas residências , e o emprego de outras etapas importantes, como ter um detector de monóxido de carbono, deve ser usado para evitar a exposição.
Agora que você sabe como usar bem um filtro de carbono, o próximo passo é aprender em quais situações ele pode ser usado de forma eficaz.
Quando usar o carvão ativado?
Filtros de ar de carvão ativado podem ser úteis em algumas áreas.
- Compostos Orgânicos Voláteis (VOCs). Os filtros de ar de carbono podem ser eficazes na filtragem de VOC do ar. Estas são substâncias gasosas que a maioria dos outros filtros mecânicos, como os filtros HEPA, não conseguem tocar. Alguns dos gases da fumaça do cigarro ou liberados pela secagem de tintas ou produtos de limpeza podem ser removidos do ar por um filtro de carbono. Benzeno, tolueno, xileno e alguns compostos clorados estão entre aqueles que podem ser removidos por filtros de carbono.
- Odores. Purificadores de ar mecânicos que só podem filtrar partículas não conseguem remover odores desagradáveis. Portanto, as pessoas costumam usar filtros de carbono para remover odores, embora, é claro, não consigam removê-los todos.
Desvantagens do uso de filtros de carvão ativado
- Substituição do filtro. A substituição dos filtros de carbono saturado pode tornar-se inconveniente e dispendiosa. Também pode ser difícil determinar quando o filtro de carbono precisa ser substituído, pois não há sinais visíveis quando ele está totalmente saturado. Você só precisa adivinhar ou confiar nas recomendações de substituição do fabricante.
- Não remove as partículas de poluição. Os filtros de ar de carbono removem muitos compostos orgânicos do ar, mas, como mencionado acima, eles não podem lidar com partículas poluentes. Essas partículas podem incluir alérgenos como poeira e pólen, ou mesmo aqueles provenientes da fumaça passiva ou de incêndios florestais – o último dos quais pode ser especialmente perigoso no curto prazo.
Você deve usar um filtro de ar de carbono?
Talvez você queira usar um filtro de carbono para remover odores a curto prazo, como durante um incêndio florestal ou reforma de uma casa. Ou talvez você esteja preocupado com a liberação de VOCs em sua casa por produtos domésticos ou materiais de construção (como formaldeído). Nestes casos, usar um filtro de carbono é uma opção aceitável.
No entanto, a longo prazo, um filtro de carbono pode não ser o melhor investimento do ponto de vista de custos. Você precisaria adquirir um com grande quantidade de carbono no filtro, monitorar constantemente a saturação do filtro e substituí-lo sempre que necessário. Além disso, como não remove partículas que são um tipo importante de poluente do ar interior, estaria apenas a resolver parte do problema da poluição do ar interior. Por estas razões, pode ser sensato investir numa solução mais robusta. Existem purificadores de ar híbridos que contêm um filtro de carbono e também um filtro mecânico como o HEPA.
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