Aktif Karbon Filtre Nedir? Ne İşe Yarar?

Aktif karbonlar, uçucu organik bileşikleri (VOC), kokuları ve diğer gaz halindeki kirleticileri havadan ayrıştırabilecek özelliklere sahiptirler. Bu temizleme işlemini ise havadan sadece partikülleri yakalayan HEPA filtreler veya diğer hava temizleyici filtre çeşitlerinden farklı bir şekilde gerçekleştirirler. Aktif karbon filtreler, gaz moleküllerini kömür yataklarında hapsederek bu işlemi gerçekleştirirler.

Bu yazımızda sizlere aktif karbon filtreler ile ilgili olarak bu filtre çeşidinin çalışma prensibini derinlemesine anlatmaya çalıştık. Bununla birlikte bir aktif karbon hava filtresi kullanmanın avantaj ve dezavantajlarını inceleyerek ihtiyaçlarınızı karşılayıp karşılamayacağına karar verebilirsiniz.

Aktif Karbon Filtreler Nedir?

Aktif karbon filtreler, gazları yakalamak için en çok kullanılan filtrelerdir. Gazları aktif karbon yatağında (aktif kömür de denir) filtrelemek için tasarlanmışlardır ve genellikle dış ortama salınan uçucu organik bileşikleri filtrelemek için kullanılırlar. Ayrıca, sigara dumanının kokusu gibi havada bulunan kokuları gidermek içinde aktif karbon filtreler kullanılmaktadır. Ancak, küf, toz veya polen gibi partikülleri havadan ayrıştıramazlar.

Karbon Filtrasyonunun Renkli Tarihi

1. Kömür veya Karbon Nedir?

Bu değişken terimler eksik yanma sonucu kalan artıkları ifade etmektedir. Bir kamp ateşi sonrası kalan kömürleşmiş odun parçasını hayal edin. Bu noktada sadece kolayca yanabilen ahşaptan malzemeler, yetersiz ısı veya zayıf oksijen kaynağı ile yanmıştır. Sonucunda, kalan siyah kömür ise genellikle karbondur.

Karbon elde etme süreci, bir maddeyi vakum bölmesinde ısıtarak tüm uçucu bileşikleri serbest bırakıp, tüm karbonu elde etmek suretiyle gerçekleştirilir. Odun, karbon elde etmek için sıklıkla kullanılır, ancak hindistan cevizi ve kömür de kullanılmaktadır. Fakat, her madde yanma sonucunda farklı türde bir karbon bırakır.

2. Karbon Nasıl Aktif Edilir?

Aktif karbon filtreler, gaz moleküllerini daha iyi filtreleyebilmesi için bazı ek süreçlerden geçirilmiş karbondur. İlk olarak, karbona verilen sıcak hava ile birlikte minik gözeneklerden oluşan bir kafes yapısı meydana gelir ve daha sonra karbondioksit veya buhar enjekte edilerek yüzey alanının büyük oranda arttırılması sağlanır. Bu sayede, gaz moleküllerinin yakalanabilmesi için daha fazla alan elde edilmiş olur ve karbonu filtre alanı olarak çok daha etkili hale getirir.

3. Tarihte Karbon Filtrasyonunun Kullanımı

İnsanlar karbonun kirleticileri filtreleme de bir çözüm olabileceğini nasıl keşfettiler? İlk kullanımın bronz üretiminde erimiş metal içerisinde bulunan yabancı maddeleri ayrıştırmak için olması muhtemeldir. Ayrıca, bulgulara göre Mısırlılar, enfeksiyonlarla ilişkili kokuları uzaklaştırmak tıbbi amaçla ilk kullananlardan olmuşlardır. Ayrıca, 16. ile 18. yüzyıllarda denizcilerin içme suyunu uzun yolculuklarda taze tutmak için su varillerinin içerisine kömürleşmiş karbon koyduklarını biliyoruz.

I. Dünya Savaşı’nda birliklere karşı kullanılan ölümcül gazların bir kısmını filtrelemek için kullanılan gaz maskelerinin içerisinde karbon kullanıldı, ancak yalnızca bazı toksinlere karşı etkiliydi. Aktif karbon üretimi ve kullanımı yalnızca II. Dünya Savaşı’ndan sonra çarpıcı bir şekilde arttı ve sonunda modern hava ve su filtrelerinin gelişmesine yol açtı.

Aktif Karbon Filtreler Çalışma Prensibi

Aktif karbon filtreler, adsorpsiyon adı verilen bir işlem sayesinde kirleticileri havadan uzaklaştırır. Bu işlemin absorbsiyondan farklı olduğunu belirtmekte fayda var. Absorbsiyonda yakalanmak istenilen madde (su diyelim) emicinin (sünger diyelim) yapısına emilir, ancak moleküler seviyede emicinin bir parçası haline gelmez. Bu nedenle, süngerle suyu emdiğiniz de süngere kimyasal olarak bağlanmaz. Sadece süngerde bulunan boşlukları doldurur.

Diğer yandan, aktif karbon filtrelerin yapmış olduğu adsorpsiyon işleminin en önemli farkı ise adsorpsiyon işlemi sırasında kirleticilerin karbonun dışına yapışmasıdır. Kirleticinin emilimi ise süngerde olduğu gibi yapının içine emilir.

Karbon, birbirine bağlı bir karbon atomu kafesidir. Karbonu aktive etme işlemi bu noktada çok önemlidir. Çünkü yüzey alanındaki artış gazların tutulması için gereken alanın artmasını sağlar. Gaz halindeki bir madde bir molekül karbonun içinden geçtiğinde, boş bir adsorpsiyon yüzeyi olması şartıyla yatağın yüzeyine yapışabilir.

Adsorpsiyon işlemi, aktif karbon hava filtreleri için havadan gelen organik kimyasalları (gazları) filtre edebilmesini veya diğer bir deyişle yakalamasını sağlar.

Aktif karbon yatağındaki en önemli sorun ise zamanla, gaz halindeki kirleticilerin aktif karbonun adsorpsiyon yüzeylerini giderek doldurmasıdır. Yatak doygun hale geldiğinde, filtre artık kirleticileri tutamaz hale gelmektedir.

Aslında, bir adsorpsiyon yüzeyi ile daha fazla birleşme eğilimine sahip olan kimyasallar, daha az birleşme eğilimine sahip olanların yerini alabilir ve emici madde için verilen bir kimyasal maddenin birleşim eğilimi , sıcaklık ve bağıl nem gibi ortam koşullarına büyük ölçüde bağlıdır. Bu nedenle, şartlar değiştikçe, filtreden farklı kimyasallar salınabilir. Aktif karbon filtreler doygun hale geldiğinde, garip bir koku verdiğini fark edebilirsiniz. Bu, karbon filtrenizi değiştirme zamanının geldiğini anlamanız için bir yöntemdir.

Aktif Karbon Ne İşe Yarar?

Aktif karbon geniş bir yüzey alanına sahip ve adsorpsiyon özelliği bulunan bir malzemedir. Bu madde Aktif karbon, su arıtma sistemlerinde yaygın olarak kullanılır. Su içerisinde bulunan organik maddeleri, kloru, uçucu organik bileşikleri ve bazı ağır metalleri adsorbe ederek suyun temizlenmesine yardımcı olur. İçme suyu arıtma tesislerinde, evsel su arıtma cihazlarında, endüstriyel atık su arıtma tesislerinde ve havuz filtrasyonunda kullanılır.

Hava arıtma sistemlerinde kokuları ve gazları gidermek için kullanılır. Hava temizleme cihazlarında, havadaki kimyasal kirleticileri, sigara dumanını ve kötü kokuları emerek temiz hava sağlar. Aynı zamanda bu madde kimyasal süreçlerde katalizör olarak kullanılabilir. Adsorpsiyon özelliği sayesinde gazların ayrıştırılmasında, saflaştırma işlemlerinde ve kimyasal reaksiyonlarda kullanılabilir.

Aktif karbon, gıda endüstrisinde renk, koku ve tat giderme işlemlerinde kullanılır. Şeker rafinasyonunda, alkollü içeceklerde ve diğer gıda işleme süreçlerinde kullanılarak ürün kalitesinin iyileştirilmesine yardımcı olur. laç endüstrisinde kullanılan bir malzemedir. İlaçların etken maddelerini ayrıştırmak, kirleticileri ve toksinleri gidermek için kullanılır. Ayrıca zehirlenme durumlarında mide yıkama işleminde de aktif karbon kullanılır.

Aktif Karbon Filtre Çeşitleri

Aktif karbondan yapılmış pek çok filtre çeşidi vardır. Bu filtreler çeşitli amaçlar için kullanılır. Bunlar aşağıdaki gibidir:

Aktif Karbon Kaset Filtre

Aktif karbon kaset filtre çeşitli organik kokuların ve tozların yoğun olarak hissedildiği ortamlar için özel olarak tasarlanır. Bu filtrede diğer kaset filtrelerden farklı olarak dış çerçevesinin içerisinde aktif karbon granülleri bulunur. Bu aktif karbon granülleri sayesinde kötü kokular uzun süre hapsedilir.

Ön filtreleme yapması ve ince partiküllerin ayrılması için kullanılan bu filtreler temiz hava akışı sağlar. Hava iyileştirme tesisleri ve filtre duvarlarında tercih edilen bu filtre türü yüksek enerji verimi sağlar. Boyama kabinlerindeki ve mutfaklardaki kötü kokuları giderme konusunda oldukça iyidir. Bunun yanı sıra kötü koku ve gaz arıtımı amacıyla havalandırma cihazlarında, endüstriyel havalandırma ve arıtma tesislerinde de tercih edilir. Lokanta ve yemekhanelerde yoğun kokuları gidermede oldukça iyi bir performans sergiler.

Granül Aktif Karbon Filtre

Granül aktif karbon filtre reverse ozmos teknolojisi kullanılan su arıtma sistemlerinde ikinci adımı oluşturan ve su dengesini koruyan filtredir. Granül aktif karbon filtre genellikle organik madde kirliliğinde kullanılan ve etki eden bir yöntemdir. Granül aktif karbon filtreler su içerisindeki birçok organik kimyasalı filtreleme işlevini de yerine getirir. Bunların yanında suyun kötü kokusunu uzaklaştırır ve tadının dengelenmesine yardımcı olur. Zararlı olan tüm kimyasal maddelerin arındırılmasında son derece etkilidir.

Su Arıtma Aktif Karbon Filtre

Bu filtreler organik kimyasalları sudan ayrıştırmak için kullanılan bir filtre çeşididir. Bu filtreler ayrıca hidrojen sülfür veya klor gibi suyun tadını ve kokusunu değiştiren kimyasalları da uzaklaştırarak suyu arındırır. Su içerisinde bulunan organik maddeleri, kloru, uçucu organik bileşikleri ve bazı ağır metalleri adsorbe ederek suyun temizlenmesine yardımcı olur.

Aktif karbon filtreler ile ilgili merak ettiklerinizi yorum olarak belirtebilirsiniz.