如果您正在寻找碳空气过滤器来消除家中强烈的气味或有害气体，那么您来对地方可以获得所有细节。详细了解人们使用碳空气净化器的原因，无论它们是否有效，以及是否应该使用碳空气净化器来过滤家中的空气。
活性炭具有特殊的性质，可以从空气中去除挥发性有机化合物（VOC），气味和其他气态污染物。它以与HEPA等其他空气净化器不同的方式实现了这一目的，该空气净化器仅过滤来自空气的颗粒污染。碳空气过滤器将气体分子捕获在木炭床上，这一过程具有令人惊讶的丰富多彩的历史。在这里，您将深入了解它们的工作原理。然后，您可以考虑使用碳空气过滤器是否满足您的需求，检查其优点和缺点。


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什么是活性炭空气过滤器？

碳空气过滤器是最常用于去除气体的过滤器。它们设计用于通过活性炭床（也称为活性炭）过滤气体，通常用于对抗普通家用产品释放的挥发性有机化合物（VOC）。它们还经常用于去除空气中的气味，例如烟草烟味。它们无法从空气中去除霉菌，灰尘或花粉等细小颗粒。

碳过滤的丰富多彩的历史

数千年来，人类一直在使用木炭来净化水 - 有时是偶然的。
首先，什么是木炭或碳？这些可互换的术语是指不完全燃烧的残余物。想象一下篝火后留下的烧焦的木头。由于热量不足或氧气供应不足，木材中只有易燃材料烧掉了。剩下的黑色炭主要是碳。制造木炭的工业过程通过在真空室中加热物质来实现，其释放所有挥发性化合物并留下所有碳。木材通常用于制作木炭，但也使用椰子壳和煤。每种物质都会产生略微不同的木炭。
碳是如何活化的？活性炭是经过一些额外处理的碳，可以更好地捕获气体分子。首先，它注入热空气，二氧化碳或蒸汽，在碳中形成微小孔隙的晶格，大大增加其表面积。这为分子捕获产生了更多的位置，使得碳作为过滤介质更加有效。一纸由俄亥俄州环境保护署指出，活性炭一克能有几百平方米的内表面面积。大多数活性炭也用化学物质处理，增强其过滤特定污染物的能力。
使用碳过滤的丰富多彩的历史。人类如何发现碳能有效过滤污染物？最早的用途可能是去除冶炼金属中的杂质以制造青铜。埃及人似乎是第一个以医疗方式使用它的人，以消除与感染有关的气味。我们知道，16至18世纪的水手经常将饮用水存放在桶内，这些桶内部被烧焦或涂上木炭，以保持长途航行的水新鲜。
在第一次世界大战中，防毒面具使用木炭来过滤掉用于部队的一些致命气体，但它只对一些毒素有效。活性炭的生产和使用仅在第二次世界大战后才大幅增长，最终导致现代活性炭空气和水过滤器的发展。

碳空气过滤器如何捕获气态污染物？

图：吸附与吸收非常不同。空气中的气态化学物质（特别是挥发性有机化学物质或挥发性有机化合物）粘附在碳空气过滤器表面，直到过滤器表面完全饱和。
碳空气过滤器通过称为吸附的过程去除空气中的污染物。请注意，这与吸收不同。在吸收时，你想要去除的物质（比如水）被吸收到吸收剂的结构中（如海绵），但它在分子水平上不会成为吸收剂的一部分。因此，当您用海绵吸水时，水不会与海绵化学键合。它只是填补了它内部的空间。
在另一方面利用活性炭过滤广告吸附，不AB-吸收。这里的关键区别是在吸附过程中污染物会粘附在碳的外面。吸收时，污染物会被吸收到结构内部 - 就像海绵一样。
碳是彼此连接的碳原子晶格。活化过程非常重要，因为表面积的增加使气体有更大的粘附面积。当一些气态物质分子通过碳时，只要有一个开放的吸附位置，它就会粘在床的表面上。
吸附过程允许碳空气过滤器过滤空气中的有机化学物质（气体）。活性炭床的问题在于，随着时间的推移，气态污染物越来越多地填充活性炭的吸附位点。一旦床饱和，过滤器就不再能够捕获污染物。事实上，对吸附位点具有更大亲和力的化学物质可以取代具有较低亲和力的化学物质，并且给定化学物质对吸附剂的亲和力高度依赖于环境条件，例如温度和相对湿度。因此，随着条件的变化，可能会从过滤器中释放出不同的化学物质。当碳空气过滤器饱和时，您可能会注意到它散发出一种奇怪的气味。这是一个强有力的指标，是时候更换碳过滤器了。

如何有效使用碳空气过滤器

碳空气过滤器可以是家用空气净化系统的重要组成部分，但必须正确使用。
· 确保它使用足够的碳。一些过滤器声称是活性炭过滤器，但它们只使用微量碳。这些都不会有效，因为它们几乎立即就会饱和。一个粗略的指导原则是，良好的活性炭空气过滤器使用至少5磅的碳 - 当然，并非所有碳都是相同的，有些可能比其他碳具有更多的结合位点（和饱和容量）。但是，一般来说，使用的碳越多，它就越有效，因为会有更多的吸附位点坚持下去。
· 气流至关重要。为了从空气中去除尽可能多的污染物，空气需要花费最多可能的时间通过碳。在空气过滤器工业中，这被称为“停留时间”。具有足够厚度和高停留时间的大量碳的过滤器将比具有薄碳层的过滤器更有效。
· 更换碳过滤器。一旦碳变得饱和，它就会失去作为空气过滤器的所有效果。当发生这种情况时，必须将其更换为新的碳过滤器。问题是没有一种完美的方法可以知道碳何时饱和。有时你会注意到气味; 有时你不会。您可以遵循制造商的指导原则并定期更改，但这只是一个粗略的估计。碳变得饱和，取决于它的使用量和暴露的污染物的量。更换碳过滤器是一项昂贵的投资，但每月更换时间表是一个很好的起点。
请注意，根据EPA，气相过滤器（如活性炭）不能轻易去除一氧化碳，并且必须使用其他重要步骤（如使用一氧化碳检测器）来防止暴露。
既然您已经知道如何使用碳过滤器，那么下一步就是了解它可以有效地用于哪些情况。

什么是活性炭擅长？

活性炭空气过滤器在一些领域可能会有所帮助。
· 挥发性有机化合物（VOCs）。碳空气过滤器可有效过滤空气中的VOC。这些是气态物质，大多数其他机械过滤器，如HEPA过滤器，不能接触。香烟烟雾中的一些气体或通过干燥涂料或清洁产品散发的气体可以通过碳过滤器从空气中除去。苯，甲苯，二甲苯和一些氯化化合物可以通过碳过滤器除去。
· 气味。只能过滤颗粒的机械空气净化器根本无法去除令人不快的气味。因此人们经常使用碳过滤器去除气味，当然，他们不能去除所有气味。

使用活性炭的缺点

· 过滤器更换。更换饱和碳过滤器可能变得不方便且昂贵。当碳过滤器需要更换时也很难确定，因为当碳过滤器完全饱和时没有明显的迹象。您只需要猜测或依赖制造商的替代建议。
· 无法消除颗粒污染。碳空气过滤器从空气中去除了许多有机化合物，但如上所述，它们无法解决颗粒污染物。这些颗粒可能包括尘埃和花粉等过敏原，甚至包括二手或野火烟雾的过敏原 - 后者在短期内尤其危险。

你应该使用碳空气过滤器吗？

也许您想使用碳过滤器来消除短期的气味，例如在野火或家庭装修期间。或者您可能担心家居产品或建筑材料（如甲醛）中的VOC会释放出来。在这些情况下，使用碳过滤器是可接受的选择。
然而，从长远来看，从成本角度来看，碳过滤器可能不是最好的投资。您需要在过滤器内购买含有大量碳的碳，持续监控过滤器的饱和度并在需要时更换。此外，由于它不会去除作为室内空气污染物主要类型的颗粒，因此您只能解决部分室内空气污染问题。出于这些原因，投资一个更强大的解决方案可能是明智之举。混合空气净化器包含碳过滤器以及HEPA等机械过滤器。

我们的方案

另一种选择是称为光电化学氧化（PECO）的新技术，它位于Molekule空气净化器内部。Molekule装置能够完全去除挥发性有机化合物等气体，但与碳过滤器不同，它会破坏它们。因此，由于过滤器饱和，不存在这些气体释放回空气的风险。活性炭空气过滤器可以是一个很好的短期选择，但从长远来看，Molekule可以是一个更好的解决方案，满足您的需求。
独立实验室测试（请参见测试报告一和二）由明尼苏达大学Molekule空气净化器颗粒校准实验室进行。在一个实验中，针对碳过滤器测试PECO。碳空气过滤器能够通过吸附在过滤器表面上从空气中去除VOCs; 然而，一旦将新鲜空气引入腔室，气体就会释放回空气中（这称为放气）。相比之下，Molekule技术能够完全消除空气中的VOC，而且没有放气的危险。

图2：光电化学氧化（PECO）与碳空气过滤技术的比较，用于破坏空气中的气态化学品（挥发性有机化学品或挥发性有机化合物）。数据来源：明尼苏达大学粒子校准实验室
碳净化水和空气的能力具有非凡的历史。在考虑了碳空气过滤器的工作原理以及它们何时有效之后，您可以决定哪种类型的空气净化器适合您的情况和预算。
您对活性炭空气过滤器有任何疑问或想法吗？不要犹豫，在评论中分享。
 
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