Princip adsorpce filtrace na aktivním uhlí

Podle různých sil mezi molekulami aktivního uhlí a molekulami znečišťujících látek během adsorpčního procesu lze adsorpci rozdělit do dvou kategorií: fyzikální adsorpce a chemická adsorpce (také známá jako aktivní adsorpce). V adsorpčním procesu, kdy síla mezi molekulami aktivního uhlí a molekulami znečišťující látky je van der Waalsova síla (nebo elektrostatická přitažlivost), se nazývá fyzikální adsorpce; když je síla mezi molekulami aktivního uhlí a molekulami polutantu chemickou vazbou, nazývá se to chemická adsorpce. Adsorpční síla fyzikální adsorpce souvisí hlavně s fyzikálními vlastnostmi aktivního uhlí a má málo společného s chemickými vlastnostmi aktivního uhlí. Protože van der Waalsova síla je slabá a má malý vliv na strukturu molekul znečišťujících látek, je tato síla stejná jako mezimolekulární kohezní síla, takže fyzikální adsorpci lze přirovnat ke kondenzaci. Chemické vlastnosti znečišťujících látek zůstávají během fyzikální adsorpce nezměněny.
Protože chemická vazba je silná a má větší vliv na strukturu molekul znečišťujících látek, lze chemickou adsorpci považovat za chemickou reakci, která je výsledkem chemického působení mezi znečišťujícími látkami a aktivním uhlím. Chemická adsorpce obecně zahrnuje sdílení elektronového páru nebo přenos elektronů, spíše než jednoduchou perturbaci nebo slabou polarizaci, a je nevratným procesem chemické reakce. Základní rozdíl mezi fyzikální adsorpcí a chemickou adsorpcí spočívá v síle, která vytváří adsorpční vazbu.
Adsorpční proces je proces, při kterém se molekuly znečišťujících látek adsorbují na pevný povrch. Volná energie molekul se sníží. Proto je adsorpční proces exotermický proces a uvolněné teplo se nazývá adsorpční teplo znečišťující látky na tomto pevném povrchu. Vzhledem k různým silám fyzikální adsorpce a chemické adsorpce vykazují určité rozdíly v adsorpčním teple, rychlosti adsorpce, energii aktivace adsorpce, teplotě adsorpce, selektivitě, počtu adsorpčních vrstev a adsorpčním spektru. Aktivní uhlí je průmyslový adsorbent se širokým spektrem použití. Jako suroviny používá dřevěné uhlí, různé ovocné skořápky a vysoce kvalitní uhlí a zpracovává a vyrábí se řadou procesů, jako je drcení, třídění, aktivace katalyzátoru, oplachování, sušení a třídění surovin fyzikálními a chemickými metodami. Od příchodu aktivního uhlí v roce 1900 zažila historie jeho aplikací dvě velké události. Jedním z nich je, že se používal k výrobě plynových masek v první světové válce ve 20. letech; další je, že stovky vodních rostlin ve 40. letech 20. století používaly aktivní uhlí k deodorizaci. Adsorpce aktivního uhlí pochází z jeho jedinečné molekulární struktury. Uvnitř aktivního uhlí je mnoho pórů. Pokud jsou vnitřní póry každého gramu aktivního uhlí rozprostřeny, mohou dosáhnout 500 až 1700 metrů čtverečních. Díky této jedinečné vnitřní struktuře má aktivní uhlí vynikající adsorpční kapacitu. Uplatnění aktivního uhlí je velmi široké.
Aktivní uhlí je ošetřeno vysokoteplotní aktivací a speciální technologií úpravy velikosti pórů, takže má velký specifický povrch a bohatou strukturu pórů, která odpovídá velikosti molekul škodlivých plynů v interiéru. Speciálně se používá k adsorbci formaldehydu, benzenu, čpavku, radonu, TVOC a desítek dalších škodlivých látek, všech plynů škodlivých pro lidské tělo a plovoucích bakterií ve vzduchu. Má komplexní funkce, jako je pohlcování zápachu, detoxikace, deodorizace, odvlhčování, prevence plísní, sterilizace a čištění. Zatímco adsorbuje škodlivé plyny, zabíjí patogeny, jako jsou plísně, Escherichia coli, Staphylococcus aureus a bakterie hnisu, brání šíření epidemických patogenů a zcela odstraňuje znečištění vnitřního prostředí.