Щоб очистити повітря від диму, потрібно знати, з чого він складається. За великим рахунком, дим - це суміш молекул і дрібних частинок. Молекули - це газова фракція диму, а частинки - аерозольна.
Склад газової фракції залежить від того, що саме горить. Але в будь-якому випадку серед токсичних газів можна виділити дві основні групи:
- Органічні токсичні гази: бензол, толуол, фенол, формальдегід і інші леткі органічні сполуки (ЛОС)
- Неорганічні токсичні гази: чадний газ, вуглекислий газ, аміак, сірководень, свинець, ртуть
Аерозольна фракція складається з найдрібніших крапель водяної пари, випарів масел і смол, а також часток вугільної сажі. Від них залежить колір диму:
- Аерозоль крапельок води з випарами смол дає білий дим. Він «важкий» і вологий.
- Поступово випаровування масел і смол конденсуються в дрібні крапельки, самі частинки стають менше. Виходить сухішою сизий дим.
- Коли ж вуглеводні в смолах згоряють повністю, утворюється елементарний вуглець - cажа. Вона дає найнебезпечніший чорний дим.
Частинки сажі розміром в декілька мікрометрів (тисячна частка міліметра) практично вільно проникають в організм крізь біологічні бар'єри. Вони накопичуються в дихальних шляхах і кровоносних судинах і викликають серйозні респіраторні і серцево-судинні захворювання.
Вугілля - хороший сорбент. На його поверхні осідають молекули газової фракції. Виходить, кожна частинка сажі - такий собі крихітний контейнер з шкідливими газами. І з часом накопичені токсини виходять з контейнера назад в повітря.
Науковий факт (від вчених з університету штату Луїзіана):
Дим від багаття або звалища затримується в організмі довше, ніж тютюновий. У ньому більше канцерогенних сполук. Вони потрапляють в організм і в газовій фазі, і на поверхні частинок.
Пара годин поруч з багаттям, звичайно, не зашкодять здоров'ю. А що, якщо робочі у дворі взяли звичку палити сміття щотижня? Навіть якщо щільно закрити вікна, дим проникне в будинок. І якщо в кімнатному повітрі його більше допустимої норми, це вже серйозна проблема. І вирішувати її треба двома шляхами одночасно:
- Писати скарги, подавати позови та іншими шляхами боротися з паліями
- Встановити очищувач повітря від диму, щоб хоча б в будинку був здоровий повітря
Очистити повітря - значить зробити його безпечним для здоров'я. Гранично-допустимі концентрації (ГДК) речовин залежать від їх токсичності. Для вуглекислого газу ГДК дорівнює 3000 мкг / м3, а для формальдегіду - всього 10 мкг / м3.
Якщо взяти пробу повітря з будь-якого лісу за містом, в ньому майже напевно виявляться ЛОС. Наприклад, той же бензол. Але його концентрація буде менше ГДК, тому повітря можна вважати чистим.
Якщо у людини гострий нюх, то він може відчути запах речовини, навіть якщо його концентрація менше ГДК. Так що очистити повітря від диму і позбутися від запаху диму - це різні речі.
Завдання очищувача - знизити концентрацію небезпечних газів до безпечного рівня нижче ГДК. Затримати токсини на 100% і гарантовано видалити запах не зможе жоден побутовий очисник повітря.
Як працює очищувач повітря від диму
Аерозольну фракцію затримують волокнисті фільтри. Частинки сажі дуже дрібні, тому в очищувачі повітря від диму обов'язково повинен бути високоефективний НЕРА фільтр. Для побутового очищувача достатнього НЕРА фільтра клас Н11. Через нього пройде менше 5% часток, навіть найдрібніших. Через фільтри грубого і тонкого очищення проскочить вся або майже вся дрібна сажа.
Газову фракцію потрібно фільтрувати по-іншому. У побутових очисники повітря від диму широко використовуються вугільні адсорбційні фільтри.
Френк Хаммес, президент компанії IQAir:
«Активоване вугілля - найбільш адаптована для очищувачів повітря технологія по боротьбі з молекулярними забруднювачами, оскільки гранульований вугілля показав ефективність в адсорбції багатьох газових забруднювачів».
В очищувачі повітря Tion Clever чотири здвоєних фільтра:
НЕРА фільтри класу Н11 + вугільні адсорбційні фільтри
Як ми вже говорили, вугілля - це хороший сорбент. На його поверхні стирчать «гачки», які чіпляють молекули газів. Чим більше поверхня сорбенту, тим більше кількість фільтровану газів. А чим різноманітніше «гачки» на поверхні вугілля, тим більше різних газів затримує сорбент.
Адсорбційні фільтри роблять з активованого вугілля. У нього більш пориста структура, ніж у звичайного. Відповідно, і загальна площа поверхні більше.
А ще в активованому вугіллі можуть бути атоми інших елементів (кисню, азоту та інших). Вони забезпечують той самий різноманітність «гачків» на сорбенті. Чим більше різних «гачків», тим краще сорбент.
Поступово пори фільтра забиваються молекулами газів. Вони утримуються на адсорбционном фільтрі якийсь час.
Але потім повільно відчіплюються і поступово летять назад в повітря. Так фільтр відновлюється. Або, іншими словами, регенерується. Після регенерації фільтр знову «набирає» на себе шкідливі гази. І все починається по новій.
У чому користь адсорбционного фільтра
Навіщо потрібен активоване вугілля, якщо він не затримує гази назавжди?
Ну, по-перше, фільтр завжди можна поміняти. До того, як він почав віддавати токсини назад. Відчули запах від очищувача - значить, пора міняти вугільний фільтр. Змінні фільтри коштують грошей, але здоров'я, як то кажуть, взагалі не купиш.
А по-друге, не дивлячись на регенерацію, від адсорбційних фільтрів є користь і цілком відчутна.
Якщо за вікном підпалили сміття, то концентрація речовин в димі перевищує ГДК. Якщо ви просто відкриєте вікно, то отримаєте відразу дуже велику кількість токсинів. Адсорбційний фільтр на час затримає дим і врятує від отруєння. Згодом фільтр буде дуже повільно «віддавати» гази в кімнатне повітря. Але їх концентрація вже не буде перевищувати ГДК.
Якщо піднести ніс впритул до вихлопної труби автомобіля і дихати концентрованими вихлопними газами, людина помре. Організм отримає дозу чадного газу та інших токсинів набагато вище ГДК і небезпечну для життя. При цьому мільйони людей живуть біля доріг і вдихають таку саму кількість токсинів. Але не за один раз, а поступово, протягом усього життя. Концентрація шкідливих газів в кожному окремому вдиху буде нижче ГДК, тому небезпеки для життя немає.
Адсорбційний фільтр фільтрує органічні гази
Органічні гази, здебільшого, складніше неорганічних. В їх молекулах складніше хімічна структура і більше атомів. Через це органіка в буквальному сенсі важче неорганики. Говорячи науковою мовою, у органічних сполук більше молекулярна маса.
Ця маса безпосередньо впливає на ефективність очищення повітря від газів. Чим важче газ, тим краще він фільтрується адсорбційним очищувачем.
Наприклад, бензол, фенол та інші складні ЛОС важкі. Активоване вугілля ефективно працює проти них. А той же вуглекислий газ - речовина набагато простіше і легше. І його не може затримати жоден сорбент. Єдиний спосіб позбутися від СО2 - це провітрити кімнату і пустити в неї свіже повітря.
Як вибрати очищувач повітря від диму
Тим часом, є кілька простих ознак, за якими можна впізнати хороший очищувач повітря від диму:
- вага фільтра
Чим він важчий, тим більше в ньому сорбенту. Значить, ємність фільтра велика. І його доведеться міняти рідше. - якість сорбенту
Самі ви не зможете оцінити його. Доведеться прийняти на віру заявлену ефективність очищення. Добросовісний виробник підтвердить її лабораторними випробуваннями, в яких покаже, що сорбент дійсно знижує концентрацію шкідливих речовин нижче ГДК. - продуктивність приладу
Чим вища продуктивність, тим швидше оновлюється і очищається повітря в кімнаті.