Actief koolstoffilter

Het element koolstof bestaat al sinds het begin der tijden. Het is in diverse vormen aanwezig in onze wereld, waarbij steenkool het bekendste voorbeeld is. Met hun uiterst geordende structuur zijn diamanten de zuiverste vorm van koolstof. Ketens van koolstofatomen zijn ook de ruggengraat van alle moleculen in het menselijk lichaam en alle levende stoffen om ons heen. Uit deze bronnen, met name de plantaardige stoffen, is een andere vorm van koolstof – actieve kool – afgeleid.

Actief koolstoffilterActieve kool wordt gedefinieerd als een microporeus adsorptiemiddel dat is gemaakt van een koolstofhoudende stof. De commerciële grondstoffen zijn steenkool, hout, turf en de schalen van kokosnoten. De term “microporeus” betekent dat actieve kool, ondanks het vaste uiterlijk, in feite bestaat uit een netwerk van onderling verbonden kloofjes en poriën die overal in de stof aanwezig zijn. De poriën zijn uiterst klein, variërend in grootte van <2 >1000 nanometer (10-9m), en zijn alleen te zien met een krachtige scannende elektronenmicroscoop. De omvang van de poriën en de variërende afmetingen weerspiegelen in grote mate de structuur van de oorspronkelijke stof. Vluchtige stoffen, zoals water, teer en hars, worden verbrand tijdens het productieproces. Vervolgens wordt de resterende matrix van koolstofatomen selectief geoxideerd om het oorspronkelijke plantaardige poriënnetwerk te openen. Het resultaat is een stof met een extreem grote interne oppervlakte (~1000 m2/g). Vanwege de complexe interne poriënstructuur wordt actieve kool gebruikt voor het zuiveren en filtreren van gassen. Verontreinigende gasmoleculen in een luchtstroom kunnen de grotere poriën aan het oppervlak van de koolstof binnendringen door een proces dat “diffusie” wordt genoemd en verplaatsen zich naar het interne oppervlak van de kleinste poriën. Wanneer een gasmolecuul op een geschikte plaats tegen het koolstofoppervlak botst, wordt er een aantrekkingskracht gevormd die de molecuul vasthoudt. Gasmoleculen zijn uiterst klein en worden het sterkst geadsorbeerd in poriën met de kleinste diameter. Commerciële koolstoffen die van oudsher aan deze criteria voldoen, worden gemaakt van kokosschalen en steenkool.

Voor het eerst toegepast in de Eerste Wereldoorlog

De eerste belangrijke toepassing van actieve kool in luchtfiltering vond plaats tijdens de Eerste Wereldoorlog. Het werd toen gebruikt in gasmaskers tegen strijdmiddelen als chloor, mosterdgas en fosgeen. Tachtig jaar later wordt actieve kool op grote schaal gebruikt om luchtjes en toxische of corrosieve gassen te verwijderen. De volgende tabel geeft voorbeelden van ingeburgerde toepassingen.

Toepassing Probleem Doelgas
Luchthavens Luchtjes en gezondheid Kerosine (vliegtuigbrandstof)
Musea Schade aan kunstvoorwerpen Oxiden van zwavel en stikstof
Productie van polyurethaanschuim Vrijkomen van toxische gassen Tolueen diisocyanaat
Kernenergie Vrijkomen van radioactieve isotopen Jodium, krypton, xenon
Productie van verdelgingsmiddelen Vrijkomen van giftige stoffen Allerhande verdelgingsmiddelen
Afzuiging in keukens Vrijkomen van kookluchtjes Uiterst complexe chemische samenstelling

Testfaciliteit in Zweden

Ter ondersteuning van de koolstoffilteractiviteiten heeft Camfil een nieuwe testfaciliteit laten verrijzen bij haar hoofdvestiging in Zweden. In deze faciliteit kunnen ventilatiefiltersystemen op ware schaal worden getest op allerlei anorganische gassen en organische dampen. Deze faciliteit is duidelijk uniek in de filterbranche en laat zien dat Camfil zich sterk maakt producten van wereldklasse te leveren om verontreinigende stoffen in gasfase in iedere omgeving onder controle te houden.

Koolstof is inderdaad een oeroude stof. Maar gezien de hierboven geschetste ontwikkelingen gaat zij een nieuwe, dynamische toekomst tegemoet op het gebied van luchtfiltering.

Read more:
ISO 10121 Molecular filter test rig

Contact

Getting in touch with us is easy

Contact details
KEEP UPDATED!

Subscribe to Camfil newsletter