Çalışma prensibinin nasıl olduğunu anlamak için, ilk önce aktif karbon filtresinin ne olduğunu ve neleri yakalamak için kullanıldığını açıklamak gerekir

Aktif karbon filtreler, aşırı gözenekli olacak şekilde oluşturulmuş, tipik olarak granül ya da toz blok formundaki küçük karbon parçalardan oluşmaktadır. Gazları aktif karbon yatağında yakalamak için tasarlanmışlardır.  Bu aşırı gözenekli yapı aslında o kadar büyüktür ki, sadece bir gram aktif karbon bile kolayca 500m2 ya da daha geniş bir yüzey alanı kaplayabilmektedir. Bu geniş yüzey alanı, karbon filtrelerin geleneksel karbondan katlanarak daha çok kirletici madde ve alerjeni adsorbe etmesini sağlar.

Bu filtreler, gazları daha iyi yakalayabilmek için bazı süreçlerden geçirilmiş karbonlardır. İlk olarak, karbona sıcak hava verilir ve bu sıcak hava sayesinde minik gözenekler oluşmuş kafes yapısı meydana gelir. Sonrasında ise karbondioksit ya da buhar yardımıyla yüzey alanının belirgin bir oranda arması sağlanır.

Bu filtreler, insan sağlığını tehdit edebilecek istenmeyen ya da zararlı maddelerden havayı arındırmak için kullanılabilmektedir. Hava temizleme sistemlerinde, alerjenleri ve aşağıdakiler gibi safsızlıkları yakalamak amacıyla aktif karbon filtreleri HEPA filtreleriyle birlikte kullanılabilmektedir:

• Toz
• Tiftik
• Küf sporları
• Sigara dumanları
• Evcil hayvan kılları
• Yaygın olarak kullanılan ev kimyasalları
• Benzen ve diğer VOC maddeler

Aktif Karbon Filtrelerin Çalışma Prensibi

Aktif karbon filtrelerinin çalışma prensibinde ilk öğrenilmesi gereken şey adsorpsiyon işleminin ne olduğudur. Aktif karbon filtreler, adsorpsiyon işlemi sayesinde kirletici maddeleri havadan uzaklaştırırlar. Fakat bu işlemin adsorpsiyonun kendisinden farklı olduğunu belirtmekte yarar vardır. Adsorpsiyon işleminde yakalanması istenen madde (örneğin su), emicinin (örneğin sünger) yapısına doğru emilir, ancak moleküler seviyede emicinin bir parçası haline gelmesi söz konusu değildir.

Bu nedenle, sünger yardımıyla emilen suda süngerle kimyasal bir bağ yapmaz. Sadece süngerin yapısında bulunan boşlukları doldurur. Öte yandan, aktif karbon filtrelerinin yaptığı adsorpsiyon işleminin en belirgin farkı ise adsorpsiyon işlemi yapılırken kirletici maddelerin karbonun dış yüzeyine yapışmasıdır. Kirleticinin emilimi ise sünger örneğinde bahsedildiği gibi emicinin yapısına alınır.

Karbon, birbirlerine bağlanmış olan bir karbon atomu kafesidir. Karbonu aktive etme işlemi ise bu kısımda çok önemlidir. Çünkü yüzey alanında meydana gelen artış gazların yakalanması için gerekli olan alanın oluşmasını sağlar. Gaz halinde olan bir madde, bir molekül karbonun içerisinden geçtiğinde, boş bir adsorpsiyon yüzeyi olduğu sürece yatağın üzerine yapışabilmektedir.

Adsorpsiyon, aktif karbon hava filtrelerinin havadan gelmekte olan organik kimyasalları (gazları) filtre etmesini ya da farklı bir değişle yakalamasını sağlamaktadır. Aktif karbon filtrelerinde meydana gelen en önemli problem ise zamanla, gaz halinde olan kirleticilerin aktif karbonun adsorpsiyon yapılan yüzeylerini gittikçe doldurmasıdır. Aktif karbon yatağı doydun duruma geçtiğinde, filtre artık üzerine gelen kimyasalları tutamayacaktır