Filtros de carbón activado
El carbón activado se encuentra en diversas aplicaciones en casi todos los aspectos de la vida humana. Desde la cosmética hasta la medicina y la agricultura, hemos utilizado carbón activado para conseguir diferentes efectos. Además, el carbón activado se considera un componente crucial de los filtros de agua en la industria de purificación.
El carbón activado (CA) es un medio comúnmente utilizado en los sistemas de filtración de agua. De hecho, casi todos los tipos de sistemas de filtración de agua, ya sea un filtro de agua para mochileros, un filtro de refrigerador, un filtro de ducha, un sistema de filtración de agua de ósmosis inversa o un filtro para toda la casa, utilizan la filtración de carbón de alguna manera. Los filtros de CA se emplean generalmente en el proceso de eliminación de compuestos orgánicos y/o extracción de cloro libre del agua, lo que hace que el agua sea adecuada para su descarga o uso en procesos de fabricación.
Los filtros de CA son muy efectivos en términos de su capacidad para eliminar los contaminantes, el olor y el mal sabor del agua del grifo. Sigue leyendo para saber a detalle el funcionamiento y las características de este método de filtración.
¿Qué es un filtro de CA y cómo funciona?
El carbón activado está hecho de material orgánico como el coco, el carbón o la madera y se forma calentando el material en ausencia de oxígeno a 1000 grados para eliminar las impurezas.
Luego, el material se somete a vapor a 1600 grados para "activar" el carbón. El vapor deja gránulos de carbono llenos de grietas y poros, lo que les permite almacenar grandes cantidades de productos químicos y contaminantes.
Los filtros de CA, contienen pequeñas piezas de carbón activado, en forma de gránulos o bloques, que han sido tratadas para que sean extremadamente porosas. Solo 4 gramos de CA tienen una superficie equivalente a un campo de fútbol (6400 m2). Es el área de superficie masiva lo que permite que los filtros de CA sean muy efectivos para adsorber (esencialmente eliminar) contaminantes y otras sustancias.
La adsorción física es la principal forma en que el CA filtra una sustancia determinada. A medida que el líquido o el aire entran en contacto con el CA, las fuerzas intermoleculares atraen moléculas hacia los millones de poros y bolsillos en la superficie del CA.
Más allá de la adsorción física, el CA también facilita las reacciones químicas. Un ejemplo común son las moléculas de cloro; cuando el cloro entra en contacto con el carbón activado, ambas moléculas reaccionan para formar iones de cloruro, eliminando efectivamente el cloro del agua.
Cuando el agua fluye a través del filtro, los productos químicos se adhieren al carbón, lo que da como resultado una producción de agua más pura. La eficacia depende del caudal y la temperatura del agua. Por lo tanto, la mayoría de los filtros de CA más pequeños deben usarse con baja presión y agua fría.
Tipos de filtros de CA
Existen dos tipos de carbón que se usan con mayor frecuencia para la filtración de agua: Carbón Activado en Polvo (CAP) y Carbón Activado Granular (CAG). El CAP tiene un tamaño de partícula más pequeño que el CAG y, por lo general, es más eficiente para eliminar una amplia gama de impurezas del agua.
Mientras que un filtro de carbón activado granulado es simplemente piezas sueltas de carbón, un filtro de bloque de carbón es donde las piezas sueltas de carbón se comprimen juntas para formar un filtro. Pero, ¿qué otras diferencias tienen?
Filtros de CA granulado
Los filtros de CA granulado son típicamente contenedores cilíndricos que contienen partículas de CAG. Se agrega agua al recipiente y, a medida que el agua fluye a través del sistema, las partículas de carbón sueltas filtran las impurezas.
Ventajas:
- Los filtros de CA granular tienen capacidades de adsorción extremadamente altas y pueden eliminar una amplia variedad de contaminantes.
- Los filtros GAC pueden mejorar el sabor y el olor y, por lo tanto, se usan comúnmente como una o dos etapas en un sistema de ósmosis inversa.
Desventajas:
- La canalización es un problema común con estos filtros. A medida que el agua ingresa a la cámara, fluye automáticamente a través del recipiente por el camino que presenta la menor resistencia. Esto significa que las partículas de carbono que pasan por alto el agua se subutilizan, lo que reduce la eficiencia general del sistema de filtrado.
- Los filtros CA granular también son conocidos por el cultivo de bacterias. A medida que el agua fluye por “canales” frecuentemente transitados a través del carbón activado, quedan bolsas de carbón y agua estacionaria. Estas áreas de agua relativamente estancada y contaminada son escenarios ideales para el crecimiento bacteriano.
Filtros de bloque de carbón:
Los filtros de bloque de carbón sólido son bloques densamente empaquetados de partículas de CAP y GAC de diferentes tamaños. El agua es forzada a través de los poros del bloque de carbono y, a medida que viaja a través del filtro, las diminutas partículas de carbono eliminan una amplia gama de contaminantes.
Ventajas:
La principal ventaja de los filtros de bloque sobre los filtros de CAG, es la eliminación de la canalización. Con los filtros de bloque de carbón, las partículas de carbón son estacionarias y cada partícula se utiliza con la máxima eficacia. Una amplia gama de contaminantes se elimina del agua: los contaminantes pequeños son adsorbidos por el carbón, mientras que las impurezas más grandes son demasiado grandes para pasar a través de los poros del bloque y quedan atrás.
Desventajas:
Más eficientes y efectivos que los filtros GAC, los filtros de bloque de carbón tienen un inconveniente: el agua tarda más en pasar a través de los filtros de bloque sólido que a través de los filtros de lecho de carbón, lo que significa que no es práctico para situaciones en las que necesita una gran cantidad de el agua se filtra rápidamente, como en los sistemas de agua municipales. Sin embargo, para muchos hogares, un filtro de bloque de carbón proporciona más que suficiente agua potable filtrada todos los días.
¿Qué contaminantes eliminan los filtros de CA?
El carbón activado es un excelente filtro y reduce una gran cantidad de impurezas del agua potable. Pero, ¿qué contaminantes específicos eliminan los filtros de carbón activado?
En general, los filtros de carbón eliminan al menos 81 químicos y son efectivos para reducir otros 52. El CA es el único material de filtración que elimina los 12 herbicidas y 14 pesticidas identificados, junto con los 32 contaminantes orgánicos identificados.
El CA también elimina sustancias químicas, como el cloro, que afectan la calidad estética de su agua potable. La mayoría de los sistemas públicos de agua contienen cloro como desinfectante. Sin embargo, el cloro puede dar lugar a un sabor y olor desagradables en el agua del grifo, así como crear subproductos potencialmente cancerígenos. El carbón activado filtra los subproductos del cloro y los COV para producir agua limpia.
Ten en cuenta que, por sí solo, el carbón activado no elimina todos los contaminantes. Ciertos minerales, sales y metales pueden deslizarse a través del filtro. Sin embargo, gran parte de esto solo es cierto para los filtros GAC. Los filtros de bloque de carbono son capaces de eliminar muchos más contaminantes, incluidos metales como el plomo. Los filtros de bloque de carbón también eliminan los contaminantes microbiológicos del agua potable, incluidos los patógenos transmitidos por el agua. Los mejores filtros de bloque de carbón reducen los contaminantes como el arsénico, el asbesto, el mercurio y el radón.
Si bien ningún filtro es capaz de eliminar todos los contaminantes del agua, los filtros de bloque de carbón se acercan. Además, los sistemas de filtración de carbón se enfocan en la contaminación sin despojar al agua de compuestos beneficiosos como minerales, lo que hace que su agua sea lo más segura y saludable posible.
Ventajas y desventajas de los filtros de CA
Ventajas:
Medio filtrante natural: este medio filtrante de agua se crea a partir de materiales como carbón, madera y cáscara de coco, no se agregan productos químicos ni otras sustancias al agua, por lo que se logra un proceso de filtración natural;
Bajo costo y fácil mantenimiento: los filtros de CA son uno de los filtros menos costosos y no requieren mucho en términos de mantenimiento. Cada marca y modelo de cartucho de filtro de CA tiene una vida útil determinada al final de la cual se debe reemplazar el cartucho de filtro;
Elimina los malos sabores y olores: ninguna otra técnica de filtración asequible es tan eficaz como el CA para eliminar los malos sabores y olores del aire y el agua potable;
Aborda una variedad de impurezas: además del sabor y el olor, el CA filtra de manera efectiva otros químicos orgánicos a base de carbono, desinfectantes químicos y algunos microorganismos;
Desventajas:
Los filtros de CA no son buenos para eliminar productos químicos que no son atraídos por el carbono (por ejemplo, sodio, nitratos, metales pesados, fluoruro, etc.);
Vida útil corta: cuando los sitios de unión en estos filtros (los responsables de "atrapar" los contaminantes) se llenan de contaminantes, los filtros de CA dejan de funcionar y necesitan ser reemplazados. La vida útil promedio de un filtro de CA es de 2 a 6 meses, según el tamaño del filtro y los contaminantes en el aire o el agua tratada;
Requiere largos tiempos de contacto: Cuanto mayor sea el tiempo de contacto entre el filtro y el agua, más eficaz será la filtración. Esto puede significar esperar varios minutos para obtener los resultados de la filtración;
Los filtros AC no son efectivos contra algunas bacterias y virus patógenos, y pueden albergar bacterias, lo que puede conducir al crecimiento bacteriano; sin embargo, algunos filtros han logrado evitar este problema agregando pequeñas cantidades de plata para inhibir el crecimiento bacteriano (estos filtros son conocidos como filtros de carbón activado impregnados de plata).
Mantenimiento
La vida útil real de un filtro de CA depende de la cantidad de contaminantes que filtra, el volumen de agua filtrada que produce y la calidad general del carbón activado utilizado.
Sin embargo, en promedio, obtiene entre 2 y 6 meses de rendimiento de filtración. Esto puede ser más largo, hasta 12 meses, si hay un prefiltro en el sistema, como el que tenemos en el filtro de agua para toda la casa.
Siempre reemplaza tu filtro una vez que haya caducado. Esa es la única forma de mantener el agua filtrada limpia y segura para beber.
https://www.espwaterproducts.com/carbon-filters/
https://www.waterdropfilter.com/blogs/buyers-guides/activated-carbon-for-water-filtration
https://www.carbonblocktech.com/the-science-behind-activated-carbon-water-filters/
https://tappwater.co/en/what-activated-carbon-filters-remove/
https://www.waterdropfilter.com/blogs/buyers-guides/activated-carbon-for-water-filtration
https://www.waterfiltershop.co.uk/blog/advantages-and-disadvantages-of-activated-carbon-filters/
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