ფილტრის ფილტრაციის პრინციპი

1. ჰაერში მტვრის ნაწილაკების დაჭერა, მათი მოძრაობა ინერციული მოძრაობით ან შემთხვევითი ბრაუნის მოძრაობით ან რაიმე ველის ძალის გამოყენებით. როდესაც ნაწილაკის მოძრაობა სხვა ობიექტებს ეჯახება, ობიექტებს (მოლეკულურ და მოლეკულურ) შორის არსებობს ვან დერ ვაალის ძალა. მოლეკულურ ჯგუფსა და მოლეკულურ ჯგუფს შორის ძალა იწვევს ნაწილაკების ბოჭკოს ზედაპირზე მიკვრას. ფილტრის გარემოში შემავალ მტვერს უფრო მეტი შანსი აქვს, რომ გარემოს შეეჯახოს და გარემოსთან შეჯახებისას ის მიეკრობა. პატარა მტვერი ერთმანეთს ეჯახება, ქმნის უფრო დიდ ნაწილაკებს და ილექება, ხოლო ჰაერში მტვრის ნაწილაკების კონცენტრაცია შედარებით სტაბილურია. ინტერიერისა და კედლების გაცვეთვა სწორედ ამ მიზეზით ხდება. ბოჭკოვანი ფილტრის საცრად მოპყრობა არასწორია.

2. ინერცია და დიფუზია ნაწილაკების მტვერი ჰაერის ნაკადში ინერციით მოძრაობს. არარეგულარულ ბოჭკოებთან შეჯახებისას ჰაერის ნაკადი მიმართულებას იცვლის და ნაწილაკები ინერციით იკვრება, რომელიც ბოჭკოს ურტყამს და უკავშირდება. რაც უფრო დიდია ნაწილაკი, მით უფრო ადვილია მასზე ზემოქმედება და მით უკეთესია ეფექტი. მცირე ნაწილაკების მტვერი გამოიყენება შემთხვევითი ბრაუნის მოძრაობისთვის. რაც უფრო პატარაა ნაწილაკები, მით უფრო ინტენსიურია არარეგულარული მოძრაობები, მით უფრო მეტია დაბრკოლებებთან შეჯახების შანსი და მით უკეთესია ფილტრაციის ეფექტი. ჰაერში 0.1 მიკრონზე პატარა ნაწილაკები ძირითადად გამოიყენება ბრაუნის მოძრაობისთვის და ნაწილაკები პატარაა და ფილტრაციის ეფექტი კარგია. 0.3 მიკრონზე დიდი ნაწილაკები ძირითადად გამოიყენება ინერციული მოძრაობისთვის და რაც უფრო დიდია ნაწილაკები, მით უფრო მაღალია ეფექტურობა. აშკარა არ არის, რომ დიფუზია და ინერცია ყველაზე რთულად გასაფილტრია. მაღალი ეფექტურობის ფილტრების მუშაობის გაზომვისას ხშირად მითითებულია მტვრის ეფექტურობის ის მნიშვნელობების გაზომვა, რომელთა გაზომვა ყველაზე რთულია.

3. ელექტროსტატიკური მოქმედება რაიმე მიზეზით, ბოჭკოები და ნაწილაკები შეიძლება დამუხტული იყოს ელექტროსტატიკური ეფექტით. ელექტროსტატიკურად დამუხტული ფილტრის მასალის ფილტრაციის ეფექტი შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს. მიზეზი: სტატიკური ელექტროენერგია იწვევს მტვრის ტრაექტორიის შეცვლას და დაბრკოლებასთან შეჯახებას. სტატიკური ელექტროენერგია იწვევს მტვრის უფრო მყარად მიკვრას გარემოზე. მასალებს, რომლებსაც შეუძლიათ სტატიკური ელექტროენერგიის დიდი ხნის განმავლობაში ტარება, ასევე „ელექტრეტულ“ მასალებს უწოდებენ. მასალის წინააღმდეგობა სტატიკური ელექტროენერგიის შემდეგ უცვლელი რჩება და ფილტრაციის ეფექტი აშკარად გაუმჯობესებულია. სტატიკური ელექტროენერგია გადამწყვეტ როლს არ თამაშობს ფილტრაციის ეფექტში, არამედ მხოლოდ დამხმარე როლს ასრულებს.

4. ქიმიური ფილტრაცია ქიმიური ფილტრები ძირითადად შერჩევითად შთანთქავენ მავნე აირის მოლეკულებს. გააქტიურებული ნახშირბადის მასალაში დიდი რაოდენობით უხილავი მიკროფორებია, რომლებსაც დიდი ადსორბციული არე აქვთ. ბრინჯის მარცვლის ზომის გააქტიურებულ ნახშირში მიკროფორების შიგნით ფართობი ათ კვადრატულ მეტრზე მეტია. თავისუფალი მოლეკულების გააქტიურებულ ნახშირთან კონტაქტის შემდეგ, ისინი მიკროფორებში სითხედ კონდენსირდება და კაპილარული პრინციპის გამო მიკროფორებში რჩება, ზოგი კი მასალასთან ინტეგრირდება. მნიშვნელოვანი ქიმიური რეაქციის გარეშე ადსორბციას ფიზიკური ადსორბცია ეწოდება. გააქტიურებული ნახშირბადის ნაწილი მუშავდება და ადსორბირებული ნაწილაკები რეაგირებენ მასალასთან მყარი ნივთიერების ან უვნებელი აირის წარმოქმნით, რასაც ჰუაის ადსორბცია ეწოდება. გააქტიურებული ნახშირბადის ადსორბციული უნარი მასალის გამოყენების დროს მუდმივად სუსტდება და როდესაც ის გარკვეულწილად სუსტდება, ფილტრი იშლება. თუ ეს მხოლოდ ფიზიკური ადსორბციაა, გააქტიურებული ნახშირი შეიძლება აღდგეს გაცხელებით ან ორთქლით, რათა გააქტიურებული ნახშირიდან მავნე აირების მოშორება მოხდეს.