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活性炭真的有效吗?

我发表DIY净化器制作方法的时候,我说在中国最担心的是颗粒污染–PM 2.5。HEPA滤网就能减少颗粒污染,但是颗粒污染不是一切。气体污染(比如VOC)小得都能穿过HEPA。而且VOC(挥发性有机化合物)不友善:能导致癌症、喉咙发炎、头晕和其他的作用

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担心VOC的时候,大的净化器公司说我们应该用活性炭,但是活性炭真的有效吗?

我最发表DIY说明的时候,我不想建议别人用活性炭因为我没测试过,没有数据,而且我不想盲目地相信净化器公司。所以今年我决定测试VOC看看活性炭是不是真的有效。

方法

决定之后,我很快就发现做气体测试不容易。“有害气体”不是一种自然类型。我可以买一个激光测试仪,测到某一个大小以上的所有的颗粒,但是没有一个全能的“有害气体”的测试仪。只能每种气体买一个测试仪,而这并不便宜。

所以我的科学精神让我愿意花$3,542美金买这台Industrial Scientific Ibrid MX6。 它能测到VOC、一氧化碳、二氧化硫、氢化硫和二氧化氮。

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下一步就是找到一个VOC来源。有意思的是,我在我的公寓测不到VOC,而且在我8个北京朋友的公寓里也都测不到VOC(之所以这样做,是因为我想避免让人盲目地害怕VOC)。

因为家里测不到VOC,我就找了一个VOC来源。我选了香烟因为测试证明香烟会发出VOC,比如苯甲醛

每次测试时,我在3.78m2的阳台点燃了3跟万宝路香烟。在5次测试当中,我同时我开了带有复合活性炭滤网大炮

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另外在4个控制条件测试中,我开了一台不带滤网的风扇。这样有风流,但是没有活性炭。过了大概15分钟,香烟自然灭了。灭了之后,我让风扇继续开30分钟。

结果

烟灭之后,VOC降低,比如这次测试:

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不过,真的是因为有活性炭吗?还是VOC会自然下降?

为了回答这个问题,可以比较光有风扇的控制条件测试。算所有测试的平均,大炮带活性炭的时候,VOC最高达到0.9 PPM。不带活性炭的时候,VOC达到1.5 PPM。

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烟灭了之后,大炮最快几分钟内消除了所有的VOC。不同测试平均来说,大炮在5-20分钟内就消除全部的VOC。没有活性炭的时候,30分钟之后,空气当中还有VOC。

平均算所有的测试,当烟灭的时候,活性炭平均消除了38%的VOC。再过5分钟,消除了68%。烟灭之后20分钟,VOC平均到0。

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结论

数据显示活性炭有效地减少VOC。所以我决定在淘宝开始提供这个被验证过的复合活性炭滤网

所有的人都需要活性炭吗?

如果净化器公司能说服人担心VOC而买活性炭滤网,他们赚的钱就多。虽然数据显示活性炭有效,我不想让人盲目地担心VOC而买活性炭。

为什么呢?因为我测试了13个北京的地点,然后我发现只有带有明显VOC来源才能测到VOC,比如新装修、抽烟和烧烤。而且测到VOC的地方我都闻到化学物的味道。这个有道理因为很多VOC有明显的味道,比如甲苯和 甲醛.

我不想说VOC从来不是问题。这台MX6不是世上最灵敏的测试仪。如果用其他的测试方式,结果可能不一样。不过,香港的科学家测试了不同的公寓,发现大多数不抽烟的家里没有超过危险程度的VOC。我们需要更多的这种测试。

目前为止,我在我家里不打算用活性炭,但是有几种情况值得考虑活性炭:

  1. 最近装修
  2. 最近刷墙
  3. 抽烟
  4. 异味
  5. 附近有气体污染来源(比如工厂)
  6. 呼吸道症状(比如哮喘和发炎)

有了活性炭,我还需要HEPA吗?

需要。活性炭是针对有机物,而不是广泛的颗粒物。我本来没打算测试只有活性炭的大炮,但是Anna有一天忘了加HEPA,而做了一个只有活性炭的测试。

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结果不是很漂亮–比带有HEPA的95%效果低多了。所以我不建议只用活性炭。

跟之前一样,为了其他的书呆子同胞们,我在下面发布原始数据和详细的测试方法。

气体测试方法

做气体测试的时候,阳台的门和窗户都是关着的。因为是在阳台,有几个窗户,所以房间的密封性比一般要低。

在测试当中,我点燃了3跟万宝路香烟。香烟是直着放在烟灰缸里,烟灰缸在地上。气体测试仪在阳台边上,大概在腰的位置,从香烟横向距离大概有50厘米。空气净化器离香烟的距离大概是50-70厘米。净化器在房间中间,风流向上。

缺点

在一个小的房间内烧3跟烟有点极端。除了机场抽烟室以外,很少有VOC这么高的地方。不过,测试能证明活性炭的功能。

很多人问过我,要多长时间换活性炭滤网?我目前为止没有答案。做了几次这种极端的测试之后,测试中使用的活性炭还是有效,而且这种极端的测试应该比普通人家里的VOC多得多。不过,在正常条件下,我还是不知道要多长时间换活性炭。

VOC信息 

MX6测试仪用的是光离子化检测器能测到0-2,000百万分率,0.1的分辨率。它的PID灯的eV值是10.6。PID灯能测到什么样的VOC是取决于它们的eV值。因为这台的eV值是10.6,测试当中测试到的VOC应该包括苯,因为苯的电离势9.25,而有可能也测到甲苯,因为甲苯的电离势是8.82.

这个PID灯不是为了测到甲醛而设计的,因为甲醛的电离势是10.88。不过,我后来买了甲醛溶液然后发现MX6能测到它。

测试仪

这台MX6有气泵(有的测试仪没有气泵,只能被动的采样气体)。测试当中,进风口有颗粒滤网来保护测试仪。如果需要,测试开始的时候我校正仪器。

早期测试

前面几次测试,我还在试图了解怎么做–看结果的时候,测试看起来简单,但是并不简单!做最早的三次控制条件测试的时候,我还没决定在烟灭之后让MX6继续开30分钟,所以那三次测试的数据有限制。不过,如果开除那三次测试,结论还是一样的。

控制条件测试

在控制条件测试当中,我用一台Honeywell风扇的低档,为了模拟带有HEPA的大炮的风流。大炮有滤网的时候,风流明显降低,所以我觉得没有滤网的Honeywell在低档更像大炮有滤网的风流。

另外,我用了IQ Air Health Pro Plus做三次控制条件测试。一种是IQ Air里面完全没有滤网,另一种是只有前过滤。这种测试结果像Honeywell的控制条件结果。我将来会用这些IQ Air测试数据来验证IQ Air减少VOC的能力。

气体测试数据

下面有气体测试的总结。 因为原始数据特别多,我上传了文件,可以下载

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只有活性炭的数据

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只有活性炭(没有HEPA)的测试只有一天,因为原来没打算做。我没想多做因为活性炭不是针对颗粒污染,而我不想让一个人呆在没有滤网的房间。不过,如果能够有更多只有活性炭的测试,就能有更可靠的结果。不过,那天测试有一个好处:那天外面的AQI很稳定,从最开始到最后,微克只上升4微克。

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