فيلتر تفاضل درجه جنبشي (KDF)
اين فيلتر خانگي از ترکيب آلياژ خالص مس و روي به شکل ماتريکس، فلس، گرانول يا ذرات خيلي ريز تشکيل شده است. مکانيسم عمل آن بر پايه علم الکتروشيمي يعني واکنش‌هاي اکسيداسيون و احياست که هم اکنون تکنولوژي نوين در تصفيه آب براي مصارف شرب به شمار مي‌‌رود. جرقه اوليه کشف اين فيلتر را دون هسكت در سال 1984 ميلادي در ايالات متحده و وقتي به طور اتفاقي مغز خودکار از جنس فلز برنج (آلياژ مس و روي) داخل يک ليوان آب حاوي قرص کلر افتاد، زد. او سرانجام بعد از 3 سال موفق به اختراع و توليد اين فيلتر شد. به عبارت ديگر، اين فيلتر مانند مجموعه‌اي از پيل‌هاي متعدد مثبت و منفي عمل مي‌کند و توانايي جذب، حذف، کاهش يا تبديل بعضي از آلاينده‌ها يا ناخالصي‌ها با بار مثبت و منفي را به مواد بي‌خطر دارد. مثلا کلر موجود در آب را به کلرور روي قابل‌حل در آب تبديل مي‌کند که اين ماده به علت فرار نبودن، در فضا متصاعد نمي‌شود و از طريق فاضلاب دفع ميشود. به علاوه، اين دستگاه هيدروژن سولفيد داخل آب را به سولفيد مس که غير محلول در آب است، تبديل و آهن را به يون قابل‌حل و سپس به هيدروکسيد فريک نامحلول در آب تبديل مي‌کند و در نهايت اين ماده غيرمحلول در آب، جذب فيلتر ميشود به‌طوري که با شستشوي متناوب فيلتر، اين مواد نامحلول جدا ميشود و دوباره فيلتر به وضعيت اوليه خودش برمي‌گردد.
موارد کاربرد: به جز مصارف خانگي، از اين فيلترها در برج‌هاي خنک‌کننده در صنايع غذايي به ويژه توليد نوشابه، رستوران‌ها و هتل‌ها، لباسشويي‌ها و... استفاده ميشود. اين فيلترها در آزمايشگاه‌هاي طبي، بيمارستان‌ها، به‌خصوص در بخش‌هاي مخصوص دياليز که خالص بودن آب اهميت زيادي دارد، کاربرد دارند. از طرفي، در برخي بيمارستان‌ها، مخصوصا در زمينه سوانح سوختگي و... که با بعضي از آلاينده‌هاي مضر و خطرناک مثل جيوه سر و کار دارند، از اين فيلترها براي فيلتر و پاک‌سازي فاضلاب استفاده ميشود تا آلاينده‌هاي مضر زيست محيطي مستقيم وارد منابع آبي يا فاضلاب عمومي شهر نشوند. هم اکنون نيز در بعضي از کشورها از فيلترهايKDF در تصفيه‌خانه‌هاي آب شهري براي کلرزدايي و فيلتر‌كردن فلزات سنگين استفاده ميشود.
محاسن: اين فيلترها تکنولوژي ساده‌اي دارند بنابراين نصب و راه‌اندازي، تعمير و نگهداري‌شان ساده است. در ضمن، کم‌هزينه بودن پروسه، استفاده‌نكردن از مواد يا افزودني شيميايي، بدون ايجاد ضايعات و صددرصد قابليت بازيافت، بي‌خطر و دوستدار محيط‌زيست بودن از ديگر محاسن آنهاست. اين فيلترها مي‌توانند املاح مفيد آب مثل کلسيم، منيزيم، پتاسيم و... را در آب فيلترشده حفظ كنند. پوشش آب با املاح مفيد در آب براي بدن بسيار مفيد و ضروري و در بهبود مزه و طعم آب بسيار موثر است. در ضمن، اين املاح قليايي مانع اسيدي‌شدن آب مي‌شوند و pH
آب را در حالت خنثي نگه مي‌دارند در نتيجه، از ايجاد واکنش‌هاي احتمالي با ظروف پلاستيکي در موقع نگهداري آب جلوگيري ميشود. افرادي که از اين نوع فيلترها در منازل خود استفاده مي‌کنند، کمتر در معرض آلاينده‌هاي بسيار مخرب براي سلامت مثل کلر (يک ضدعفوني‌کننده خيلي قوي) قرارمي‌گيرند و سلول‌هاي پوستي آنها کمتر آسيب مي‌بيند، آب فيلترشده با اين فيلتر ميزان ناچيزي مس و روي دارد که باعث عدم رشد و تکثير ويروس‌ها، باکتري‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌ها در آب ميشود. اين فيلترها برخلاف بيشتر فيلترهاي رايج خانگي مثل کربن فعال، دچار آلودگي ميکروبي نمي‌شوند و مقاومت خوبي در برابر گرما دارند بنابراين مي‌توان آنها را در مسير دوش آب گرم و شير آشپزخانه نصب و به آساني مواد آلاينده را از آب گرم خارج كرد.
KDF رسانه ها (و یا تخریب جنبشی حساب فاضله رسانه ها)، یک ترکیب شیمیایی مورد استفاده در برنامه های کاربردی تصفیه آب است. KDF اغلب همراه با کربن فعال به حداکثر رساندن بهره وری فیلتر استفاده می شود. به طور کلی KDF در یک سیستم تصفیه به عنوان یک پیش فیلتر استفاده می شود، پیش از دیگر، مرحله ظریف از فیلترینگ، برای مثال، اسمز معکوس، deionisation و سیستم های تبادل یونی.
تاریخ
KDF است که به عنوان یکی از تحولات جدید در تصفیه آب و تصفیه، از آنجا که توسعه آن در سال 1984 در نظر گرفته، آن را رشد کرده است به طور گسترده ای به عنوان یکی از بهترین رسانه فیلتراسیون موجود محسوب می شود.
KDF توسط Don هسکت در سال 1984. اختراع شد. او ابتدا از پتانسیل رسانه KDF زمانی که او یکی از پر کردن مجدد، برنج قلم خود را به یک لیوان آب کلر حاوی قرص کلر معرف (از این رو رنگ صورتی) غوطه ور، و پراکنده رنگ مشاهده کشف کردند. در این لحظه ای که دان متوجه شدم که دوباره پر کردن قلم برنج به حال برخی از پتانسیل برای جذب ناخالصی ها را از آب، در این مورد، کلر بود. بیش از 3 سال آینده هسکت توسعه یافته و کشف خود تحقیق، به آرامی آن را پالایش تا زمانی که به محصول در حال حاضر به عنوان رسانه KDF شناخته شده است.
ساختار
KDF رسانه های تصفیه آب یک آلیاژ با درجه خلوص بالا از مس و روی، استفاده در یک فرم ذرات فلس دار یا دانه است. معمولا ظاهر می شود طلا یا برنج در رنگ.
اثربخشی
KDF شناخته شده است برای کشتن جلبک ها و قارچ، کنترل رشد باکتریها و حذف کلر، آفت کش ها، مواد آلی، زنگ زدگی، طعم نامطبوع و بوی سولفید هیدروژن، آهن، سرب، نیکل، کروم، کادمیوم، کلسیم، آلومینیوم، جیوه، آرسنیک، و دیگر ترکیبات آلی.
KDF است گسترده اثربخشی علیه تعداد زیادی از ناخالصی در آب است. KDF بهینه سازی شده است که در رابطه با رسانه های فیلتر دیگری استفاده می شود، به خصوص هر نوع کربن فعال (چه در بلوک یا فرم گرانول).
فرایند واکنشی
KDF رسانه های تصفیه آب استفاده از اصل کاهش اکسیداسیون الکتروشیمیایی، معمولا به مردم به عنوان فرایند اکسیداسیون و کاهش (واکنش ردوکس) شناخته شده است برای از بین بردن تعداد زیادی از آلاینده های آب.
فرآیند اکسیداسیون و کاهش و KDF رسانه ها
همه موارد عنوان داشتن برخی از بار الکتریکی و مغناطیسی شناخته شده است. برخی از آنها بار مثبت و برخی از آنها بار منفی، بسته به ساختار و شرایط مولکولی آنها. دلیل واکنش ردوکس به خوبی کار می کند با KDF است چرا که این دو از ترکیبات KDF هستند با بار مخالف، مس یک عنصر مثبت است، و روی یک عنصر منفی است (روی مثبت اما در حالت اکسیداسیون و کاهش متفاوت است). بنابراین اساسا، با بار مثبت مولکول (ناخالصی و آلودگی) به بار منفی از روی و مولکولهای دارای بار منفی جذب (ناخالصی و آلودگی) به بار مثبت از مس جذب شده است.
لینک زیر را ببینید، روی یک یون با بار مثبت است
فرآیند های تصفیه آب
آب از طریق یک بستر KDF خالص و یا یک ترکیب کربن / KDF فعال عبور می کند. همانطور که آب باعث می شود تماس با KDF ذرات واکنش ردوکس می گیرد، از بین بردن ناخالصی مانند به عنوان مواد معدنی، فلزات، اکسیژن محلول و مواد آلی است. KDF را به خودی خود یک سلول الکترولیتی مینیاتوری در فضاهای بین هر ذره، اقدام روی به عنوان آند و مس به عنوان کاتد در این سلول، و آب و ناخالصی آن اقدام به عنوان الکترولیت که از طریق آن شارژ جریان ایجاد می کند. هنگامی که آلاینده ها و آلودگی های موجود در آب پاس از طریق این سلول الکترولیتی پیدا شده است، برخی از مواد، به خصوص فلزات، واکنش نشان می دهند به نیروی مغناطیسی اعمال شده توسط سلول الکترولیتی و به سطح ذرات KDF، جایی که آنها پایبند جلب کرد. سایر ناخالصی های غیر فلزی با KDF واکنش نشان می دهند و به شکل اکسید روی، هیدروکسیدهای مس، هیدروکسیدها، و سولفات در آب است. این محصولات در آب آشامیدنی باقی می ماند، اما خطرناک [نیازمند منبع]، همچنین به عنوان بخشی از این واکنش، ازن ایجاد می شود و از طریق به آب آشامیدنی انجام نشده است، تشکیل یک محیط خصمانه و متروک برای جلبک ها، باکتری ها و هر نوع دیگر مجموعه ای از میکرو ارگانیسم.
سمیت
مس فلزی غیر آلی یک فلز سنگین اعصاب است.
