Bộ lọc HEPA là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Bộ lọc HEPA là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Bộ lọc HEPA là gì?
“HEPA” là viết tắt của “high-efficiency particulate air” (bộ lọc).Nghe có vẻ phức tạp, nhưng bộ lọc không khí HEPA không có gì lạ mắt.Chúng được phát minh từ những năm 1940 khi các nhà khoa học đang phát triển bom nguyên tử và chúng chỉ là một tấm thảm gồm các sợi được sắp xếp ngẫu nhiên, được làm từ thủy tinh hoặc vật liệu tổng hợp.Vật liệu tổng hợp được sử dụng trong bộ lọc không khí tương tự như vật liệu được sử dụng trong áo phông nhanh khô.
Mặt khác, bộ lọc không khí bằng sợi thủy tinh được làm từ thủy tinh – có nghĩa là những thứ như silica, alumina, canxi oxit, bo oxit, magie oxit, natri oxit.
Điều quan trọng về bộ lọc không khí HEPA là chúng cực kỳ hiệu quả trong việc thu giữ hầu hết mọi kích thước của hạt.Chúng có thể bắt vi-rút, vi khuẩn, phấn hoa, PM2.5, chất gây dị ứng, v.v.Bộ lọc không khí HEPA là thành phần quan trọng nhất của bất kỳ máy lọc không khí nào.

Bộ lọc HEPA hoạt động như thế nào?
Câu trả lời cho câu hỏi này là điều hấp dẫn nhất về bộ lọc HEPA.Hầu hết chúng ta có thể bắt đầu nghĩ rằng các bộ lọc HEPA hoạt động giống như một mạng lưới, như thế này.

Bộ lọc HEPA Phương pháp 1: Hạt lớn
Trực giác đó đúng với các hạt lớn.Bởi "lớn", chúng ta đang nói về kích thước thường lớn hơn 10 micron.Để so sánh, một sợi tóc của con người rộng khoảng 50 micron.Vì vậy, 10 micron thực sự khá nhỏ.
Nhưng những hạt “lớn” này bay vào bộ lọc HEPA, chúng quá lớn để lọt qua nên bị mắc kẹt.Các nhà khoa học có một tên cho điều đó.Khi các hạt bị mắc kẹt giữa hai sợi, chúng gọi đó là “sự căng thẳng”.

Bộ lọc HEPA Phương pháp 2: Hạt nhỏ hơn
Điều gì xảy ra đối với các hạt nhỏ hơn 10 micron?Hãy xem xét phạm vi kích thước tiếp theo: 0,3 – 1 micron.Chúng ta đang nói về kích thước của vi khuẩn.
Các hạt có kích thước này có thể vừa với các khoảng trống trong bộ lọc.Nhưng họ có một vấn đề.Chúng sẽ cố gắng đi theo không khí xung quanh sợi lọc HEPA, nhưng chúng hơi nặng.Vì vậy, một số trong số họ không di chuyển đủ nhanh và do đó cuối cùng bị mắc kẹt.Các nhà khoa học gọi đây là “đánh chặn”.

Bộ lọc HEPA Phương pháp 3: Các hạt thực sự nhỏ
OK, vậy các hạt bên dưới kích thước đó có lọt qua được không?Đối với các hạt thực sự nhỏ (dưới 0,3 micron), khoa học trở nên kỳ lạ hơn.Những hạt nhỏ này có khối lượng rất nhỏ nên chúng thực sự bị nảy xung quanh giống như một viên bi khi chúng va vào các phân tử khí (đó được gọi là Chuyển động Brown).Vì vậy, chúng di chuyển theo kiểu ngoằn ngoèo ngẫu nhiên.
Những hạt này nhỏ đến mức chúng có thể dễ dàng lọt qua các bộ lọc HEPA.Nhưng thật đáng buồn (vì sự tự do của chúng) và hạnh phúc (vì lá phổi của chúng ta), chúng không bay theo đường thẳng.Bởi vì chúng bay theo hình zíc zắc nên cuối cùng chúng sẽ va vào các sợi vải và bị mắc kẹt.Các nhà khoa học gọi đó là sự khuếch tán.