載銀活性炭、納米銀銅鈦無紡布、KDF與抑菌、殺菌的那些事
炎熱的夏季,經(jīng)過凈水器、濾水壺過濾的水有時(shí)候會(huì)發(fā)臭。有人肯定會(huì)疑惑不解,超濾膜、反滲透膜不是能過濾細(xì)菌嗎?怎么會(huì)有異味?
活性炭是細(xì)菌的好朋友,為細(xì)菌提供了安居樂土,這是結(jié)論。膜過濾的確可以攔截絕大部分尺度大小在數(shù)百納米的微生物,但是膜后面的活性炭濾芯是否會(huì)滋生細(xì)菌,或者被攔截細(xì)菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物及臭味物質(zhì)能否通過超濾膜。答案是肯定的。
反滲透膜一般能攔截90%以上分子量在200-300道爾頓的物質(zhì),而超濾膜只能攔截分子量在幾千大小的物質(zhì),造成異味的有機(jī)物是可以通過超濾膜的。而位于反滲透膜之后的活性炭則是由凈水器出水口的細(xì)菌污染引起的連帶作用。
活性炭本身的吸附孔能吸附有機(jī)物,并在微孔附近形成多層吸附,為活性炭表面裂隙中生活的細(xì)菌提供養(yǎng)料,這2個(gè)因素造成活性炭事實(shí)上容易成為細(xì)菌的好基友。
載銀活性炭是在高溫下將事先淋洗過含銀化合物的活性炭烘焙,產(chǎn)生氧化還原反應(yīng),生成氧化銀和單質(zhì)態(tài)銀的混合物,并與活性炭炭骨架緊密結(jié)合。這些混合物能緩慢釋放銀離子,由于銀離子具備高效的抑菌能力,因此經(jīng)過嚴(yán)格制造的載銀活性炭具備較好的抑菌效果。
殺菌與抑菌的概念不同。抑菌,通常意義上是抑制細(xì)菌的增值,即測(cè)得的細(xì)菌菌落數(shù)量維持在原來的數(shù)量級(jí)上,并不會(huì)減少。殺菌,則不然,殺菌通常是指菌落數(shù)達(dá)到10的6次方個(gè)單位的濃度時(shí),目標(biāo)材料能將細(xì)菌濃度降低若干的比例。
由于銀析出濃度的安全性限制,歐盟為100ppb, 中國(guó)國(guó)標(biāo)為50ppb,載銀活性炭通常只具備抑制細(xì)菌的能力,不具備殺菌能力。即便如此,載銀活性炭在應(yīng)用于濾水壺這樣的應(yīng)用時(shí),其優(yōu)點(diǎn)是顯著的。濾水壺這樣的使用場(chǎng)景,濾芯處于濕潤(rùn)但不是完全浸泡的狀態(tài),微生物能接觸到充足的氧氣,使得其繁殖具備極佳的條件。如果未采用抑菌材料,濾水壺濾芯很容易滋生細(xì)菌,產(chǎn)生異味。采用Jacobi載銀活性炭的濾水壺濾芯,抑菌能力長(zhǎng)達(dá)4-8周,依不同的使用條件而異。當(dāng)然即便是這樣,我們也要求使用者應(yīng)當(dāng)采用合格的飲用水水源。
美國(guó)KDF公司發(fā)明并生產(chǎn)的KDF, 又稱銅鋅合金,有KDF55和KDF85兩種型號(hào)。水通過KDF55處理介質(zhì)時(shí),其氧化還原電位從+200mV變化到-500 mV,在一般情況下,各種類型的微生物只能在特定的氧化還原電位下生長(zhǎng),電位的大幅度變化,能破壞細(xì)菌的細(xì)胞,從而控制了微生物的生長(zhǎng)。但是,水的氧化還原電位變化很小,用KDF控制細(xì)菌,必須使細(xì)菌與KDF直接接觸,KDF對(duì)細(xì)菌的抑制作用主要發(fā)生于KDF-水接觸面上,所以僅依靠氧化還原電位變化并不能完全控制微生物。所以KDF只具備一定的抑菌作用。
臺(tái)灣原產(chǎn)的納米銀銅鈦無紡布,簡(jiǎn)稱Act無紡布,ACT分別為Ag, Cu, Ti的首字母。依托臺(tái)灣發(fā)達(dá)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),Act采用半導(dǎo)體行業(yè)常見的真空濺鍍技術(shù),高壓下,電子高速撞擊高純度的銀、銅、鈦靶材,靶材上的材料飛濺出來,并附著在無紡布上,在無紡布表面形成一層薄薄的,由納米級(jí)尺度大小的銀銅鈦金屬單質(zhì)組成的薄膜層。ACT由于其固體顆粒為納米級(jí),與水的接觸面積大,由三種金屬帶來的原電池效應(yīng)能破壞微生物的膜結(jié)構(gòu)和染色體,因而能實(shí)現(xiàn)殺菌的效果。當(dāng)然嚴(yán)格意義上,需要再將加標(biāo)的菌落濃度提高2個(gè)數(shù)量級(jí)。
由于ACT殺菌的原理是接觸才能殺菌,因此使用時(shí),一定要確保ACT無紡布與端蓋焊接良好。
最后,友情提醒,載銀活性炭用于普通的凈水器濾芯效果可能不如預(yù)期,因普通濾芯的用水量較多,而且流速較大。載銀活性炭最合適的使用場(chǎng)景還是濾水壺濾芯。
本文作者:董帝豪
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