由于新冠疫情的原因,大家都比较关心活性炭口罩能否防新冠病毒。何老师的答案是不能。
可能有人会觉得,活性炭连挥发性有机物的分子都能吸附,为何不能吸附新冠病毒呢?病毒的尺度大小约在20-300nm之间。活性炭的微孔从0.1nm-100nm不等,当然活性炭的裂隙在100nm以上的我们不能叫微孔。
活性炭吸附有机物气体的原因是分子间作用力,即范德华力。如果从能量的角度解释,是有机物分子在活性炭的微孔中具备最低的势能,所以有机物分子分布在活性炭的微孔中是最稳定的状态。范德华力的大小与分子之间的距离有关,距离越近,作用力越大。由于分子的无规则扩散,总有几率扩散到活性炭的内部微孔中,这时,活性炭的吸附力作用就会超过分子的热运动,达到吸附。
这也意味着活性炭对于微观尺寸太大的物质吸附能力是非常有限的,这个限度对于分子或物质的热运动而言是很微小的,其作用力近似于零。因此从吸附力的角度,病毒并不能被活性炭吸附。接下来就是活性炭颗粒的截留作用了。活性炭炭床的孔隙取决于活性炭本身的颗粒大小。一般而言,这个尺度在0.1-1mm,很显然,远大于病毒的尺度。即便考虑到碰撞造成的能量衰减作用,截留效率依然惨不忍睹。
所以活性炭在活性炭口罩中对新冠病毒的防护贡献约等于零。真正要能防病毒,还得靠熔喷布的过滤精度。