Nei notiziari, dagli installatori, o a casa di amici, ci sarà sicuramente capitato di sentirne parlare, e forse noi stessi ne abbiamo installato uno in casa nostra; eppure, è molto plausibile che non sappiamo con precisione come siano fatti, e come funzionino esattamente, i filtri a carboni attivi. Tuttavia, si tratta di un argomento molto affascinante, sia sotto un profilo assolutamente utilitaristico, sia sotto quello dello studio, fisico e chimico, di quale sia il processo esatto del loro funzionamento, e di come possano purificare acqua e aria..

Esistono due sistemi essenzialmente utilizzati a livello industriale per la preparazione del carbone attivo che dà il nome, e costituisce la parte essenziale di questi filtri. Il primo di questi è la carbonizzazione, nella quale si sottopongono ad alta temperatura, fino ai 900 gradi centigradi, e ad un’atmosfera inerte che ne impedisca la combustione, come argon o azoto, dei materiali ricchi di carbonio, come ad esempio legno o torba; nel secondo caso, quello della ossidazione, si porta la temperatura a livelli ancora superiori, intorno ai 1200 gradi, e si sottopongono gli stessi materiali all’azione di un’atmosfera fortemente ossidante, quindi ricca di ossigeno, di vapore, o di biossido di carbonio. Il risultato è lo stesso: un carbone con una diversa conformazione molecolare, traforata da microscopici canali che ne moltiplicano la superficie attiva.

Quando deve essere utilizzato per depurare l’acqua, che si tratti di un filtro a gravità o della pulizia di un intero bacino, si preferisce che il carbone attivo sia sotto forma di polvere, in quanto questo massimizza la superficie esposta – e quindi la facilità di reazione – in rapporto al volume di carbone presente. Nei casi invece in cui è l’atmosfera a dover essere purificata, il carbone è spesso soltanto in forma granulare, e talora – come nel caso dei musei e delle gallerie d’arte, dove la purezza dell’aria è tipicamente importante – intriso di altre sostanze, che vanno dal Magnesio, allo Zinco, al Calcio, al Litio, al Ferro e all’Alluminio..

A prescindere dal tipo esatto di modello, sia che purifichi l’acqua che l’aria, c’è sempre un identico principio di base dietro al funzionamento di tutti questi filtri, che troviamo esemplificato anche nel semplicissimo filtro da rubinetto. Quando l’acqua circolante viene obbligata a transitare attraverso gli strati di carbone, e reagisce con esso, le sostanze inquinanti strappate non possono passare dai microcanali presenti nel carbone, in quanto le loro molecole sono eccessivamente grosse, e perciò rimangono bloccate, lasciando scaturire acqua perfettamente pulita.