Um filtro de água de carbono pode ser qualquer tipo de sistema de purificação de água que usa carbono para remover impurezas. Exemplos comuns incluem grandes sistemas municipais de carvão ativado granular (GAC), filtros de aquário de carvão e filtros de água de bancada ou de uso doméstico, às vezes chamados de filtros de ponto de uso ou de água potável doméstica. Os filtros de carbono-água geralmente usam carvão ativado granular ou blocos de carvão para purificação, os quais removem as impurezas por meio de um processo denominado adsorção.
Em um filtro de água de carvão ativado granular (GAC), a água se move através de pequenos pedaços de carvão ativado. A consistência desse carbono foi descrita como areia preta fina ou pó de café extremamente fino, e apresenta uma grande área de superfície para a passagem da água. As impurezas ficam presas no carbono por meio da adsorção, resultando em água mais limpa. Os filtros de água GAC às vezes podem sofrer de canalização, onde a água viaja por um caminho específico que oferece pouca resistência e resulta em pouca purificação, se usado em excesso ou embalado incorretamente.
Na filtragem de blocos de carbono, o carbono é pressionado em um único bloco, geralmente de formato cilíndrico. A água é então forçada através do bloco, resultando na purificação. Enquanto os filtros de bloco de carbono ainda usam adsorção para água limpa, os filtros de bloco de carbono denso podem até mesmo bloquear fisicamente a passagem de alguns agentes microbiológicos – algo que filtros menos densos como GACs geralmente não conseguem realizar.
Um filtro de carbono para água remove várias impurezas da água. Cloro, compostos orgânicos voláteis (VOCs), pesticidas, herbicidas e mercúrio são os produtos com os quais esses filtros funcionam melhor. Alguns filtros de bloco de carbono também foram projetados para remover PCBs (bifenilos policlorados), chumbo e amianto. Às vezes, a prata é adicionada a filtros granulares de carvão ativado para fornecer propriedades antimicrobianas. Filtros de carbono-água são geralmente ineficazes na remoção de outros compostos inorgânicos, radionuclídeos e muitos agentes microbiológicos.
Para que um filtro de carvão-água seja eficaz, o carvão ativado deve ser trocado regularmente. Embora existam formas industriais de recuperar o carvão ativado, os usuários domésticos precisarão substituir o carvão ativado durante o intervalo recomendado – geralmente após um número específico de galões ter sido purificado. A maioria dos filtros de carvão de água no varejo usa cartuchos pré-embalados para facilitar a substituição do carvão, mas ainda podem ser encontrados alguns filtros de carvão ativado granular que permitem aos consumidores manusear diretamente o carvão.
Como mencionado anteriormente, um filtro de carbono para água usa um processo chamado adsorção para purificar a água. Na adsorção, pequenas partículas são removidas da água ou do ar e aderem à superfície de outra substância. A natureza porosa do carbono apresenta uma grande área superficial que permite que esse processo funcione extremamente bem.