HEPA ग्रेड समझिए: H13, H14 और 0.3 माइक्रोन का असली मतलब

HEPA का मतलब है high-efficiency particulate air. यह न कपड़ा है, न ब्रांड, न कोई तकनीक। मशीन के अंदर जो चीज़ है वो बेतरतीब बिछे महीन रेशों की एक चादर है — आम तौर पर बोरोसिलिकेट काँच, कभी-कभी स्पन पॉलीप्रोपाइलीन — कुछ मिलीमीटर मोटी बुनी हुई और गहरी परतों में मोड़ी हुई, ताकि उसका बड़ा क्षेत्रफल छोटे डिब्बे में समा जाए। HEPA शब्द सिर्फ़ यह बताता है कि उस चादर ने टेस्ट बेंच पर कैसा प्रदर्शन किया, और कुछ नहीं।

यह फ़र्क़ असली काम करता है। एक ही रोल से कटे दो एलिमेंट अलग-अलग क्लास पा सकते हैं, इस पर कि उन्हें कितनी सघनता से बुना गया और परतों के पैक को फ़्रेम में कितनी सावधानी से जमाया गया। और कोई मशीन HEPA शब्द लिए घूम सकती है बिना यह बताए कि उसका एलिमेंट किस क्लास पर जाँचा गया था, अगर जाँचा भी गया था। यहाँ की बारह एयर प्यूरीफायर में से चार ठीक यही करती हैं।

शुरू में ही यह कह देना भी ज़रूरी है कि वो चादर क्या नहीं कर सकती। रेशों वाला फ़िल्टर कण पकड़ता है। गैसें उसमें से वैसे ही निकल जाती हैं जैसे हवा, क्योंकि गैस का एक अणु नैनोमीटर के कुछ दसवें हिस्से भर चौड़ा होता है — यानी उस सबसे छोटे कण से भी क़रीब हज़ार गुना छोटा जिस पर फ़िल्टर जाँचा जाता है। फ़ॉर्मल्डिहाइड, सॉल्वेंट के वाष्प और रसोई की गंध गैसें हैं, और उन्हें हटाना एक अलग सामग्री का अलग काम है। उसकी अपनी अलग गाइड है ।

यह दावा आपको सौ फ़ोरम और अच्छी-ख़ासी प्रोडक्ट लिस्टिंग पर मिलेगा: "HEPA 0.3 माइक्रोन से छोटा कुछ नहीं पकड़ सकता।" एयर प्यूरीफायर के बारे में यह सबसे ज़्यादा कही जाने वाली बात है और यह सीधे-सीधे ग़लत है। दिलचस्प तरीक़े से ग़लत भी है, क्योंकि यह सबसे मुश्किल मामले को सीमा समझ बैठती है।

फ़िल्टर की दक्षता को कण के आकार के ख़िलाफ़ खींचिए तो आपको सीढ़ी नहीं मिलती, जिसमें किसी हद के ऊपर सब पकड़ा जाए और नीचे सब निकल जाए। आपको U जैसा वक्र मिलता है — या कहिए, पार भेजने में एक उल्टा कूबड़। दक्षता बड़े कणों पर बहुत ऊँची है, क़रीब 0.1 से 0.3 माइक्रोन के बीच कहीं न्यूनतम पर गिरती है, और फिर सबसे छोटे कणों के लिए वापस बहुत ऊँची चढ़ जाती है। उस वक्र की तली को most-penetrating particle size कहते हैं, यानी MPPS, और आम HEPA मीडिया पर आम रफ़्तार पर वो क़रीब 0.3 µm पर बैठती है।

दक्षता को 0.3 µm पर बताने का रिवाज़ इसीलिए है कि यही सबसे बुरा मामला है। 5 µm पर लिया गया आँकड़ा ख़ुशनुमा और बेकार होता; MPPS पर लिया गया आँकड़ा आपको बता देता है कि बाक़ी सब इससे बेहतर है। जब किसी एलिमेंट को 99.95 प्रतिशत रेट किया जाता है, तो वो उसके प्रदर्शन की ज़मीन है, छत नहीं।

व्यावहारिक नतीजा बड़ा है। MPPS पर 99.95 प्रतिशत रेट किया गया एलिमेंट 0.01 से 0.05 µm के कणों के ख़िलाफ़ आम तौर पर 99.99 प्रतिशत से बेहतर होता है — यानी वो रेंज जिसमें ताज़ा दहन की कालिख, रसोई के नैनो-कण और ट्रैफ़िक के अल्ट्राफ़ाइन कण आते हैं। लोग सबसे ज़्यादा फ़िक्र इन्हीं कणों की करते हैं, और फ़िल्टर इन्हीं को सबसे आसानी से संभालता है। वजह क़िस्मत नहीं है। वजह यह है कि वहाँ एक अलग भौतिक तंत्र काम संभाल लेता है।

पूरे वक्र की कुंजी यह है कि HEPA की चादर छलनी नहीं है। उसके रेशों के बीच की झिरियाँ आम तौर पर दसियों माइक्रोन चौड़ी होती हैं — उनमें से गुज़रते कणों के मुक़ाबले विशाल। अगर फ़िल्टरेशन छानकर होता, तो HEPA फ़िल्टर 10 µm से नीचे कुछ भी नहीं रोक पाता और यह श्रेणी होती ही नहीं। वो काम इस तरह करता है कि कण को किसी रेशे से छुआ देता है, और छूते ही कण चिपक जाता है और चिपका रह जाता है। ऐसा होने के तीन तरीक़े हैं, और हर तरीक़ा अलग आकार के हक़ में है।

डिफ़्यूज़न वाली बात लोगों को हैरान करती है, इसलिए उस पर अलग से एक वाक्य बनता है। 0.02 µm के कण का द्रव्यमान इतना कम होता है कि उससे टकराते हवा के अलग-अलग अणु भी उसे महसूस होने लायक़ धक्के देते हैं। चिकनी धारा पर सरकने की जगह वो हिचकोले खाता है — ब्राउनियन गति — और जितना छोटा होता है उतने ज़ोर से हिचकोले खाता है। हिचकोले खाता कण फ़िल्टर पार करते हुए अपने व्यास से कहीं ज़्यादा जगह छानता चलता है, इसलिए जैसे-जैसे वो छोटा होता है रेशे से छू जाने की उसकी संभावना तेज़ी से बढ़ती है। क़रीब 0.1 µm से नीचे, छोटा होने का मतलब पकड़ना आसान होना है।

अब U वक्र ख़ुद को समझा देता है। 1 µm से ऊपर टक्कर काम कर रही है और लगभग कुछ पार नहीं जाता। 0.1 µm से नीचे डिफ़्यूज़न काम कर रहा है और लगभग कुछ पार नहीं जाता। बीच में एक पट्टी है जहाँ कण इतना हल्का है कि जड़त्व से धारा नहीं छोड़ सकता और इतना भारी है कि डिफ़्यूज़न से भटक नहीं सकता, इसलिए वो हवा के साथ बहता चला जाता है और उसके पकड़े जाने का इकलौता मौक़ा इंटरसेप्शन है। वही पट्टी MPPS है, और रेटिंग वहीं ली जाती है।

आजकल के बहुत से मीडिया में इनके साथ एक चौथा तंत्र भी बैठता है: रेशों में पकाया गया स्थिरवैद्युत आवेश, जो उन कणों को खींच लेता है जो वरना निकल जाते। इससे हवा के उसी प्रतिरोध पर दक्षता बढ़ जाती है, और इसी तरह चार्ज किए गए मीडिया एक साथ असरदार और शांत रह पाते हैं। यह आवेश फीका भी पड़ता है — धूल से, रसोई के चिकने कणों से, और पानी से। आख़िरी वजह से ही HEPA एलिमेंट को कभी धोइए मत, जब तक बनाने वाला ख़ुद न कहे कि वो धोने लायक़ है। यह बात चलने के ख़र्च में दोबारा आती है।

अगर आपको ऐसा ग्रेड चाहिए जिसके पीछे मार्केटिंग विभाग नहीं, एक परिभाषा हो, तो EN 1822 की क्लास ढूँढिए। EN 1822 उच्च-दक्षता वाले फ़िल्टर एलिमेंट के लिए यूरोपीय स्टैंडर्ड है, और उसकी सबसे बड़ी ख़ूबी ठीक वही है जिसकी तरफ़ यह गाइड बढ़ रही थी: वो तय करता है कि दक्षता उसी मीडिया की अपनी MPPS पर नापी जाए, जो उसी फ़िल्टर के लिए निकाली गई हो, मान न ली गई हो।

हर HEPA पंक्ति के दो आँकड़े हैं — समाकलित मान, यानी पूरे एलिमेंट का उसकी सतह पर औसत, और स्थानीय मान, यानी सबसे ख़राब नतीजा जो तब मिलता है जब एक प्रोब उस सतह पर घुमाकर किसी पिनहोल, ख़राब सीवन या दबी हुई परत की तलाश करता है। एलिमेंट H13 तभी पाता है जब वो दोनों में पास हो, इसीलिए क्लास एक बने हुए एलिमेंट का वर्णन है, काग़ज़ की किसी क़िस्म का नहीं।

उत्तरी अमेरिका में चलन अलग है — वहाँ "HEPA" का आम तौर पर मतलब है 0.3 µm पर 99.97 प्रतिशत, जो H13 और H14 के बीच बैठता है और चूँकि ऐसे ज़्यादातर मीडिया की MPPS 0.3 µm के पास ही होती है, नतीजा लगभग वहीं पहुँचता है। इनमें से कोई भी चलन पूरी मशीन के बारे में दावा नहीं है। दोनों एलिमेंट को रेट करते हैं।

True HEPA नाम का कोई स्टैंडर्ड है ही नहीं। यह वाक्यांश असली फ़िल्टरों को उन "HEPA-type" और "99 प्रतिशत HEPA" मीडिया से अलग करने के लिए गढ़ा गया था जो तब उगे जब यह शब्द मशीनें बिकवाने लगा — और अब वो ख़ुद डिब्बों पर ऐसे छपता है जैसे कोई ग्रेड हो। है नहीं। "HEPA-type" उससे भी बुरा है — यह ऐसा वाक्यांश है जो टेस्ट के बिना शब्द उधार लेने के लिए बना है, और वो E11 या उससे नीचे के एलिमेंट पर भी बैठ सकता है।

इस पर आपको यक़ीन करने की ज़रूरत नहीं, क्योंकि यह लिस्ट ही सबूत है। बारह एयर प्यूरीफायर, और उनके बीच एक ही बात कहने के आठ अलग तरीक़े।

गिनिए तो तस्वीर साफ़ है। बारह में से सात मशीनें H13 बताती हैं, चार अलग वर्तनियों में। एक H14 बताती है। बाक़ी चार कोई क्लास बताती ही नहीं — वो HEPA कहती हैं, या True HEPA, या कोई ट्रेडमार्क। तीन अलग निर्माताओं ने लगभग निश्चित रूप से एक ही क्लास तीन अलग तरीक़ों से लिखी है, और इस पूरी शृंखला में किसी को यह अजीब नहीं लगा, क्योंकि वो स्ट्रिंग डेटा नहीं, विज्ञापन की भाषा है।

HEPA एलिमेंट हवा के बहाव का विरोध करता है। यह उसकी बनावट में है: रेशों की वही सघन बुनाई जो कणों को रेशों से टकराती है, हवा को भी निकलने के लिए मेहनत कराती है। हवा, पानी और बिजली की तरह, सबसे कम प्रतिरोध वाला रास्ता लेती है, और एलिमेंट जानबूझकर उस डिब्बे की सबसे प्रतिरोधी चीज़ है। कोई भी झिरी — ढंग से न बैठा गैस्केट, टेढ़ा प्लास्टिक दरवाज़ा, केबल का छेद, कभी सील न की गई सीवन — कहीं कम प्रतिरोध वाला रास्ता है, और हवा का एक अनुपात से कहीं बड़ा हिस्सा वही रास्ता ढूँढ लेगा। सील किया हुआ फ़िल्टर रास्ता वो स्पेसिफ़िकेशन है जो कहता है कि ऐसी कोई झिरी नहीं है: एलिमेंट एक लगातार गैस्केट पर कसकर दबा है, इसलिए गंदी तरफ़ से साफ़ तरफ़ जाने का इकलौता रास्ता मीडिया के आर-पार है।

हिसाब निर्मम है, और एक बार कर लेना चाहिए। मान लीजिए किसी मशीन में असली H14 एलिमेंट है, 99.995 प्रतिशत असरदार, पर हवा का एक प्रतिशत उसके किनारे से फिसल जाता है। वो एक प्रतिशत साफ़ तरफ़ बिना छुए पहुँचता है। बाक़ी 99 प्रतिशत अपने 99.995 प्रतिशत कण गँवाकर पहुँचता है। कुल रिसाव हुआ 0.01 और उसमें एक नगण्य बचा-खुचा हिस्सा, यानी पूरी मशीन क़रीब 99 प्रतिशत असरदार है — अपने एलिमेंट से पाँच सौ गुना ज़्यादा रिसाऊ, और उस साधारण H13 से भी बदतर जो बिल्कुल न रिसने वाली बॉडी में बैठा हो।

यह आप घर पर नाप नहीं सकते, पर इसके निशान देख सकते हैं। क्या फ़िल्टर वाला दरवाज़ा एक साफ़ दबाव के साथ बंद होता है, या बस क्लिप हो जाता है? क्या पुराना एलिमेंट निकालने पर उसके किनारे पर धूल की साफ़ लकीर बनी होती है, जो बताए कि सील कहाँ थी? क्या एक महीना चलने के बाद साफ़-हवा वाली जाली पर धूल बैठती है? यहाँ की बारह पंक्तियों में सिर्फ़ एक सीलिंग का ज़िक्र करती है, "HEPA H13 (sealed)" स्ट्रिंग में। बाक़ी ग्यारह की ख़ामोशी रिसाव का सबूत नहीं है — वो इस बात का सबूत है कि किसी से यह सवाल पूछा ही नहीं जा रहा।

दो हज़ार शब्द ग्रेड पर ख़र्च करने के बाद, ईमानदार निष्कर्ष यह है: घर में ग्रेड कम महत्व वाला नंबर है। एक बार में फ़िल्टर होने की दक्षता तय करती है कि अंदर जाते कणों का कितना हिस्सा दूसरी तरफ़ निकलता है। कमरे की सांद्रता इस बात से तय होती है कि कमरे की कितनी हवा हर घंटे मशीन से गुज़रती है — यानी हवा का बहाव, दक्षता नहीं।

दोनों लीवर की तुलना उन्हीं आकारों पर कीजिए जिन पर यह लिस्ट फैली है। H13 से H14 पर जाने से एक बार की दक्षता 99.95 से 99.995 प्रतिशत हो जाती है। यहाँ की सबसे धीमी मशीन से सबसे तेज़ पर जाने से 240 m³/h से 600 m³/h हो जाता है, यानी हर घंटे फ़िल्टर से ढाई गुना हवा। 99.95 प्रतिशत पर आउटलेट से निकलती हवा वैसे ही असरदार रूप से साफ़ है; अड़चन पूरी तरह यह है कि कमरे की हवा वहाँ तक कितनी जल्दी पहुँचती है। CADR और कमरे का साइज़ इसी के बारे में है, और यही वो नंबर है जिसे सबसे पहले ठीक करना चाहिए।

इससे यह भी पता चलता है कि फ़ाइंडर ग्रेड का क्या करता है। एलर्जी वाले रास्ते पर एयर फ़ाइंडर हर उस मशीन को अंक देता है जिसकी ग्रेड स्ट्रिंग में HEPA, H13 या H14 आता है — जो, जैसा ऊपर की टेबल दिखाती है, बारहों हैं। ग्रेड स्ट्रिंग यहाँ कुछ भी अलग नहीं करती, और करने का दावा भी नहीं कर रही। रैंकिंग आपके कमरे के मुक़ाबले कवरेज, CADR, 22 dB से 35 dB के बीच स्लीप-मोड की आवाज़, आपको ऐप चाहिए या नहीं, आपका बजट, और फ़िल्टर-ख़र्च बैंड — इन पर होती है।

अगर आप इस फ़ैसले के आख़िर में नहीं, शुरुआत में हैं, तो एयर प्यूरीफायर कैसे चुनें ग्रेड को उन चार-पाँच चीज़ों के बीच उसकी सही जगह पर रख देती है जो ख़रीद तय करती हैं — और चलने का ख़र्च बताती है कि उस एलिमेंट को अगले तीन साल खिलाते रहना आपको कितने का पड़ेगा।