Активированный уголь и его применение в аквариуме
Активированный уголь (активный уголь, карболен) — вещество, которое получают из органических материалов (древесины, кости, сахара, крови, ореховой скорлупы) путём пропитывания раствором хлорида цинка(II) или карбоната калия и последующего нагревания его до 1000 Со при недостатке кислорода. Затем полученное вещество активируется при еще более высокой температуре в присутствие пара, воздуха и т.д. В результате получается крайне пористый материал. В процессе изготовления он может промываться в различных веществах, кислотах и т.д. Содержит огромное количество пор и поэтому обладает очень большой поверхностью, вследствие чего обладает высокой адсорбцией, т.е. способностью поглощения различных веществ и связыванию их со своей поверхностью. Один грамм активированного угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м2. Применяют для очистки, разделения и извлечения различных веществ.
Очень часто начинающие аквариумисты слышат о крайней необходимости (или ужасном вреде) использования активированного угля в аквариумах. По этому поводу не одно поколение аквариумистов ломало копья в длительных спорах и на сегодня средневзвешенный результат выглядит так.
Плюсы. АУ поглощает:
- соли тяжелых металлов;
- органические соединения (в том числе и органические радикалы, токсины, красители, медикаменты);
- некоторые химически активные элементы (озон, хлор и т.п.).
Минусы:
- поглощает микроэлементы (в виде хелатов), необходимые для роста растений;
- не поглощает аммоний, нитриты, нитраты (хотя это и есть в рекламе АУ);
- имеет ограниченную емкость - накопив некоторое количество вредной бяки, перестанет работать без предупреждения и начнет отдавать ее обратно;
- имеет пористую структуру, т.е. его надо ставить после предварительной механической очистки воды иначе быстро забивается органикой.
Учитывая это большинство специалистов сходится в том, что АУ не надо юзать постоянно, а применять только по показаниям - "как доктор прописал":
- когда надо быстро убрать из воды лекарство после окончания лечения;
- когда в аквариум случайно (например при подмене воды) попало что-то крайне вредное для рыб и они приготовились склеить плавники;
- когда надо быстро подготовить воду для нереста и нет уверенности в чистоте воды из крана.
Так как емкость АУ ограничена, 1 порцию рекомендуют использовать недолго - недели две. Емкость с АУ должна быть ПОСЛЕ механического фильтра. АУ надо использовать специальный, аквариумный. НЕЛЬЗЯ использовать аптечный АУ (мелкодисперсный - в воде таблетка быстро распадается на мельчайшую муть, которая забивает фильтр, кроме того в таблетках есть добавки - крахмал, который не нужен в аквариуме), АУ из противогаза/бытового фильтра (пропитан разной бякой, которая в лучшем случае приведет к скачку фосфатов в банке - расплодятся водоросли, в худшем - все рыбы и растения помрут).
Активированный уголь является одним из наиболее распространенным наполнителем для фильтров и используется для химической фильтрации (как и всякий наполнитель, он является также и средой для заселения бактерий, осуществляющих био-фильтрацию, но при этом эффективность угля, как химического фильтра снижается, из-за того, что поры оказываются забитыми). Активированный уголь имеет большое количество микроскопических пор и, за счет этого, поглощает (абсорбирует и адсорбирует) органические молекулы из воды. Особенно эффективен он для фильтрации органики, которая придает воде желтоватый цвет, запах и т.д. Также эффективен он и для удаления тяжелых металлов из воды, хлора из воды при осмотической фильтрации. Активированный уголь не удаляет аммиак/аммоний, нитраты и фосфаты из воды - для этого нужны другие наполнители (например, цеолит). Способность удалять те или иные вещества зависит от типа угля, размеров пор и т.д.
Эффективность активированного угля в аквариуме зависит от многих факторов:
-Типа используемого угля - старайтесь использовать хороший уголь, предназначенный для аквариума. Уголь, используемый для очистки газов, приготовляется другим способом, чем уголь используемый для очистки воды и имеет другие характеристики. Старайтесь избегать использовать уголь из питьевых фильтров. Уголь, используемый для питьевых фильтров, промывается в фосфатосодержащих кислотах. Он имеет низкое значение рН (для подавления роста бактерий в нем - вам вряд ли нужна колония бактерий в питьевом фильтре), поэтому будет "подкислять" воду и выделять фосфаты, которые способствуют росту водорослей.
-Типа удаляемых веществ и скорости течения воды - молекулы различного размера удаляются с разной эффективностью (мелкие молекулы быстрее). Скорость очистки воды зависит от концентрации удаляемого вещества - при большой концентрации удаление происходит быстрее, но для удаления меньшего количества необходимо меньшее время. Чем медленнее течение воды через уголь, тем больше время контакта и тем эффективнее удаление. С другой стороны, в замкнутой системе вода проходит неоднократно через фильтр.
-Размеров частиц угля и пористости - эффективность зависит от соотношения объема пор к объему угля. Чем больше пор, тем более эффективен уголь.
-Времени нахождения угля в фильтре - по мере использования, эффективность угля уменьшается из-за того, что поры забиваются. С другой стороны, нарастаемая на угле бактериальная и органическая пленки также уменьшают эффективность фильтрации. Поэтому уголь (равно как и остальные наполнители для фильтра) надо регулярно промывать и менять. Старайтесь использовать механический фильтр перед углем, чтобы отфильтровывать крупные частицы. Не оставляйте долго уголь в аквариуме. особенно при фильтрации ядовитых веществ, антибиотиков, применяемых для лечения рыб. Хотя это случается и редко, уголь может начать выделять в воду поглощенные ранее вещества.
Как выбрать хороший активированный уголь? Лучше всего покупать специальный уголь, предназначенный для аквариумов. Старайтесь обращать внимание на следующие характеристики:
Частицы должны быть мелкими - около 1-2 мм размером (хотя некоторые фирмы делают и крупнее)
Частицы должны быть твердыми и не блестящими на вид. Если частицы мягкие и блестят - то это скорей всего обычный, не активированный, уголь
Уголь должен быть легким - это означает, что в нем много пор. Частицы должны отталкивать воду и поры наполнены воздухом - в первый момент уголь плавает и если прислушаться, то слышно, как из пор выходит воздух - если уголь тяжелый и тонет, то он не очень хорошего качества.
Уголь не должен содержать большое количество пыли. Она будет всегда, поэтому перед использованием уголь надо промыть в проточной воде. Сколько угля надо класть? Это зависит от того, для каких целей вы его используете. Например, чтобы вода была кристально чистой, его можно использовать в больших количествах и менять чаще (для риф-аквариума A. Thiel рекомендует использовать 250 гр на 50 литров воды и менять раз в месяц - что явно много для обычного пресноводного аквариума). С другой стороны его можно использовать в умеренных количествах (около 5-20 гр на 50 литров) и менять когда вода приобретет желтоватый оттенок, В среднем, хороший аквариумный уголь способен поглощать органику (конечно, при разумном ее количестве в воде - для случая булькающего болота надо принимать другие меры) в течение 2-4 месяцев. Более точных рекомендаций дать нельзя - все зависит от конкретных условий. Если у вас есть неограниченные запасы угля - вы можете менять его часто, если вода приобрела желтоватый оттенок (и вас это беспокоит), то пора менять уголь. Если вы отфильтровали антибиотик после лечения болезни в аквариуме - то надо сменить уголь. Чтобы определить, что вода приобрела желтоватый оттенок, используйте полоску из белого пластика (например, вырезанную из пластиковой банки), часть которой покрашена в желто-коричневый цвет (например, фломастером для нанесения несмываемых надписей и т.д.). Если при погружении в воду граница между белым и желтым не видна, то пора менять уголь.
Несколько слов по поводу восстановления угля. Полностью восстановить его нельзя в домашних условиях. Хотя, если у вас есть печь для нагревания до температуры 1000С без доступа воздуха, то вы можете попробовать. Если уголь использовался не очень долго, то его можно промыть под краном и/или нагреть в духовке - это удалить какое-то количество органики и откроет часть пор. Эффективность такого восстановления сомнительна и для старого угля не имеет смысла - лучше взять новый.
Теперь несколько слов почему не стоит злоупотреблять углем в аквариуме. Обычно новички используют его в фильтре, полагая, что это панацея от всех проблем. Уголь не удаляет наиболее ядовитое вещество в аквариумной воде - аммиак. Конечно, когда на нем поселятся бактерии - они переработают аммиак в процессе био-фильтрации. Но использование для подобных целей дорого. Уголь не удаляет нитраты и фосфаты, которые являются одной из основных проблем появления водорослей в аквариуме. Наоборот, некачественный уголь будет выделять фосфаты. С другой стороны, уголь будет поглощать необходимые для растений удобрения, например, железо, связанное с EDTA (используется для предотвращения быстрого окисления железа) Делая воду кристально прозрачной, уголь замаскирует необходимость смены воды - аквариумист будет полагать, что воду менять не надо, в то время, как нитраты зашкаливают. При регулярной смене воды в аквариуме не должно быть много органики, а если ее много, то надо искать причину - перекармливание рыб в аквариуме и т.д. Желтизна воды - в общем она не особо мешает в разумных пределах, даже наоборот, "Южно-Американский" аквариум, имеет более натуральный вид с чуть желтоватой водой. Рыб это совершенно не беспокоит. Совершенно неразумно класть в фильтр торф для смягчения жесткой воды, который выделяет органику, придающую воде желтоватый цвет и вместе с ним уголь, который будет поглощать эту органику. Уголь стоит денег, которые можно потратить на более полезные вещи.
В итоге можно порекомендовать периодическое использование угля - например, до внесения в аквариум антибиотиков и других медицинских препаратов. При этом удаляется органика, которая снижает эффективность лекарств. При этом хорошо сменить воду в объеме трети-четверти аквариума. Аналогично можно использовать уголь для удаления лекарств после лечения. При эпизодическом использовании угля - следите, чтобы в порах не образовались анаэробные условия.
В фильтре активированный уголь и другие наполнители, включая керамику, хорошо держать в отдельных мешках - тогда их будет удобнее вытаскивать и промывать, Хорошие мешки можно сделать из капроновых чулок - просите ваших подруг и жен поделиться с вами.
Карбонизированная древесина
Активированный каменный уголь
Активированная скорлупа кокосов
Источник: aquascope.ru
