Все про вугілля для акваріума
Вугілля для акваріума
Акваріумний вугілля застосовується для фізичної адсорбції "забруднень" в акваріумі. Його можна застосовувати у всіх типах акваріумах: морський, прісноводний, прісноводний травник.
Безумовно, в кожному такому акваріумі потрібно враховувати особливості і властивості вугілля. Відносно акваріумів з рослинами, на нашому форумі є окрема тема про застосування вугілля в травнику - тут. Решта особливості і властивості вугілля для акваріума, ви можете дізнатися з цитованого нижче уривка книги С.Спотта «Зміст риб в замкнутих системах».
Але перед цим, звернемо вашу увагу на основні моменти:
1. Перед використанням акваріумний вугілля потрібно промивати, щоб позбутися від суспензії. Інакше вся «чорна пил» потрапить в акваріум.
2. Вибирайте якісне вугілля, великої, чи не піщаної фракції. Наприклад, від компанії Laguna або Tetra. У будь-якому випадку, не рекомендуємо використовувати дешеве вугілля. Пов`язано це з його властивостями. Дешеве вугілля менш ефективний і недовговічний.
3. Термін служби активованого аквариумного вугілля встановити не можливо. Оскільки це значення залежить від багатьох індивідуальних чинників акваріума і властивостей конкретно взятого адсорбенту. Середній термін використання вугілля коливається в межах 2 тижні - 1 місяць. Якщо ви використовує вугілля після лікування риб - для витяжки ліків, рекомендується його видаляти відразу після того, як ліки були повністю виведені, приблизно, через 3-7 дня.
Вугілля для акваріума Laguna
Очищення води активним вугіллям
Деякі компоненти розчиненої органічної речовини (POB) можуть бути вилучені з акваріумний води активним вугіллям. Активний вугілля готують в два етапи. Перший етап - випал, під час якого такі углеродсодержащие матеріали, як вугілля, кістки тварин, деревину або шкаралупу горіхів, нагрівають до червоного розжарювання (близько 600 С) для видалення вуглеводнів. Щоб уникнути повного згоряння випал виробляють фактично без доступу повітря. Наступний етап - активація. Випал повторюють на цей раз при температурі 900 С в присутності окисляє газу. Цей газ створює внутрішню пористу поверхню вугілля, на якій згодом будуть осідати витягнуті з води РОР (рис. 3.2). При видаленні адсорбата з рідкого середовища розмір пір, як правило, не має великого значення (Tchobanoglous, 1972).
Вугілля для акваріума МЕДОС vladox
Застосовують гранульований або порошкоподібний активоване вугілля. Хоча порошкоподібний вугілля має велику зв`язує поверхню, він незручний в експлуатації і відносно дорогий, тому в подальшому розглядається в основному гранульований вугілля. Гранульований називають активне вугілля (ГАУ) з частками розміром більше 0,1 мм (Tchobanoglous, 1972).
Фактори, що впливають на ефективність адсорбції. Ефективність адсорбції розчиненої органічної речовини на ГАУ залежить від декількох факторів, найважливішими з яких є массоперенос адсорбата в гранули вугілля, тривалість контакту, концентрація і походження адсорбата, розмір гранул, площа поверхні пор і однорідність фракцій активного вугілля, наявність органічної плівки на поверхні гранул. Температуру і рН як фактори, що впливають на адсорбцію, можна не враховувати, оскільки в акваріумах вони повинні підтримуватися у вузькому діапазоні, що забезпечує нормальну життєдіяльність тварин і рослин. З цих двох факторів рН, мабуть, важливіше. Морріс і Вебер (Morris and Weber, 1964) відзначали, що адсорбційна рівновага не піддається впливу коливань температури води, особливо в діапазоні, характерному для природних вод.
Чобаноглоус (Tchobanoglous, 1972) виділяв в процесі адсорбції три самостійні етапи: перенесення адсорбата шар води і біологічну плівку, навколишнє адсорбент, проникнення в пори ГАУ, утворення хімічних зв`язків між молекулами адсорбата і активованого вугілля. Перші два етапи залежать від тривалості контакту, третій відбувається миттєво. Таким чином, молекулярний массоперенос лімітується першими двома етапами (рис. 3.3) .
Тривалість контакту між водою, що містить РОР, і активним вугіллям має принципове значення. Якщо тривалість контакту дуже мала, масопереносу не відбувається. Збільшення тривалості контакту досягається подовженням контактної колонки або зменшенням витрат води через контрактор.
Швидкість адсорбції частково змінюється як корінь квадратний з величини концентрації адсорб в розчині (Morris and Weber, 1964).
Отже, з слабо-насиченого розчину за одиницю часу витягується більше адсорбата аж до видалення слідів РОР з розчину. Проте швидкість адсорбції зростає зі збільшенням концентрації забруднювача в розчині, але ця залежність носить нелінійний характер. Морріс і Вебер (1964) виявили також, що великі молекули (з великою молекулярною масою) осідають повільніше, ніж дрібні. Більш того, конфігурація молекул впливала на швидкість їх осадження: молекули з сильно розгалуженим ланцюгом адсорбувати повільніше, ніж молекули з подібною молекулярною масою, але більш компактні за структурою.
Швидкість адсорбції частково змінюється як квадрат діаметра окремих гранул активного вугілля (Morris and Weber, 1964). Як уже зазначалося, швидкість дифузії органічних молекул на кордоні води і активного вугілля обмежена массопереносом в пори адсорбенту. У свою чергу розміри гранул активного вугілля впливають на швидкість массопереноса- на більш дрібних частинках витяг РОР з води відбувається швидше. Разом з тим подрібнення великих гранул активного вугілля, хоча і створює додаткові пори, не призводить до відчутного збільшення швидкості адсорбції (Morris and Weber, 1964).
Площа поверхні пір ГАУ може бути виражена в загальному вигляді мелассового, фенольним або йодним числом. Молекули кожного з цих хімічних речовин мають різний розмір, і ступінь, з якою воно може бути адсорбувати, залежить від числа пір певного розміру на поверхні гранул активного вугілля. Молекули йоду як найдрібніші дають уявлення про загальну площу поверхні пір. Мелассового число характеризує число великих пір, а фенольное - проміжних за величиною пір. Иодное, мелассового і фенольное число дозволяють приблизно судити про потенційну адсорбційної здатності активного вугілля даного сорту. Однак Сонтімер (Sontheimer, 1974), відчуваючи ГАУ трьох сортів в дослідах з видалення загального органічного вуглецю з скидних вод, що не виявив певній залежності адсорбційної ємності гранул ні від фенольного числа, ні від площі поверхні пор.
Останній фактор, що визначає швидкість адсорбціі- це утворення органічної плівки. Гранули, поміщені в воду, дуже швидко покриваються плівкою слизу, що виробляється бактеріями. З одного боку, вона перешкоджає проникненню в ГАУ важких молекул РОР (NcCreary and Snceyink, 1977), з іншого - забезпечує видалення РОР з води, після того як фізична адсорбційна здатність колонки з гранульованим вугіллям вичерпана (Maqsood and Benedek, 1977). Останній процес обумовлений тривалістю гетеротрофних бактерій, що населяють слиз.
Пристрій ГАУ-контакторів. Гранули активного вугілля зазвичай поміщають в окремий контейнер, так званий контактор. Засинання гранул прямо на фільтрувальний шар незручно, так як відпрацьовані гранули необхідно періодично відокремлювати від гравію і видаляти з акваріума. У невеликих акваріумах в якості контактора можна використовувати стандартний кутовий фільтр з ерліфтом. Для захисту гранул активного вугілля від слизу поверх них укладають щільний шар скловати.
Для великих акваріумів контактор можна виготовити з відрізка поліхлорвінілової трубки (рис. 3.4). Для зручності на обох кінцях контакторной трубки робиться різьблення і нагвинчують знімні перехідні муфти. На вихідному кінці трубки щоб уникнути винесення частинок вугілля в ерліфт встановлюють пористу пластинку, шматочок капронової сита або пробку з скловати. До вихідного кінця контакторной трубки приєднують гнучкий шланг з наконечником, забезпеченим краном. У схему включений перепускний клапан (рис. 3.5), щоб воду можна було пустити через біологічний фільтр, коли контактор відключений для перезарядки. В ідеалі контактор слід встановлювати відразу за біологічним фільтром (рис. 3.6). В результаті гетеротрофних окислювальних процесів багато компонентів РОР минерализуются, що знижує навантаження на активний вугілля і продовжує термін його служби.
Контактори, показані на рис. 3.4 і 3.6, замінюються після перемикання струму води назад в акваріум, потім від`єднуються передня і задня муфти. Ця процедура полегшується, якщо замість жорстких поліхлорвінілових трубок застосовуються гнучкі з`єднувальні шланги. Відпрацьований ГАУ замінюють новим, попередньо промитим в чистій водопровідній воді для видалення пилу. Щоб уникнути просочування води в зчленуваннях нарізні кінці обертають тефлоновим стрічкою.
ГАУ-контактори для дуже великих акваріумів можна виготовити з 200-літрової сталевий бочки з кришкою (рис. 3.7). Для захисту від корозії внутрішні поверхні бака і кришки покривають двома шарами епоксидної фарби. У стінці бочки висвердлюють два отвори (діаметром 2,54 см): одне зверху, інше знизу. В отвори вставляють нарізні поліхлорвінілові фланці діаметром 2,54 см і закріплюють їх зсередини разом з ущільнювальною шайбою болтами з нержавіючої сталі, на зовнішні кінці фланців нагвинчують гнучкі поліхлорвінілові шланги. Якщо на внутрішній кінець фланця натягнути пластикову сітку, відпадає необхідність влаштування плати, як це робиться в гравійному фільтрі. Сітка запобігає засмоктування ерліфтом частинок активного вугілля в акваріум. Вода повинна подаватися в контур по обхідному шляху через фільтр, як показано на рис. 3.5. Бочка заповнюється на 3/4 промитим ГАУ. Однієї заправки вистачає для очищення 4000л. акваріумний води.
Для очищення великих акваріальной систем потрібно контактор з механічними насосами. Для цих цілей придатні також більшість піщаних фільтрів високого тиску. Замість піску і гравію ці установки наповнюють активним вугіллям. Фільтр доцільно забезпечити знімною кришкою, так як активне вугілля необхідно періодично міняти (рис. 3.8).
активний вугілля. Адсорбційна здатність активного вугілля в міру експлуатації поступово знижується, і в кінці кінців матеріал доводиться замінювати або відновлювати. В іншому випадку виникає десорбція, а розчинені органічні речовини з пір адсорбенту знову переходять в розчин. Реактивация передбачає випал гранул вугілля при високій температурі під тиском. Однак навіть при такому режимі розкриваються тільки найбільші пори (Joyce and Sukenik, 1964), тому з кожної реактивацией адсорбційна здатність гранул знижується і, мабуть, вона ніколи не досягає вихідного значення.
Рекомендується брати 1 г гранул на 1 л акваріумний води і повністю замінювати адсорбент кожні 2 міс. Мінералізація розчинених органічних речовин гетеротрофних бактеріями, що поселяються на поверхні гранул, створює враження, що адсорбент ще працює, хоча насправді його адсорбційна здатність вже вичерпана (Naqsood and Benedek, 1977). Єдиний спосіб, що дозволяє зареєструвати початок десорбції, - постійно стежити за вмістом загального органічного вуглецю (окисляемостью) в виходить з адсорбційної колонки воді.
