Очистка воды активированным углем, является самым древним способом. Он используется как для предварительной очистки водопроводной воды в магистральных фильтрах, так и непосредственно аквариумной воды внутренними и внешними фильтрами с угольными наполнителями.
Как работает активированный уголь
На границе поверхности активированного угля действуют силы притяжения. Эти силы влияют на молекулы и атомы, находящиеся поблизости, которые в свою очередь притягиваются к твёрдой поверхности угля. Этот процесс называется адсорбцией.
Есть ещё одно явление – абсорбция. Это впитывание, полное поглощение вещества, чего активированный уголь делать не может, а лишь «работает» своей активной поверхностью.
Чем крупнее угольные гранулы, тем менее эффективно «работают» внутренние поры. Качество адсорбции снижается.
Сила притяжения довольно велика и возрастает при увеличении площади поверхности.
Если масштабировать это явление, то можно увидеть его визуально. Небольшая лодка на водной поверхности непременно будет притянута огромным морским лайнером с большей площадью поверхности. Соринки на поверхности воды будут притянуты стенками кастрюли или таза.
Как активируют уголь
Активируют уголь перегретым паром высокой температуры. При такой обработке угольные зёрна вспучиваются, в них появляется множество пор.
Примером такого вспучивания, может служить попкорн или воздушный рис. Кукурузные зёрна, помещённые в микроволновую печь, под действием пара от вскипевшей внутри влаги, вспучиваются, раскрываются и увеличиваются в объёме.
Поры в угле соответственно отделены друг от друга перегородками (перепонками), иначе они не были бы порами. Сумма площадей перегородок является активной рабочей поверхностью активированного угля. Её также именуют экстремально большой поверхностью в малом объёме.
Применение активированного угля
Активированный уголь удаляет из воды только некоторые окислители и органические вещества.
С органическими веществами боле менее понятно. Сложные, «многоветвистые» органические молекулы, не могут быть разложены бактериями. Их присутствие в воде аквариума определяется её цветностью (янтарный или коричневатый оттенок). С такими загрязнителями активированный уголь легко справляется.
Окислителями, присутствующими в воде могут быть: хлор, озон, нитраты. Хлор и озон уголь успешно адсорбирует.
Хлор, как известно, используется для обеззараживания водопроводной воды. Использование картриджей с активированным углем в магистральных фильтрах, позволяет избавиться от хлора.
В установках обратного осмоса уголь используют в последней ступени предварительной очистки перед самой мембраной. Здесь уголь выполняет две важные функции. Удаление хлора, который губительно влияет на материал мембраны и удаление органики.
Не удалённая органика может откладываться на поверхности мембраны, что способствует размножению бактерий и появление слизи, которая в свою очередь снижает производительность мембраны и её ресурс.
Озон часто используют для разложения органики и снижения бактериального фона в аквариумной воде. Не вдаваясь в технические подробности устройств, предназначенных для растворения озона в воде, назовём это устройство просто реактор. В реакторе озон растворился, выполнил свою работу, а затем удаляется угольным фильтром из воды, чтобы исключить его попадание в аквариум.
А вот с нитратами активированный уголь не справляется.
Между тем если учесть, что органика – это первый, а нитраты последний продукт в цепочке превращений азотного цикла (анаэробные превращения не рассматриваются), и если уголь хорошо удаляет органику из аквариумной воды, то условий для накопления в аквариуме большого количества нитратов нет.
В аквариумах с растениями активированный уголь может быть вреден. Он частично удалит из аквариумной воды некоторые питательные элементы, необходимые для питания растений. Это приведёт к дисбалансу и растения станут «голодать».
В малявочниках он будет полезен, так как в таких аквариумах не стоит задача установления азотного цикла. Все загрязнения выводятся частыми подменами воды. Использование в малявочниках фильтров с углем сокращает количество подмен и соответственно трудозатраты.
В некоторых внутренних фильтрах конструктивно предусмотрены контейнеры для активированного угля. Именно такие фильтры и стоит использовать в аквариумах. Однако будьте внимательны, если вместе с фильтром в упаковке обнаружите уголь. Он не всегда бывает активированным.
Как определить, что уголь не активирован
Не всё что продаётся в зоомагазине нужно приобретать для своего аквариума. Активированный уголь не исключение. Недобросовестные производители сбывают уголь не активированный. Выглядеть он может привлекательно в виде гранул цилиндрической формы, однако совершенно бесполезным для аквариума продуктом.
Определяется активированный уголь просто. Гранулы или зёрна должны быть лёгкими, не издавать звенящего звука при пересыпании. Активированный уголь будет издавать шуршащий звук, а не активированный – звенящий.
Ещё одно свойство активированного угля стоит отметить. Гранулы или зёрна должны быть достаточно прочными, чтобы не распадаться на мелкие крошки, которые будут расплываться по всему аквариуму (малявочнику).
Угольная пыль, как правило, всё-таки присутствует в некотором количестве. Удалить её нужно простым промыванием угля через сито.
Применяйте активированный уголь в своём аквариумном хозяйстве. Исключением могут быть только аквариумы с растениями. Желаю всем успехов в нашем интересном хобби.