Протеиновый скиммер (флотатор) для аквариума

 

Если Вы когда-нибудь бывали на пляже, у моря в ветреные дни, то могли обратить внимание на пену, пригоняемую на берег морскими волнами. Эта пена – не что иное, как результат воздействия волны, «взбивающей» воздух, воду и определенной полярности растворенные органические соединения. Ветер гонит эту пену к берегу, таким образом, помогая очищению воды. Протеиновое скимирование (пенное фракционирование) в аквариумистике работает тем же самым образом, перемешивая мельчайшие воздушные пузырьки с водой. Удаляя образовавшуюся пену из аквариума, мы избавляемся от протеинов, органических и неорганических соединений, что является чрезвычайно полезным с точки зрения здоровой среды для морских беспозвоночных и рыб.

В отличие от разнообразных методов химической фильтрации только протеиновое скимирование физически удаляет большую часть органических загрязнений прежде, чем эта нежелательная органика начнет разлагаться.

Скимирование существенно снижает нагрузку на биологические фильтры и повышает редокс-потенциал воды.

Протеиновые скимеры, в основном, извлекают растворенные в воде субстанции, хотя электростатическое притяжение к поверхности воздушных пузырьков и густая, устойчивая пена также способны удалять микрочастицы и бактерий.

Перечень веществ, удаляемых скимированием включает аминокислоты, протеины, жиры, углеводороды, фосфаты, жирные кислоты, фенолы, йодиды; металлы, такие как медь, железо, цинк в виде их соединений и комплексонов с протеинами, детритом и хелатами растительного и животного происхождения. Скимер, таким образом, снижает биологическую и химическую потребности в кислороде, а также препятствует образованию и накоплению нитратов. Экспорт органических кислот также способствует поддержанию стабильного уровня рН воды в аквариуме.

Более того, поскольку скимирование удаляет токсичные органические субстанции, выделяемые в воду беспозвоночными (такие как терпены от мягких кораллов) становится возможным содержание разнообразных видов кораллов на ограниченном пространстве — по соседству друг с другом. В дополнение к органическим и неорганическим соединениям, в растворенном виде, протеиновые скимеры удаляют взвешенные в воде твердые микрочастицы, улучшая видимость и способствуя проникновению света во все водные слои.

Скимеры также удаляют бактерий. Была продемонстрирована способность скимера поддерживать на весьма низком уровне количество фекальных бактерий в аква-комплексах с морскими млекопитающими.

При всем вышесказанном, скимеры играют еще одну важную роль для здорового аквариума. Распыляя воздух в воде, скимер помогает поддерживать баланс содержания углекислоты в морской воде с атмосферным углекислым газом, удаляя из воды избыточный диоксид углерода, чем способствует стабилизации уровня рН. Активное перемешивание воды и воздуха также обеспечивает поддержание кислорода в количествах, близких к максимальному насыщению. Благодаря тому, что скимер, прежде всего, удаляет из воды поверхностно-активные вещества (сурфактанты), обычно сконцентрированные в верхних слоях воды, которые покрывая водную поверхность замедляют процессы газообмена, применение протеинового скимирования значительно улучшает газообмен на границе воды-воздух.

 

ТЕОРИЯ ПРОТЕИНОВОГО СКИМИРОВАНИЯ

Если механизм протеинового скимирования достаточно прост, то с точки зрения химических процессов, задействованных в пенообразовании, скимминг представляется чуть более сложным для понимания.

Определенные молекулы в аквариуме притягиваются к поверхностям воздушных пузырьков. Эти молекулы ведут себя так же, как поверхностно-активные вещества (ПАВ). Такие молекулы полярны (заряжены) с одного конца, и не полярны (не заряжены) с другого своего конца. Полярный конец притягивается к молекулам воды (гидрофильный), неполярный же конец отталкивается водой (гидрофобный). Эти поверхностно-активные молекулы притягиваются к поверхностям, где гидрофобный конец молекулы может находиться вне воды, а гидрофильный конец может оставаться в контакте с водой.

Следовательно, воздушные пузырьки обеспечивают прекрасную водно-воздушную контактную среду, к которой легко «прилипают» органические молекулы. Смешивая морскую воду, богатую сурфактантами (поверхностно-активными веществами), с огромным количеством мелких воздушных пузырьков, мы способствуем образованию стабильной пены, которая постепенно поднимаясь кверху, легко может быть собрана и удалена.