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.
Активированный уголь получается из обычного угля, дерева и других материалов, включая экзотические материалы, как бамбук и кожура кокосовых орехов. Вначале он нагревается до высокой температуры в отсутствие воздуха, затем активируется при еще более высокой температуре, до 1000С и выше 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.
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.