Активированный уголь

Активированный уголь используется для химической фильтрации, хотя как и всякий наполнитель, он является также и средой для заселения бактериальной микрофлоры. Одной из основных характеристик активированного угля является пористость — от 600 до 1500 м² на грамм угля. Чем больше пористость, тем продукт лучше, и как правило, дороже. Свое полезное действие активированный уголь оказывает именно благодаря тому, что имеет большое количество микроскопических пор и, за счет этого, поглощает (адсорбирует) органические молекулы из воды. Молекулы различного размера удаляются с разной эффективностью (мелкие молекулы быстрее). Пористая структура углей разнообразна. Небольшие молекулы — например, фенола и хлороформа — сорбируются в самых мелких порах, более крупные молекулы — в порах среднего размера. Большие макропоры служат "транспортными туннелями", по которым молекулы вредных примесей движутся к предназначенным им порам.

Особенно уголь эффективен для фильтрации органики, которая придает воде желтоватый цвет, запах и т.д. Также он эффективен и для удаления хлора. Кроме того, активированный уголь способен адсорбировать фенолы, полициклические ароматические углеводороды, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и некоторые другие органические загрязнения. Распространенное утверждение о способности активированного угля эффективно адсорбировать тяжелые металлы является довольно спорным и еще менее действенен он против гуминовых и фульвокислот. Активированный уголь не удаляет из воды нитраты и фосфаты. Наоборот, некачественный уголь будет выделять фосфаты.

Сырьем для получения активированных углей служат органические вещества: природные или искусственные. Природные — это древесина, бурые и каменные угли, тяжелые фракции нефти. Искусственные — полимерные материалы, производимые химической промышленностью. Качество в значительной степени зависит от исходного сырья. Производители аквариумной продукции из чего получен их активированный уголь, как правило, не раскрывают. В бытовой водоочистке наилучшими считаются активированные угли, полученные из скорлупы кокосового ореха. Также у нас в стране широко применяется березовый активированный уголь марки БАУ. В производственном процессе уголь сначала нагревается до высокой температуры в безкислородной среде, затем активируется при еще более высокой температуре — до 1000°С и выше в присутствие пара и воздуха, и в результате получается крайне пористый материал. Кроме того, в процессе изготовления активированный уголь может промываться в различных веществах, кислотах и пр.

В аквариумной практике активированный уголь применяется как в аквариумных фильтрах, так и для водоподготовки. В последнем случае, если аквариумист использует его в больших объемах, необязательно покупать в зоомагазине специальный аквариумный продукт, который стоит дорого. Бытовой активированный уголь, продающийся по существенно меньшей цене, тоже справляется. Вообще, вопреки сложившемуся стереотипу, не стоит отклонять возможность использования для аквариумного хозяйства бытовых фильтров водоподготовки. Ну а при покупке продукции известных аквариумных брендов — все равно проверять перед использованием, не изменяет ли уголь цвет воды и значение рН.

Здесь же следует обратить внимание, что активированный уголь, входящий в состав картриджей для питьевых фильтров-кувшинов, может при изготовлении промываться в фосфатосодержащих кислотах, поэтому имеет низкое значение рН (для подавления в нем роста бактерий), поэтому будет подкислять воду и выделять фосфаты. Также распространена практика применения в картриджах для питьевых фильтров серебра, обладающего бактерицидными свойствами, что применительно к аквариумистике более во вред, чем на пользу — серебро подавляет микрофлору, делая воду "мертвой". А еще для аквариумиситики неприемлем уголь, используемый для очистки газов. Он приготовляется другим способом, чем уголь, используемый для очистки воды, и имеет другие характеристики.

Скорость и эффективность очистки воды зависит от концентрации удаляемого вещества и количества угля. Надо четко соотносить возможности фильтра (объем фильтрующей среды) и количество пропускаемой через него воды. Чем больше объем фильтрующей среды, тем больший объем воды или большие концентрации токсинов он способен перерабатывать. Чем медленнее течение воды при прогоне через угольный фильтр, тем больше время контакта и тем эффективнее он работает. Согласно нормам, применяемым компанией "Ранон-Экология", специализирующееся в области очистки воды и водоподготовки, при использовании активированного угля в проточном водоочистном фильтре время контакта угля с водой должно составлять не менее 2 минут для 90% дехлорирования и не менее 5 минут для извлечения органики. Для угольных фильтров, помещаемых внутрь аквариума, требуется меньшее количество наполнителя, нежели для водоочистного проточного фильтра, т.к. в аквариуме вода может быть прогнана через фильтр многократно и тем самым достигнута необходимая степень очистки.

В фильтре активированный уголь, цеолит и другие наполнители, применяющиеся для химической фильтрации, хорошо держать в отдельных мешочках — тогда их будет удобнее вытаскивать и промывать. Хорошие мешки получаются из капроновых чулок. Кроме того, целесообразно использовать механический префильтр перед углем, чтобы отфильтровывать крупные частицы грязи и предохранять адсорбент от преждевременного загрязнения. По мере использования, эффективность активированного угля уменьшается из-за того, что поры забиваются. Поэтому его надо периодически менять. В среднем хороший аквариумный уголь способен поглощать органику (при разумном ее количестве) в течение 2–4 месяцев. Но лучше менять его чаще. Следует также иметь в виду, что кроме нежелательных примесей уголь "собирает" и многие полезные микроэлементы, и это может привести к их острому дефициту. Вообще, нужно ли держать уголь в аквариумном фильтре постоянно? Скорее нет, чем да. На наш взгляд, имеет смысл только периодическое его использование. Например, после курса лечения лекарственным препаратом.

И, наконец, о хранении. Сорбционные свойства активированного угля проявляются не только в воде, но и на воздухе. Поэтому хранить его следует в запечатанном пакете или плотно закрытой банке.