Активированный уголь для водоочистки.
Активированный уголь изготавливают из антрацитового или каменного угля, дерева, кремниевые соединения (силикагели) и других материалов, как бамбук и скорлупа кокосовых орехов и косточек фруктовых деревьев. Вначале он нагревается до высокой температуры в отсутствие воздуха, затем активируется при еще более высокой температуре, до 1000°С в присутствие пара, воздуха и т.д. В результате получается крайне пористый материал. Поры в активированном угле имеют объём, и, соответственно, площадь. Уровень активированности угля определяется суммарной площадью всех пор, которые есть в одном грамме угля. В процессе изготовления он может промываться в различных веществах, кислотах.
Активированный уголь — это особая фильтрующая масса, которая в силу своих специальных свойств и специфического способа изготовления обладает свойством удалять из воды путем поверхностной адсорбции высокомолекулярные органические соединения. В аквариумной практике активированный уголь применяется как в аквариумных фильтрах, так и для водоподготовки.
Активированный уголь является одним из наиболее распространенных наполнителей для фильтров и используется для химической фильтрации. Применение угля позволяет добиваться очень хорошей прозрачности воды в аквариуме, также уголь используют после лечения рыб для удаления из воды остатков лекарственных препаратов. Свое полезное действие активированный уголь оказывает благодаря тому, что 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 и запах. Помимо ядовитых соединений он поглощает также кислоты (торф), разнообразные красители и медикаменты, а поэтому фильтрование с помощью угля нельзя сочетать с добавкой кислот или медикаментов.
Синтетический активированный уголь — это форма синтетического активированного угля, отличается тем (в том числе звездочки “Bio Chem Stars” от Aquarium Pharmaceuticals), что его поры сквозные. Благодаря этому образуется благоприятный микроклимат, создающий оптимальные условия для развития бактериальных колоний. Как правило, “звездочки” окрашены в темный цвет, препятствующий проникновению яркого света, который подавляет развитие и активность колоний нитрифицирующих бактерий. Наличие большого числа пор (диаметром от 50 до 120 микрон) более чем в 30 раз увеличивает общую площадь поверхности.
Уникальный макропористый синтетический материал, который удаляет растворимые и нерастворимые вещества со скоростью и емкостью абсорбции в пять раз выше других абсорбентов. Имеет все преимущества активированного угля, но не имеет его недостатков. Абсорбирует примерно в три раза больше органики на единицу объема, занимая намного меньше места в фильтре. Для механической фильтрации он не предназначен. В воде он плавает. Их можно комбинировать с другими наполнителями.
Также эффективен он и для удаления тяжелых металлов из воды, хлора при осмотической фильтрации. Активированный уголь не удаляет аммиак/аммоний, нитраты и фосфаты из воды — для этого нужны другие наполнители (например, цеолит). У такого способа фильтрации есть недостатки: • Со временем активированный уголь истощается и его приходится заменять на новый; • Также эффективность химической фильтрации падает со временем вследствие забивания угля мелкими частицами мусора. Если уголь засорен и забит частицами грязи, в нем нет никакого смысла; • Старый, вовремя не смененный активированный уголь приводит к снижению редокс-потенциала.
Так выглядят гранулы активированного угля под микроскопом
Эффективность активированного угля в аквариуме зависит от многих факторов:
Типа используемого угля — старайтесь использовать хороший уголь, предназначенный для аквариума. Другие активированные угли могут выделять в воду вредные вещества. Наилучшими адсорбционными свойствами обладают так называемые формующиеся угли, то есть спрессованные из угольной пыли кусочки различного размера. Старайтесь избегать использовать уголь из питьевых фильтров. Уголь, входящий в состав картриджей для питьевых фильтров-кувшинов, может при изготовлении промываться в фосфатосодержащих кислотах. Он имеет низкое значение рН (для подавления роста бактерий в нем), 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. Грязь — злейший враг активированного угля и его пористой поверхности. Поэтому угольный фильтр в общей цепи фильтров непременно должен занимать последнее место, а все процессы механической очистки надо провести заранее. Старайтесь использовать механический фильтр перед углем, чтобы отфильтровывать крупные частицы грязи и предохранять адсорбент от преждевременного загрязнения.
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. Следует также иметь в виду, что кроме нежелательных примесей уголь “собирает” и многие полезные микроэлементы, и это может привести к их острому дефициту. Поэтому уголь (равно как и остальные наполнители для фильтра) надо регулярно промывать и менять. 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.
Как выбрать хороший активированный уголь? Восстановление угля.
Распылители воздуха, Подводящие трубки, Разветвители, Обратные клапана. 
