Сорбенты (активированный уголь и цеолит) в аквариуме

#1

Сорбенты (активированный уголь и цеолит) в аквариуме.

Эта статья- результат многолетних длительных бесед и споров с выдающейся аквариумисткой современности, профессионалом с большой буквы, химиком Ириной Анатольевной Зайцевой- дай тебе Бог здоровья, старая мудрая Змия за то что ты многим поколениям новичков и не очень, внятно объяснила чего можно совать в аквариум, а чего не стоит!

Как известно, фильтрация в аквариуме бывает трех видов – механическая, ею занимаются разные губки – синтепоны в фильтрах, биологическая – ею занимаются разного рода бактерии, обеспечивающие азотный цикл в аквариуме и биобаланс в целом, и химическая фильтрация – выведение различных веществ из аквариума при помощи различного рода химических процессов.

Для начала, пару слов о том, какие вообще вещества могут быть использованы в авариумистике для химической фильтрации в самом аквариуме и при водоподготовке, если можно. Потому что информации о разных наполнителях много, как и жалоб на то что они не работают.

Проблемы с “хороший” и “нехороший” возникают тогда, когда не разобравшись в назначении наполнителя , его используют не там, где нужно. Нет хороших или плохих наполнителей, есть подходящие для данных целей и неподходящие. В качестве доступных наполнителей для химической фильтрации в аквариуме используются цеолиты и активированные угли.

Чего во множественном числе?Потому что они бывают разных марок, заточены под разные задачи, и поэтому важно их правильно подобрать и правильно ими пользоваться. Если правильно подобрать под свою задачу, вовремя поставить и вовремя убрать, то будет нам счастье.

В травниках обычно не рекомендуется держать их на постоянной основе. Чуть позже скажу почему. А для начала, что есть активированный уголь. Это практически чистый углерод с очень развитой пористой структурой. В разных углях поры бывают разного размера и работают по-разному. Поэтому нам уголь годится не каждый. Кроме того, он может быть еще и обработан разными реактивами для выполнения каких-то конкретных задач.

В аквариумистике применяются обычно два вида угля. Если это наш отечественный, то это БАУ-А (березовый). В последнее время получил широкое распространение привозной кокосовый КАУ-А. Его сорбционная емкость несколько выше.

Пару слов о механизме работы активированного угля.
Он работает по принципу образования химических связей. Это касается самых мелких пор – микро- и мезопор. В этих порах образуются именно химические связи – какой-то элемент удерживается и не отпускается. Более крупные поры работают по принципу капилляров. Пипетку видели? Тоненькая трубочка. За счет сил поверхностного натяжения жидкость в ней поднимается и удерживается.

Как достигается такая пористость?
Древесина специальным образом обрабатывается – она обжигается в вакууме, т.е. идет карбонизация, в результате которой удаляются все примеси и остается практически чистый углерод. Образуется рыхлая пористая структура. Но этого мало. Эти поры нужно раскрыть. Раскрываются они в ходе активации. Как правило, это нагретый водяной пар. После этого активированный уголь уже может работать. Углей очень много, изготавливаются они из разных видов древесины, обрабатываются по разному для выполнения разных задач. Некоторые даже могут выделять в воду то, что нам в аквариумистике не нужно. Но это не значит, что уголь плохой, просто он для наших задач не подходит. Импрегнировать уголь (обрабатывать разными веществами) могут по-разному. Особо хочу сказать, что нужно внимательно следить, чтоб в угле не было серебра.
Потому что серебро подавляет микрофлору, в т.ч. и полезную. Причем, что бы ни рассказывали производители о том, что серебро у них де в ионном виде, в воду не попадает и т.д. У меня был случай, когда через несколько недель после установки в систему водопровода картриджа, импрегнированного серебром, ушла донная рыба. Отравление тяжелыми металлами.

Хочу еще сказать пару слов о том, что именно может выводить активированный уголь. Он связывает, в первую очередь, растворенные газы – хлор, воздушные микропузырьки. Он выводит поверхностно-активные вещества (ПАВ), фенолы, хлорорганику, пестициды-гербициды, т.е. высокомолекулярную органику. Частично связывает соли тяжелых металлов. Что еще он выводит (и по моим наблюдениям, и по данным исследований) – он таки связывает металлы с переменной валентностью, которые находятся в комплексных соединениях, хелатированные элементы.
Перевожу на понятный язык. ))) То, что мы льем в аквариум в виде удобрений, которые называем “микро”.
Вот поэтому, если мы используем уголек в травнике, например для вывода лекарств после лечения рыбы или еще чего-либо, травку нужно обязательно подкормить.

Кстати, об “подкормить”. Много пишут о том, что уголь низкого качества выделяет фосфаты в воду и некоторые даже отмечают повышенный рост растений.
Да, действительно, некоторые марки угля обрабатывают раствором фосфорной кислоты с хлористым цинком. Он действительно может фосфаты выделять. Что касается ускорения роста растений, так это вопрос не к углю, а к аквариумисту. Если у него в аквариуме не хватает фосфатов, то растениям все равно откуда они попадут – из удобрений, или выделившись из угля. Они скажут спасибо любому.

Хочу чтоб прозвучало громко!)) Активированный уголь не выводит ни нитрат, ни нитрит, ни аммиак/аммоний.

А что их выводит? Цеолит?
Да, но не все так просто. По некоторым данным, при применении цеолита аммиак/аммоний снижается, но может подниматься нитрИт и нитрАт и фосфат.
Цеолитов тоже очень много марок и свойства у них разные. Например синтетические цеолиты работают по газовым смесям. В воде больше работают природные цеолиты. Их тоже много видов. Основа у них алюмосиликаты натрия, кальция и калия. Для наших целей больше всего подходит природный цеолит. Эта порода называется “клиноптелолит”. У нас в Украине его добывают на сокирнянском карьере. Что касается эффекта снижения концентрации нитрита, о котором мы часто упоминаем, то это, скорее всего “вторичное” снижение. Не столько снижение, сколько не появление ввиду вывода из воды аммиака цеолитом. Сродни снижению азотистых при применении угля и коагулянта, которые выводят растворенную органику и “сырья” для появления азотистых становится меньше.

Т.е. цеолиты – тоже сорбенты? Не только. Они обладают еще и ионобменными свойствами. У них развитая кристаллическая решетка с активными центрами. И вот в активных центрах находятся катионы, которыми цеолит может обмениваться с катионами, растворенными в воде.

А вот шунгит есть смысл в аквариумистике применять? О нем пишут, что чуть ли не панацея… Если одним словом, то “нет”. Он, безусловно, что-то дает, но не в таких размерах и не с такой скоростью, как нам нужно для практической аквариумистики. Он красивый, он декоративный, его можно ставить в аквариум как декорацию, но серьезной пользы от него ждать не стоит. Это такой же вопрос “религии”, как и кремний, на котором некоторые настаивают воду.

Больной вопрос... Сорбенты в воду накопленное отдают? НЕТ! И ни при каких обстоятельствах! Давайте для наглядности представим, что уголь это губка, а то что он должен собрать – вода. Мы положили губку в воду и она ее набрала в себя. Напилась дальше некуда. Обратно она ее сама отдаст? Нет. Чтоб она ее отдала, ее нужно сжать. Т.е., совершить над ней определенную работу. Т.е. заставить их отдать накопленное. Т.е. регенерировать их. Сами они это не отдадут. Там присутствуют как довольно прочные химические связи, так и силы Ван-дер-Ваальса. Мы можем дома нагреть его в вакууме градусов до 400? Можно еще нагреть до 160 градусов и продуть водяным паром, например. А концентрированной серной кислотой обработаем? Если на все вопросы ответ “нет”, то остается единственный способ “регенерировать” уголь в фильтре – заменить его на новый. Причем своевременно. Если вовремя не поменять уголь или цеолит, то они просто будут лежать и занимать место в фильтре. Ну, может быть, служить субстратом для бактерий. И уж точно не париться по поводу того, что уголь чего-то отдаст в аквариуме. Цеолит тоже можно регенерировать, но только в промышленных условиях, дома никак.

Говорят что цеолит прекрасный субстрат для бактерий. Многие любят люблю при форсированных перезапусках уложить цеолит в фильтр и забыть его там – после выработки ресурса получается прекрасный субстрат. Это способ для ленивых. Мы ведь знаем, что качество биофильтрации зависит не только и не столько от “мегапористости” субстрата (кстати, по большому счету никем особо не доказанной), но и от скорости тока воды, насыщенности водой кислородом и т.д. Кроме того, размеры пор в цеолите меньше размеров бактерий и существенно. Внутри его они не живут, только на поверхности. Просто поверхность у колотого цеолита достаточно “рваная” и шершавая, как для гравия, и вполне сопоставима с поверхностью любого обычного наполнителя или среднепористой губки.

А как понять, выработал сорбент ресурс или нет? Если словами описать – становятся более заметны обрастания, меняется цвет воды, аквариум сам показывает, что пора. Конкретных сроков нет. В каждом аквариуме по-разному. Чем более нагруженная система (больше рыбы – больше корма – больше отходов), тем чаще нужно менять. Грамотный человек никогда не даст общих рекомендаций по типу “менять каждую неделю” или “менять каждый месяц”.

Сколько угля нужно закладывать в фильтр? Чем побольше. В идеале, не меньше чем 1 – 2 грамма на литр воды. Но, к сожалению, не все фильтры позволяют столько уложить. Хотя я знаю о том, что в цихлидниках без живых растений весь фильтр полностью заполнялся углем.

В общем, все рассказы о том, что “отдает”, связаны с тем, что человек ставит уголь или цеолит, они работают, чистят воду, вода хорошая. Но, в какой-то момент сорбент прекращает работать, а рыбы-то воду продолжают загрязнять, и это начинает ударно накапливаться, после чего появляются проблемы?
Пару слов по поводу необходимости фильтрации водопроводной воды при подмене.
Подарки водоканала могут быть различными. Это могут быть как азотистые соединения – в основном аммиак может давать о себе знать, так и тетраэтилсвинец, ПАВы, еще много чего. Т.е. фильтровать через уголь и/или цеолит желательно. Обычно достаточно на входе в водопроводную магистраль иметь картридж механической очистки и угольный картридж (напомню – обязательно без серебра). Если стационарных фильтров нет, то можно использовать разного рода “блондинок” с сорбентами. Важное условие – желательно, чтоб скорость тока воды через него была не высокой. Ну, и не забывать менять вовремя. Конечно, такая фильтрация выведет из воды часть из естественно содержащихся в воде микроэлементов, но это всегда можно компенсировать подачей микроудобрений.

Пару практических рекомендаций по использованию угля и цеолита. Во-первых, промыть их перед использованием. Естественно, в фильтры закладывать в каких-то сетках, в крайнем случае в старых постиранных колготках. Уголь перед закладкой в фильтр желательно обдать кипятком – так он начинает работать быстрее и намного меньше пылит. Если уголь и цеолит находятся в паре, то обычно первым по ходу воды ставим уголь. Синтепончиком прикрывать, естественно, чтоб меньше пыли отдавал.
А еще, при использовании сорбентов, желательно иметь хорошую префильтрацию, чтоб механика не забивала сорбенты.
И нежелательно пользоваться коагулянтами. По этой же причине.

С полной версией статьи можно ознакомиться здесь

#2

По поводу цеолита-не раз и не два в чаты аквариумистики приходили люди с вопросом:" почему у меня держится нитрит,что я делаю не так"?
При этом у них в фильтре был цеолит.
После того, как они его извлекали, всё приходило в норму.
Почему бактерии не перерабатывали нитрит в нитрат-честно говоря,не имею понятия.Но вот такие вот факты.

#3

Тут я - пас. Никогда не использовал цеолит!
Зайдёт в тему Ю.В., его и спросим!