HOME

GEORGE RECLOS

FRANK PANIS

FRANCESCO ZEZZA

PATRICIA SPINELLI

ARTICLES

FISH INDEX

PROFESSIONALS

PHOTO GALLERY

LINKS

BOOK REVIEW

AWARDS

MARINE TANK

DISCOVER MEDITERRANEAN

SIDE EFFECTS

HOBBYIST'S GALLERY

MACRO & NATURE PHOTOGRAPHY

DISASTERS WITH DAVE

MCH-DUTCH

MCH PO POLSKU

ARTYKU£Y

ΑΡΧΙΚΗ

ΑΡΘΡΑ

ΕΙΔΗ ΨΑΡΙΩΝ

ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΕΣ

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ

ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

ΒΡΑΒΕΙΑ

 

 

 

Ενεργοποιημένος Άνθρακας

Ένα άρθρο των Αντρέα Ι. Ηλιόπουλου, Ιωάννη Γ. Ρεκλού και Γιώργου Ι. Ρεκλού
ΑΥΤΟ ΤΟ ΑΡΘΡΟ ΔΗΜΟΣΙΕΥΤΗΚΕ ΣΤΟ ΤΕΥΧΟΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2002 ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ
FAMA ΜΕ ΤΙΤΛΟ “ACTIVATED CARBON” ΚΑΙ ΣΤΟ ΤΕΥΧΟΣ #5 ΤΟΥ 2002 TOY ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ AQUA FORUM ΜΕ ΤΙΤΛΟ “WΚGIEL AKTYWOWANY”

Πολλοί από εμάς πιθανώς έχουμε ήδη χρησιμοποιήσει γωνιακά εσωτερικά αεροπροωθούμενα φίλτρα. Ως μέσα φίλτρανσης συνήθως – γι’ αυτές τις απλές συσκευές – μας ήταν αρκετός ο «υαλοβάμβακας» και το «κάρβουνο». Πολλοί ακουαρίστες τα έχουν καταφέρει να διατηρήσουν επιτυχώς τα πρώτα ενυδρεία τους για αύξηση ιχθυδίων, χρησιμοποιώντας το παραπάνω περιγραφέν σχήμα φίλτρανσης, που ακόμη και σήμερα αποτελεί την άριστη επιλογή για χρήση σε τέτοια συστήματα και όχι μόνο.

Φυσικά ο «υαλοβάμβακας» (ένα μηχανικό μέσο φίλτρανσης) δεν είναι υπεύθυνος γι’ αυτήν την επιτυχία, αφού μπορεί να παγιδεύσει μόνο τα μεγάλα και ορατά σωματίδια των ρύπων. Αντίθετα, οι σημαντικότεροι ρύποι είναι αόρατοι, που παραμένοντας στη στήλη του νερού το χρωματίζει με μία χαρακτηριστική κιτρινίλα ή του προσδίδει μία ανεπιθύμητη μυρωδιά, πράγματα που τελικά μετατρέπονται σε θανατηφόρες ενώσεις. Μία μόνο λύση υπάρχει γι’ αυτό: η χρήση «κάρβουνου». Το «κάρβουνο», θα απομακρύνει επιτυχώς τους οργανικούς ρύπους πριν μετατραπούν σε ρυπαντές που επηρεάζουν τη διαύγεια, τη μυρωδιά και την ασφάλεια του νερού ενός συστήματος.

Ορισμός

Η πρόοδος των εφαρμογών εξειδικευμένων τεχνικών, είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή εξαιρετικά πορώδους «κάρβουνου», με επιφάνειες από τριακόσια έως δύο χιλιάδες τετραγωνικά μέτρα ανά γραμμάριο βάρους των (300 m2/gr – 2.000 m2/gr). Αυτό το «κάρβουνο», που αποκαλείται ενεργός ή ενεργοποιημένος άνθρακας, χρησιμοποιείται ευρύτατα για την προσρόφηση μυρωδιών ή/και χρωστικών ουσιών που περιέχονται εντός αερίων ή υγρών σωμάτων. Το ενεργοποιημένο «κάρβουνο», ή ενεργοποιημένος άνθρακας – όπως αποκαλείται – είναι ένας άμορφος σχηματισμός άνθρακα. Αυτό σημαίνει πως δεν διαθέτει κανονική ατομική δομή, σε αντίθεση με τις άλλες μορφές άνθρακα (τα αλλότροπα) και με αυτές καθ’ αυτές τις στοιχειώδεις μορφές του χημικού στοιχείου άνθρακας, όπως τα διαμάντια, ο γραφίτης …. fullerenes or nanotubes

Γενικά – Πώς το ζητάμε;

Το «κάρβουνο», αποτελείται από μεταξένια, μαύρου χρώματος, απαστράπτοντα, ακανόνιστα θραύσματα απανθρακωμένου ξύλου ή κόκαλου, χωρίς καμιά περαιτέρω επεξεργασία. Αυτός ο τύπος άνθρακα είναι κατάλληλος μόνο για ενυδρεία με περιορισμένες απαιτήσεις. Είναι καλός μόνο για ενυδρεία γλυκού νερού, με λιγοστά, από ψάρια, βιολογικά φορτία. Πωλείται κάτω από την ονομασία άνθρακας ενυδρείων, ή άνθρακας φίλτρανσης. Όμως το «κάρβουνο» έχει πλέον αντικατασταθεί από τον «Ενεργοποιημένο Άνθρακα» (AC για συντομία από εδώ και πέρα στο κείμενο), τα τελευταία χρόνια.

Κατασκευάζονται μάλιστα διαφορετικοί τύποι άνθρακα και χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση διαφορετικών ειδών ακαθαρσίες. Το μυστικό της δύναμης του AC, έγκειται στην επί μέρους επεξεργασία της πρώτης ύλης. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιηθούν οξέα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ενεργοποίησής του, το αποτέλεσμα θα είναι ένας τύπος άνθρακα με εξαιρετικά πορώδη δομή. Αυτός ο τύπος συνήθως χρησιμοποιείται για φίλτρανση αέρα (πχ σε κλιματιστικά μηχανήματα). Διαφορετικοί τύποι άνθρακα μπορούν να παραχθούν εάν η πρώτη ύλη εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες και πίεση.

Σε κάθε περίπτωση θα παραχθεί ένα πορώδες μέσο, αλλά το μέγεθος των πόρων του εξαρτάται από τα αέρια που χρησιμοποιήθηκαν κατά την ενεργοποίησή του και των ανόργανων αλάτων (άλατα χαλκού, φωσφορικά, θειικά, πυριτικά άλατα ή άλατα ψευδαργύρου), που προσετέθησαν πριν την επεξεργασία ενεργοποίησής της πρώτης ύλης. Έτσι, σήμερα μπορούμε να παράγουμε ενεργοποιημένο άνθρακα με πολύ συγκεκριμένες ιδιότητες. Ο καθένας μας πλέον έχει τη δυνατότητα να βρει εξειδικευμένων τύπων AC για ενυδρειακή χρήση, που έχουν ενεργοποιηθεί σε κενό και σε θερμοκρασία δύο χιλιάδων βαθμών Κελσίου (2.000° C), που δεν έχουν πλυθεί με οξέα κλπ. Πωλούνται δε με την ονομασία ενεργοποιημένος ή «υπέρ» ενεργοποιημένος άνθρακάς.

Λειτουργία

Ο AC δουλεύει με δύο διαφορετικούς τρόπους. Από τη μία πλευρά μπορεί να απομακρύνει οργανικές ενώσεις απορροφώντας τις εντός της σπογγώδους δομής του και/ή προσροφώντας τις με χημικούς δεσμούς.

Η απορρόφηση βασίζεται στον τεράστιο αριθμό πόρων του υλικού. Μπορείτε να το φαντασθείτε σαν ένα υλικό με πάρα πολλές τσέπες (πολύ μικροσκοπικές τσέπες, όσο μικροσκοπικότερες τόσο το καλύτερο), που μπορούν να πληρωθούν με μικρά πράγματα (μόρια, εν προκειμένω). Μπορεί να αναφερθεί ως ένα πολύ λεπτό μηχανικό μέσο φίλτρανσης, που έχει τη δυνατότητα να απορροφάει πράγματα του μεγέθους ενός μορίου. Οπότε πρέπει να διατηρούμε αυτές τις τσέπες λειτουργικές για όσο το δυνατόν πιο μεγάλα χρονικά διαστήματα γίνεται. Γι’ αυτόν τον σκοπό ένα καλό μηχανικό μέσο φίλτρανσης είναι αναγκαίο πριν το νερό που επιθυμούμε να φιλτράρουμε φτάσει το θάλαμο του φίλτρου που είναι εγκατεστημένος ο AC, διαφορετικά ο άνθρακας θα υπερφορτωθεί πολύ γρήγορα.

Η λέξη προσρόφηση είναι η σημαντική εδώ. Όταν ένα υλικό προσροφά κάτι, αυτό σημαίνει πως προσκολλάται πάνω σ’ αυτό το «κάτι» με τη βοήθεια χημικής έλξης. Η τεράστια επιφάνεια που παρέχει το ενεργοποιημένο «κάρβουνο» προσφέρει αμέτρητες περιοχές δεσμών. Όταν κοντά στην επιφάνεια του άνθρακα περνούν συγκεκριμένα χημικά, προσκολλώνται και παγιδεύονται.

Το ενεργοποιημένο «κάρβουνο» είναι καλό για να παγιδεύει βρωμιές που περιέχουν ενώσεις άνθρακα («οργανικά» χημικά), όπως επίσης και υλικά σαν τη χλωρίνη. Πολλά άλλα χημικά δεν προσκολλώνται καθόλου στον άνθρακα – νάτριο, νιτρικά άλατα κλπ – οπότε απλά τον διαπερνούν. Αυτό σημαίνει πως ένα φίλτρο ενεργοποιημένου «κάρβουνου» θα απομακρύνει συγκεκριμένους ρύπους, ενώ άλλους θα τους αγνοήσει. Επίσης αυτό σημαίνει πως όταν οι περιοχές δεσμών της επιφανείας του γεμίσουν, το φίλτρο ενεργοποιημένου «κάρβουνου» παύει να δουλεύει. Σ’ αυτό το σημείο πρέπει να αντικατασταθεί το μέσο. Η προσρόφηση βασίζεται στην πολικότητα των διαφόρων μορίων. Τα πολωμένα μόρια έχουν δύο (2) πόλους που διαφέρουν ως προς τη συγγενικότητά τους με τα μόρια του νερού, οπότε η μία πλευρά του μορίου είναι υδρόφιλη (αρέσκεται στο νερό) και η άλλη είναι υδρόφοβη (απεχθάνεται το νερό – όπως για παράδειγμα τα λιπίδια). Όταν το πολωμένο οργανικό μόριο πλησιάζει την επίσης πολωμένη επιφάνεια του AC, προσκολλάται πάνω της με την υδρόφοβη (λιπόφιλη) πλευρά του, οπότε και απομακρύνεται από το υδατικό διάλυμα που το περιέχει. Βέβαια ο άνθρακας δεν θα απομακρύνει μόνο τις οργανικές ενώσεις αλλά και τις ανόργανες. Αυτό ειδικά είναι σημαντικό. Ο παρακάτω κατάλογος περιέχει κάποια χημικά στοιχεία / μόρια που ο AC, δύναται να απομακρύνει μέσα από ένα διάλυμα. Θα διαπιστώσετε πως μπορεί να απομακρύνει και οργανικές και ανόργανες ουσίες (τα στοιχεία πάρθηκαν από την Ελληνική Δημόσια Επιχείρηση Ύδρευσης). 

 

Τοποθέτηση - Αναγκαιότητες

Όταν κανείς αποφασίσει τελικά για το ποιος τύπος άνθρακα είναι ο κατάλληλος για το εκάστοτε σύστημα και τα φιλοξενούμενα είδη, θα πρέπει επίσης να αποφασίσει σε ποιο ακριβώς σημείο του συστήματος φίλτρανσης θα εγκαταστήσει το μέσον.

Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις. Μπορεί να τοποθετηθεί μέσα στο θάλαμο ενός εσωτερικού φίλτρου ή ενός φίλτρου κανίστρου, ή ακόμη μέσα σε έναν από τους θαλάμους ενός εξωτερικού δυναμικού φίλτρου με αντλία νερού επί κεφαλής.

Μπορεί ακόμη να τοποθετηθεί σε ένα ειδικά κατασκευασμένο θάλαμο για χρήση άνθρακα, εντός των ιδιοκατασκευασμένων εσωτερικών φίλτρων, ή ακόμη και μέσα στον εiδικά σχεδιασμένο θάλαμο του άνθρακα, μέσα στο ιδιοκατασκευασμένο sump (= φίλτρο κάρτερ).

Μπορεί ακόμη να υπάρχει και μία στρωμάτωση άνθρακα στο trickle filter (= φίλτρο λεπτής ροής). Ακόμη θα μπορούσε να κατασκευαστεί ένας θάλαμος επαφής και να τοποθετηθεί εν σειρά με το σύστημα. Μπορούμε εξ’ άλλου να εγκαταστήσουμε συνδέσμους ύδρευσης και στις δύο πλευρές ενός σωλήνα PVC στον οποίο μπορούμε να τοποθετήσουμε σακουλές γεμισμένες με AC. Αυτήν την τελευταία κατασκευή μπορούμε να την εγκαταστήσουμε πριν από την επιστροφή του νερού εντός του ενυδρείου, με αποτέλεσμα όλο το νερό που επιστρέφει στο σύστημα αναγκαστικά να περνά μέσω του άνθρακα πριν επιστρέψει στο ενυδρείο.

Πρόσμιξη
*MCL, mg/l
Ανόργανες προσμίξεις
 
Οργανικές ενώσεις του Αρσενικού       
0,05
Οργανικές ενώσεις του Χρωμίου     
0,05
Ανόργανος Υδράργυρος (Hg+2)              
0,05
Οργανικές ενώσεις του Υδραργύρου        
0,002
Οργανικές προσμίξεις
 
Βενζένιο
0,005
Endrin
0,0002
Λιντάνιο (εντομοκτόνο)
0,004
Μεθοξυχλωρίδιο
0,1
1,2 – διχλωροαιθάνιο                          
0,005
1,1 – διχλωροαιθυλένιο                       
0,007
1,1,1 –  τριχλωροαιθάνιο                        
0,200
Ολικά Τρι – αλογονομεθάνια (TTHMs)     
0,10
Τοξαφένιο (εντομοκτόνο) C10H10Cl8
0,005
Τριχλωροαιθυλένιο 
0,005
2,4 – D                                                
0,1
2,4,5 – TP (Silvex)                             
0,01
Παρα –  διχλωροβενζένιο
0,075
Αλλες Προσμίξεις
**SMCL
Χρώμα
15 μονάδες χρώματος
Παράγοντες αφρισμού (MBAS)
0,5 mg/l
Οσμή
3 όρια

Αναγκάζοντας το νερό να περάσει μέσα από έναν θάλαμο επαφής που περιέχει σακούλες γεμάτες άνθρακα δεν είναι ο καλύτερος τρόπος χρήσης του μέσου, αφού εύκολα θα φράξει από σωματίδια, όπως ακριβώς και ένα μηχανικό μέσο. Σαν αποτέλεσμα ο άνθρακας θα «απομονωθεί» και μόνο λίγο από το νερό θα κινηθεί μεταξύ των σακουλιών. Την ίδια στιγμή η ροή του νερού μειώνεται. Μπορούμε να αποφύγουμε αυτό το φαινόμενο είτε εάν δε χρησιμοποιούμε καθόλου σακούλες υλικών (ειδικά αυτές που είναι κατασκευασμένες από πολύ φίνο υλικό ), ή εάν χρησιμοποιούμε σχάρες ανάμεσα στα σακουλάκια των υλικών. Η χρήση σακουλιών υλικών για την αποθήκευση άνθρακα έχει το σκεπτικό του εύκολου χειρισμού, αλλά και για να τοποθετούνται με τέτοιο τρόπο ώστε το νερό να μην πιέζεται να «ταξιδέψει» ανάμεσά τους, αλλά να περνάει ελεύθερα γύρω τους, επιτρέποντας αρκετό χρόνο επαφής του νερού και του επιφανειακού πορώδους του άνθρακα, ώστε να απομακρύνονται τελικά οι ενώσεις των αποβλήτων από τη στήλη του νερού.

Μπορούμε απλά να τοποθετήσουμε τις σακούλες υλικών που είναι γεμισμένες με AC μέσα στο sump και τα οργανικά κατάλοιπα θα απομακρυνθούν, καθώς το νερό θα ρέει πάνω από τον AC (μέσω διάχυσης). Έτσι και το νερό διατηρείται διαυγές και τα ιχνοστοιχεία δεν θα εξαντληθούν τόσο γρήγορα, όσο θα εξαντλούνταν εάν εξαναγκάζαμε το νερό να περάσει δια μέσου του AC.

Πρέπει κανείς να είναι πολύ προσεκτικός και σίγουρος πως οι σακούλες υλικών με τα μέσα φίλτρανσης δεν θα μπορούν να κινούνται ανεξέλεγκτα μέσα στο sump, ώστε να μην υπάρξει περίπτωση να τις «ρουφήξει» η είσοδος της επί κεφαλής αντλίας νερού. Γι’ αυτήν τη δουλειά μπορεί να χρησιμοποιήσει κανείς πλαστικά καλάθια, χωρίσματα, ή καφάσια για αποθήκευση αβγών, ώστε να συγκρατούνται οι σακούλες με τον AC στη θέση τους (και μακριά από την είσοδο της αντλίας νερού).

Μπορούμε ακόμη να τοποθετούμε τις σακούλες και μέσα στο ίδιο το σκάφος του ενυδρείου, κοντά στην ανώτατη κυκλοφορία νερού ή πίσω από τις πέτρινες – ή άλλες – κατασκευές μας.

Σε ενυδρεία που υποστηρίζονται από φίλτρο βυθού, μπορούμε να «θάψουμε» τις σακούλες που περιέχουν AC κάτω από το υπόστρωμα και κοντά στα airlifts (= σωλήνες που ανεβάζουν το νερό προς την έξοδο του φίλτρου). Αυτή η μέθοδος είναι πραγματικός μπελάς όταν έρχεται η στιγμή αντικατάστασης του μέσου (AC, εν προκειμένω).  

Ποσότητες – Συχνότητα αντικαταστάσεων

Αφού εξαντλήσαμε το θέμα της τοποθέτησης του μέσου, θα πρέπει να ασχοληθούμε και με την ποσότητα AC που θα πρέπει κανείς να χρησιμοποιεί ανά εκάστοτε σύστημα, καθώς και με τη συχνότητα αντικατάστασης του μέσου, αλλά και την ποσότητα που πρέπει κάθε φορά να αντικαθίσταται. Οι απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα δεν είναι εύκολες, αφού δεν υπάρχουν καν και κάποιες συνταγές συγκεκριμένες.

Κάθε ένα διαφορετικό σύστημα, παρουσιάζει διαφορετικές ανάγκες, λόγω των πάμπολλων παραμέτρων (διαφορά μεγεθών, διαφορά φιλοξενουμένων ειδών, διαφορές στα βιολογικά φορτία, χορήγηση διαφορετικών τύπων τροφών και διαφορετικές μέθοδοι συντήρησης των συστημάτων), που καθορίζουν – λίγο έως πολύ – τις εκάστοτε ανάγκες σε αντικατάσταση-αλλαγή του AC και τις τελικές αναγκαίες ποσότητες του μέσου. Όλες οι προαναφερθείσες παράμετροι επηρεάζουν την ποσότητα D.O.C. (Dissolved Organic Carbon = Διαλυμένος Οργανικός Άνθρακας) σε κάθε σύστημα. Οι ποσότητες D.O.C. που βρίσκονται παρούσες σε κάθε ένα σύστημα (λιπαρά οξέα, αμινοξέα, οργανικά οξέα, πρωτεΐνες, υδρογονάνθρακες, φυτικές ορμόνες, καροτενοειδή, φαινόλες, βιταμίνες κλπ), αποτελούν το σύνολο όλων των χημικών ενώσεων που εμπεριέχουν το χημικό στοιχείο άνθρακα στις δομές τους. Το D.O.C. επηρεάζει αρνητικά την ανάπτυξη, ενώ επίσης επηρεάζει το stress του μεταβολισμού και μειώνει την αντίσταση των οργανισμών στις ασθένειες.

Στις δεκαετίες του ογδόντα και ενενήντα πολλές μελέτες έλαβαν χώρα και δημοσιεύτηκαν, σχετικά με το θέμα «άνθρακας» (Thiel, Moe, de Graaf, Hovanec, Spotte). Στις περισσότερες συνιστάται ως «δοσολογία» μισό κιλό AC, ανά εκατό λίτρα νερού (500g/100l). Πρέπει κανείς να ξεκινάει προσθέτοντας μία ποσότητα είκοσι γραμμαρίων AC για κάθε εκατό λίτρα ανά μήνα (20g/100l/μήνα), έως σταδιακά να φτάσει τελικά στο μισό κιλό ανά εκατό λίτρα νερού (500g/100l).

Αυτή είναι – λίγο έως πολύ – μία καλή αναλογία, που προτείνεται για ενυδρεία-υφάλους, αλλά έχει δοκιμαστεί (και δουλεύει υπέροχα) και σε άλλου τύπου συστήματα και με διαφορετικά φιλοξενούμενα είδη. Φυσικά, αυτή η δοσολογία είναι η συνήθης και σαν τέτοια και μόνο πρέπει να ληφθεί υπ’ όψιν, αφού ένα υπερφορτωμένο βιολογικά σύστημα σαφώς θα χρειάζεται και αναλόγως μεγαλύτερη ποσότητα AC για τον ίδιο όγκο νερού.

Παράμετροι που επηρεάζουν τη λειτουργία του ΑC

Η διαδικασία προσρόφησης εξαρτάται από τους παρακάτω παράγοντες:

1) τις φυσικές ιδιότητες του AC, όπως το μέγεθος των πόρων του, εξάπλωση του πορώδους του και εμβαδόν της επιφανείας του.

Το μέγεθος των πόρων και η εξάπλωση του πορώδους, κρατούν θέσεις κλειδιά σχετικά με τον καθορισμό του πόσο αποτελεσματικά φιλτράρονται οι ρύποι. Καλύτερη φίλτρανση γίνεται όταν οι πόροι είναι ελαφρά ευμεγέθεις, ώστε να μπορούν να επιτρέψουν την είσοδο στα μόρια των ρυπαντών.

2) τη χημική φύση της πηγής του άνθρακα, ή η ποσότητα οξυγόνου και υδρογόνου που σχετίζεται με αυτόν.

Η επιφάνεια του φίλτρου μπορεί, στην πραγματικότητα, να αλληλεπιδρά χημικώς με τα μόρια οργανικών ενώσεων. Ακόμη τα ηλεκτρικά φορτία μεταξύ της επιφάνειας του AC και κάποιων από τους ρυπαντές, μπορούν να έχουν ως αποτέλεσμα την προσρόφηση ή την ιονοανταλλαγή. Ακολούθως η προσρόφηση, επίσης επηρεάζεται από τη χημική φύση της επιφάνειας προσρόφησης. Οι χημικές ιδιότητες των διαφόρων επιφανειών προσρόφησης καθορίζονται σημαντικά από την διαδικασία ενεργοποίησης της πρώτης ύλης. Τα υλικά του AC που δημιουργούνται από διαφορετικές διαδικασίες ενεργοποίησης, θα έχουν χημικές ιδιότητες που θα τα καθιστούν περισσότερο ή λιγότερο «ελκυστικά» στους διάφορους ρύπους. Για παράδειγμα το χλωροφόρμιο προσροφάται άψογα από AC που διαθέτει τη μικρότερη ποσότητα οξυγόνου που σχετίζεται με την πορώδη επιφάνεια.

3) τη χημική σύνθεση και συγκεντρώσεις ρυπαντών

Τα μεγάλα μόρια των οργανικών ενώσεων προσροφώνται με μεγαλύτερη επιτυχία από τον AC. Ένας γενικός απλοϊκός κανόνας είναι πως τα σχετικά όμοια υλικά τείνουν να συνδέονται μεταξύ τους. Τα οργανικά μόρια και ο ενεργοποιημένος άνθρακας είναι μεταξύ τους συγγενικά ως υλικά, οπότε και υφίσταται μεγαλύτερη τάση σ’ αυτές τις οργανικές ενώσεις να συνδεθούν με τον ενεργοποιημένο άνθρακα που βρίσκεται στο φίλτρο, από το να παραμένουν διαλυμένα μέσα σε ανόμοιο προς αυτά υλικό, όπως συμβαίνει να είναι το νερό. Γενικά τα λιγότερο διαλυτά οργανικά μόρια προσροφώνται ευκολότερα. Συχνά μάλιστα τα μικρότερου μεγέθους οργανικά μόρια προσκολλώνται δυνατότερα, γιατί ταιριάζουν εντός των μικρότερων πόρων του μέσου.

Οι συγκεντρώσεις των οργανικών ρύπων μπορούν να επηρεάσουν τη διαδικασία προσρόφησης. Ένα δεδομένο φίλτρο AC μπορεί να είναι πιο αποτελεσματικό από ένα άλλου τύπου φίλτρο AC, με παρουσία μικρών μόνον συγκεντρώσεων οργανικών ρύπων, αλλά μπορεί και να ποβεί λιγότερο αποτελεσματικό από το άλλο φίλτρο με παρουσία υψηλότερων συγκεντρώσεων.

4) τη θερμοκρασία και το pH του νερού

Η προσρόφηση συνήθως αυξάνει καθώς μειώνονται οι τιμές pH και θερμοκρασίας. Οι χημικές αντιδράσεις και η μορφή των χημικών είναι στενά συνδεδεμένες με το pH και τη θερμοκρασία. Όταν το pH και η θερμοκρασία μειώνονται, πολλές οργανικές ενώσεις βρίσκονται σε μορφή που προσροφώνται ευκολότερα

και τέλος

5) τη συχνότητα κυκλοφορίας ή το χρόνο έκθεσης του νερού στην επιφάνεια του AC.

Η διαδικασία της προσρόφησης επηρεάζεται ακόμη από το χρονικό μέγεθος  κατά το οποίο ο AC έρχεται σε επαφή με τον ρυπαντή μέσα στο νερό. Αυξάνοντας κανείς το χρόνο επαφής, επιτρέπει σε μεγαλύτερες  ποσότητες ρυπαντών να απομακρυνθούν από το νερό. Η επαφή βελτιώνεται, αυξάνοντας την ποσότητα του AC στο φίλτρο και μειώνοντας την κυκλοφορία του νερού μέσα από αυτό.

Χαρακτηριστικά – Τι να αγοράζει κανείς; – Τι πρέπει να προσέχουμε;

Συνήθως ο καλής ποιότητας AC παραμένει ενεργός για μία περίοδο έξι (6) περίπου μηνών. Μετά από αυτήν την περίοδο, οι οργανικές ενώσεις αρχίζουν να συσσωρεύονται στο σύστημα, αφού παράλληλα και ο AC χάνει την δραστικότητά του. Έτσι θα πρέπει να αντικαθιστούμε το τριάντα, περίπου τοις εκατό (30%) του μέσου και ταυτόχρονα να ξεπλύνουμε το υπόλοιπο εβδομήντα τοις εκατό (70%) με νερό από το  ίδιο το ενυδρείο. Ο λόγος για να κάνουμε κάτι τέτοιο είναι πως ο AC λειτουργεί και σαν βιολογικό υπόστρωμα, πέραν της χημικής φίλτρανσης που προσφέρει. Εάν λοιπόν κάποιος αντικαταστήσει όλη την ποσότητα του AC μονομιάς, το βιολογικό υπόστρωμα του συστήματος θα διαταραχτεί και το δυναμικό απαζωτοποίησης του ενυδρείου θα επηρεαστεί βαρέως (ειδικά όταν οι χρησιμοποιούμενες ποσότητες AC είναι μεγάλες). Ακόμη, καλό είναι να τοποθετούμε την ποσότητα φρέσκου AC, μπροστά ακριβώς από τα παλιωμένα υλικά μας (ακριβώς μετά τη ροή του νερού), οπότε τα αζωτοαντιδρώντα βακτηρίδια θα αποικίσουν γρήγορα την ποσότητα του καινούργιου υλικού και οι ήδη υπάρχουσες στο παλιότερο υλικό αποικίες θα παραμείνουν απείραχτες. Ξεπλένοντας το εβδομήντα τοις εκατό (70%) του παλιού AC με νερό από το ίδιο το ενυδρείο, μειώνουμε την απόφραξη του μέσου, ενώ η παρακαταθήκη του ενεργού βιολογικού υποστρώματος του συστήματος παραμένει ανεπηρέαστη και αρκετά σταθερή, έχοντας έτσι τη δυνατότητα να απομακρύνει την περίσσεια των οργανικών ρύπων για αρκετούς μήνες ακόμη.

Ένα καλό και έξυπνο κόλπο για να καταλαβαίνει κανείς πότε είναι η στιγμή που ο AC του συστήματος του χρειάζεται αντικατάσταση είναι η τοποθέτηση στη μία πλευρά του ενυδρείου ενός κομματιού λευκού πλαστικού, βαμμένο κατά το ήμισυ της επιφανείας του με χρώμα υποκίτρινο, με μη υδροδιαλυτή μπογιά. Όταν τα δύο χρώματα (λευκό και υποκίτρινο) δεν έχουν πλέον ευδιάκριτες μεταξύ τους χρωματικές διαφορές, όταν παρατηρήσουμε αυτήν την πλαστική επιφάνεια από την απέναντι πλευρά του ενυδρείου, θα γνωρίζουμε πως ήλθε η στιγμή για την αντικατάσταση μέρους του άνθρακα του συστήματος αυτού.

Όπως προαναφέραμε νωρίτερα, υπάρχουν πολλοί τρόποι παρασκευής AC, οπότε δεν είναι όλοι οι AC φτιαγμένοι μεταξύ τους ίδιοι. Εμείς για τα ενυδρεία μας θα πρέπει να επιλέγουμε AC για ενυδρειακή μόνο χρήση, με όσο το δυνατόν μικρότερους κόκκους, να φέρει θαμπό μαύρο χρώμα και να είναι με όσο λιγότερη σκόνη γίνεται. Θα πρέπει ακολούθως να ξεπλένουμε το υλικό με νερό για να απομακρύνουμε την περίσσεια αυτής της σκόνης πριν το χρησιμοποιήσουμε. Μερικές εταιρείες κατασκευής ενεργοποιημένου άνθρακα χρησιμοποιούν φωσφορικό οξύ για να αυξάνουν την επιφάνεια του υλικού, αφού το οξύ δημιουργεί πληθώρα τρυπών στο κάρβουνο. Αυτός ο AC είναι θαυμάσιος για χρήση σε φίλτρα αέρα κλιματιστικών συσκευών, αλλά είναι εντελώς ακατάλληλος για ενυδρειακή χρήση, ακόμη και εάν κάποιος τον πλύνει διεξοδικά. Θα συνεχίσει να περιέχει στάχτη και φωσφορικά άλατα σε μεγάλες ποσότητες. Εάν χρησιμοποιήσουμε κάτι τέτοιο, θα αναρωτιόμαστε συνεχώς για ποιο λόγο έχουμε εξαπλώσεις άλγης στο σύστημά μας παρ’ ότι αντικαθιστούμε συχνότερα τον AC, από ότι μας είπε ο πωλητής που μας τον πούλησε.

Μπορούμε βέβαια να ελέγξουμε τον AC που θα χρησιμοποιήσουμε με ένα test φωσφορικών αλάτων. Αυτό γίνεται απλά: βάζουμε μέσα στο δοκιμαστικό σωλήνα απεσταγμένο νερό, έως τη σημαδεμένη στάθμη και προχωράμε σαν να κάναμε έλεγχο συγκέντρωσης φωσφορικών αλάτων (προσθέτουμε δηλαδή το αντιδραστήριο). Μετά τοποθετούμε λίγους κόκκους από το υλικό (πέντε με έξι είναι αρκετοί). Εάν το χρώμα του δείγματός μας πάρει γαλαζωπή (συνήθως) απόχρωση ή, ακόμη χειρότερα γίνει μπλε, τότε ο άνθρακας που έχουμε στα χέρια μας απελευθερώνει φωσφορικά άλατα. Δεν χρειάζεται να υπογραμμίσουμε πως αυτός ο άνθρακας καλύτερα να μην χρησιμοποιηθεί σε ενυδρεία.

Ένα άλλο μειονέκτημα του AC είναι πως το υλικό αυτό «γερνάει». Όταν συμβαίνει αυτό, μερικές από τις ενώσεις που προσφάτως απορροφήθηκαν από αυτό, πιθανότατα θα απελευθερωθούν πίσω στο νερό του συστήματος από όπου είχαν απομακρυνθεί.

Κάποιοι ακουαρίστες συνδέουν τη χρήση AC με κάποια παράξενα και συχνά ανεξήγητα φαινόμενα, όπως την ασθένεια της πλευρικής γραμμής (lateral line disease), ή η διάβρωση των εξωτερικών ιστών του κρανίου (head erosion) και άλλες ασθένειες. Γι’ αυτό και κρίνεται απαραίτητο να επιλέγουμε με προσοχή τον άνθρακα που χρησιμοποιούμε, έως ότου δημοσιοποιηθούν νέες μελέτες σχετικά με αυτά τα θέματα.

Είναι πανάκεια; Λόγοι που κανείς πρέπει να έχει για να χρησιμοποιήσει AC στο ενυδρείο του

Η φίλτρανση με AC δεν μπορεί να απομακρύνει τα μικρόβια, το νάτριο, τα νιτρικά άλατα, το φθόριο και τη σκληρότητα. Ο μόλυβδος και τα άλλα βαριά μέταλλα απομακρύνονται από το νερό μόνο με πολύ συγκεκριμένους τύπους φίλτρων AC. Ο καταναλωτής πρέπει να υποθέτει πάντοτε πως ο AC δεν έχει τη δυνατότητα να απομακρύνει βαριά μέταλλα, εκτός και εάν ο κατασκευαστής του υλικού δηλώνει υπεύθυνα κάτι τέτοιο.

Όπως και όλα τα άλλα είδη χημικής φίλτρανσης και η φίλτρανση με AC, απομακρύνει από το νερό χρήσιμες ουσίες (πχ ιχνοστοιχεία), ταυτόχρονα με την απομάκρυνση των ρυπαντών. Αυτό μπορεί να ελαχιστοποιηθεί με τις μερικές αλλαγές νερού και/ή με την ταυτόχρονη προσθήκη ιχνοστοιχείων (πχ έλλειψη ιωδίου σε ενυδρεία-υφάλους, που αποβαίνει μοιραία για την ευζωία των μαλακών κοραλλιών). Αυτό από την άλλη πλευρά οδηγεί σε μεγάλη σύγχυση, εφ’ όσον κάποιος δεν μπορεί να είναι βέβαιος για την ποσότητα των χρήσιμων πραγμάτων που απομακρύνθηκαν από το νερό του συστήματος του (εκτός και αν ελέγχει χημικά κάθε μία ουσία ξεχωριστά), ή δεν μπορεί να γνωρίζει πόσο γρήγορα αυτά απομακρύνθηκαν. Αυτό είναι ιδιαιτέρως σημαντικό για τα φυτεμένα συστήματα ενυδρείων (πχ απομάκρυνση λιπασμάτων, ιόντων σιδήρου κλπ) και για τα προσθετικά που χρησιμοποιεί κανείς για την ευζωία των ψαριών του, όπως για παράδειγμα οι βιταμίνες. Τελικά μπορεί κανείς να καταλήξει να χορηγεί όλο και περισσότερες βιταμίνες, ιχνοστοιχεία και λιπάσματα, έως ότου υπερφορτώσει τον AC με αυτά τα υλικά.

Αύξηση βακτηριδίων: Όταν το νερό περνά μέσα από AC, κάποια βακτηρίδια (πρωταρχικά τα ετερότροφα), παγιδεύονται επίσης στο υπόστρωμα. Το πρόβλημα σε αυτήν την περίπτωση είναι πως τα παγιδευμένα βακτηρίδια πολλαπλασιάζονται ταχύτατα στο θερμό, υγρό και υψηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο περιβάλλον, ανάμεσα στους κόκκους του AC. Επειδή ο AC είναι χαλαρός, δεν υπάρχουν καθόλου εμπόδια γι’ αυτά τα βακτηρίδια που αυξάνονται μέσα στο φίλτρο, που να μην τους επιτρέψουν να βγουν κάθε στιγμή που το νερό σπρώχνεται έξω από το φίλτρο, κάθε φορά που αυτό χρησιμοποιείται. Έχουν γίνει εκτεταμένες έρευνες που απέδειξαν πως κάποια συγκεκριμένα φίλτρα, απελευθερώνουν χιλιάδες περισσότερα βακτηρίδια, από όσα αρχικά εισήλθαν σε αυτά!

Ο «φρέσκος» ενεργοποιημένος άνθρακας θα μειώσει τα επίπεδα του διαλυμένου οξυγόνου στο νερό, για ένα μικρό χρονικό διάστημα και πιθανόν, σαν αποτέλεσμα να μειωθεί παράλληλα και το REDOX (= δυναμικό οξειδοαναγωγής)

Κάθε φορά που θα χρειαστεί να χορηγήσετε θεραπευτική αγωγή στο σύστημά σας, πρέπει να θυμάστε να απομακρύνετε οπωσδήποτε τον AC (σε διαφορετική περίπτωση όλες οι φαρμακευτικές ουσίες θα απορροφηθούν από τον AC). Αυτό μπορεί να μην είναι πρακτικό, εύκολο ή επιθυμητό.

Υπάρχει μία γενικότερη κατεύθυνση να απλοποιούμε τα πράγματα. Η προσέγγιση «όσο απλούστερο, τόσο καλύτερα», έχει γίνει η αρχή που πολλοί ακουαρίστες πιστεύουν. Σ’ αυτήν την περίπτωση, η προσθήκη ενός ακόμη (εντελώς απρόβλεπτου) παράγοντα ενός συστήματος ενυδρείου θα πρέπει να αποφευχθεί.

Επίλογος

Μερικοί ακουαρίστες χρησιμοποιούν συνεχώς Ενεργοποιημένο Άνθρακα, ενώ άλλοι τον χρησιμοποιούν κατά περιόδους. Κάποιοι τρίτοι δεν τον χρησιμοποιούν ποτέ. Όπως ήδη είπαμε, υπάρχουν υπέρ και κατά σχετικά με τη χρήση του μέσου αυτού και η εξαγωγή συμπερασμάτων ή οι συμβουλές δεν είναι δική μας υπόθεση.

Είναι προφανές, πως τον τελικό λόγο έχει ο εκάστοτε ακουαρίστας, ώστε να αποφασίσει εάν κάποιος συγκεκριμένος τύπος AC θα είναι ευεργετικός (και σε τι έκταση) για κάθε ένα σύστημα ενυδρείου. Οι προσωπικές εκτιμήσεις του καθενός από εσάς, σχετικά με την εμφάνιση του ενυδρείου σας και αναφορικά με την ευζωία των ειδών που φιλοξενείτε, σε συνδυασμό με τη γνώση περί των συστημάτων σας, είναι οι πραγματικοί οδηγοί σ’ αυτό το θέμα.

Η μοναδική άξια ένδειξη για τον κατάλληλο τρόπο χρήσης AC είναι η εμφάνιση του νερού και των φιλοξενουμένων οργανισμών σε αυτό. Οι οργανισμοί που διατηρούνται στην αιχμαλωσία είναι πιο ευαίσθητοι στην κακώς κείμενη χημεία του περιβάλλοντος νερού, από ότι λόγω της έλλειψης κάποιου ηλεκτρονικού μηχανήματος, οπότε καλύτερα να διαθέτετε λίγο από το χρόνο σας για να παρατηρείτε το σύστημά σας και τη ζωή που διατηρείτε στην αιχμαλωσία, από το να χάνεται το χρόνο και το χρήμα σας παίζοντας το χημικό με εξωτικούς ηλεκτρονικά όργανα.

Υπάρχουν κάποιοι – λεγόμενοι χομπίστες – που δεν αντιλαμβάνονται ούτε τα βασικά (ούτε καν τι είναι το pH) και με ποιους τρόπους, κάποια πράγματα επηρεάζουν τη χημεία του νερού και pro rata την υδρόβια ζωή. Αντιθέτως, κάποιες φορές τα ενυδρεία τους είναι πλήρως εξοπλισμένα με ηλεκτρονικά εφόδια. Σχεδόν η πλειοψηφία τους νομίζει πως ένα άρτια εξοπλισμένο σύστημα δεν θα χρειάζεται καμιά απολύτως φροντίδα και μάλιστα δεν κάνουν ούτε μερικές αλλαγές νερού. Βάλτε λοιπόν καλά στο μυαλό σας πως: ο πλέον απαραίτητος εξοπλισμός για ένα επιτυχημένο ενυδρείο είστε εσείς οι ίδιοι.

Δεν υπάρχει κανένα χημικό μέσο φίλτρανσης (ενεργοποιημένος άνθρακας, αφαίρεση πρωτεϊνικών αφρών, όζον, μέσα προσρόφησης των φωσφορικών αλάτων κλπ), αλλά και κανένα άλλο είδος φίλτρανσης που να μπορεί με μαγικό τρόπο να αντικαταστήσει σ’ ένα ενυδρείο την προσωπική φροντίδα του ακουαρίστα. Όσο πιο εξεζητημένο είναι ένα σύστημα, τόσο πιο έμπειρος ακουαρίστας χρειάζεται για να το χειριστεί. Όσο πιο προσωπική είναι η εμπλοκή μας με τα ενυδρεία μας, τόσο πιο έμπειροι γινόμαστε. Όσο περισσότερο πληροφορημένοι είμαστε, τόσο πιο αποδοτικά θα χρησιμοποιήσουμε τις εμπειρίες που προσκομίζουμε – σε πρακτικό πλέον επίπεδο – για να φροντίζουμε καλύτερα τα ενυδρεία και τους φιλοξενούμενους υδρόβιους οργανισμούς που τυχαίνει να έχουμε.

Βιβλιογραφία

MERCK Index, An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, 11th Edition, Merck & Co Edtns, USA, 1989

Thiel, The Marine Fish and Invert Aquarium, Aardvark Press 1989

Moe, Marine Aquarium Reference: Systems and Invertebrates, Green Turtle 1989

de Graaf, The Reef Aquarium vol.1,J. C. Delbeek - J. Sprung 1994

Hovanec, All about Activated Carbon, Aquarium Fish Magazine 1993

Spotte, Seawater Aquariums: The Captive environment, Wiley - Interscience 1979

 

Η επιμέλεια του Ελληνικού MCH γίνεται εξ' ολοκλήρου από τον Ανδρέα Ηλιόπουλο, στον οποίο οφείλεται άλλωστε και η ύπαρξη της ελληνικής έκδοσης.

Back ] Up ] Next ]

Site Search 

Contact us

       

Malawi Cichlid Homepage © 1999-2006. All rights reserved.