La filtración de carbón activado tiene una larga historia en el pasatiempo del acuario. Es el medio filtrante más utilizado en acuarios marinos y de agua dulce en todo el mundo. Casi todos los colgantes del cartucho del filtro trasero contienen carbón activado. Los filtros de bote también usan filtración de carbón. Incluso los acuarios de arrecife con sumideros de filtro y skimmers de proteínas hacen uso de las propiedades de absorción del carbono.
Pero incluso después de más de 40 años de uso, el carbón activado todavía está envuelto en un poco de misterio y muchos conceptos erróneos cuando se trata de cómo funciona y qué hace por su acuario.
Exploraremos qué es el carbón activado y cómo se fabrica. Discutiremos los diferentes tipos de carbón activado y sus propiedades únicas. Aprenderá la mejor manera de usarlo en su acuario de agua dulce y salada. ¡Asegúrate de revisar también mis recomendaciones!
Indice
Confusión de carbón activado
Quizás el mejor lugar para comenzar es la diferencia entre carbón vegetal, carbón y carbón activado. El carbón es lo que se quema en una parrilla. El aserrín carbonizado se comprime en briquetas y se usa para asar al aire libre. El carbón es una sustancia dura rica en carbono extraída de la Tierra. El carbón se forma cuando la materia vegetal muerta se descompone y se convierte en carbón por el calor y la presión.
El carbón vegetal y el carbón no son buenos materiales de filtración para acuarios. A menudo verá carbón activado etiquetado como «carbón de filtro» y «carbón activado», aunque estos términos son incorrectos. Esto solo mantiene la confusión en el pasatiempo del acuario. Aquí están los hechos sobre el carbón activado.
¿Qué es el carbón activado?
El carbón activado es un material adsorbente de gran área superficial y muy poroso. Está compuesto por láminas de átomos de carbono unidas por enlaces cruzados aleatorios que forman una red interna porosa. Ayuda pensar en una estructura como un panal. Los millones de grietas y huecos entre las capas de carbón hacen que el carbón activado sea un material de filtración muy eficaz. Los contaminantes son atraídos por la vasta superficie dentro de la red de carbono poroso. El carbón activado se utiliza en la industria y en el hogar para adsorber una amplia gama de impurezas de líquidos y gases.
¿De qué está hecho el carbón activado?
Todo el carbón activado comienza como una materia prima rica en carbón. Se puede usar casi cualquier material que contenga carbón para producir carbón activado. Pero los materiales más comunes son a base de carbón e incluyen antracita, lignito y carbones bituminosos.
Por ejemplo, Marineland Premium Activated Carbon está hecho de carbón bituminoso. Las cáscaras de coco son otro material popular utilizado para fabricar carbón activado para la filtración de aire. El carbón activado granular EnviroSupply está hecho de cáscaras de coco.
También hay productos de filtración de carbono hechos de madera, huesos de cereza e incluso neumáticos reciclados. La materia prima utilizada para fabricar el carbón activado tiene una enorme influencia en las propiedades del producto final.
Como veremos, no todos los carbones activados son iguales en lo que respecta a la filtración del acuario.
¿Cómo se fabrica el carbón activado?
No importa cuál sea el material de partida, el proceso de activación es donde comienza todo. Es el proceso de activación que convierte la materia prima en una estructura de carbono altamente porosa capaz de adsorber los contaminantes del agua. Así es como funciona la activación.
- La materia prima se calienta para eliminar la humedad. Luego se muele hasta convertirlo en polvo.
- Se agrega un aglutinante inofensivo al polvo y se comprime en un bloque.
- El bloque se tritura en pedazos y se envía a un horno para un proceso de horneado de dos pasos.
- Las piezas se hornean a 200-750 ° F para eliminar los compuestos orgánicos volátiles y luego nuevamente hasta 1000 ° F para formar partículas de carbón carbonizado. Se empieza a formar una red porosa.
- Luego, el carbón se trata con vapor a 1800 ° F para abrir completamente los poros.
El proceso de activación abre una red interna masiva de poros dentro de cada partícula de carbono. Esta reacción controlada de alta temperatura convierte porciones del carbono sólido en gas volátil. Esta volatilización abre los poros.
Durante el proceso de activación, aproximadamente la mitad del material «carbonizado» se elimina para crear la estructura interna de los poros. Algunos carbones, dependiendo de la materia prima, pueden contener cenizas residuales. Esto se filtrará y agregará minerales al agua e incluso elevará el pH.
Para eliminar el residuo, el carbón activado se enjuaga con un ácido diluido para eliminar la ceniza. Es posible que vea carbón activado “lavado con ácido” al comparar productos de carbón. El lavado con ácido no hace que el carbono sea ácido o un pH más bajo en su acuario . Es solo un paso para eliminar el hierro residual, el carbonato de calcio y la sílice del carbono.
El carbón activado de baja calidad hecho de aserrín se activa químicamente con ácido fosfórico. La pasta de materia prima y ácido fosfórico se seca y luego se calienta en un horno. Este tipo de carbón liberará algo de fosfato residual en el agua.
¿Cómo funciona el carbón activado?
Para entender la adsorción, tendremos que adentrarnos en el mundo de la física. ¡Lo mantendré simple! Los contaminantes se adsorben en la superficie del carbono. En nuestro caso, los contaminantes orgánicos del acuario son atraídos y retenidos sobre la superficie del carbono por las “fuerzas de atracción de Van der Waals”. Estas son las mismas fuerzas que hacen que las gotas de agua se peguen.
Las fuerzas de atracción de Van der Waals son relativamente débiles y permiten que las moléculas se muevan dentro de los poros del carbono.
También se produce un segundo proceso de adsorción más fuerte (quimisorción). La adsorción química es una reacción entre la molécula adsorbida y la superficie del carbón activado. Este enlace químico más fuerte se forma entre la molécula y la superficie del carbono, bloqueando el contaminante adsorbido dentro de los poros del carbono.
A medida que el agua del acuario entra en contacto con el carbón activado, se producen ambos tipos de adsorción.
El tamaño de los poros importa
El proceso de activación abre los poros y crea sitios de adsorción dentro de la red porosa. A menudo has oído hablar de la enorme superficie que hay dentro de cada gránulo de carbón activado.
¡Una cucharada de carbono tiene la superficie de un campo de fútbol! Eso suena impresionante, pero hay más en la historia. La superficie por sí sola no es un indicador de eficacia. El tamaño de los poros también juega un papel clave. La red de poros internos se puede comparar con un sistema de carreteras.
- Los macroporos son carreteras de varios carriles.
- Los mesoporos son carreteras de dos carriles.
- Los microporos son pequeñas carreteras rurales de un solo carril.
Es posible que un carbón activado tenga una enorme superficie creada por poros diminutos demasiado pequeños para capturar moléculas orgánicas. Si los contaminantes orgánicos no pueden ingresar a la red de poros, no serán adsorbidos.
El carbono a base de coco tiene una gran superficie y diminutos microporos. Funciona muy bien para la purificación del aire donde los contaminantes se encuentran en forma de pequeñas moléculas. El carbón de coco también se usa para eliminar (neutralizar) el cloro del agua potable.
Los carbones activados a base de carbón tienen más macro y mesoporos, lo que facilita la captura de moléculas orgánicas más grandes que provocan la decoloración del agua del acuario.
Tipos de carbón activado
La forma más común de carbón es el carbón activado granular o GAC para abreviar.
El GAC se puede moler y tamizar en una variedad de tamaños que van desde 0,2 a 5 mm. El carbón activado granular se utiliza principalmente para la purificación de agua. Los gránulos permiten que el agua fluya a través de un lecho de carbón y tengan un tiempo de contacto adecuado para eliminar las impurezas.
El carbón activado granulado se fabrica mediante un proceso de extrusión. Los gránulos de 1-5 mm son muy duros y cuando se empaquetan en un filtro crean mucho espacio vacío entre los gránulos. El espacio vacío permite que el aire fluya a través de un lecho de carbón granulado sin reducir el caudal, lo cual es importante para los sistemas de purificación de aire o gas. Otra razón por la que se utiliza carbón de cáscara de coco granulado para la purificación del aire es su pequeño tamaño de poro.
El carbón activado en polvo , hecho de carbón o cáscara de coco, se puede pegar a una almohadilla de filtro sintética, creando una almohadilla de filtro de carbón activado. Las almohadillas de filtro de carbón para acuarios actúan como filtros mecánicos y de adsorción, todo en una sola almohadilla.
¿Qué elimina el carbón activado en un acuario?
Probablemente haya escuchado el dicho «La dilución es la solución a la contaminación».
Nuestros acuarios, aunque dependen de muchos procesos naturales, no son realmente autosuficientes. La contaminación se acumula más rápido de lo que se puede reciclar. Los acuarios son sistemas acuáticos realmente cerrados. No hay lugar para muchos contaminantes.
La verdad es que nunca encontrarás tantos peces e invertebrados en tan poca agua en la naturaleza. Los acuarios tienden a acumular compuestos orgánicos disueltos. Estos subproductos biológicos provienen de peces, invertidos, plantas , algas y los alimentos que agregamos al acuario.
La investigación ha correlacionado la mala salud y el aumento de los problemas de enfermedades cuando los acuarios tienen un alto contenido de materia orgánica. Una de las formas más fáciles de eliminar estos orgánicos disueltos es con carbón activado.
El carbono eliminará una variedad de sustancias orgánicas que causan agua amarillenta, olores desagradables y una disminución general de la calidad del agua. Si tiene un acuario de arrecife con corales, también le preocupa la penetración de la luz . La acumulación de compuestos orgánicos en el agua salada adsorbe la parte azul del espectro de luz. Esto significa que sus corales no están obteniendo un perfil PAR completo. El carbón activado combinado con el desnatado de proteínas mejorará drásticamente la penetración de la luz en su acuario de arrecife.
Cómo utilizar carbón activado en acuarios de agua dulce
Si está usando un filtro de energía para colgar en la parte posterior, los cartuchos vienen precargados con carbón activado. Todo lo que necesita hacer es enjuagar rápidamente el cartucho debajo del grifo. Esto eliminará el polvo que pueda haberse formado durante el envío.
Con los filtros de bote hay varias opciones. Su modelo puede proporcionar carbón pre-embolsado diseñado para caber en una canasta de filtro. Algunos botes le permiten colocar capas en su propio medio filtrante. Las bolsas de filtro de flujo continuo facilitan el uso de carbón activado suelto. Simplemente vierta la cantidad que desee y ate la bolsa.
El carbón activado de Aquatic Experts está hecho de carbón bituminoso. Proporciona una muy buena eliminación de orgánicos, colores y olores. ¡Incluso incluye una bolsa de filtro! Idealmente, el orden de los medios filtrantes en un filtro de recipiente es el medio mecánico primero para eliminar las partículas y luego el carbón activado. Coloque los medios biológicos en la parte superior del carbón para que fluya el agua más limpia.
Cómo utilizar carbón activado en acuarios de agua salada
No existe una forma especial de utilizar carbón activado en un acuario de agua salada. Básicamente es lo mismo que un acuario de agua dulce.
Si tiene un acuario de arrecife todo en uno con un filtro incorporado, simplemente usará una bolsa de filtro llena con el carbón de su elección. Solo asegúrese de que el flujo de agua no esté restringido por la colocación de la bolsa dentro del sistema de filtrado.
Con un sumidero de filtro, puede usar un contactor de medios para contener el carbón o dejar caer una bolsa de GAC en el sumidero. Dado que el agua del acuario recircula continuamente a través del sumidero, una bolsa de carbón colocada en el flujo de agua funcionará de manera bastante eficiente.
¿Qué carbón activado debo utilizar?
Comprar carbón activado puede resultar un poco abrumador. Todas las marcas parecen hacer afirmaciones similares. La verdad es que ninguno de estos productos de carbono es fabricado por los vendedores de productos. La producción de carbón activado es una enorme industria internacional.
Muchos productos de carbono se fabrican en China. Pero también encontrará carbón de filtro producido en los Países Bajos, Estados Unidos, Reino Unido, Indonesia y Tailandia.
Hay ciertos carbones activados que funcionan mejor en el agua del acuario. Sabemos que algunas marcas de carbón para acuarios utilizan carbón activado de alta calidad basado en las materias primas.
El término «grado de investigación» fue utilizado por primera vez por Aquarium Pharmaceuticals para su carbón activado a base de lignito. El carbono no solo era el más eficiente para eliminar los compuestos orgánicos, sino que también lo vendían las empresas de suministros de laboratorio para su uso en laboratorios de investigación. Otras empresas utilizaron posteriormente el mismo término incluso si su carbono no era de la misma calidad.
El carbón activado a base de carbón bituminoso como el carbón activado premium Marineland y el carbón de filtro activado API se recomiendan para acuarios marinos y de agua dulce.
A menudo verá carbón activado genérico de cáscara de coco granulado que se vende como una comercialización especial «aprobada por arrecifes» o similar. La ciencia detrás del carbón activado deja en claro que el carbón de cáscara de coco funciona mejor para la filtración de aire. Pero a algunos acuaristas les gusta que el carbón de coco sea duro y muy limpio. Probablemente no necesite enjuagarlo antes de usarlo.
El carbón activado Two Little Fishies está hecho de carbón de lignito. Es un poco polvoriento y requiere enjuague antes de su uso. Pero el lignito tiene una excelente estructura de poros para adsorber los orgánicos disueltos del agua. Varias pruebas paralelas demostraron que el carbón de filtro a base de lignito supera a todos los demás tipos.
¿Cuánto carbón activado debo utilizar?
Este tema se ha debatido durante más de 30 años. Hay muchas opiniones, pero el hecho es que no existe una regla establecida en lo que respecta a la filtración de acuarios.
Los ingenieros pueden determinar cuánto carbón activado usar en un proceso industrial porque todo en el proceso es uniforme e invariable. Los niveles de contaminación en el acuario varían a diario. No hay dos acuarios iguales. Imagínese dos acuarios de 100 galones. Un tanque tiene un solo cíclido grande y el otro es principalmente plantas acuáticas vivas con una escuela de cardenales tetras .
Ambos acuarios tienen el mismo tamaño, pero la carga de peces y la tasa de alimentación son bastante diferentes. Una recomendación «por galón» es simplemente una suposición. Si está utilizando cartuchos de filtro, ya está decidido. Simplemente inserte el cartucho y listo.
Para sistemas todo en uno, observe el espacio disponible en el filtro. Seleccione una bolsa de filtro que caiga en un área de flujo de agua. Llene la bolsa con carbón y colóquela en el filtro. Lo mismo ocurre con los filtros de bote. Algunos modelos proporcionan bolsas premedidas o bolsas de carbón activado.
Si desea llenar su propia bolsa, seleccione una que se extienda por la superficie del recipiente. Llénelo de modo que obtenga aproximadamente dos pulgadas de carbón activado. Esta es solo mi sugerencia. ¡Algunos acuaristas llenan el bote con carbón activado! Recuerde que una bolsa profunda de carbón restringirá el flujo y reducirá la salida de agua del recipiente.
Con un sumidero de filtro, simplemente coloque una bolsa de filtro o dos en el flujo de agua. Más carbón eliminará más contaminantes, pero tiene el costo de reducir la tasa de flujo en su filtro. Y como veremos a continuación, cargar su filtro con mucho carbón puede ser un desperdicio de material filtrante.
¿Cuándo debo cambiar el carbón activado?
Los acuarios están literalmente repletos de millones de microbios como bacterias, crustáceos y gusanos. Tan pronto como se coloca carbón activado en su acuario, comienza a cubrirse con una pequeña vida acuática. Esto significa que el carbón activado funciona mejor durante una o dos semanas mientras todos los poros están abiertos para la adsorción. Después de eso, las propiedades de adsorción del carbono disminuyen gradualmente a medida que el carbono se consume y se recubre con escombros y microbios.
La mayoría de los acuaristas cambian sus cartuchos de filtro cada mesh . Los acuaristas con filtros de bote a veces piensan que no es necesario cambiar el filtro grande con tanta frecuencia. Pero esto es un mito. La tasa de flujo más alta simplemente trae más desechos al filtro, donde son capturados por los diversos medios. Este es el propósito de la filtración del acuario, para eliminar sustancias no deseadas.
Dejar el recipiente durante más de un mes generalmente da como resultado velocidades de flujo lentas y compuestos orgánicos en descomposición dentro del recipiente. A medida que los desechos se descomponen, liberan fosfato y nitrato que promueven las algas en el agua.
La idea es cambiar el filtro con frecuencia y eliminar los desechos atrapados del acuario, no dejar que se pudra dentro del filtro. El mismo consejo se aplica a todo en uno y sumideros de filtro. Reemplace el carbón como parte de su plan de mantenimiento mensual.
¿La filtración con carbón activado hace alguna diferencia?
Si nunca ha usado carbón activado o usa un tipo de bajo grado, se sorprenderá de la diferencia que hace el carbón de alta calidad. El agua del acuario brillará con claridad. El acuario parecerá más brillante y atractivo.
Si tiene plantas vivas , no es raro ver perlas de oxígeno en las hojas después de usar carbón activado fresco. Esto se debe a que se han eliminado las sustancias orgánicas que adsorben la luz, lo que mejora la PAR. Tus corales también se animarán y se verán más vibrantes. Pero eso no es todo. La reducción de los orgánicos también reduce las posibilidades de problemas de enfermedades para los peces y los corales como los corales SPS y LPS. Un acuario limpio es un acuario saludable.
Si tienes preguntas o comentarios, ¡déjalos a continuación!
