Скиммери, флотатори, пінники

У замкнутій системі акваріума, особливо такого густонаселеного, як кораловий риф або ємність з великою кількістю великих активних риб, з часом накопичується велика кількість органіки. Джерелом її є продукти життєдіяльності мешканців акваріума (екскременти, слизові виділення шкірних покривів і ін.), Які не з'їдені залишки кормів, відмирають і розкладаються частини рослин, загиблі тварини. В результаті гниття органічних залишків складні азотовмісні сполуки піддаються мінералізації, одним з продуктів якої є аміак. Він добре розчинний і взаємодіє з водою з утворенням іонів амонію. Аміак - дуже токсична сполука, яка навіть в дуже невеликих концентраціях у воді викликає отруєння тварин, а ось іони амонію відносно нешкідливі. Рівновага між іонами амонію і аміаком у водних розчинах дуже нестійкий і може зміщуватися в ту або іншу сторону в залежності від параметрів середовища. Тому в акваріумний практиці під амонієм розуміється вся сума іонів амонію і вільного аміаку. Одним з головних факторів, що впливають на це співвідношення, є pH розчину. З підвищенням значення pH концентрація отруйної аміаку підвищується в рази і відповідно токсичність продуктів життєдіяльності в акваріумний воді швидко збільшується. У прісноводних акваріумах, де pH зазвичай знаходиться на рівні 6,5-7,5, з проблемою переробки і нейтралізації продуктів азотного обміну зазвичай справляються системи хімічної і біологічної фільтрації. Морська ж вода має стабільне значення pH 8,2-8,3, і тому аміак становить значно більшу частку утворюється в результаті метаболізму амонію і часто призводить до отруєння тварин в акваріумі. У цій ситуації набагато ефективніше і безпечніше не наражати високомолекулярні сполуки переробці в системі акваріума, а видаляти їх ще до того, як вода буде схильна до біологічної або хімічної фільтрації.

Збір органічних речовин, званий пінним фракционированием, або бульбашкової очищенням, відбувається в пеноотделітельной колонці, або скиммере (від англ Збір органічних речовин, званий пінним фракционированием, або бульбашкової очищенням, відбувається в пеноотделітельной колонці, або скиммере (від англ. To skim - знімати верхній шар, skimmer - шумівка). У цьому пристрої, що представляє собою циліндр, заповнений водою, піднімаються дрібні бульбашки повітря, часто з додаванням озону. Ці бульбашки захоплюють за собою частинки органічних суспензій, високомолекулярні хімічні сполуки, в першу чергу, білки, і у вигляді піни виводять їх за межі акваріума в окремі ємності - пеносборнікі.

Принцип дії пеноотделітелей досить простий. Молекули багатьох органічних і неорганічних сполук мають частини, що володіють різним спорідненістю до води. Гідрофільна, несуча заряд, частина притягує полярні молекули води, гідрофобна ж, електронейтральна частина молекули, володіє водовідштовхувальними властивостями. В результаті такого неоднозначного взаємодія ці молекули воліють розташовуватися на кордоні розділу двох середовищ. У нашому окремому випадку це буде поверхнева плівка між водою і газом. Гідрофільні частини молекул будуть занурені в воду, а гідрофобні - будуть прагнути залишити цю середу і вийти в зону газу. Речовини, що ведуть себе подібним чином, називаються поверхнево-активними. До їх числа відносяться білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, окремі структурні елементи всіх цих найважливіших для живих організмів сполук, а також багато інших органічні та неорганічні речовини, в тому числі і солі важких металів. У замкнутому просторі пеноотделітеля утворюються мільйони найдрібніших бульбашок, таким чином, створюється величезна поверхню контакту між водою і повітрям, до якої притягуються поверхнево-активні речовини. Важливу роль відіграє розмір бульбашок. Це пов'язано з тим, що площа контакту газу з водою багаторазово зростає при розпилюванні більш дрібних бульбашок. Для порівняння можна навести такі цифри. Загальна площа поверхні бульбашок діаметром 1 мм, які утворюються з 1 л повітря становить 6 м2, а у бульбашок з діаметром 0,1 мм для того ж початкового об'єму вона виявиться 60 м2, тобто в 10 разів більше. Очевидно, що дрібні бульбашки при рівних введених обсягах повітря, по-перше, з'являються в значно більшій кількості, а, по-друге, мають істотно кращою контактної можливістю. Іншим важливим фактором є час перебування бульбашок в товщі води, зрозуміло, що, чим довше вони знаходяться в підвішеному стані, тим ефективніше йде збір забруднюючих речовин. Можна з упевненістю сказати, що з усіх існуючих методів хімічного очищення саме пеноотделітель дійсно видаляє з води велику частину органічних сполук до того, як вони піддадуться розкладання.

Попутно з цим з води видаляються тверді частинки детриту, бактерії і фітопланктон. Справа в тому, що при русі бульбашки в товщі води в силу гідродинамічних особливостей позаду нього утворюється так звана мертва зона, де відсутні турбулентні завихрення, а тиск води трохи нижче, ніж в навколишньому просторі. Природно, сюди залучаються різні дрібні тверді частки, зважені в товщі води. Слідуючи в фарватері бульбашки, вони разом з бульбашкою здійснюють всю подорож до поверхні. Цей процес носить назву флотації, так що тепер має бути зрозуміло, що всі три назви, наведені в заголовку статті - по суті справи синоніми і позначають одне і те ж пристрій.

Нарешті, бульбашки спливають, і на поверхні з'являється масляниста піна, яка підштовхується вгору тиском в пінної колонці і в результаті переливається в ємність для відходів. Тут бульбашки лопаються і залишається рідкий залишок, який можна злити. Зазвичай він забарвлений в різні відтінки коричневого кольору і має неприємний запах. Тільки коли виливаєш пеносборнік, починаєш реально розуміти, скільки всякої гидоти знаходилося у воді акваріума.

Позитивна роль пеноотделітеля, таким чином, полягає в здатності знижувати навантаження на біофільтр, вивільняти кисень, який використовується на окислення органіки в біофільтрі, підтримувати на належному рівні pH і підвищувати значення окислювально-відновного потенціалу води.

Принципова схема роботи пеноотделітеля полягає в наступному. У його камері можна виділити 4 робочі зони. Основний є контактна зона, де і відбувається утворення піни, в цю зону подається повітря і вода з акваріума. Над нею розташовується зона транспорту піни в третю зону - власне пеносборнік. І нарешті, четверта зона - зона виходу очищеної води - може розташовуватися як зверху, так і знизу пеноотделітельной колонки. У контактній зоні нагнітається насосом або аерліфт акваріумна вода активно змішується з найдрібнішими бульбашками повітря, очищається і потім або повертається назад в акваріум, або поступає в систему подальшої фільтрації.

Прямоточні і протиточні конструкції

Прямоточная колонка, що встановлюється всередину акваріума, являє собою найпростіший варіант скиммера. У роботу його призводить компресор, що подає стиснене повітря в контактну камеру через розпилювач, який поміщається в нижній її частині. Дрібні бульбашки повітря, піднімаючись вгору, захоплюють за собою воду. Вода змішується з повітрям і утворює піну, яка направляється в пеносборнік. Очищена вода викидається з колонки через отвір у верхній частині. Час контакту бульбашок з водою мінімальні, тому дана конструкція є найбільш малоефективною і підходить лише для невеликих і малозаселених акваріумів.

Протівоточная колонка являє собою вдосконалений варіант прямоточною конструкції. У ній за допомогою системи аерліфт організовано рух води назустріч бульбашок, тобто вода подається в верхню частину колонки, а викидається знизу. Зниження швидкості зустрічних потоків збільшує тривалість контакту акваріумний води з бульбашками повітря, що дозволяє набагато більш ефективно здійснювати її очищення. Існує і більш просунутий варіант пеноотделітелей з протитечією. Його розташовують вже поза акваріума. Вода тут подається насосом в верхню частину циліндра і змішується з висхідним потоком дрібних повітряних бульбашок з розпилювача.

В описаних вище конструкціях використовуються розпилювачі, аналогічні тим, що застосовуються для звичайної аерації і генеруючі бульбашки діаметром близько 0,5 мм. Найкращі бульбашки виходять з дерев'яних розпилювачів, які виготовляють з липи. Вони не вимагають дуже великого тиску від компресора і створюють рівномірний струм бульбашок протягом всього терміну служби, який, однак, не надто великий - не більше 2 місяців.

Пеноотделітелі з соплами Вентурі

У більш складних і ефективних конструкціях використовуються пристрої, засмоктуючі повітря під дією потоку води, що створюється насосом У більш складних і ефективних конструкціях використовуються пристрої, засмоктуючі повітря під дією потоку води, що створюється насосом. Термін роботи такого генератора піни практично необмежений, і він не потребує обслуговування, що в порівнянні з розпилювачами виглядає величезною перевагою. У цих пристроях використовується принцип трубки Вентурі, знайома автомобілістам по карбюратора. У трубці Вентурі водний потік прямує через різке звуження, що закінчується дуже маленьким отвором. Звуження в трубці призводить до появи перепаду тисків, і падіння тиску після звуження викликає засмоктування атмосферного повітря через спеціальний отвір в бічній стінці трубки. Формується дуже дрібна суміш повітря і води, яка подається в нижню частину пеноотделітельной колонки. Для того, щоб ця система почала працювати, вода в неї повинна подаватися під високим тиском за допомогою потужного насоса.

На закінчення - кілька загальних зауважень. Пеноотделітельная колонка повинна включаться відразу після запуску акваріума, в іншому випадку є ризик накопичити протягом декількох тижнів велика кількість органічних сполук, позбутися від яких в подальшому буде не так просто. Першим помітним ознакою погіршення якості води є поява одноклітинних водоростей.

Слід мати на увазі, що крім шкідливих продуктів обміну пеноотделітельние колонки витягають з води масу корисних речовин, таких як необхідні коралів амінокислоти, вітаміни і мікроелементи. Робота скиммера також істотно знижує ефективність застосування деяких лікарських препаратів, оскільки входять до їх складу поверхнево-активні речовини легко видаляються. Тому в разі застосування медикаментів пеноотделітель рекомендується відключати на 12 годин після внесення кожної лікувальної дози.

Разом з піною з акваріума видаляється концентрований розчин солі, тим самим знижується загальний рівень солоності. Неконтрольований долив прісної води замість що випарувалася може привести до істотного распресненію системи. Щоб уникнути цього необхідно регулярно вимірювати щільність води в акваріумі за допомогою ареометра і додавати за потребою свежеприготовленную морську воду.

© Євген Яхонтов

Подивитися асортимент пеноотделітелей і ознайомиться з технічними характеристиками конкретних моделей можна в нашому каталозі акваріумних товарів

© 2008 — 2012 offroad.net.ua . All rights reserved. by nucleart.net 2008