Il carbone attivo

Alcuni tipi di carbone attivo – foto Danilo Ronchi – www.danireef.com

Il Carbone attivo in un acquario marino.
Il Carbone attivo è uno dei più efficaci materiali filtranti che l’acquariofilo abbia a disposizione. Si tratta di un materiale scuro dall’aspetto granuloso e microporoso in grado, quindi, di trattanere particelle e sostanze inquinanti come coloranti, medicinali e metalli pesanti. Non può invece eliminare i composti dell’Azoto (Nitriti e Nitrati).
Il suo effetto è rapidissimo: bastano poche ore per far tornare cristallina l’acqua di una vasca. La sua funzione filtrante è triplice: meccanica (le particelle in sospensione vengono bloccate dai pori del granulato); chimico-fisica (le sostanze disciolte vengono attratte elettrostaticamente e quindi “catturate”) ed infine può avere anche un’azione biologica (se il materiale non viene sostituito nell’arco di pochi giorni, nei micropori si insediano colonie batteriche che lavoreranno come un filtro biologico).
Per essere utilizzato, il Carbone Attivo va versato in speciali sacchetti di rete di nylon a maglie sottilissime, va quindi risciacquato in acqua tiepida e va poi inserito nel filtro. La capacità filtrante si esaurisce nel giro di pochi giorni. Una volta utilizzato va gettato via. L’uso non deve essere massiccio ma saltuario e nelle dosi consigliate.
Alcuni invertebrati (ad esempio Xenia sp.) pare vengano disturbati dalla presenza di Carbone attivo nel filtro.

Il Carbone attivo nel dettaglio

L’uso del Carbone attivo, è sempre stato al centro di accese discussioni tra gli acquariofili. Ha un fortissimo potere adsorbente ma, purtroppo, non distingue tra quelli che sono gli elementi utili e quelli nocivi per un acquario. Funziona molto bene per eliminare sostanze coloranti, Fenoli ed alcuni composti organici ma non per la maggior parte degli ioni. E’ impensabile tentare di eliminare i Nitrati dalla vasca utilizzando Carbone attivo. Al contrario, per esempio, toglie elementi “utili” come lo Iodio. È inutile quindi dosare giornalmente lo Iodio in una vasca nella quale si usa Carbone attivo.

Gli appassionati più attenti avranno notato che non si parla di un semplice potere “assorbente” del Carbone attivo ma di potere “adsorbente”. Che significa? Significa che il Carbone attivo non solo filtra le particelle in sospensione nell’acqua ma anche ad-sorbe, cioé grazie alle proprie caratteristiche (chimiche, fisiche ed elettrostatiche) attira, cattura e trattiene le sostanze disciolte nell’acqua.
In un acquario di barriera, il Carbone attivo va impiegato solo in caso di necessità e va quindi rimosso dalla vasca nell’arco di pochi giorni (una o due settimane) perché si satura in fretta e il potere adsorbente si riduce drasticamente nel giro di pochi giorni. Lasciarlo in vasca per un tempo più lungo significa semplicemente trasformarlo in un filtro biologico.

La quantità consigliata di Carbone attivo è di circa di 0,7 litri per 500 litri d’acqua. Il Carbone attivo va versato in appositi sacchetti di nylon a maglia sottile e prima di essere utilizzato deve essere sciacquato in acqua calda. Durante quest’operazione l’aria esce dai micropori emettendo un caratteristico sibilo. Solo dopo questa operazione il materiale è pronto per l’uso. Non bisogna confondere questa fase chiamata “degassificazione” con la fase d’attivazione del materiale che viene effettuata industrialmente. L’acquariofilo stesso, durante la degassificazione, può determinare la qualità del prodotto: più veloce è il processo, migliore è la qualità del Carbone attivo.
Il sacchettino con il Carbone attivo va sistemato in vasca. E’ meglio evitare di posizionarlo in modo che l’intero flusso d’acqua vi passi attraverso in maniera forzata. Piuttosto è preferibile lasciare il sacchetto adagiato, per esempio nel sump, in modo che il flusso lo lambisca soltanto. Il sacchetto va tolto prima di un cambio parziale dell’acqua.
In particolare è consigliabile l’uso di Carbone attivo quando l’acqua comincia ad assumere una caratteristica colorazione giallastra, segno del lento accumulo di Fenoli (sono il prodotto del “lavoro” dei batteri), ben visibile se si immerge in vasca un oggetto bianco (un piatto di porcellana) e lo si osserva attraverso il vetro dell’acquario.

Il Carbone attivo è anche un ottimo “paracadute” nel caso di improvvisi inquinamenti dovuti a sostanze tossiche, come per esempio metalli pesanti. E’ indispensabile usare il Carbone attivo, ad esempio, quando si nota una respirazione accelerata dei pesci, segno di avvelenamento, oppure quando sono stati usati medicinali in vasca (operazione, questa, da effettuare solo ed esclusivamente in una vasca di quarantena).
La differenza di qualità che contraddistingue i vari tipi di Carbone attivo è talmente elevata che l’acquariofilo farebbe bene a testare la qualità di un prodotto prima di utilizzarlo. Un test che possiamo effettuare è controllare il rilascio dei Fosfati. Durante i processi di carbonizzazione e di attivazione del Carbone, il Fosforo normalmente fissato alla struttura delle materie prime, può finire disciolto e qualora tutte le successive operazioni non fossero eseguite in modo corretto, quantità rilevanti di Fosforo presenti nel Carbone attivo, finirebbero in vasca. I Carboni attivi migliori non rilasciano Fosforo, se non in quantità minima.
Il test va effettuato in questo modo: poniamo 5 grammi di Carbone attivo in un recipiente con due litri d’acqua. Dopo un’ora controlliamo la concentrazione dei Fosfati nell’acqua utilizzando un apposito test colorimetrico.
Il Carbone attivo viene prodotto trattando differenti materiali come la torba, il sangue, lo zucchero e il guscio delle noci di cocco. Quest’ultimo sembra essere il migliore. Su alcune confezioni viene erroneamente riportato che il Carbone attivo è attivato dall’acquariofilo attraverso la semplice sciacquatura del prodotto. In realtà l’attivazione è un processo effettuato industrialmente per esempio attraverso l’uso di vapore a una temperatura di 800°.

Il prodotto finale può avere l’aspetto di pezzi irregolari, cilindretti, polvere o altro. La forma, tuttavia, non riveste un ruolo importante nel valutare la qualità ma è la superficie interna dei micropori a fare la differenza: maggiore è la superficie, tanto più forte sarà la capacità filtrante. La porosità nel Carbone attivo ha dei valori strabilianti: varia dai 400 fino ad arrivare ai 1.500 m2/g. Una volta iniziato il processo di adsorbimento, il Carbone attivo arriverà ad un preciso equilibrio chimico-fisico tra la concentrazione delle sostanze da eliminare ancora presenti nell’acqua e quelle già adsorbite.
Se successivamente viene effettuato anche un semplice cambio d’acqua, questo fattore d’equilibrio viene modificato e il Carbone attivo tenderà a rilasciare una piccolissima parte delle sostanze adsorbite. Ma si tratta comunque di un rilascio di entità trascurabile e di impatto irrilevante sull’acquario.
Una volta saturo, il Carbone attivo si trasforma in substrato per i batteri. Non è tuttavia in grado di eliminare i Nitrati. Semmai può succedere semplicemente che i batteri colonizzatori traggano nutrimento dalla grande quantità di sostanze organiche adsorbite e ripuliscano parte della superficie rendendo il Carbone attivo ancora parzialmente utilizzabile.
Le dimensioni dei pori possono essere divise in tre classi: macropori, mesopori e micropori. La grandezza di un batterio è di 1-10nm, superiore al diametro di un microporo, che è di 0,4-1nm. Non tutta la superficie del Carbone attivo, quindi, è colonizzabile e il processo denitrificante innescato è da considerarsi modesto.

Tutte queste considerazioni confermano che il metodo usato attualmente dalla maggior parte degli acquariofili, cioè di usare il Carbone attivo solo occasionalmente, è il più corretto.

INFO ARTICOLO:

 

Claudio Rebonato  

 

 ( 2 dicembre 2002 )  

 

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