Активированный уголь (HC)

Около 4000 лет назад в древнем медицинском тексте «Сушрута-самхита» было написано, что уголь – или по крайней древесный уголь – можно использовать для фильтрации воды; спустя  40 веков в этом отношении ничего не изменилось:  уголь по-прежнему является опорой водной фильтрации. Он настолько универсален, что активированным углем часто промывают желудки у пациентов больниц, попавших туда с подозрением на отравление. Вероятно, у аквариумистов уголь является наилучшим адсорбентом общего назначения, чтобы полностью удалять или снижать концентрацию у широкого ассортимента нежелательных химических соединений. Если аквариумист точно не знают, почему его рыбы или другие аквариумные животные выглядят болезненными, ему не помешает использовать угль для обработки аквариума. Однако не у всех углей имеются одинаковые свойства.  Для использования в аквариумистике нужен гранулированный активированный уголь. Его изготавливают путем нагнетания пара в углеродистый материал, например древесный или каменный уголь, при высокой температуре. В результате такого процесса появляется чрезвычайно пористая графитовая губка, удельная поверхность которой колеблется между 50 - 250 квадратными метрами на грамм. В аквариумистике большинство видов гранулированного активированного угля обычно имеют диапазон 850 - 1175 квадратных метров удельной поверхности. Таблетированный активированный угль – менее пыльный, но из-за специфики производственного процесса имеют меньшую удельную поверхность.
Таким образом, активированный уголь имеет огромную удельную поверхность, чтобы цепляться за нежелательные химические соединения и удалять их из воды. Угль очень похож на танины и другие соединения, которые не только обесцвечивают воду, но и придают ей свойства, приближающие ее к условиям родной природы аквариумных обитателей. Уголь также удаляет множество различных органических соединений, большинство видов лекарств, альгицидов, инсектицидов, гербицидов и других вредных веществ, которые не просто обнаружить в воде. Из-за своей способности  удалять такой широкий спектр химических соединений, его часто считают панацеей начинающие аквариумисты, у которых что-то пошло не так, но причина проблемы точно не известна, например: плавники у рыбы – сжатые, вода имеет необычный цвет или странный запах, полипы у кораллов - втянутые.
КАК РАБОТАЕТ АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ
 Способы использования активированного угля – довольно просты. Вначале его нужно поместить в какой-нибудь контейнер, реактор или сетчатый мешок, затем смыть пыль, и направить на него струю воды. Здесь очень важно проследить, чтобы вода не обтекала угль, а текла сквозь него. И тогда он начнет устранять из аквариума огромное множество загрязняющих веществ.
Способ, с помощью которого  уголь производит удаление, с химической точки зрения достаточно интересен. Удаление хлора – это одно из главных назначений активированного угля. Можно было бы предположить, что уголь отделяет хлор, адсорбируя его, как это он делает со многими другими соединениями. В действительности же, уголь не адсорбирует хлор. Скорее всего, молекула хлора катализируется на два раздельных иона хлорида (очень большая концентрация ионов хлорида неблагоприятно воздействует на рыб, но сам процесс происходит за пределами аквариума). Следовательно, хлор не насыщает поры угля. В конце концов, уголь истощается из-за других соединений, которые он адсорбирует, чтобы занять свои поры.
Важно различать поглощение и адсорбцию.  Уголь не поглощает – он функционирует посредством адсорбции. На самом деле, поглощение подразумевает процесс, при котором уголь включил бы загрязнитель в свою структуру. Напротив, адсорбция подразумевает притяжение между поверхностью угля и удаляемой молекулой. Это приводит к образованию пленки на поверхности угля. Вот почему уголь становится неэффективным, когда его удельная поверхность покрыта полностью.