Carbón activo
Habéis preguntado por la cantidad de carbón activado. No me he podido reprimir, ateneos a las consecuencias. Vamos a ver qué es, como utilizarlo y cuando cambiarlo. Como siempre las respuestas a problemas complejos no son simples.
Para empezar su uso está muy extendido y ya lo estáis utilizando en vuestro filtro de osmosis inversa, es uno de los prefiltros y muchas veces se incorpora incluso después de la membrana de osmosis como postfiltro, es decir que es capaz de filtrar elementos que la osmosis no puede filtrar, que ya es mucho filtrar.
Muchos de los hechos que voy a exponer son motivos de agrios debates. Yo creo que lo que voy a escribir son hechos probados, pero si alguien no está de acuerdo que lo diga, sólo contribuirá a mayores investigaciones y afianzamiento de lo que realmente ocurre.
El carbón activado posee la virtud de adherir o retener en su superficie uno o más componentes (átomos, moléculas, iones) del líquido que está en contacto con él. Este fenómeno se denomina poder adsorbente. La adsorción es la responsable de purificar, desodorizar y decolorar el agua, principio que es posible extender a otros sólidos, líquidos o gases que tomen contacto con un elemento adsorbente. En particular es capaz de eliminar el O3 ozono residual cuando filtramos con ozono, materia que será tratado en un capítulo a parte.
Carbón activado se denomina a cualquier clase de carbón vegetal o de hueso que es sometido a un proceso de pulverización o granulación y que se caracteriza por poseer una superficie específica (alrededor de 500 a 1500 m2 por gramo, si habéis leído bien una superficie equivalente a 38 x 38 m). Esa superficie se caracteriza por una infinita cantidad de poros muy finos. Según qué carbón uséis tiene diferentes proporciones de poros gruesos y finos. Estos poros son los que retienen (adsorben) ciertos componentes que están presentes en el agua. En realidad se comporta como un filtro mecánico pero a nivel molecular, estamos entrando en la nanotecnología aplicada al acuario. En algunos casos, un gramo de carbón activado es capaz de adsorber hasta 0,93 gramos de gases y líquidos, lo que refleja a las claras la capacidad que posee.
¿Cómo se activa el carbón?.
Activar debe entenderse como el proceso para que en un grano de carbón (en algunos casos impalpable), se formen una enorme cantidad de poros, cuya dimensión puede variar entre una millonésima y una diez milésima de milímetro. Hace falta un microscopio electrónico para ver esos poros.
Esto se logra calentando el carbón a una temperatura de aproximadamente 800 grados C., al tiempo que se inyecta en el ambiente donde es calentado, vapor de agua o anhídrido carbónico, que son los responsables de crear esos poros al oxidar parte de las moléculas de carbono. En algunos casos se agregan sustancias higroscópicas, tales como cloruro de cinc, para aumentar la capacidad de adsorción. El carbón de hueso posee aproximadamente un 10% de carbono, mientras que el vegetal puede tener hasta un 98%.
Obviamente el proceso no puede realizarse en un horno doméstico y si bien tampoco requiere de instalaciones extremadamente tecnificadas, a veces una buena barbacoa vale, debemos tener en cuenta que el carbón activado debe producirse en condiciones de higiene y sanidad acorde al uso que se le dará.
En forma de polvo impalpable de alta pureza se utiliza para la elaboración de medicamentos antidiarreicos y adsorbente intestinal. En granos de hasta dos milímetros, para filtros de líquidos de consumo humano (para purificar aguas destinadas a gaseosas, sifones, medicamentos, etc). Existen purificadores de aire, de líquidos industriales, aspiradoras, etc. que utilizan carbón activado industrial, cuyo grado de pureza no es tan elevado y su costo bastante menor. Este sería el utilizado para acuariofilia.
¿Cómo utilizarlo?.
Por elevada que sea la calidad y pureza del carbón, siempre tendrá una cantidad de polvo producido por el envasado, transporte y manipulación de las bolsas donde se envasan. De no tomarse adecuadas precauciones, el polvillo terminará dentro del acuario. Por lo tanto, lo más recomendable es poner el carbón activado que se va a utilizar en el filtro dentro de una media de mujer cortada al tamaño adecuado y cerrada con un nudo o una goma. Hecho esto se enjuaga repetidamente hasta eliminar el polvo.
Su poder absorbente es tal que incluso colocado en cualquier parte funcionará, pero la forma ideal de utilizarlo es la siguiente:
En primer lugar, como cualquier medio filtrador, cuanto menor sea el grano mayor superficie de contacto con el agua y mejor filtración.
En segundo lugar cuanta mayor exposición al flujo de toda el agua mejor filtración, Es decir deberíamos colocarlo en una zona de mucho flujo de agua y/o que toda el agua pase por él.
En tercer lugar cuanta mejor circulación interna mejor filtración. Es decir si podemos prefiltrar las materias sólidas gruesas, éstas no taponarán la superficie del carbón y no se crearán canales entre los granos. Si es posible es mejor ponerlo detrás de un prefiltro o al menos como última etapa de filtración.
En cuarto lugar todo el carbón debe estar expuesto al agua que filtra. A medida que pasa el tiempo se apelmaza y se crean canales de circulación del agua que hacen que la superficie de contacto del carbón con el agua esté taponada y el agua pase sin estar en contacto con carbón sin colmatar. Lo ideal es por tanto poner el carbón en un filtro de lecho fluido de manera que toda la superficie del carbón esté siempre en contacto con el agua que filtra. Cuanto más pequeño sea el grano del carbón mayor exposición. Es decir que lo ideal es un reactor de carbón en forma de filtro de lecho fluido. Estos filtros provocan un flujo de agua en sentido ascendente que mantiene en suspensión el medio filtrante, de manera que nunca se apelmaza y toda la superficie del medio filtrante está en contacto con el agua. Este principio es el mejor para cualquier medio filtrante que introduzcáis en vuestro acuario.
Una forma habitual de usar el carbón activo es colocarlo dentro de un filtro externo de vasija, creo que teníais uno. El mayor rendimiento se obtiene colocando el carbón activado como última capa de material filtrante de cualquier filtro. En este caso hay que lavar regularmente las capas filtrantes previas al carbón.
Los coloides o materias coloidales.
En el límite entre materia disuelta y materia no disuelta, se encuentran una cantidad de materias en “semidisolución”, denominadas materias coloidales. Estas se originan de dos formas: pueden proceder de materia mineral (en cuyo caso el carbono no interviene en su composición) o pueden proceder de una forma orgánica (en cuyo caso están compuesta de carbono y otros elementos). Coloide proviene del griego kolla [= pegar] y de alguna manera el término identifica la característica de estas sustancias. Por medios químicos, físicos y aún electrolíticos, pueden ser transformadas en sustancias insolubles por floculación o en solubles por fermentación bacteriana. Este último es el principio sobre el que actúa el filtro biológico.
Las sustancias insolubles floculadas en menor medida y en mucha mayor medida las solubles de moléculas grandes y complicadas (generalmente sustancias orgánicas) son adsorbidas por el carbón. Esto significa que debemos tener la precaución de desconectar el filtro con carbón cuando:
1. se deban utilizar vitaminas o acondicionadores coloidales al agua del acuario;
2. se utilicen medicamentos, en particular antibióticos.
Por el contrario, cuando se utilicen fertilizantes nitrogenados del tipo inorgánico, no será necesario desconectarlo.
Un filtro de carbón suele ser un excelente auxiliar para eliminar los restos de medicamentos luego de haber sido medicado un acuario, ya que en poco tiempo dejará el agua libre de pigmentos y coloides.
Cantidad de carbón:
La cantidad de carbón a utilizar está en relación directa a la cantidad de litros de agua a filtrar, la cantidad de sustancias a ser adsorbidas y el tiempo que el usuario pretende utilizarlo. Sin duda es un cálculo muy difícil de establecer “a priori”, y en este caso lo mejor será “testar” la efectividad del carbón cuando haya transcurrido algún tiempo de uso. La experiencia nos dirá la cantidad a utilizar y el tiempo de vida útil.
El testeo se efectúa colocando dentro del filtro o en la entrada del agua al filtro, unas cuantas gotas de azul de metileno (medicamento habitual). Si el carbón permanece activo, el agua saldrá del filtro cristalina y sin coloración alguna. Si, en cambio, el agua que sale del filtro es ligeramente azulada, el carbón está agotado o a punto de agotarse y deberá ser renovado.
Debe tenerse en cuenta que una misma cantidad de carbón (por ejemplo ½ litro), actúa mejor en una capa más alta que ancha. Por eso los filtros tipo “botella”, “canasta” o similares son preferibles.
En definitiva nos ayuda a mantener un agua muy clara (ahorra en iluminación), nos ayuda a eliminar el TOC (Compuestos totales de carbono, los ATOS), ayuda a eliminar compuestos tóxicos (guerra química entre corales), cualquier olor, elimina el ozono residual si lo utilizas (muy recomendable). Hay una larga lista de malas interpretaciones sobre su uso. No es tóxico, no se puede sobredosificar, no retira sales o elementos traza, retira macromoléculas orgánicas que otros medios no son capaces de eliminar.
Cuanto y cuando
Imposible de definir, dependerá de si es una bolsa tirada en alguna parte o un medio por el que pasa toda el agua como lecho fluido. Como valores medios podemos definir que una cantidad de ½ kg cada 100 litros cambiada una vez al mes, pero dependerá muchísimo de la cantidad de compuestos orgánicos que tenga el acuario. En cualquier caso el carbón filtrará complejos compuestos metabólicos, compuestos tóxicos, ácidos orgánicos, proteínas, hormonas, carbohidratos, etc. que ninguna bacteria puede consumir y que por tanto es una filtración complementaria a la que naturalmente hacen las bacterias.
Para mayor conocimiento: