Newsgroup: it.hobby.acquari
Titolo: Dubbio su carbone attivo !!!!!!

Ciao a tutti, un dubbio mi attanaglia da tempo.........
il carbone attivo inserito in un filtro in via di colonizzazione, sotto
trattamento di un attivatore biologico, può contribuire allo smaltimento dei
nitriti?
Sono portato a pensare che con la sua capacità assorbente possa trattenere
anche tale sostanza, sbaglio?
Ciao e un Mega di grazie anticipate
Gabriele Virgona

Anche se gli altri frequentatori del newsgroup non sono d'accordo, la
risposta è affermativa.
Il carbone attivo (o iperattivo) è in grado di eliminare dall'acqua i
nitriti in eccesso (qualora vi sia il rischio di un'intossicazione).
Io stesso ho utilizzato questo espediente in diverse occasioni; se, per un
motivo qualsiasi, i nitriti aumentano oltre la soglia di tolleranza, è
sufficiente inserire nel filtro, per un paio di giorni, un sacchetto di rete
contenente del carbone attivo (la proporzione è di 100 gr. di carbone per
ogni 100 lt. d'acqua).
A tutti gli scettici suggerisco di provare prima di criticare.
Ciao.
--
Giovanni.
P.S. Togli il testo -zak- dall'indirizzo per eventuali risposte in e-mail.
                                            \ \  ||  / /
                                     ~ ~ O ---- O ~ ~
                                     /  /  /  /  ^  \  \  \  \
  _ _ _ _ _ _ _ _ oOOo _ _ ( --- ) _  _oOOo _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | _

anche tale sostanza, sbaglio?
Il carbone attivo non assorbe i Nitriti, sono i batteri che lo colonizzano
che li ossidano, come d' altronde qualsiasi supporto per batteri
(cannolicchi, biosfere, siporax, ecc. ).
Ciao,
M@rco

A tutti gli scettici suggerisco di provare prima di criticare.
Infatti qui e' ieno di gente che critica e basta, allora facciamo
qualcosa di costruttivo:
1) Ci forniresti una spiegazione di come il carbone attivo agisce sui
nitriti ?
2) Sei sicuro che oltre ad inserire il carbone attivo non fai anche
abbondanti cambi d'acqua ?
3) Cosa usi per misurare i nitriti ?
4)La misurazione e' ripetibile ? Con che grado di tolleranza ?
5) Qual'e la risoluzione del tuo strumento ?
Dati questi dati possiamo cominciare a parlare seriamente del tuo
carbone magico ...............
Ciao e grazie.
Marco Croci
ma...@equalis.it


 Qual'e la risoluzione del tuo strumento?
A quale strumento ti riferisci?
Se, per caso, vuoi chiedermi fino a che punto le misurazioni siano
attendibili, credo che non ci siano dubbi al riguardo. I misuratori Dupla
sono molto precisi (o non siete d'accordo neppure su questo?).
In conclusione, spero di aver soddisfatto la tua curiosità.
Non mi resta che ribadire ancora una volta che il metodo del carbone
funziona. Tu, caro Marco, e tutti gli altri scettici siete liberissimi di
fare degli esperimenti. Soltanto una verifica potrà stabilire chi ha
ragione.
Allora, e soltanto allora, potrai avere il diritto di criticarmi (e, magari,
anche di cacarmi in testa. Dico bene?).
Senza rancore.


 abbondanti cambi d'acqua ?
...

beh! dopo aver letto le vostre risposte, e con una vasca forse sovraffollata
con nitriti dell'ordine di 1mg/l, dopo aver fatto un cambio del 50 % e
inondato il filtro quotidianamente di NITRIVEC, penso di provare anche la
strada del carbone.
Staremo a vedere.
Ciao e grazie a tutti
Gabriele Virgona

 ...perchè ricordo che fino ad una decina di anni fa, non era così di moda
l'acqua osmotica ed i cambi parziali d'acqua, ma veniva utilizzato
massicciamente il carbone attivo.
Dissento completamente da una soluzione del genere. E' il modo più errato di
gestire un acquario.
I cambi d'acqua vanno fatti, punto e basta.
Ciao.


 ragione.
Prima di dire qualsiasi cosa, vorrei conoscere le fonti della tua teoria (o
che prove pratiche hai per dire una cosa simile).
Ciao
Walter
_____________________________________________________________________
Walter Peris
Socio GAEM 
GAEM Home Page: 
http://freeweb.org/associazioni/gaem
Personal Home Page: 
http://ftpweb.iol.it/walter.pdn
e-mail: 
walte...@iol.it
_____________________________________________________________________
La descrizione delle prestazioni di qualsiasi cosa
fornita dal fabbricante deve sempre essere moltiplicata
per un coefficiente di 0.5.
La descrizione delle prestazioni di qualsiasi cosa
fornita dal commerciante deve sempre essere moltiplicata
per un coefficiente di 0.25.
_____________________________________________________________________

sono molto precisi (o non siete d'accordo neppure su questo?).
Oppss! No, io no. :-)) Hanno dei contagocce molto imprecisi, quelli che
hanno dei reagenti liquidi ovviamente, perchè se non sono puliti
perfettamente producono gocce molto diverse tra loro, e di conseguenza le
misurazioni. Altro discorso per quelli con reagenti in polvere, più
affidabili. E' solo un particolare, ma visto che lo chiedevi.... comunque
non è importante ai fini del nostro discorso.
Ti saluto e mi scuso ancora per il tono non esattamente lieve di qualcuno:
sono cose che io stesso, che non sono il diretto interessato, trovo un po'
eccessive. Comunque sono sicuro che voleva solo essere un po' di ironia
goliardica nello spirito che è proprio della rete.
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Alessandro Rovero, Torino, Italy
e-mail: 
aro...@tin.it
 - ICQ#: 18935000
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Member of GAEM (Gruppo Acquariofilo Erpetofilo Milanese)
GAEM home page: 
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Alessandro Rovero, Torino, Italy
Quando si dice un messaggio da salvare....
Entusiasmante.
Ciao.
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Marco Armondi by AQUARIUM 2000
E-mail:  
aquari...@tcstore.it
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Senza rancore.
Ottimo:-)))
Diventa importante sapere da che valore partono nitrati e nitriti e a
che valore arrivano. Permettimi di fare le seguenti affermazioni:
1) La struttura del carbone attivo non e' adatta ad adsorbire i
composti azotati.
2) Le conclusioni da te riportate penso siano in assoluta buona fede
ma viziate da errori di misura.
3) I test colorimetrici, lo affermo con voce potente sono delle
boiate, non servono a misurare ma a dare un idea piuttosto
approssimativa se un composto e' presente tanto o poco, e non sempre!
Questo lo posso dire in virtu ' dei seguenti motivi:
3a) Ci sono servizi apparsi su riviste di settore che dimostrano che
tali test sono piuttosto "aleatori" (chiaro che riviste di settore che
vivono di pubblicita' non possono dire quello che ho detto io, ma
almeno hanno il pudore, davanti all'evidenza dei fatti di non mentire
spudoratamente)
3b) L'ho verificato di persona confrontando i risultati dati da un kit
per acquariologia nuovo di pacca, utilizzato per analizzare i dati del
mio acquario, con gli stessi test effettuati con uno strumento di
altissima precisione della Helwett Packard (lire 47.000.000) per uso
farmacologico. UNA TRAGEDIA.......
3c) Ho lavorato per anni 3 presso la SGS Thompson microelectronics
come disegnatore sperimentale quindi sono sicuro che la comparazione
di cui al punto 3b e' stata condotta in osservanza di tutti i carismi
del analisi sperimentale. So che questa affermazione e' piuttosto
odiosa, nel senso che sembro uno un po' pieno di me stesso, ma credimi
la faccio slo per tagliare la testa al toro e non innescare  ipotesi
su come e' stato condotto il test.
4) La mia conslusione e' quindi quella di aspettare i dati di quanti
No2 e 3 ci sono prima del CA e quanti dopo, per capire dove puo'
essere l'errore di misura.
Poiche le due misurazioni sono fatte a distanza di tempo ti invito a
fare anche questo esperimento: quando analizzi l'acqua tienine da
parte un po, e poi rifai i test, sempre sulla stessa acqua, a distanza
di ore o giorni, vedrai che sorprese...........(certo che piccole
trafosmazioni intervengono, ma credimi i risultati sono sconcertanti)
Ciao e grazie per avermi dato la possibilita' di scagliarmi contro i
test colorimetrici o a gocce.........mi sono costati tanto...........
A piu' tardi..
Marco Croci.

goliardica nello spirito che č proprio della rete.
ESATTO!
Concludo la trattazione sul CA, commentando:
"Ubi major, minor (cioe' il sottoscritto) cessat!"
Saluti a tutti
Marco Croci.

...


Se entra Rovero allora entro anch'io :-))))))
Premetto che sono d'accordo che il carbone non elimina nitriti e nitrati ,
ma Wilkens su aqquarium del 1989 pag. 162 scrive : I problemi di nitrati
quasi non li conosco più , i nitrati vengono decomposti dal materiale
coralligeno vivo e da speciali filtri caricati con carbone iperattivvo. poi
spiega meglio a pag.165 scrvendo : la struttura altamente porosa del
carbone iperattivo con il passaggio dell'acqua  facilita una perfetta
decomposizione biologica che dopo qualche settimana porta a diminuzione dei
nitrati , questo perchè all'ineterno del carbone si instaurano molto
rapidamente una condinzione di carenza di ossigeno che formerà i batteri
anaerobici ....... e cosi via.
Sono quasi sicuro che in uno dei suoi libri sugli invetrebrati ripete
questo pensiero , ma per essere sicuro devo controllare.
Tutto questo discorso per dire che questo suo pensiero potrebbe trarre in
inganno.
Ciao A tutti Claudio

Marco , mi strabigli :-))))))
Ciao Claudio

Ho dato un'occhiata ai libri di Wilkens ,a pag 13 ( libro copertina blu ) ,
" L'alto strato di fondo in combinazione con il filtraggio attraverso
carbone iperattivo, porta ad una costante eliminazione di nitrati mediante
i processsi della denitrificazione biologica ".
Questo potrebbe ancora trarre in inganno sul funzionamento del carbone
attivo.
Ciao Claudio

 Prima di dire qualsiasi cosa, vorrei conoscere le fonti della tua teoria
(o che prove pratiche hai per dire una cosa simile).
Cfr. sopra.


 Inoltre tu stesso affermi come, contemporaneamente all'uso del CA, si
debba essere parsimoniosi col cibo il che ovviamente aiuta ancora a smaltire
nitriti, indipendentemente dal CA.
Io non ho detto questo.
Quello che volevo dire è che bisogna individuare la causa dell'eccesso di
nitriti. Una volta individuata, occorre prendere dei seri provvedimenti.
Provvedimenti che possono consistere nella riduzione della quantità di
mangime, nella pulizia della vasca, ecc.
C'è da dire anche che un acquariofilo accorto non si farà mai sorprendere da
una simile eventualità.
Effettuando la misurazione dei valori almeno una volta alla settimana è
possibile tenere costantemente sotto controllo la situazione generale.


subito ;-)
Ti sparo questi dati:
Surface area of various filter media:
1. Activated carbon: 500.000 m2/m3
2. Siporax: 300.000 m2/m3
3. Best low-density ceramic 2.000 m2/m3
4. Ceramic clay tubes 1000 m2/m3
5. Plastic fibers 1.000 m2/m3
6. Gravel 5 mm. grain 700 m2/m3
7. Plastic structure 300/400 m2/m3
Bibliografia: Marine Atlas di  Hans A. Baensch
Ciao,
M@rco.


Scusa ma hai frainteso, non parlo di supeficie disponibile, tutti
sanno che il CA ha una grossa superfici di scambio. Parlo di
dimensione del poro, cioe' diemetro medio del vacuolo. Per intenderci
del diametro del BUCO ;-)))
Ecco che se sfogli Aquarium numero 6 Giugno 1997 a pagina 48 trovi un
interessantissimo articolo di Valerio Zupo che spiega vita morte e
miracoli del CA. Tra l'altro riporta anche uno schema da dove si
evince come le dimensioni medie del batterio denitratore siano
maggiori delle dimensioni medie presenti nel CA. Capito cosa intendevo
dire ?
Come dire che un paguro di 5 kili ha per casa una conchiglia di 2 cm
di diametro :-)))))))))))))
Ciao Marco Croci

E' una questione di stile, se non altro.
Complimenti per il sangue freddo.
Ciao.
M@rco

Claudio De Maio ha scritto nel messaggio
<01be0587$252295e0$5f41d2c3@claudio>...

Dall' affermazione di Wilkens si deducono una serie cose:
Il carbone attivo offre un' ottima superfice per batteri (aerobici e
anaerobici).
Per eliminare i nitrati necessita di rimanere in vasca per un periodo di
tempo prolungato (tre mesi ?), tre giorni non sono sufficenti per far
insediare nei pori in profondità i batteri anaerobici (non è quindi questo
il motivo per cui  Giovanni a riscontrato un calo di nitrati).
Non è vero quindi, a meno che Wilkens sia un pazzo, che il carbone, in
normali condizioni fisiche, rilasci una volta saturo, le sostanze assorbite
in precedenza. Ma anzi, diventi col tempo, un discreto filtro denitratore al
pari del Siporax o dei filtri a fogli (Kipper).
Il fatto è che qui non ci si capisce più niente, secondo me bisognerebbe
contattare un responsabile tecnico di qualche ditta che produce carbone che
ci spieghi definitivamente come stanno le cose (anche se probabilmente non
lo sa bene neanche lui).
Un dato che comunque o riscontrato personalmente (con orrore), è che quasi
tutti i carboni attivi in commercio, oltre al famoso e meno preoccupante
sbalzo di PH, rilasciano quantitativi impressionanti di fosfati.
Ciao.
M@rco

anaerobici ....... e cosi via.
ummmmmmmmm sono scettico che le dimensioni del vacuolo del CA possano
ospitare betteri deitrificanti..... troppo piccolo il poro, pero' bho,
relata refero vedi Aquarium n.6 giungno 97 pag 48
Ciao Marco Croci
Etabeta.

Vedi, allora ho ragione io quando dico che qui non ci si capisce più una
ceppa (risposta a Claudio di Maio più sotto): Wilkins dice una cosa, Valerio
Zupo il contrario, Baensch dice che va bene, De Graf che non va bene, Kipper
che forse va bene, c' è quello che dice che rilascia quello che dice non
rilascia, c' è chi dice che lo devi tenere tre giorni chi dice che lo devi
tenere tre mesi, assorbe i fenoli ma anche il ferro, ti toglie gli acidi
organici ma ti alza il PH, ti leva i nitrati ma cede i fosfati, ti fa
sparire i cresoli ma ti aumenta mS, elimina il cloro e forse l' ozono,  lo
puoi regenerare lo devi gettare.....
Mah.....
Ciao.
M@rco



Ciao Marco Croci
O come dire che un picio di ..... forse č meglio lasciare all' immaginazione
:-)))
Ciao
M@rco

so dirlo.
Beh, qualcosa cambia ;-)
Ciao
          _________________________________________
         |                                         |
         |             Maurizio Ghelli             |
         |                 Firenze                 |
        _| 
http://freeweb.aspide.it/freeweb/ghelli
 |
       / )                                         ( \
   ___/ /|  _  Ci sono anche le FAQ del gruppo  _  |\ \___
  (((( ( |_/ )_________________________________( \ | ) ))))
   \\\\ \_/ /                                   \ \_/ ////
    \      /                                     \      /
     )   _/                                       \_   (
    /   /                                           \   \
   / __/                                             \__ \
Per rispondermi privatamente togliere xx dal mio indirizzo

Dopo alcuni giorni di assenza per lavoro sono tornato ed ho visto che i
messaggi ed i dubbi sull'utilizzo del carbone attivo si sono moltiplicati.
Nel frattempo pero' mi ero portato un libro ed alcuni articoli sul carbone
attivo, che ho letti nel poco tempo che ho avuto a disposizione. Sto ora
cercando di organizzare le informazioni lette e prima del fine settimana le
mandero' al newsgroup sperando che servano a chiarire le idee ed allargare
la discussione.
Ciao,
Giovanni

Non siete proprio voi a ricercare la praticità a tutti i costi?
Vedi sopra.
Ciao
Walter
_______________________________________________________________
Walter Peris
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http://www.freeweb.org/associazioni/gaem
E-mail: 
walte...@iol.it
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http://ftpweb.iol.it/walter.pdn
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Colui che sorride quando le cose vanno male
ha pensato a qualcuno a cui dare la colpa.
_______________________________________________________________

raggiunto la più lontana delle galassie!
Come sicuramente i più assidui del NG ricorderanno, tempo fa avevo postato
un msg in cui affermavo di aver avuto un incidente identico al tuo.
Un intero flacone di mangime caduto in vasca.
Data l'ora (8 del mattino) non ebbi il tempo di pulire.
Lasciai tutto come era fino alla sera (ore 20, dodici ore filate).
Ebbene, trovai i miei 5 N. brichardi belli pasciuti e senza il minimo
accenno di un avvelenamento di nitriti.
Che, ovviamente, erano assenti.
Procedetti a sifonare al meglio (ma la maggior parte di mangime restò
impastata al ghiaietto) e cambiai metà acqua.
Il giorno seguente (dopo 24 ore) ancora nulla da segnalare. Dopo 48 ore,
l'acqua era tornata limpida come prima dell'incidente.
Unica cosa da segnalare: la gioia dei miei pesci ed un loro evidente
ingrassamento :-))))
Un barattolo di mangime (a meno che non sia da 5 kg) non provoca alcun danno
in una vasca ben avviata e non sovraffollata.
I mangimi moderni inquinano pochissimo l'acqua.
Se a te è capitato di avere i nitriti alti, ridotti poi col carbone, beh,
posso dirti in quasi totale sicurezza che se avessi evitato di mettere il
carbone avresti ottenuto lo stesso risultato.
Un buon filtro ben dimensionato e avviato assorbe ben altri danni.
Il carbone, in quel caso, fu del tutto ininfluente.
Sono pronto a scommetere .-)))


goliardica nello spirito che è proprio della rete.
Concordo anche su questo.
Certo, essere il bersaglio di quelle frecciate non è piacevole, ma l'intento
credo proprio fosse quello di sdrammatizzare.


test colorimetrici o a gocce.........mi sono costati tanto...........
:-))))))


dove svelerò come i kit in commercio facciano quasi pietà.
E dai !! Diccelo pure a noi !!
Anche se non siamo di Milano ! ;-)))))))))) (ue', scherzo eh !!)
Ciao
Sergio

 in una vasca ben avviata e non sovraffollata.
Anche se fosse sovraffollata ma potentemente areata non succederebbe nulla.
Claudio

Ma per gli altri valori, la prova ha un senso.
Gia' ma proprio per quello e' interessante !!!
Perche' non sono stabili ? Se non sono stabili e diminuiscono "da
soli" senza che nelle provetta ci sia del CA, cosa vuol dire ? Che
forse sarebbero scesi anche in vasca, dove c'e' anche una cosa di nome
filtro biologico.......
Ciao da Etabeta.

filtro biologico.......
I nitriti si ossidano facilmente a nitrati (sconcentrante, vero?).
Ovviamente, il processo è un po' più lento che in acquario, ma sufficiente a
darti dei risultati sballati in caso di test ripetuti su tempi lunghi.


la discussione.
Ho finito di scrivere le note sui carboni attivi, purtroppo, una volta
terminato, mi sono accorto che sono venute un poco troppo lunghe. Ora sono
attorno ai 20 kb in formato txt, ma forse diventeranno di piu' una volta
postate, per cui, anche in considerazione del fatto che il contenuto e'
abbastanza tecnico e sicuramente non interessera' a molti, sono indeciso se
postarle sul newsgroup oppure spedirle via e-mail a chi me le richiedera'.
In quest'ultimo caso la discussione rimarrebbe pero' un poco soffocata.
Voi che suggerite?
Buon week end, ci risentiremo comunque lunedi'.
Ciao,
Giovanni

postarle sul newsgroup oppure spedirle via e-mail a chi me le richiedera'.
Io sarei dell'idea di postarlo sul NG, In fondo e' un argomento che, abbiamo
visto piu' volte, interessa a tutti.


  in cotal guisa si
espresse:
|Voi che suggerite?
|Buon week end, ci risentiremo comunque lunedi'.
Manda, manda senza problemi.
Ciao
Maurizio Vitale,
Rome, Italy
ja...@tin.it

 attorno ai 20 kb in formato txt, ma forse diventeranno di piu' una volta
Posta pure.
Si scaricheranno in una 30ina di secondi.
Ciao
Walter
_____________________________________________________________________
Walter Peris
Socio GAEM 
GAEM Home Page: 
http://freeweb.org/associazioni/gaem
Personal Home Page: 
http://ftpweb.iol.it/walter.pdn
e-mail: 
walte...@iol.it
_____________________________________________________________________
La descrizione delle prestazioni di qualsiasi cosa
fornita dal fabbricante deve sempre essere moltiplicata
per un coefficiente di 0.5.
La descrizione delle prestazioni di qualsiasi cosa
fornita dal commerciante deve sempre essere moltiplicata
per un coefficiente di 0.25.
_____________________________________________________________________

visto piu' volte, interessa a tutti.
Allora ecco qua.
Ho cercato di documentarmi per trovare risposta ad alcuni degli
interrogativi che vengono posti sull'utilizzo in acquario del carbone attivo
(CA). Occorre premettere che l'adsorbimento su carboni attivi è sicuramente
un argomento molto dibattuto e la bibliografia sull'argomento molto vasta;
da essa traspare che ancora non tutti i risvolti del processo di
adsorbimento in CA sono noti e che, ad esempio, la parola definitiva sui
meccanismi di adsorbimento non è ancora stata detta, cosicche' ricercatori
di tutto il mondo stanno tuttora lavorando e discutendo sull'argomento,
seppure su molti aspetti la conoscenza possa gia’ essere considerata
approfondita.
Dunque cerchero' solo di fare un punto sintetico e comunque incompleto della
conoscenza attuale, anche se sono consapevole che talvolta i meccanismi ed i
fenomeni in gioco sono complessi ed una descrizione sommaria od alcune
generalizzazioni possono risultare non del tutto corrette. Inoltre faro’
anche qualche considerazione personale sull'utilizzo del CA in acquario.
Il carbone attivo è un materiale in grado di adsorbire in grande quantita'
(rispetto a molti altri materiali) diversi composti. Questa sua proprieta'
deriva sia dall'elevatissimo grado di porosita' presente, che dalle
caratteristiche superficiali del materiale. La porosita' è sicuramente molto
elevata e tipicamente varia tra 400 e 1500 m²/g  (!! tenendo conto che un
appartamento ha mediamente una superficie di, diciamo, 100 m² direi che non
c'è male), tuttavia la distribuzione delle dimensioni e quella della forma
dei pori in una particella di CA sono, come si vedra', molto ampie e questa
è una caratteristica che fa' si che l'adsorbimento non sia molto selettivo.
Tuttavia generalmente non su tutta la superficie esistente l'adsorbimento
puo' aver luogo. Al giorno d'oggi l'utilizzo del carbone attivo e'
indirizzato principalmente verso la depurazione di effluenti sia gassosi,
che liquidi, verso la potabilizzazione delle acque (con adsorbimento di
pesticidi, composti fenolici clorurati ed altre sostanze), ma viene anche
usato per il recupero di sostanze di pregio da correnti di processo e per la
purificazione di prodotti.
Il carbone attivo puo' essere prodotto partendo da diverse materie prime,
che non staro' qui ad elencare e che portano, in generale, a CA con
proprieta' diverse (una delle materie prime migliori sembra essere il guscio
delle noci di cocco). Tuttavia il processo produttivo passa comunque
attraverso due stadi: la carbonizzazione (carbonization) e l'attivazione,
che è possibile attuare secondo diverse tecniche a seconda del materiale di
partenza ed anche delle caratteristiche finali che si desiderano ottenere.
Alla fine il materiale si puo' presentare sotto forma di polveri, di grani o
di granuli cilindrici (ottenuti questi ultimi in genere per estrusione).
I composti che vengono adsorbiti dal CA sono i piu' vari ed e' praticamente
impossibile elencarli in maniera completa, ma alcune regole generali, che
tuttavia possono presentare numerose ed anche importanti eccezioni, sono in
genere seguite:
* l'assorbimento di composti organici aumenta con l'aumentare della massa
molare, almeno fintantoche le particelle non sono cosi' grandi da penetrare
con difficolta' per diffusione nei pori piu' piccoli;
* composti poco solubili in acqua in generale sono facilmente adsorbiti (e'
questo il caso di molti idrocarburi);
* molecole con piu' di tre atomi di carbonio sono in genere adsorbite a meno
che non siano estremamente solubili in acqua;
* composti organici non polari sono adsorbiti da miscele in acqua (che e'
polare) molto di piu' di composti polari. Gli ioni percio' (e metterei
quindi tra questi anche i nitriti ed i nitrati) sono difficilmente
adsorbiti;
* la presenza di diversi composti che partecipano all'adsorbimento modifica
le prestazioni rispetto a quelle che si hanno per gli stessi composti
presenti da soli.
I tipi di legame che si instaurano tra composto adsorbito e superficie del
materiale possono essere diversi e dipendono sia dalla natura del composto
adsorbito che dalla natura fisica e chimica della superficie del carbone
attivo. È assodato che sulla superficie del CA possono essere presenti
diversi gruppi funzionali, che con alcuni composti possono anche fortemente
interagire. Ne è prova anche il fatto che l'adsorbimento in alcuni casi è
fortemente esotermico e la variazione di entalpia ad esso collegata
raggiunge valori propri delle reazioni chimiche, cioe' dell'ordine delle
decine di migliaia di joules per mole . I meccanismi di adsorbimento nel CA
possono comunque essere diversi: chimico, fisico ed elettrostatico e spesso
l'adsorbimento di una sostanza e' determinato da una combinazione di questi
tre meccanismi. In molti casi si e' visto il legame è un legame di idrogeno,
che ha sicuramente un'energia di dissociazione ( circa 30 kJ/mol ) piu'
bassa di quella di un vero legame covalente, ma molto piu' alta degli
ordinari "legami" di van der Waals tra le molecole, che sono in pratica i
"legami" che si hanno nell'adsorbimento puramente fisico. L'idrochinone, che
è un composto che si puo' formare dall'ossidazione di alcuni clorofenoli, e'
ad esempio uno dei composti per cui si e' visto sperimentalmente che
l'adsorbimento e' in parte fisico ed in parte chimico.
Forze elettrostatiche si possono sviluppare quando la molecola che viene
adsorbita possiede una carica netta elettrostatica. In genere i siti sulla
superficie del CA sono carichi negativamente.
Le dimensioni dei pori sono molto varie, ma in pratica si possono
identificare comunque tre diverse classi di pori, che differiscono per
dimensioni. Si hanno: 1) macropori con diametri superiori a 500 Å (secondo
un altro autore 1000 Å ); 2) mesopori con diametri compresi tra 20 e 500 Å
(oppure tra 10 e 1000 Å); 3) micropori con dimensioni inferiori a 20 Å (10
Å). Le dimensioni dei pori, anche intuitivamente, influenzano sia la
quantita' di sostanze che è possibile adsorbire, sia la cinetica con cui
avviene l'adsorbimento e percio' rivestono una notevole importanza. I
macropori contribuiscono in misura percentualmente trascurabile alla
superficie totale (dunque contribuiscono in maniera trascurabile alla
quantita’ adsorbibile essendo l’adsorbimento un fenomeno superficiale),
mentre la superficie presente nei mesopori ammonta tipicamente a circa il 10
% del totale ed il rimanente 90 % è rappresentato dalla superficie presente
nei micropori. Rispetto al volume totale dei pori, il volume nei mesopori
raggiunge pero' un valore molto piu' elevato del 10 % e valori indicativi
(molto variabili da un carbone attivo all’altro) sono attorno al 10% per i
micropori, 45 % per i mesopori e 45 % per i macropori. Direi che,
considerando le dimensioni dei macropori, non è inverosimile che al loro
interno possano svilupparsi colonie batteriche come qualcuno nei messaggi
inviati aveva ipotizzato. Sotto un altro punto di vista la dimensione
relativamente piccola dei mesopori e la loro tortuosita' fanno si che al
loro interno il fluido che è entrato sia praticamente stagnante e gli scambi
di sostanze con l'esterno possano avvenire praticamente solo per diffusione,
attraverso cioe' un fenomeno piuttosto lento. Un semplice risciacquo puo'
cosi', anche se ripetuto, non essere sufficiente a rimuovere completamente
tali sostanze, che, seppur non adsorbite, sono presenti all'interno dei
mesopori dopo un processo di adsorbimento. In effetti un metodo per stimare
il volume dei mesopori è appunto quello di fare una prova di "desorbimento"
in condizioni non spinte in tempi ne' troppo brevi ne' troppo lunghi, in
tempi cioe' paragonabili a quelli caratteristici di diffusione, in quanto il
vero desorbimento dai siti dove le sostanze sono state adsorbite avviene
invece con tempi piu' lunghi e comunque distinguibili con buona
approssimazione. Percio' le perplessita' di Miomao forse non sono del tutto
campate in aria, anche se ritengo che la metodologia adottata da Walter, con
lavaggi ripetuti, sia comunque corretta per descrivere i fenomeni che poi,
ai fini pratici, sono di importanza per un utilizzo effettivo del carbone in
acquario. Inoltre tali ripetuti lavaggi potrebbero anche essere stati
sufficienti a rimuovere i composti contenuti nei mesopori, anche se su
questo qualcuno potrebbe obiettare forse con qualche ragione. Tra l'altro mi
sembra (purtroppo ho trovato solo riferimenti indiretti, ma non ho avuto
modo di consultare direttamente i documenti originali) che la procedura
utilizzata da Walter sia molto simile a quella consigliata dalle norme per
misurare le prestazioni nell'adsorbimento da fasi liquide. Esistono infatti
normative diverse a seconda del processo che si desidera studiare. Per la
depurazione di miscele acquose in genere si misura l'adsorbimento di fenolo
secondo le modalita' descritte nelle norme ASTM 1783-70 e DIN 19603 (queste
ultime in tedesco). L'adsorbimento del fenolo da miscele acquose e' in
effetti molto utilizzato come indice approssimativo delle capacita' del CA
nel trattamento di acque.
In generale per l'adsorbimento su di un CA, le prestazioni sono spesso
descritte attraverso la valutazione della quantita' Cad che viene adsorbita
di un determinato composto in una determinata massa di CA. All'equilibrio
questa quantita' è funzione della temperatura e della composizione della
fase liquida con cui il carbone è in contatto (per adsorbimento di vapori
anche la pressione ha influenza). A temperatura costante tale equilibrio
viene rappresentato appunto attraverso le "isoterme di adsorbimento", che
sono semplicemente curve che riportano l'andamento di Cad in funzione della
concentrazione del composto nella fase fluida.
Per molti composti questo equilibrio è abbastanza spostato verso
l'adsorbimento, basta cioe' una relativamente piccola concentrazione del
composto in fase fluida per avere una relativamente alta "concentrazione"
Cad del composto adsorbito nel CA. Ho trovato, ad esempio, alcuni dati
relativi all'adsorbimento del fenolo in soluzione acquosa con un certo CA
alla temperatura di 25 °C, che riporto in forma tabellare.
Concentrazione del fenolo      "Concentrazione" di fenolo
nel liquido                              nel CA all’equilibrio
mg/L                                      mg/mg CA
0                                            0.000
0.5                                         0.018
1                                            0.026
2                                            0.038
3                                            0.043
4                                            0.045
5                                            0.047
6                                            0.049
7                                            0.051
8                                            0.052
9                                            0.054
10                                          0.055
20                                          0.064
30                                          0.069
40                                          0.074
50                                          0.077
60                                          0.078
70                                          0.080
80                                          0.082
90                                          0.085
Se provate a graficare questi punti, vi accorgerete che la curva sale
rapidamente per basse concentrazioni di fenolo per poi diminuire di
pendenza. È un comportamento che si ripete per molte, ma non tutte,
sostanze, in quanto ci possono essere composti che hanno isoterme di forma
qualitativamente anche molto diversa.
Naturalmente in un processo reale di adsorbimento l'equilibrio non è l'unico
fenomeno di importanza, in quanto anche la cinetica con cui l'adsorbimento
avviene puo' determinare le prestazioni del processo. E' il trasporto dei
composti da adsorbire o desorbiti nel fluido che circonda ogni singola
particella e nei pori che determina sostanzialmente la cinetica del
processo, in quanto l'adsorbimento vero e proprio sui siti del CA è invece
comunque molto veloce. Si hanno percio' cinetiche complesse, a cui sono
probabilmente legati anche i fenomeni di isteresi che talvolta si osservano
in desorbimento e che si manifestano attraverso il mantenimento, in
desorbimento, di concentrazioni nel carbone piu' alte di quelle che si
avevano in adsorbimento con le stesse concentrazioni nel fluido. Anche la
difficolta' con cui viene attuata la rigenerazione del carbone testimonia la
difficolta' o la lentezza che talvolta si incontra per il rilascio delle
sostanze adsorbite.
Viste tutte queste caratteristiche cerchero' ora di analizzare la situazione
che, secondo me, si potrebbe verificare in vasca quando si utilizza il
carbone attivo, con particolare riferimento all'eventualita' di un rilascio
del composto adsorbito. Poiche' molte delle assunzioni che faro' saranno
semplicemente delle ipotesi che io comunque reputo ragionevoli, mi aspetto
che alcuni possano "dissentire completamente", :))))) .
Se introduciamo una certa quantita' di CA in vasca, questo iniziera' ad
assorbire alcuni composti, le cui concentrazioni tenderanno a calare in
vasca. I valori che raggiungeranno a regime, cioe' dopo il tempo necessario
ad arrivare ad una situazione in cui le variazioni di concentrazione sono
trascurabili, saranno quelli di equilibrio descritti appunto dalle isoterme
di adsorbimento. In pratica il carbone attivo durante l'adsorbimento non si
troverebbe mai a contatto con acqua "pulita", ma con un'acqua in cui la
concentrazione del composto sta progressivamente calando perche' adsorbito
tendendo al valore di equilibrio, che potra' essere basso (dipende da quanto
carbone attivo viene utilizzato), ma non zero. Facendo un semplice bilancio
per i composti adsorbiti ed utilizzando le isoterme di adsorbimento e'
facile collegare fra loro quantita' di carbone utilizzato e concentrazioni
iniziale ed a regime dei composti in vasca.
Faccio un esempio: vasca da 100 L contenente 1000 mg di fenolo od in altre
parole con una concentrazione iniziale di fenolo di 10 mg/l (non so se sia
un valore verosimile, ma si tratta solo di un esempio e non sposta le
conclusioni a cui si giunge); quanto CA devo introdurre per fare scendere, a
regime, la concentrazione di fenolo in vasca ad 1 mg/L ? Se l'isoterma di
adsorbimento e' quella prima riportata ed a regime si raggiunge
l'equilibrio, allora e' facile vedere che (vi risparmio i calcoli, che
comunque fanno riferimento ad un semplice bilancio ed all'isoterma di
adsorbimento) occorrono poco piu' di 34 g di CA e nel carbone attivo il
fenolo e' adsorbito in misura di 0,026 mg/mg di CA. Se invece di 34 g di CA,
introducessi 50 g di CA, allora la concentrazione all'equilibrio di fenolo
nell'acqua sarebbe di circa 0,55 mg/L e quella nel CA di 0,019 mg/mg di CA .
Con 100 g di CA, si avrebbe una concentrazione finale di fenolo in vasca
pari a 0,26 mg/L. Solo se per qualche altro motivo diverso dall'adsorbimento
(ad esempio un cambio d'acqua) parte del fenolo sparisse dalla soluzione,
allora il carbone potrebbe in teoria rilasciare un poco del fenolo adsorbito
tendendo verso un nuovo equilibrio. Ad esempio, sempre per il caso visto in
precedenza, se, una volta raggiunto l'equilibrio con 34 g di CA, si fa un
cambio anche rilevante di acqua, diciamo del 50 %, allora la quantita' di
fenolo ipoteticamente rilasciata dal CA risulta essere di 42 mg (da
confrontare con i 900 che aveva adsorbito), ma cio' che piu' conta e' che la
concentrazione in soluzione non si alza, bensi' si abbassa, con il nuovo
equilibrio, da 1 mg/L a 0,92 mg/L (da notare che se avessi rimosso dalla
vasca il CA prima del cambio avrei ottenuto dopo il cambio un valore di 0,5
mg/L che e' in effetti abbastanza diverso da 0,92). Tutto questo senza
tenere conto di eventuali fenomeni di isteresi, che si è visto si hanno con
alcuni composti e che potrebbero limitare il rilascio del composto che era
stato adsorbito.
Se il CA viene sistemato in modo che l'acqua scorra attraverso il letto
costituito dai suoi grani o pellets (ad esempio ponendolo nel filtro), la
cinetica di adsorbimento puo' anche, in teoria, dare luogo a fenomeni
singolari. In questo caso il problema e' abbastanza complicato e la
fluidodinamica riveste un ruolo importante. Il sistema puo', in alcuni casi,
avvicinarsi a quello che si ha in una colonna cromatografica, che e' molto
familiare ai chimici. La differenza principale e' che nella colonna
cromatografica non c'e' alcun riciclo, che invece si realizza nel caso in
esame quando il fluido uscendo dalla zona coi carboni attivi arriva in vasca
(dove si miscela con il fluido che ivi si trova e che ha una certa
concentrazione del composto che viene adsorbito) e passa poi di nuovo ai
carboni in un ciclo continuo. Si puo' dimostrare, attraverso un modello
abbastanza complesso, che il comportamento del sistema dipende da diversi
parametri, tra cui il rapporto tra volume della vasca e volume della zona
occupata dal CA (cioe’ quantita’ di CA utilizzata). Dal momento
dell'introduzione del carbone attivo, in alcuni casi, vale a dire per certi
valori dei parametri in gioco, che pero’ non sono in grado di valutare
quanto siano probabili in pratica, si possono verificare in vasca delle
oscillazioni nella concentrazione dei composti soggetti ad adsorbimento.
L'aspetto importante e' che tali oscillazioni comunque si smorzano nel tempo
e la concentrazione tende ancora verso il valore di equilibrio valutabile
come nel caso visto in precedenza. Altro risultato importante e' che tali
oscillazioni sono tanto meno accentuate, od addirittura assenti, quanto piu'
piccolo e' il volume occupato dai CA, cioe' la quantita' utilizzata di CA .
Queste oscillazioni sono assenti se il CA viene semplicemente lambito dalla
corrente d'acqua e non completamente attraversato.
Conclusioni:
Per quanto visto, il problema del rilascio dei composti adsorbiti non e', a
mio parere, un problema molto grave, che seppur presente in alcune
situazioni limite non dovrebbe dar luogo in pratica ad alcun grave
inconveniente.
Tuttavia, se proprio si vuole stare tranquilli da questo punto di vista,
allora e' meglio seguire alcune delle seguenti regole:
- è meglio non mettere il CA in piena corrente, ma inserirlo in un punto in
cui viene solamente lambito dalla corrente, il processo di adsorbimento
sara' forse piu' lento, ma le oscillazioni della concentrazione in vasca
saranno scongiurate.
- non conviene operare con quantitativi troppo rilevanti di CA .
-rimuovete il CA prima di un cambio d'acqua e non utilizzatelo di nuovo.
Dunque programmate l'utilizzo del CA con un debito anticipo rispetto al
cambio d'acqua programmato, in modo che abbia comunque il tempo di adsorbire
fino ad avvicinarsi all'equilibrio. Io penso indicativamente che per questo
5 o 6 giorni possano essere sufficienti.
Altre osservazioni sono le seguenti.
Non tutti i carboni sono uguali e si differenziano soprattutto per la
porosita' e l'attivita' superficiale, che dipendono dai processi di
produzione nonche' dal materiale di partenza.
I CA non sono in grado di risolvere qualsiasi problema di inquinamento
dell'acqua. Funzionano bene per coloranti, fenoli ed alcune sostanze
organiche, ma non per la maggior parte degli ioni.
Uno dei maggiori inconvenienti dell'utilizzo del CA e', a mio parere, la
scarsa selettivita', per cui anche alcuni composti utili presenti nell'acqua
possono essere adsorbiti. Per questo motivo sarebbe consigliabile un uso,
volendo anche periodico, ma non continuo dei CA.
Come si vede molte delle conclusioni a cui si è giunti riprendono i consigli
che in genere vengono suggeriti per l'utilizzo di carboni attivi in
acquariologia.
Bibliografia consultata:
-Jankowska, Swiatkowski e Choma, Active Carbon, Ellis Horwood series in
physical chemistry, 1991 .
-Knaebel, For your next separation consider adsorption, Chemical
Engineering, p.92, novembre1995.
-Mulligan e Fox, Treatment of industrial wastewater, Chemical Engineering,
p.49, 18 ottobre 1976.
-Hutchins, Liquid-phase adsorption: Maximizing performance, Chemical
Engineering, p.101, 25 febbraio 1980.
-Boppart, Get the most from activated-carbon systems, Environmental
Engineering World, p.12, maggio-giugno 1995.
-Yaws, Bu e Nijhawan, Adsorption capacity data for 283 organic compounds,
Environmental Engineering World, p.16, maggio-giugno 1995. (Nota: Sono dati
relativi ad adsorbimento da fase gassosa).
-Hutchins, New method simplifies design of Activated-carbon systems,
Chemical Engineering, p.133, 20 agosto 1973.
-Holiday e Hardin, Activated carbon removes pesticides from wastewater,
Chemical Engineering, p.88, 23 marzo 1981.
-Hairston, Activated carbon gets revved up, Chemical Engineering, p. 75,
novembre 1995.
Moltissimi altri riferimenti si possono trovare nel libro di Jankowska et
al. e negli articoli sopra elencati.
Ciao, Giovanni

interrogativi che vengono posti sull'utilizzo in acquario del carbone
attivo
Grazie Giovanni, come sempre i tuoi interventi sono da salvare :-)
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Allora ecco qua.
:-)))
Possiamo inserirlo sul sito GAEM?
Ciao
Walter
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Walter Peris
GAEM Home Page: 
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E-mail: 
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