Aktif karbon hindistan cevizi kabuğu, odun, linyit veya taş kömürden (bitümlü kömür) üretilen eşsiz bir üründür. Su içinde kullanmak için en uygun olan aktif karbon seçimi, bitümlü kömürden yapılanlardır.
Aktif Karbon Nasıl Çalışır?
Bitümlü kömürden yapılan aktif karbonlar en uygun gözenek çeşidine ve yüzey alanına sahip olduğundan, diğer maddelerle hazırlanmış aktif karbonlara göre, gramları başına daha fazla madde çekebilirler. Bu yüzden tuzlu su akvaryumlarında aktif karbon kullanımı için en iyi tercihlerden biridir.
Malzeme aktifleştirme işlemi sırasında 750Cº civarına ısıtılır ve basınç uygulanır (fiziksel aktifleştirme). Bu işlemin amacı malzemenin por yapısını çoğaltarak adsorpsiyon kapasitesini arttırmaktır. Bir aktif karbon taneciğinin iç yapısı makropor ve mikroporlardan oluşur. Bu porların yüzey alanı çok büyüktür. Bir gram granüller aktif karbon (GAC) yaklaşık 500 m2 alan içerir. Karbon sadece çok geniş yüzey alanı sayesinde organikleri yakalamaz; karbon-organik çekimi aynı zamanda elektriksel bir şarj ilede ilgilidir.
Aktif karbon akvaryumdaki organikleri adsorpsiyon ve absorpsiyon prensiplerine göre uzaklaştırır. Her iki süreç atıkların (adsorbat) sıvı fazdan(su) katı faza(karbon) geçişi ile ilgilidir.
Adsorpsiyon elektrostatik Van Der Walls Kuvveti’ne bağlı olan primer tutunma mekanizmasıdır. Bu çekici güç karbon ve adsorbat arasındaki göreceli zayıf bağlardan oluşur. Teorik olarak aktif karbon neyi tutttuysa onu tekrar geri salabilir. Fakat akvarist deneyimleri ve labarotuvar deneyleri bu geri bırakmanın ve herhangi bir toksik madde salınımının çok nadir olabileceğini göstermiştir. Aktif karbonun dış yüzeyinde kolayca kolonize olan bakteriler bazı atık organikleri tüketirler. Yüzeydeki bu bakteri gelişimi karbon taneciğini geri salınımdan koruyan en önemli mekanizma olabilir.
Aktif Karbon Seçiminde Performansı Etkileyen Faktörler
Tuzlu su akvaryumları için aktif karbon seçimi yaparken karbonun performansını etkileyebilecek bazı faktörler vardır.
Por Genişliği;
Aktif karbonun üretildiği kaynak karbonun por çapını belirleyen en önemli etkendir. Aktif karbon seçiminde akvaryumdaki organikleri toplaması için karbonun por yapısının yeterli genişlikte olması gereklidir.
Bitümlü taş kömür veya linyit kömürden elde edilen aktif karbon en yüksek por yapısına sahiptir (30 Angstrom). Hindistan cevizinden elde edilen aktif karbon porları tipik olarak çok küçüktür ve sıklıkla çeşme suyundaki kloru nötralize etmek için kullanılır. Hindistan cevizi aktif karbonunun çok ince por yapısı (15 Angstrom) tüm organiklerin tutunmasına olanak sağlamaz. Odun aktif karbonunun por yapısı biraz daha geniş olup (25 Angstrom) orta büyüklükte organikleri toplayabilir.
Toplam Yüzey Alanı;
Toplam yüzey alanı (TSA) m2/g olarak ölçülür. Karbon ürününün yüksek TSA lı olması için organiklerle kilitlenen porların yeteri kadar küçük olması önemlidir (mikroporosity). ”İodin Adsorbtion Number (iyodin sayısı)” mikropor yapsının nin bir ölçüsüdür. İyodin sayısı 1000 veya daha büyük ise aktif karbonun bol miktarda mikropor içerdiğini gösterir. Mikroporlu bir aktif karbonun yüzey alanı da geniş olmaktadır(akvaryumda kullanımda karbonun fazla mikroporlu olmasını istemiyoruz, çünkü daha büyük organikleri de toplamak istiyoruz). Molasses Sayısı makropor yapısının bir ölçüsüdür. Karbonun şekeri renksizleştirme yeteneğidir. Molasses sayısı 400 den büyük olması aktif karbonun makropor yapısının fazla olduğunu gösterir. Bazı yüksek performanslı aktif karbonların Molasses sayısı 1000 den büyüktür. Por boyutu arttıkça yüzey alanı azalır. Aktif karbon seçiminde bu iki özelliğe dikkat edilmelidir.
Sertlik ve Aşınma Sayıları;
Bu değerleride bazen görmeniz mümkün fakat bunlar sadece karbonun reaktivasyon süreci ile ilgilidir ve akvaristler için aktif karbon seçiminde önem teşkil etmez.
Parçacık Büyüklüğü;
Bazı filtrasyon sistemleri için aktif karbon seçiminde partikül büyüklüğü önemli olabilir. Küçük karbon parçacıkları hep beraber dış filtredeki akımı azaltabilir. Fakat bu düşüş çok fazla kısıtlıyıcı değilse tutma sürecindeki temas süresini artıracaktır. Akvaryumda en sık kullanılan aktif karbon partikül büyüklüğü 1.4mm – 4.75mm arasındadır.
Karbon Tozu;
Toz miktarı karbon aktivitesini etkilemez. Demir ve Kalsiyum-oksit içerir. Aktivasyon sürecine, hangi materyalden elde edildiğine göre ve hatta aynı tür karbonlar arasında bile toz miktarı değişebilir. Suda çözünebilir olduğundan yıkanma ile uzaklaştırılabilir. Bazı kaliteli organik karbonlar üzerindeki organikleri temizlemek için hidroklorik asitle yıkanmıştır; fakat ne yazık ki hala bir çok marka fosfor içeren fosforik asit kullanmaktadır.
Bu karbon standartları The American Society for Testing and Materials (ASTM) tarafından oluşturulan bir komite tarafından belirlenmiştir. Eğer Aktif karbon seçim yapmışsanız veya hali hazırda aktif karbon medyasını kullanıyorsanız doğruluğunu kontrol etmek veya nasıl kullanacağınızı öğrenmek için Aktif Karbon Kullanımı makalemize bir göz atabilirsiniz
