水族知識│細說活性炭

對大多數的水族玩家而言，水族箱內的水看起來清澈是非常重要的；也就是說水中無任何小顆粒或懸浮物漂在水面上。為了達到這個目的，各式的機械式過濾裝置於是產生，以便水族玩家清洗或更換新的過濾材料以前，清除這些影響水質的物質。水族愛好者同時也要求沒有污物臭味和顏色的晶亮清潔水質，於是需要加上化學過濾器。在一些水族箱內所溶解的有機物質，是造成魚缸內水質呈現黃褐色以及腥臭味的原因。這類有機物質有一個專門的術語：溶解性有機化合物（DOC）。而傳統的機械式過濾器是無法清除這些物質的。機械式過濾器材的濾水過程和裝置的種類非常多，但是有效的化學過濾器材則是少數。在這少數幾種化學過濾材料當中，最有效和最普遍的就屬粒狀活性碳了（GAC）。任何一種水族過濾系統都需要活性碳。因為粒狀活性碳能清除染水質的二類溶解性有機化合物——酚（石碳酸）以及單寧酸。石碳酸是一些分子量較小的化合物，也是造成魚缸腥臭的物質。單寧酸是些比較重的分子，也就是使魚缸水質變黃的主要成份。 關係這些物質的顆粒大小我們在後面會有所說明。在水族箱內所發現的這些化合物來源很廣，但是形成的過程幾乎是相同的：由細菌分解有機廢物（魚的排泄物、植物殘骸、剩餘的飼料等。）使之成為溶解於水中的有機化合物。事實上，魚缸內多少要存在一些這類的細菌分解作用，否則魚缸內會充滿廢物。雖然我們無法停止這類製造溶解性有機物的作用，但是我們可以將這些有機物過濾掉，就好像它們未曾出現一樣。 清除溶解性有機化合物不只是改善水質的外觀。研究報告指出：溶解性有機化合物的增加會抑制生物過濾，因而增加魚的逆境壓力、減緩魚的生長量，並造成整體水質的惡化。幸運的是，要清除這些化合物是相當容易的，只要放些品質良好的粒狀活性碳於過濾系統中，然後確定水會經過這些活性碳，並且定期更換就可以了。比較不巧的是對於活性碳，人們有些錯誤的觀念。 有些產品標上錯誤的活性碳名稱，或者標著深奧的化學名稱。其中有些只是普通的木炭或其他低活性的材質。有些則是產自不適當的基質使得材料的活性效率大大降低 。活性碳的基本材質活性碳的製造材料種類很多，但全部含有高成份的碳，而所選用的材料通常是能產生許多小洞的產品，以增加表面積，並且具有強吸附力的。一種比較不常用的活化作用則是以強酸來進行化學活化。 最常使用的活性碳基本材質則是煙煤、褐煤、硬木、椰子殼以及泥煤（表一）。這些材料都必須經過所謂「活化」的過程，以成為超級吸附者。活性碳的差異處在於彼此之間的化學過濾效率，因為並不是所有的粒狀活性碳基本材質都是相同的。有些材料能制出吸附較多污染物的活性炭，有些則能夠在小範圍的污染物中，吸附更多的污染物。此外，水或空氣是否過濾過也有影響。因此，活性碳最原始的基本材料對於整體吸附力和效率具有決定性的影響。 碳的吸附力直接與活化後的內部構造，以及我們所想要移走的分子大小有關。這些基本的材質也在相當的程度之上影響著其他的物理和化學性質，如總面積、密度、硬度以及灰分（或礦物質含量）等。表二列出了數種材料的這些性質。工業上，活性碳的製造可分為二大類：液相和氣相。在此「相」代表被濾掉的基質，通常是水（液相）或空氣（蒸氣或氣體）。氣相碳對於空氣的過濾比較有效而液相碳則對水的過濾較具效力。而活性碳基本材料的選擇則是以此作基礎的。 例如椰子碳通常是用於氣相過濾的材料，因為它的孔洞結構比較適合除去非常細小的氣體有機物質。而大量用於發水處理、飲用水過濾和水族箱的液相碳則最好選用煙煤。當然這只是最常見的基本材料，並非所有愛魚者的全部選擇。 文章未完，點擊這裡閱讀全文! 來源：toutiao.com


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