Аквариумисты, владельцы больших и густо заселенных аквариумов, также как и любители нефотосинтетических кораллов тратят весьма значительные суммы на замену GFO. При помощи несложных приспособлений и приемов можно восстановить (скажем, регенерировать) GFO, чтобы впоследствии им можно было еще неоднократно воспользоваться.

Если прочитав заголовок, вы продолжаете читать, скорее всего, вам уже знаете о роли фосфатов в рифовых аквариумах и о том, как гранулированный оксид железа (granular ferric oxide, GFO) используется для контроля за содержанием фосфатов, но сегодня мы предлагаем немного расширить ваши познания в этой области. Фосфаты –пища для водорослей, кроме того, они способны ограничить способность организмов строить скелет из карбоната кальция (Farley, 2006). Общепринятый подход – поддерживать в рифовом аквариуме уровень фосфатов ниже показателя 0.05 ppm (PO43-). Достичь такого показателя можно несколькими способами, но для некоторых аквариумистов использование GFO для поглощения фосфатовявляется необходимостью; кроме того, этот способ – безопасный и эффективный для рифовых аквариумов (Farley, 2004). Негативный аспект заключается в том, что наполнитель GFO достаточно дорогой. Аквариумисты – владельцы больших аквариумов или аквариумов с нефотосинтетическми коралами, которым требуется усиленное питание, а также владельцы большого количества рыб тратят значительные суммы на регулярную замену GFO. При помощи несложных приспособлений и приемов мы можем легко восстановить (регенерировать) GFO для последующего неоднократного использования наполнителя. Ниже приводится процедура, которая помогла нам эффективно регенерировать GFO. Перед тем как отправиться в магазин за необходимыми материалами, пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с техникой безопасности, описанной в конце статьи.

1. Промывание разбавленной кислотой (вполне возможно, этот этап для многих не является обязательным , см. ниже): на каждые 500 мл GFO добавляем 8 л пресной воды, смешанной с 6.4 мл чистой соляной кислоты. Промываем в течение 4-6 часов, затем сливаем раствор.

2. Восстановление GFO при помощи гидроксида натрия: на каждые 500 мл GFO добавляем 8 л пресной воды, смешанной с 320 г гидроксида натрия. Промываем в течение 72-96 часов, затем сливаем раствор.

3. Промывание пресной деионизированной водой (Эффективность данного этапа зависит от метода, применявшегося для промывания GFO – более подробно – в разделе о промывании пресной водой): Каждые 500 мл GFO необходимо не менее 20-25 литров пресной воды.

На данном этапе необходимо удалить все отложения карбоната кальция с GFO наполнителя; многие аквариумисты могут пропустить этот этап. При определенных условиях карбонат кальция будет абиотически осаждаться на поверхности GFO (Farley, 2004), что уменьшает площадь доступной поверхности частиц GFO. Как узнать, необходимо ли вам обрабатывать наполнитель кислотой? Обработайте свой GFO небольшим количеством белого уксуса или разбавленной соляной кислотой , как описано выше, и наблюдайте, начнут ли появляться небольшие пузырьки. Образование пузырьков свидетельствует о наличии отложений карбоната кальция. Если поместить наполнитель в раствор соляной кислоты на несколько часов, GFO очищается от накопившихся отложений. Если же пузырьки не появляются, значит, вы совершенно спокойно можете пропустить данный этап. Для трех различных рифовых систем нам не пришлось проводить процедуру первого этапа, но системы у всех разные. Сразу отметим, что первый этап НЕ регенерирует GFO, но он является важным шагом для тех, у кого гранулы покрыты приличным слоем карбоната кальция. Увеличение концентрации кислоты или продолжительности процедуры может привести к растворению части поверхности GFO и сократить количество последующих процедур регенерации в будущем (см. далее).

Некоторые аквариумисты использовали для этой процедуры раствор белого уксуса в концентрации от 1:1 до 10:1 вместо соляной кислоты. Возможно, этот метод также эффективен, но мы не проверяли, поэтому не станем комментировать его эффективность или воздействие на GFO. Для тех аквариумистов, кто часто регенерирует большой объем GFO, соляная кислота обойдется дешевле, чем уксус. Галлон соляной кислоты (38% по объему) можно купить во многих магазинах строительных материалов, металлоизделий или в специализированных магазинах товаров для бассейнов меньше, чем за $10, а этого объема кислоты среднему рифовому аквариумисту хватит на несколько лет. Раствор кислоты 1:10 можно также использовать для очищения отложений на импеллерах и нагревательных элементах насосов. Негативный аспект соляной кислоты состоит в том, что это очень сильнодействующее вещество; из описания метода применения очевидно, что для удаления отложений на 1 галлон воды требуется чуть больше одной чайной ложки кислоты. Соответственно, встает вопрос безопасности как вашей собственной, так и ваших детей и животных. Пожалуйста, перед использованием соляной кислоты внимательно ознакомьтесь с правилами техники безопасности, приведенными в конце статьи. Слабый раствор, описанный выше для этапа 1) является действительно слабым (0.03%), поэтому может считаться относительно безопасным, если он не попадает в глаза или в рот.

Считается, что фосфаты связаны с GFO посредством ионной связи, которая замещает два иона гидроксида в растворе. (Farley, 2004). Самый простой способ понять регенерацию – разобраться в сущности обратного процесса. Заполнив GFO слишком большой концентрацией ионов гидроксида, мы удаляем ионы фосфатов и помещаем их в раствор, заменяя на ионы гидроксида. В результате раствор наполняется ионами фосфатов - согласно нашим измерениям, их количество составляет 270 ppm PO4- - которые мы далее вымываем из GFO.

Четвертый день регенерации 500 мл GFO. 320 г гидроксида натрия и 8 л водного раствора дают 1M раствор.

Описанный выше раствор гидроксида натрия (этап 2) берется в количестве в 16 раз превышающем объем GFO) и его концентрация равна 1.0M. Мы промыли GFO менее концентрированным раствором (0.1M и 0.5M) 16-ти кратным объемом раствора – для удаления фосфатов из GFO необходимы повторные циклы регенерации. Является ли описанный выше раствор единственным действенным вариантом? Скорее всего, нет, но мы не пробовали другие варианты, поэтому не беремся делать выводы об их эффективности. Если использовать раствор дольше, чем 96 часов, сможем ли мы удалить больше фосфатов? Скорее всего, нет. Все проведенные нами эксперименты свидетельствуют о том, что регенерирующие растворы 0.1 - 1.0M удаляют фосфаты, которые они способны удалить, спустя примерно 72 часа. Более продолжительное промывание может оказаться проблематичным, потому что раствор гидроксида натрия начнет растворять поверхность GFO. Можно ли добиться таких же показателей, удвоив концентрацию (2.0M) и уменьшив объем (8 объемов) или наоборот (0.5M, 32 объема)? Вполне возможно, что альтернативные варианты регенерирующего раствора будут также эффективны, но для этого необходимо провести подтверждающие эксперименты. В нашем случае, выше предложенная комбинация помогла удалить все связанные фосфаты из нескольких наполнителей GFO из различных рифовых систем. Если у вас в распоряжении имеется хороший тест для определения уровня содержания фосфатов, вы можете попробовать менять концентрацию и объем регенерирующего раствора для выявления момента, когда все связанные фосфаты удалены. Большинство тестов для определения уровня содержания фосфатов работают при определенных показателях pH, поэтому перед проведением теста необходимо нейтрализовать регенерирующий раствор при помощи кислоты. Показатель концентрации фосфатов в растворе будет значительно выше, чем многие тесты способны измерить, поэтому вам придется аккуратно развести исследуемый образец в 100 или 200 раз, чтобы получить «читабельный» результат.

"Rooto Drain Opener" и "Roebic Crystal Drain Opener" – оба продукта

являются чистыми источниками гидроксида натрия для регенерации GFO.

Обратите внимание: гидроксид калия, более известный как «едкое кали», теоретически может использоваться на данном этапе вместо гидроксида натрия. Однако, во всяком случае в нашем регионе, гидроксид калия стоит дороже, да и найти его сложнее. Что касается объема, то он примерно такой же, как и для гидроксида натрия, хотя мы не проверяли его эффективность для регенерации GFO, поэтому не вправе комментировать его эффективность.

Теперь, когда мы отделили фосфаты в раствор, нам необходимо развести и отделить раствор от GFO наполнителя. Один из негативных моментов этого процесса заключается в том, что регенерирующий раствор является достаточно вязким – чтобы от него избавиться, потребуется обильное промывание. Один из способов промывания – поместить наполнитель в 5-галлонное ведро, заполнить ведро водой, а затем декантировать (слить осадок) – в случае, если вы имеете дело с большим количеством наполнителя, способ неэффективный. Частицы на дне практически не контактируют с пресной водой, а если перемешать или взболтать наполнитель, GFO превратится в пыль. Да и вообще, способ неаккуратный и проблематичный. Самый простой вариант промывания регенерирующего раствора, на наш взгляд, - специальный реактор от Bulk Reef Supply и небольшой насос Maxijet 400. Пресная вода поступает с одной стороны, а разбавленный раствор удаляется с другой стороны непосредственно в дренажную трубу. Основное преимущество этого способа – весь объем наполнителя GFO промывается единовременно, при этом не остается непромытых участков и сам наполнитель не перемешивается. По этой причине, BRS реактор идеально подходит для всех трех этапов процесса восстановления. В этом случае, гарантируется, что промывание кислотой,а затем купание с гидроксидом натрия охватывает все частицы наполнителя без перемешивания. Если вы используете BRS реактор в своей системе, вы можете просто поменять внутренний пластиковый контейнер с GFO с «рифового режима» на «режим регенерации» без необходимости переносить влажную массу GFO из емкости в емкость. Контейнер с GFO можно раз в месяц восстанавливать буквально в течение нескольких минут без особых хлопот. Думаем, вы согласитесь, что такой способ регенерации значительно проще, чем замена GFO! Независимо от того, какой способ промывания наполнителя после регенерации вы выберете, перед тем, как вы поместите GFO обратно в систему, очень важно провести тест на содержание фосфатов, чтобы убедиться, что гидроксид натрия и фосфаты были удалены практически полностью. Мы подсчитали, что для эффективного удаления фосфатов в процессе промывания GFO в реакторе требуется около 40-50-кратным объемом. Для менее эффективных способов потребуется промывание еще большим объемом воды, для определения которого необходимо проводить дополнительные эксперименты.

Качественно промыть регенерированный GFO деионизированной водой

значительно проще при помощи специального реактора.

Сколько раз можно восстанавливать один и тот же объем наполнителя GFO? По сути, ограничения на замещение фосфатов на гидроксид и обратно не существует, но после проведения каждой процедуры небольшое количество основного оксида железа с поверхности GFO попадает в раствор. Это означает, что гранулы наполнителя постепенно (после каждой процедуры восстановления) начнут уменьшаться в размере, поэтому существует теоретическое ограничение количества процедур регенерации. Некоторые аквариумисты утверждают, что восстанавливали один и тот же объем GFO более 10 раз без каких-либо проблем. Так, если планируете проводить регенерацию, то возможно, стоит задуматься о приобретении гранулированного наполнителя GFO. В этом случае, площадь поверхности для связывания фосфатов будет меньше, но по свидетельствам некоторых аквариумистов, гранулы удерживают фосфаты лучше, при этом практически не растворяясь, а значит, перед полной заменой наполнителя можно будет провести больше процедур регенерации. В нашем случае, мы используем гранулированный GFO от Bulk Reef Supply.

Даже Тайлер Дёрден знает, что при обращении с гидроксидом натрия

необходимо использовать средства защиты.

Данная статья описывает процесс с использованием опасных химических веществ. Гидроксид натрия/гидроксид калия/щёлок/каустическая сода представляют потенциальную опасность для вас, ваших детей и животных. Перед использованием этих веществ, просмотрите информацию, связанную с техникой их безопасного использования, см.ссылки ниже. Если вдруг в будущем ссылки окажутся нерабочими, приводим основные положения: гидроксид натрия может привести к слепоте и, в случае попадания на кожу, стать причиной опасных химических ожогов. В случае контакта гидроксида натрия с водой выделяется такое количество тепла, что пластик может расплавиться и обжечь вас. По этой причине, необходимо очень медленно добавлять гидроксид натрия в холодную воду, а не наоборот. Кроме того, гидроксид натрия также вступает в активную реакцию с некоторыми металлами, например, алюминием, при этом выделяется водород, поэтому в нашем случае смешивать и хранить гидроксид натрия следует в пластиковой таре. Средства безопасности, в частности, латексные перчатки и защитные очки, должны использоваться в обязательном порядке, даже если вы имеете дело с раствором. Уровень pH раствора гидроксида натрия, описанного выше, должен быть около 14, если раствор свежеприготовленный. При помощи уксуса можно безопасно нейтрализовать гидроксид натрия, поэтому желательно держать уксус под рукой. После того, как вы вылили раствор гидроксида натрия, слив необходимо промыть большим количеством холодной воды и/или нейтрализовать при помощи уксуса.

То же самое касается соляной кислоты, если вы предпочли использовать ее вместо уксуса. Соляная кислота представляет потенциальную угрозу для вас, ваших детей и животных. Перед использованием кислоты внимательно ознакомьтесь с правилами безопасного использования по ссылкам ниже. Если в будущем ссылки окажутся нерабочими, приводим основные положения: Соляная кислота может привести к слепоте и, в случае попадания на кожу, стать причиной опасных химических ожогов. Открывать емкость с соляной кислотой можно только в хорошо вентилируемом помещении - опасны даже пары соляной кислоты. Любую кислоту медленно добавляют в холодную воду и ни в коем случае, наоборот. Также как и гидроксид натрия, соляная кислота способна вступать в реакцию с некоторыми металлами, в частности, с алюминием, и при этом выделяется водород; поэтому в нашем случае смешивать и хранить вещество необходимо в пластиковой емкости. Средства безопасности, в частности, латексные перчатки и защитные очки, должны использоваться в обязательном порядке, даже если вы имеете дело с раствором. Пищевая сода способна безопасно нейтрализовать соляную кислоту, поэтому на всякий случай рекомендуется держать ее под рукой. Выливая раствор соляной кислоты, необходимо промыть слив большим количеством холодной воды и/или нейтрализовать при помощи пищевой соды.

В любом случае, при обращении с подобными химикатами вы несете ответственность за возможные риски. Пожалуйста, будьте осторожны! Удачного восстановления!

Первоисточник: www.advancedaquarist.com

Если вы увидели этот материал на другом сайте - значит, он был украден.

Просим сообщать о замеченных фактах на info@reefcentral.ru