Subota, Studeni 25, 2017
Croatian English French German Italian Serbian Slovenian
   
Text Size

Pretraživanje

Easy life (FFM ili Fluid filter medium)

U razgovoru s kolegom o svojoj žutoj vodi u akvariju, dobio sam preporuku da pokušam riješiti problem s Easy life-om (FFM ili Fluid filter medium). Naivno sam povjerovao i - uspjelo je.

Znatiželja mi nije dala mira pa sam se bacio na guglanje i, na svoju žalost, pronašao premalo informacija o FFM-ovim mogućim sastojcima, jer se na stranicama tvrtke mogu naći samo pohvale u kojima je proizvod opisan kao savršenstvo u rješavanju svih akvarističkih problema. Na stranicama njemačkog ciklidnog društva našao sam par dobrih objašnjenja o "tekućem čudu", kako su ga nazvali u članku.

 Joerg Albering, kemičar s tehničkog sveučilišta u Grazu istražio je "easy life" dostupnim analitičkim metodama o kojima će u ovom članku biti govora, kao i o njegovim aktivnim tvarima i učincima.Na uputama Easy life-a predlaže se protresti bocu neposredno prije samog korištenja. Razlog tomu je što se ovdje ne radi o tekućini, čak niti o suspenzij,i nego o kaši koja sedimentira nakon kraćeg stajanja. U pokusima, koje je izveo Albering, je nakon sušenja FFM-a zaostao prljavo-bijeli prah za kojeg se analizama utvrdilo da se sastoji od isključivo anorganskih tvari. 

Za one kristalne strukture se pomoću rendgenske difrakcije (http://hr.wikipedia.org/wiki/Rendgenska_difrakcija_praha) utvrdilo da se radi o zeolitima, točnije klinoptilolitu i mordenitu. 

 

Zeoliti su prirodni ili sintetički hidratizirani mikroporozni aluminosilikati s otvorenom trodimenzionalnom kristalnom strukturom. Sačinjeni su od aluminijevih, silicijevih i kisikovih atoma u čijim se porama nalaze molekule vode. Sami po sebi, silikati u tetradedarskoj sturkturi nisu nabijeni, ali kada se silicijevi ioni zamijene aluminijevim, kristalna struktura postaje negativno nabijena i zbog neutralizacije naboja se vežu kationi kao što su Ca, Mg, K, Na. Što je više aluminija u strukturi to je više vezanih kationa. Zeoliti su prirodni vulkanski minetali koji nastaju kondenzacijom plinova i para nakon vulkanskih erupcija i talože se kao vulkanske nakupine i stijene koje se nalaze u velikim zalihama u oceanima. Do sada je sintetizirano više od 150 različitih zeolita, dok ih se 48 pojavljuje u prirodi. Primjeri nekih zeolita dani su u tablici 1.

1. Kemijska struktura aluminosilikata

 

2. Mogući sintetski put aluminosilikata

 

3. Trodimenzionalni prikaz strukture zeolita

 

4. Trodimenzionalni prikaz strukture zeolita

 

Ključno svojstvo zeolita je poroznost, odnosno velika specifična površina zbog koje se oni koriste za adsorpciju raznih tvari te katalizu. U akvaristici je najzanimljivije svojstvo ionske izmjene, odnosno izmjene kationa vezanih u zeolitu (Na, K, Ca, Mg) i onih u vodi, kao što je na primjer amonijev ion NH4+.  Dva najzanimljivija tipa zeolita su upravo već spomenuti klinoptilolit i mordenit. Osim ionske izmjene je za nas akvariste bitna i adsorpcija organskih tvari (lijekova) na površini zeolita ili u mikrokanalićima unutar kristalne strukture.

Daljnjim analizama austrijskog akvarista ispostavilo se da je maseni udio aktivne tvari (zeolita) u Easy lifeu svega 4% (40 grama u litri sredstva) u različitim omjerima od boce do boce.  Uzeta su dva kanistra FFM-a: u prvom  je omjer suhe tvari Klinoptilolit:Mordenit: Kvarc bio 72:27:1, a u drugom 47,5:51,5:1. Obzirom da su obje tvari prisutne u prirodnim nalazištima, i da proizvođač garantira da je smjesa prirodnog porijekla, očito je da se radi o zeolitima s jednog nalazišta ili o smjesi materijala s više nalazišta. 

Za bolje razumijevanje djelovanja FFM-a napravljena je usporediva smjesa sintetičkog Mordenita (SudChemie) i mješavine klinoptilotita/kvarca(Deutsche Zeolith).

Jedno od ključnih svojstava smjese je raspodjela veličine čestica. Tako se npr. manje čestice sporije sedimentiraju i duže lebde u tekućini. To je upravo jedan od načina za kućno ispitivanje disperznosti čestica. Naime, brzina sedimentacije je proporcionalna veličini čestica, pa će u usporedbi dviju suspenzija sitnije čestice imati ona koja se sporije taloži. Bitno je znati da što je prah finiji, veća mu je reaktivnost jer sa smanjenjem veličine čestica odnos površine i volumena raste. Zato će finije čestice imati veću mogućnost adsorpcije organskih (metilensko plavilo, malahit, fenoli) i ostalih štetnih tvari. Zeoliti također služe i kao mjesta naseljavanja kolonija bakterija, čemu ide u prilog veća površina. Bakterije se ne mogu naseljavati u kristalnu strukturu, nego samo na površinu, što uključuje i makropore zeolita. Iz analiza je otkriveno da su Easy life i usporedna smjesa zeolita sastavljeni od čestica  <80 mikrometara, što upućuje na činjenicu da su materijali dobiveni mljevenjem i prosijavanjem. Pokazalo se da je zeolit u Easy-lifeu spec.površine od 41,6 m2/g a usporedbeni materijal postigao vrijednost od 20,3 m2/g. Pokušajmo  zamisliti da gram tog materijala ima površinu jednosobnog stana. Naravno da postoje materijali veće aktivne površine ( primjer je spomenuti sintetički mordenit s površinom od približno 400m2/g), što naravno utječe i na cijenu materijala i time ga čini teže dostupnim hobi-akvaristima.

Kada govorimo o ionskoj izmjeni radi se o spomenutim kationima koji su vezani u kristalima zeolita, kao što su Na, K, Mg, Ca. Ukoliko se zeolit nalazi u vodi u kojoj su pristuni, za ribe štetni, amonijevi ioni, zamjenit će katione u zeolitu.

Primjer te ionske izmjene je reakcija:

 

 

Ravnoteža ove reakcije je pomaknuta u desnu stranu, što znači da će zeoliti pokupiti dobar dio amonijevih iona, a u otopinu ispustiti katione prisutne u kristalu. Kao posljedica toga moguće je privremeno povećanje tvrdoće vode u mjeri koja neće bit osjetna u tvrdoj vodi (pipovači) ali vjerovatno hoće u jako mekanoj vodi. 

 

 

Promjena razine amonijaka u vodi može se pratiti postojećim testerima. Uklanjanje amonijaka u relativno kratkom vremenu, će pomaknuti i ravnotežu u procesu nitrifikacije, jer bez amonijaka nitrati ne mogu nastati. Time teoretski usporavamo nitratne cikluse, ali s druge strane pospješujemo gnojidbu jer se zeoliti zadržavaju u podlozi. Moje osobno mišljenje je stoga da se FFM i zeoliti ne bi trebali koristiti u procesu cikliranja nego u zrelijim akvarijima.

Zeoliti se već dugo upotrebljavaju u filterskim medijima, međutim grube čestice dugo uspostavljaju ravnotežu. Ravnoteža se može poremetiti u alkaličnom mediju, jer dodatkom kationa se spomenuta reakcija odvija u lijevom smjeru.

Tablica 1. Razni tipovi zeolita

 

 

 

Napravljen je teoretski izračun vezivanja amonijaka na easy life, a dobivena vrijednost je 18mg suhog easy life-a za 0,6 mg NH4+ u idealnim uvjetima (što je otopina NH4Cl u dest.vodi).

Treba uzeti u obzir da je Easy life jako čista smjesa aktivnih tvari (99%) dok je usporedbena smjesa dobivena iz klinoptilolita i mordenita stupnja čistoće 60-80%, ali i 10ak puta jeftinija. Otvara se mogućnost za ozbiljnije akvariste i akvaristička društva izrada vlastitih jeftinijih smjesa filterskih medija. Klinoptilolit je moguće naći na Ebay-u a navodno postoje nalazišta i u Hrvatskoj. Određenim postupkom pročišćavanja i mljevenja bi se mogla dobiti dosta dobra smjesa za akvarističku uporabu.

 

 

Slika 5. Pokus sedimentacije 

 

 

Share