Carbón activado para acuario marinos
El carbón activado es un gran material de filtración química, utilizado ampliamente en multitud de ámbitos desde hace mucho tiempo. Se utiliza en la industria alimentaria como potabilizador de agua, en medicina como absorbente de tóxicos en el organismo, en industria siderúrgica como purificador de metales pesados y en industria química para purificar aguas residuales y gases, por ejemplo. Y como no podía ser de otra manera, su uso se ha extendido al ámbito de los acuarios siendo el material filtrante más conocido y utilizado en la afición.
En este nuevo artículo hablaremos sobre su capacidad de retirada de materia orgánica y su método de funcionamiento e implicaciones en el acuario.
QUÉ ES EL CARBÓN ACTIVADO
Como su propio nombre indica es un material hecho de carbón que puede tener distinta naturaleza, dependiendo de su origen (fibra de coco, madera, turba, etc.) con una gran capacidad adsorbente.
El proceso para obtenerlo consiste en la deshidratación del material, la carbonización y la activación. Durante el primer y segundo paso se somete al material a altas temperaturas y se obtiene un carbón primigenio sin mucha capacidad adsorbente. Sin embargo, en el último paso, el de activación, se somete al carbón a ardientes chorros de vapor y/o a sustancias químicas que calcinan toda materia orgánica remanente en su interior y le genera millones de minúsculos poros, dotando finalmente al producto de una capacidad adsorbente muy grande. Es este último paso el que le da nombre de “carbón activado”, también conocido como “carbón activo”.
Existe carbón activado en polvo y carbón activado granulado. Este último es el que se utiliza en los acuarios como material filtrante, debido a los inconvenientes que presentaría el uso del primer formato en un ambiente acuático.
PARA QUÉ SE USA EL CARBÓN ACTIVADO
En el ámbito de los acuarios el carbón activado se utiliza como material filtrante químico, hablando mal y pronto es como una gran “esponja química”. Su estructura cuenta con miles de minúsculos poros con cierta polaridad (distribución desigual de cargas eléctricas) que les permite atraer y retener ciertas moléculas químicas en sus paredes, retirándolas del agua y consiguiendo un efecto depurador.
Lo más frecuente es utilizarlo para retirar sustancias químicas del agua como medicamentos tras haber medicado a los peces del acuario, pero dado que todo en el acuario es “química” este producto también se utiliza para retirar muchas otras sustancias como materia orgánica de desecho generada por los peces, sustancias húmicas generadas por troncos que puedan teñir el agua (por ejemplo, taninos), toxinas generadas por distintos organismos, etc.
La alta capacidad de retención de partículas, además, hace que ciertos tipos de carbón activado sean excelentes a la hora de aportar una claridad extra al agua, eliminando las pequeñas partículas en suspensión e impurezas que le dan una turbidez poco estética muchas veces.
CUÁL ES EL MEJOR CARBÓN ACTIVADO
Sencillo, el mejor carbón activado será aquel que más eficiencia de adsorción tenga y esta eficiencia depende de: Su área de superficie (cantidad de poros), su tamaño y estructura de poro, la polaridad de su superficie (sus cargas eléctricas) y el tamaño de grano. Y a su vez todo esto dependerá del origen del carbón, pues no todos los materiales dan lugar a mismo tipo con las mismas características.
Por ejemplo, el carbón bituminoso o el carbón de cáscara de coco presentan poros muy pequeños con algunos poros mayores intercalados, lo que les otorga un área de superficie muy grande (y con ella gran capacidad de adsorción). El carbón de pino u otras maderas blandas, por ejemplo, son carbones con poros bastante grandes, muy adecuados para retirar moléculas grandes, sin embargo, muy frágiles y con excesiva producción de polvo para el caso de los acuarios, si no se procesa adecuadamente. Por último, el carbón de turba o de lignito es el carbón mineral que mayor macroporosidad presenta, con poros grandes y por ello una menor área de superficie, pero mejor capacidad de adsorción de moléculas grandes, sin presentar el problema del polvo.
Además, debemos saber que, dado que distintos contaminantes en el acuario están compuestos por moléculas de distinto tamaño, los diferentes tipos de carbón serán más o menos efectivos a la hora de adsorber uno u otro componente. Por ejemplo, un carbón bituminoso será mucho más eficiente a la hora de adsorber y retirar pesticidas del agua (moléculas pequeñas) que un carbón como el lignito, ya que cuenta con poros pequeños y por ello mayor área de superficie. Sin embargo, a la hora de retirar taninos u otros colorantes orgánicos (moléculas grandes) del agua, el lignito con poros más grandes será mucho más eficiente que el carbón bituminoso, cuyos pequeños poros no podrán contener a todas las grandes moléculas, aunque tenga mayor área de superficie que el anterior.
No obstante, no solo influye el tamaño del poro. Como ya se ha dicho, el tamaño de los granos de carbón también influye y es que cuanto menor sea el grano más superficie de contacto tendrá, es decir, mayor efectividad. De esta forma un carbón granulado (grano pequeño) en la mayoría de casos siempre será más eficiente que un carbón peletizado (pellet más grande), aunque ambos sean capaces de adsorber contaminantes.
CARBÓN ACTIVADO EN EL ACUARIO MARINO
En el caso de los acuarios marinos, lo que buscamos la mayoría de veces con el uso del carbón activado es eliminar moléculas grandes y medianas como sustancias químicas secretadas por los corales como parte de su “guerra química”, colorantes naturales (medicamentos compuestos por azul de metileno o verde de malaquita, por ejemplo), materia orgánica disuelta y otros nutrientes de gran tamaño.
De esta forma las mejores opciones suelen ser los carbones de lignita, capaces de adsorber en sus amplios poros estas moléculas de gran peso y tamaño, y si es en forma granulada será aún más efectivo, dado que al tener menor tamaño de grano mayor es su superficie de contacto y con ella mayor eficiencia de adsorción presenta. Hoy en día, la mayoría de carbones comerciales pertenecen a este último grupo, ya que son los que mejores propiedades presentan para nuestros acuarios.
¿MODIFICA LOS PARÁMETROS EL CARBÓN ACTIVADO?
La importancia de un buen carbón activado también radica en su método de obtención. Existen muchos carbones en cuyo proceso de activación se utilizan compuestos químicos que por cuestiones de rendimiento y practicidad del fabricante no se terminan de eliminar del producto final. Estos carbones al entrar en contacto con el agua del acuario por primera vez pueden liberar fosfatos e incluso ácidos o bases que pueden modificar el pH, dependiendo del químico que se haya utilizado para la activación. Esto es completamente normal y no significa que un producto sea defectuoso, simplemente debemos prestar atención y asegurarnos de las cualidades de cada carbón y así elegir el que más nos convenga. En cualquier caso, indistintamente de que aumente o disminuya el pH, siempre es preferible escoger un carbón activado sin fosfatos.
Un carbón activado puede disminuir el pH del acuario si ha sido activado con sustancias ácidas, que han quedado remanentes tras la producción, y que en contacto con el agua del acuario se liberan aumentando la acidez.
Un carbón activado puede aumentar el pH del acuario si ha sido tratado con sustancias básicas o si es de origen vegetal y su activación solo se ha realizado con gases a alta temperatura. En este último caso, la subida de pH se origina dado que la materia vegetal es rica en cationes como sodio, potasio o calcio, y en el proceso de carbonización se convierten en óxidos, que al entrar en contacto con el agua se hidratan generando hidróxidos que en disolución se ionizan aportando OH– al medio y por ello aumentando el pH o basicidad.
Un carbón activado que no modifica el pH del acuario puede deberse a que ese producto tenga el pH químicamente ajustado o que sea un carbón altamente puro y libre de restos solubles, aunque dado lo caro del proceso estos productos solo son utilizados en complejos procesos de laboratorio y no en usos industriales o acuariófilos como es nuestro caso.
¿CUÁNDO REEMPLAZAR EL CARBÓN ACTIVADO?
Una de las dudas más frecuentes sobre este producto es si se puede dejar indefinidamente en el interior del acuario o se debe retirar y reponer cada cierto tiempo, y la respuesta es que ningún producto tiene una vida útil infinita y el carbón tampoco. Por este motivo el carbón activado debe reponerse periódicamente en el acuario si queremos obtener unos resultados óptimos.
La frecuencia con la que debemos reemplazarlo viene determinada muchas veces por el fabricante, pero atiende sobre todo a la cantidad de carbón utilizado, la cantidad de litros de agua a tratar y la cantidad de sustancias de desecho que tenga el agua.
El motivo de la necesidad de reemplazarlo no es que el carbón una vez saturado pueda liberar las sustancias que ha adsorbido de vuelta al medio. Esto, aunque posible, es una mínima contribución y muy improbable, pues para realizar esto se debería someter al carbón a un proceso de “reactivación” sometiéndolo a determinadas condiciones de temperatura para calcinar y/o liberar toda la materia orgánica que ha ido adsorbiendo.
Realmente, la razón de peso por la que es necesario reemplazar el producto es porque la superficie de los poros es limitada y tiene una capacidad de adsorción finita, y con el tiempo los poros se van saturando y obstruyendo, perdiendo la capacidad de poder adsorber más sustancias. Estas sustancias, normalmente orgánicas, que se quedan obstruyendo el interior de los poros y la superficie del granulo de carbón es una fuente de alimento perfecta para bacterias heterótrofas que irán generando sustancias de desecho inorgánicas (como fosfatos y nitratos) tras la descomposición de esta materia. De esta forma un carbón activado “sucio” o saturado, que ha perdido ya su capacidad de adsorción, pasa de ser un material depurador a una fuente de contaminación extra en el acuario, y por ello se hace necesaria su retirada.
Además, aunque podría utilizarse este medio como filtración química continua, debemos recordar la gran capacidad adsorbente de este material, y al igual que es capaz de absorber tóxicos y otras sustancias no deseadas en el acuario marino, también puede adsorber y retirar del medio algunos elementos traza indispensables para peces y corales, por lo que de usarse de forma continua se debería tener mucho cuidado con esta eliminación y se debería compensar con la adición de productos que aporten estos compuestos. Por esta razón, la preferencia siempre es utilizar este material filtrante como remedio puntual para ciertos objetivos, retirándolo del sistema una vez haya cumplido su función.
Con todo esto, ya sabemos un poco más sobre este indispensable material filtrante en nuestros acuarios, algunos de los tipos existentes y las propiedades y ventajes que puede presentar cada uno en nuestro acuario. Esperamos que les haya resultado de utilidad.