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Koi1
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Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:07 pm
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I. Les Carbones Organiques Dissous

Les différents processus biologiques se déroulant dans un aquarium engendrent une accumulation de composés organiques. On appelle ainsi les molécules à squelette carboné.
La liste en est immense et comprend, pour ne citer qu’eux, les Acides Aminés, les Colorants, des Protéines, des Phénols, des Créosols, des Terpénoïdes, des Lipides, des Glucides, des Hydrocarbures, les Pesticides, des Hormones Végétales, des Vitamines, des Caroténoïdes et Divers Acides tels qu’Acides Gras, Acétique, Lactique, Glycoliques, Malique et Citrique.

Il faut regrouper toutes ces choses sous le terme génériques de Carbone Organiques Dissous (C.O.D.). Ces substances peuvent avoir des effets délétères sur le peuplement du bac: diminution de la croissance, moindre résistance aux maladies et perturbation du métabolisme.

Si elles contiennent aussi de l’Azote, les C.O.D. sont minéralisées par des bactéries en Ammoniaque, lequel est assimilé par les végétaux, provoquant une croissance excessive, ou oxydé par d’autres bactéries selon le processus de nitrification qui aboutit aux Nitrates qui s’accumulent dans l’aquarium.
Utilisé aussi comme stade ultime d’un processus de filtration, il assure l’obtention d’une eau de grande pureté et est ce titre très utilisé dans les laboratoires, mais également dans les stations d’épuration.
Malheureusement, une grande partie de C.O.D. n’est pas minéralisée et s’accumule également. C’est pourquoi un changement d’eau est habituellement préconisé. Nombre d’aquariophiles s’imaginent que le but de ces opérations est de réduire le taux de nitrates, ce qui est partiellement exact, mais il s’agit surtout de diminuer la concentration en C.O.D.

Les taux de C.O.D. et de nitrates étant habituellement corrélés, ce dernier, facilement titrable, est souvent pris comme référence pour déterminer la fréquence des changements d’eau. Mais cela ne peut s’appliquer qu’aux aquariums conventionnels.
En bac, le C.O.D. s’accumule mais les Nitrates sont éliminés par dénitrification. De plus l’absorption de l’Ammoniaque par les plantes, algues, les coraux et les bénitiers limite leur apparition.
Si l’on pouvait extraire de l’eau les C.O.D. avant accumulation ou transformation en Ammoniaque, cela réduirait le besoin de changements d’eau, soulagerait le filtre, diminuerait le taux de Nitrate et stimulerait la croissance et la santé du peuplement.
C’est le principal but de l’emploi d’un filtre chimique. Les propos n’est pas d’avancer que la filtration chimique dispenses des changements d’eau. Ce serait une erreur. D’abord, parce qu’aucune technique chimique n’est efficace à 100% et que nombre de substances y échappent. Ensuite, parce que le renouvellement d’eau apporte d’autres bienfaits que l’extraction et la dilution des C.O.D.
Par exemple, il contribue à la stabilité du pH, apporte des Oligo-Éléments et compense la perte d’autres éléments. Même dans les aquariums les mieux tenus, les effets d’un changement d’eau sur le peuplement sont frappants.
La filtration chimique ne fait qu’aider au maintien d’une faible concentration de C.O.D. dans un bac, ce qui est extrêmement important quand on élève des animaux.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:09 pm
II. Charbon Actif (C.A.).

Il s’agit d’un charbon de bois, où d’os, qui a été soumis à des pressions et à des températures extrêmement élevées, de l’ordre 600°C (1272 °F) par pyrolyse en présence de certain gaz. Cette opération, appelée activation, permet de chasser impuretés et gaz indésirables en lui conférant une porosité maximale, 40 à 800 m²/gr pour la montmorillonite, 30 à 400 m²/gr d’alumines activées, 300 à 750 m²/gr de résines synthétiques et 500 à 1300 m²/gr de charbon actif !
Un gramme de C.A. a par conséquent une surface d’échange d’environ 900 m².

La granulométrie (de 0,25 à 3 mm) et la densité apparente (de 0,2 à 0,6 gr/l), la nature du gaz utilisé, la température à laquelle se fait l’activation ainsi que l’ajout éventuel, avant celle-ci, de sels (de Cuivre, de Zinc, de Phosphate, de Silicate) déterminent les qualités absorbantes du produit. Ainsi, le charbon peut-il être élaboré pour l’extraction spécifique de telle ou telle substance.

Par son extrême porosité, le C.A. agit comme le ferait une éponge, retenant les impuretés de l’eau qui le traverse. Il peut fixer une grande variété de molécules organiques, soit en les piégeant simplement dans ses pores par absorption, soit en les liant chimiquement par adsorption.

Ce dernier phénomène repose sur la nature polaire de nombreuses molécules organiques, c’est-à-dire sur le fait que leurs deux extrémités ont des affinités opposées pour l’eau :

- Un pôle, dit hydrophobe, est repoussé par l’eau

- Un pôle, dit hydrophile, est attiré par celle-ci.

Lorsqu’une molécule polaire vient au contact d’une surface, elle aussi polaire, comme celle du C.A., elle s’y trouve retenue.

Autrement dit, elle est prélevée de la solution.
Décrivant en détail les propriétés du C. A. et les facteurs qui déterminent son efficacité. Il n’élimine néanmoins pas touts les molécules avec la même efficacité, ainsi l’Endrine (un pesticide) est 700 fois mieux adsorbée que l’E.D.T.A.

Le procédé des expériences selon un protocole scientifique rigoureux afin de juger de l’intérêt réel de l’utilisation du C.A. en aquariophilie, étant bien entendu que ses qualités sont par ailleurs indéniables.

Parmi les conditions expérimentales retenues:

- La quantité de C.A. utilisée était de 10 g par litre (soit 1 kg pour 100 L), ce qui constitue, a priori, une bonne proportion ;

- Le temps de contact a été de 1 Heure, ce qui est considérable et laisse au charbon le temps de retenir tout ce qu’il est capable de retenir;

- Les essais ont été réalisés sur une eau d’un aquarium d’eau douce en service depuis plusieurs mois et sont donc parfaitement représentatifs de conditions normales !

- Les concentrations sont volontairement élevées et il n’y en avait pas autant dans l’aquarium.
En ajoutant une certaine quantité de sels correspondants: par exemple du Sulfate de Cuivre dans le cas du Cuivre. A cela deux raisons:

- d’abord parce que le charbon est supposé neutraliser une pollution, qui, par définition, correspond à des teneurs importantes;

- ensuite, afin d’approcher aux mieux ses capacités réelles et de minimiser l’imprécision du résultat.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:11 pm
III. Absorption des Composés Azotés et Autres Composés Chimiques.

En testant les capacités de rétention du charbon sur la trilogie azotée constituant la bête noire de tout aquariophile, à savoir les Ions Ammonium, Nitrite, Nitrate.

Comme le Permanganate, qui est un remarquable désinfectant et un bon traceur de l’efficacité du charbon puisque coloré.

La même manipulation avec deux métaux couramment utilisés dans notre hobby: Cuivre, comme médicament quasi-universel, et le Fer, comme Oligo-Élément constitutif des engrais.

Ceci était nécessaire car un métal n’a pas du tout le même comportement physico-chimique qu’un ion tel que le Nitrate.

Enfin, pour que l’essai soit complet, l’action du C.A. sur le Chlore, qui est très utilisé pour assurer une grande propreté bactériologique à l’eau du robinet et qui a aussi un comportement différent.

Les résultats sont regroupés dans le tableau suivant et sont la moyenne de plusieurs analyses, ceci afin de s’affranchir des risques, toujours possibles, d’erreurs et de réduire l’incertitude expérimentale :



Composé ChimiqueNH4NO2NO3 MnO4CuFeFe + E.D.T.A.Cl-
Avant Traitement (mg/l)2,92,7130 507,346500,5
Après Traitement (mg/l)2,52,6120 --0,150-
Différence (mg/l)**10 507,346*0,5



Légende
NH4 : Ammonium
NO2 : Nitrite
NO3 : Nitrate
MnO4 : Permanganate
Cu : Cuivre
Fe : Fer
Cl- : Chlore
* : La différence n’est pas significative
- : Le composé n’a pas été détecté (concentration trop faible)

Ces résultats doivent avoir un commentaire suivant :

- Même en supposant une faible adsorption, de l’ordre du mg/g, une teneur de 10 mg/l eût donc dû être adsorbée avec 10 gr de C.A. par litre. En fait, les chiffres sont souvent bien plus défavorables encore.

- L’adsorption de l’Ammonium et des Nitrites n’est pas significative, c’est-à-dire qu’ils sont peut-être retenus, mais alors très faiblement.

- L’adsorption des Nitrates est réelle mais très faible : environ 10 mg/l : elle est donc très insuffisante car il n’est pas rare d’avoir plusieurs dizaines de mg/l, voire plusieurs centaines.

- L’élimination du Permanganate a été totale, même s’il ne s’agit pas réellement d’un phénomène d’adsorption (cet ion est un puissant oxydant qui réagit avec la matière organique), et malgré la relativement forte teneur utilisée.

- Les Ions Métalliques Cuivriques (Cu²+) et ferreux (Fe²+) ont des caractéristiques similaires, de sorte que leur adsorption est voisine: elle semble meilleure, mais, de toute façon, comme ces ions se retrouvent dans l’eau en faibles concentrations, on peut dire que leur élimination est totale.

- Par contre, lorsque le Fer est Chélate par l’E.D.T.A., il ne se comporte plus comme un métal: rendu plus stable, il n’est plus adsorbé. Ceci signifie qu’une filtration sur C.A. risque d’éliminer le Fer de l’eau, sauf si vous utilisé de l’E.D.T.A.

- Enfin, l’élimination du Chlore est patente et, du fait qu’il s’agisse d’un processus catalytique, il n’y a pas «usure» du C.A.: la quantité de Chlore éliminée ne dépend pratiquement pas du volume d’eau à traiter. Pour juger de la représentativité de la concentration retenue, il faut savoir qu’une eau potable traité a rarement plus de 0,05 mg/l de Chlore libre.

Le tableau qui suit synthétise ces observations en présentant les capacités d’adsorption du C. A. testé, calculée d’après les valeurs précédentes, ainsi que les quantités nécessaires pour éliminer une certaine concentration de l’élément considéré:


Composé ChimiqueNH4NO2NO3 MnO4Cu
Capacité d’Absorption (mg/g)< 0,04< 0,011 ≥ 5≥ 0,7
Quantité à utiliser pour une teneur (gr de Charbon/l)> 20> 50100 ≤ 1≤ 0,7
Quantité à utiliser pour une teneur (mg/l)10,5100 5< 0,5

Ainsi, si l’eau de votre aquarium a une concentration en Nitrate de 100 mg/l, ce qui n’est pas exceptionnellement élevé, 100 gr de C.A. par litre d’eau devraient suffire, soit 10 kg pour 100L.

Pour lutter contre une monté de Nitrites (0,5 mg/l), il faudrait au moins 50 gr de C.A. par litre, soit au moins 5 kg pour 100 L.

En ce qui concerne l’Ammonium, au moins 20 gr de C.A. par lire d’eau seraient nécessaire pour éliminer 1 mg/l, c’est-à-dire au moins 2 kg pour 100 L, mais, à l’instar des Nitrites, le résultat n’est pas garanti.

Lorsqu’il s’agit de l’Ion Permanganate dont on peut craindre un excès consécutivement à un traitement, le C.A. se révèle fort efficace pour l’éliminer puisque, en supposant une teneur très importante de 5 mg/l, 100 gr de C.A.

suffiraient largement pour traiter un bac de 100 L.
Dans le cas d’un traitement classique, volontaire et bien dosé, le charbon se révèlerait un fauteur de troubles, car il éliminerait de l’eau le principe actif même du médicament.

Pour le Cuivre, les mêmes remarques s’appliquent: il faut savoir qu’un traitement conduit à une concentration d’au moins 0,25 mg/l, soit au moins 1 mg/l de Sulfate de Cuivre Penta Hydraté. Si on imagine une erreur de dosage qui conduise à une teneur décuple, soit 2,5mg/l de cuivre, il faudrait, pour y remédier, moins de 3,5 gr de charbon par lire d’eau, ce qui est très peu.

Ceci est donc un avantage lors d’un surdosage, de traitements répétés ou d’utilisation accidentelle en présence d’invertébrés marins.

Par contre, cela est fort ennuyeux lorsqu’on veut traiter par le Sulfate de Cuivre et que le filtre renferme du C.A.: le Cuivre, qui constitue le principe actif, sera retenu et, le traitement sera inopérant.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:18 pm
IV. Les Molécules Organiques.

Les Molécules Organiques sont les «briques» de la matière vivante: Il y en a de petites, de 16 à 16.000.000 g. La variété est proche de l’infini.

L’une, très courante en aquariophilie d’eau douce, puisque larguée par les racines, la tourbe, la terre ou les feuilles: un Tannin (Acide Tannique); l’autre, parfois employée comme médicament et, qui constitue un remarquable traceur: le Bleu de Méthylène.

Comme pour les molécules minérales, un tableau clarifie l’exposé :


Molécule OrganiqueTaninBleu de Méthylène
Avant Traitement (mg/L)500100
Avant Traitement (mg/L)--
Différence500< 100


Légende
- : Le composé n'a pas été détecté (concentration trop faible)

Traduit en capacité d’absorption et en quantités utiles :


Molécule OrganiqueTaninBleu de Méthylène
Capacité d’Absorption (mg/g)≥ 50≥ 10
Quantité à utiliser pour une teneur (gr de Charbon/L)≤ 0,2≤ 0,1
Quantité à utiliser pour une teneur (mg/L)101

Les expériences ont été menées en respectant les mêmes conditions opératoires que précédemment.

Les chiffres, initialement bien plus importants que dans le cas des substances minérales, et ils parlent d’eux-mêmes: Le charbon a remarquablement éliminé ces molécules, malgré des concentrations élevées.

Une eau contenant une dizaine de mg/l de tannins est déjà jaune pâle, tandis qu’une eau renfermant 10 mg/l de Bleu de Méthylène est d’un bleu soutenu.

Si la teneur en Tannins des 100 L d’eau de votre aquarium est de 10 mg/l, il devrait suffire de 20 gr de C.A. au maximum pour les éliminer.

Quant au Bleu de Méthylène, l’adsorption est également très forte, si bien que quelques grammes de C.A. dépollueront un important volume d’eau,

voici des valeurs bien plus raisonnables que les estimations concernant les Nitrates par exemple.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:21 pm
V. Utilisation en aquariophilie.

Le volume de C.A. à mettre en œuvre est idéalement du dixième du débit horaire, par exemple, 20 L avec une pompe débitant quelque 250 l/h à vide (sans perte de charge).

La vitesse de filtration, comme pour une filtration biologique, doit être très lente et ne devrait pas excéder 10 l/h.

Cette dernière condition est difficile à respecter en aquarium, du fait que l’eau y circule généralement en circuit fermé, ces valeurs perdent leur signification.

Toujours est-il que l’épuration sera d’autant meilleure que l’écoulement de l’eau à travers le C.A. sera lent.
Le mieux consiste par conséquent à prévoir un système de chicanes afin d’augmenter la longueur du trajet suivi par l’eau filtrée. Une des discussions courantes concernant l’utilisation du C.A. porte sur son emplacement dans le circuit d’eau de l’aquarium.

Il y a bien sûr plusieurs options possibles:- Beaucoup d’aquariophiles optent pour une cuve technique cloisonnée dont une des loges, traversée par tout ou partie du flux, est destinée au C.A.

- Une alternative consiste à relier à la cuve un filtre-boîte extérieur (EHEIM) plein de charbon. On peut encore connecter au rejet de la pompe une cartouche constituée d’un tube en P.V.C. rempli de C.A.

Dans ce cas, la totalité du flux la traverse sous pression. Bien que la percolation forcée au travers du C.A. de toute l’eau rejetée par la pompe soit prescrite comme étant la méthode la plus efficace d’épuration, ce n’est peut-être pas la meilleure solution, en particulier si le charbon est contenu dans une « chaussette ».


En effet, celle-ci a nécessairement des mailles fines et se comporte comme un filtre mécanique, rapidement colmaté par les matières particulaires. L’eau s’insinue alors autour du filet et l’action du C. A. s’en trouvent réduite, de même que le débit et la pression de la pompe.

C’est pourquoi il convient, dans ce cas, de renoncer à l’usage des chaussettes, pourtant si pratiques pour manipuler le charbon, ou d’écarter les modèles les plus finement maillés.

Une autre façon de résoudre le problème est d’immerger le filet dans le flux d’eau, de telle manière qu’elle circule librement autour. Si l’efficacité de ce système est moindre, elle reste encore largement suffisante pour extraire de l’eau les substances qui lui donnent une coloration jaunâtre.

En aquariophilie, c’est tout ce que l’on attend du C.A., l’obtention d’une épuration maximale n’étant pas l’objectif de son usage. En plaçant simplement la chaussette dans la cuve technique, l’eau se trouve, à son contact, débarrassée par diffusion des composés organiques la colorant et reste cristalline.

De plus, l’adsorption d’Oligo-Éléments par le C.A. est moindre qu’avec une filtration forcée.

Attention: Veillez à ce que le sachet ne puisse être entraîné par le courant et venir se coller à l’aspiration d’une pompe. On peut pour cela utiliser un panier ou des cloisons en plastique ajouté.

Dans les aquariums à « système naturel », dépourvus de compartiment de filtration, le ou les sacs de charbon peuvent être caches dans des espaces libres prévus à cet effets dans l’empilement de roches et dans le courant d’eau engendré par un ou plusieurs diffuseurs. Cette méthode de filtration passive est efficace plusieurs mois.

Elle le serait aussi longtemps dans un aquarium conventionnel muni d’un filtre sous sable, si l’on enfouissait la chaussette à proximité du système de drainage.

Deux des questions les plus fréquentes sont: Quelle quantité de charbon employer, et quand le renouveler.

Il est bien difficile d’y répondre, les aquariums étant tous uniques: La biomasse et les types d’organismes qui la constituent influencent nettement la qualité et la nature des C.O.D. libérés.

L’usage de 540 gr de C.A. pour 100 L (soit environ 36 onces / 50 gallons américains), ce qui est très proche des 500 gr / 100 L préconisés par Wilkens et Birkholz.

Les quantités paraissant énormes, on peut les considérer comme des maxima et tenter de les réduire. Les seuls indicateurs fiables restent l’état sanitaire du peuplement et la couleur de l’eau.

L’aquariophile devrait s’efforcer de percevoir ce qui se passe effectivement dans son aquarium en observant mieux les animaux qu’il élève.
Trop d’entre nous ont aujourd’hui une approche exclusivement technologique.

On les entend sans cesse parler production artisanale de Co², de maladie, d’éclairage, de filtration, alors qu’ils sont incapables d’identifier correctement les animaux qu’ils maintiennent et ne comprennent pas bien ce qu’est le pH.

Les habitants d’un bac sont bien plus sensibles à la composition chimique de l’eau que tout appareil de mesure et on devrait passer plus de temps à leur observation qu’à celle des voyants ou des cadrans des instruments.

De même que la quantité de charbon à utiliser, la périodicité de son renouvellement dépend de nombreux facteurs. Néanmoins, certains auteurs avancent une durée d’efficacité de 5 à 7 mois. Généralement, le jaunissement de l’eau est un indicateur de la nécessité d’un changement car cette coloration est due à l’accumulation de substances normalement éliminées par le C.A.

Deux expériences permettent de vérifier l’état du C.A. :- Colorer une languette de plastique blanc en jaune pâle sur la moitié de sa largeur avec une encre indélébile. Plonger la bande dans l’eau à une des extrémités du bac de façon à pouvoir l’observer de l’autre. Quant on ne peut plus distinguer la moitié blanche de la jaune, c’est que l’eau est colorée et qu’il faut changer le charbon.

- Il y a aussi la solution de mettre 20 ml d’eau dans une petite fiole avec quelques gouttes de Bleu de Méthylène et de mettre quelque grain de charbon aux bouts d’un certain temps l’eau doit être claire. Si elle ne l’est pas c’est que votre charbon est usé et qu’il est temps de le changer.

Précaution lors du changement ou de l’introduction de C.A. :Le C.A. étant extrêmement poreux, il est rapidement colonisé par des bactéries nitrificatrices et dénitrificatrices. Si vous en utilisez de grosses quantités, le changement de la totalité peut affecter le potentiel de dénitrification d’un aquarium ne disposant pas d’autres substrats en suffisance.

Il est prudent de n’en remplacer qu’un tiers et de rincer le reste. Cela préserve une bonne partie des bactéries. Placez le charbon neuf en amont de l’ancien, dans une chaussette séparée.

Pour convertir à la filtration sur C.A. un aquarium déjà en fonctionnement, il est recommandé de procéder graduellement, c’est-à-dire par l’introduction mensuelle de 20 gr par 100 L, jusqu’à atteindre la dose préconisée de 500 gr/100 L.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:27 pm
VI. Précaution sur la Qualité du C.A. et ses Effets.

On trouve aujourd’hui de nombreuses marques de charbon sur le marché. Malheureusement, leurs fabrications ne sont pas identiques et leurs degrés d’efficacité comme leurs qualités varient grandement.

Les grains doivent être petits, noir mat et le moins poussiéreux possible, quoique la présence de poussière soit plus un inconvénient qu’un indicateur de piètres performances.

Certains types de C.A. contiennent des Phosphates. Au cours de leur fabrication, ils sont soumis à l’action corrosive de l’Acide Phosphorique, qui augmente leur porosité.
Ces charbons suractivés sont destinés à la purification de l’air et non de l’eau et sont à proscrire des aquariums. Les fabricants affirment que les quantités de Phosphates libérées sont insignifiantes et que l’essentiel est éliminé par quelques rinçages à l’eau.

Mais l’expérience a montré que les rinçages n’affectent pas les propensions de tels C.A. à larguer des Phosphates en quantité notable.
Certains charbons non traités à l’Acide peuvent aussi contenir des Phosphates ou beaucoup de cendre, l’un comme l’autre susceptible de favoriser le développement d’algues indésirables. Le meilleur moyen de déterminer si un C.A. libère des Phosphates est d’utiliser un teste chimique. Mélanger le réactif à un échantillon d’eau distillée ou osmosée, puis ajoutez quelques grains de charbon. Si vous constatez l’apparition d’une coloration bleue émanant des grains, c’est qu’ils libèrent des Phosphates.

Le dernier reproche que l’on puisse faire au C.A. est que comme les autres types de filtration chimique, il ne peut être totalement contrôlé dans son action et qu’il extrait aussi de l’eau des produits utiles tels que les Oligo-Éléments. C’est pourquoi, certains aquariophiles préfèrent n’en faire usage que quelques jours par mois.

Toutefois, une utilisation permanente n’a rien de nuisible. Mais dès que l’on a recours à un filtre chimique, il est essentiel de compenser les pertes par des changements d’eau réguliers ou des ajouts d’oligo-éléments.

Apparemment, l’élément le plus susceptible d’être retenu par ces filtres est l’Iode.


Dernière édition par Koi1 le 2009-02-23, 7:03 pm, édité 1 fois
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-10, 8:28 pm
VII. Conclusion

L’utilisation de C.A. n’est pas du goût de tous les aquariophiles.
Certains même s’y opposent avec vigueur pour cause de diminution des Oligo-Éléments et de mystérieuse maladie des poissons.
Les plus véhéments n’ont pourtant qu’une expérience limitée du produit et basent plus leur opinion sur des rumeurs et la crainte de l’inconnu que sur des observations personnelles.

Comme vu, la fixation d’Oligo-Éléments est facilement compensée par des changements d’eau ou par des compléments. Nous avons vu aussi que tous les C.A. ne sont pas de qualité égale et que certains libèrent des Phosphates. C’est pourquoi, le choix d’une marque est important.
Quant aux pathologies des poissons, telle que la nécrose des pores sensoriels de la tête et de la ligne latérale, parfois exacerbée par l’emploi de charbon, elles pourraient être imputables à des substances émises par des qualités particulières de C.A. et non par toutes.

C’est un sujet à approfondir.

Les aquariophiles ont des attitudes variées face à l’utilisation du charbon actif. Certains s’en abstiennent, d’autres enfin l’emploient en permanence.

D’après mon expérience, cette dernière méthode me paraît la plus recommandable si l’on respecte les mises en garde et les précautions précitées. Mais en fin de compte, c’est à vous de décider de l’option qui convient le mieux à votre aquarium d’après son aspect général et la santé de son peuplement.
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Le soubesien
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-11, 8:53 am
Très juste c'est pour cela que se n'est vraiment pas simple d'utiliser du C.A. dans toute les circonstances.
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-11, 7:01 pm
1- Produits chimiques avec une très grande probabilité d'être adsorbés par le charbon actif

2,4 D, Alachlore, Aldrine, Anthracène, Atrazine, Azinphos-éthyle, Bentazone, Biphényl, 2.2-Bipyridine, Bis(2-Ethylhexyl)Phthalate, Bromacil, Bromodichlorométhane, P-Bromophénol, Butylbenzène, Hypochlorite de calcium, Carbofurane, Chlore, Dioxyde de chlore, Chlorobenzène, 4-Chloro-2-nitrotoluène, 2-Chlorophénol, Chlorotoluène, Chrysène, m-Crésol, Cyanazine, Cyclohexane, DDT, Déïsopropyltatrazine, Désethylatrazine, O-Déméton, n-dibutylphthalate, 1,2-Dichlorobenzène, 1,3-Dichlorobenzène, 1,4-Dichlorobenzène, 2,4-Dichlorocrésol, 2,5-Dichlorophénol, 3,6-Dichlorophénol, 2,4-Dichlorophénoxy, Dieldrine, Diéthylphthalate, 2,4-Dinitrocrésol, 2,4-Dinitrotoluène, 2,6-Dinitrotoluène, Diuron, Endosulfane, Endrine, Ethylbenzène, Hezachlorobenzène, Hezachlorobutadiène, Hexane, Isodrine, Isooctane, Isoproturon, Lindane, Linuron, Malathion, MCPA, Mecoprop, Metazachlore, 2-Méthyl benzènamine, Méthylnaphtalène, 2-Méthylbutane, Monuron, Naphtalène, Nitrobenzène, m-Nitrophénol, o-Nitrophénol, p-Nitrophénol, Ozone, Parathion, Pentachlorophénol, Propazine, Simazine, Terbutryne, Tétrachloroéthylène, Triclopyre, 1,3,5-Triméthylbenzène, m-Xylène, o-Xylène, p-Xylène, 2,4-Xylénol,

2- Produits chimiques avec une grande probabilité d'être adsorbés par le charbon actif

Aniline, Benzène, Alcool de benzyl, Acide benzoïque, Bis(2-chloroéthyl)ether, Bromodichlorométhane, Bromoforme, Tétrachlorure de carbone, 1-Chloropropane, Chlorotoluron, Dibromo-3-chloropropane, Dibromochlorométhane, 1,1-Dichloroéthylène, cis-1,2-Dichloroéthylène, trans-1,2-Dichloroéthylène, 1,2-Dichloropropane, Ethylène, Hydroquinone, Cétone Isobutylique Méthylique, 4-Méthylbenzènamine, 1-Pentanol, Phénol, Phénylanaline, Acide O-Phthalique, Styrène, 1,1,2,2-Tétrachloroéthane, Toluène, 1,1,1-Trichloroéthane, Trichloroéthylène, Acétate de vinyle

3- Produits chimiques avec une probabilité modérée d'être adsorbés par le charbon actif*

Acide acétique, Acrylamide, Chloroéthane, Chloroforme, 1,1-Dichloroèthane, 1,2-Dichloroèthane, 1,3-Dichloropropène, Dikegulac, Diméthoate, Acétate éthylique, Ether éthylique, Fréon 11, Fréon 113, Fréon 12, Glyphosate, Imazypur, Méthyonine, Ether Méthylique-tert-butylique, Cétone éthylique méthylique, Pyridine, 1,1,2-Trichloroéthane, Chlorure de vinyle,

*(Pour ces produits chimiques, le charbon actif n'est efficace que dans certains cas)

4- Produits chimiques pour qui le charbon actif n'est pas efficace. Cependant il peut être viable dans certains cas comme de faibles débits ou de faibles concentrations.

Acétone, Acétonitryle, Acrylonitryle, Diméthylformaldéhyde, 1,4-Dioxane, Alcool isopropylique, Chlorure de méthyl, Chlorure de méthylène, 1-Propanol, Propionitryle, Propylène, Tétrahydrofurane, Urée.


Dernière édition par Koi1 le 2009-02-11, 8:12 pm, édité 1 fois
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Le soubesien
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-11, 7:39 pm
Rien que ça, Shocked
j'imaginé pas tous ça quand même.


Dernière édition par Le soubesien le 2009-02-11, 7:57 pm, édité 1 fois
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carter
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-11, 7:52 pm
Merci pour tous ces détails, moi non plus je ne m'imaginé pas tous ça .


Ps :j'ai mis un peu d'ordre dans le topic Wink .


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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-22, 2:41 pm
Le charbon actif est un produit relativement coûteux, c'est pourquoi il est très souvent régénéré. Il existe trois méthodes de régénération:

  • régénération à la vapeur
Cette méthode est réservée à la régénération des charbons actifs qui ont simplement adsorbés des produits très volatils. Cependant, le traitement à la vapeur peut être utile pour déboucher la surface des grains de charbons et désintecter le charbon.


  • régénération thermique
Cette opération est réalisée par pyrolyse ou en brulant les matières organiques absorbées par les charbons actifs. Dans le but d'éviter d'enflammer les charbons, ils sont chauffés aux alentours de 800 °C au sein d'un atmosphère contrôlé. C'est la méthode de régénération la plus largement utilisée et régénère parfaitement les charbons actifs. Cependant elles a quelques désavantages: très coûteuse avec l'achat de plusieurs four, il ya une perte de charbon de l'ordre de 7-10 %. L'utilisation de fours éléectrique réduit ces pertes.


  • régénération chimique
Procédé utilisant une solvant utilisée à une température de 100 °C et avec un pH important. L'avantage de cette méthode réside dans la minimisation des pertes de charbons ( environ 1%). Les polluants sont ensuite détruit par incinération.


  • régénération biologique
Cette méthode de régénération n'a pas encore était appliquée à l'échelle industrielle.
Source: Water treatment handbook de Dégrémont
une fois que le charbon à absorbé les éléments néfastes, il ne peut plus les restitués, sauf avec une clauleur extréme qui n'ais pas le cas dans nos aquarium. Il ne devient qu'un support battérien de grande surface de l'ordre de 500 000m²/m3. il peut avoir une petite régénération, par les bactéries colinisant se support, étant donner qu'elles vont consommer les éléments capturé par le charbon, et vont crée de la place pour que d'autre éléments sois a leur tour absorbé par le charbon.
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Le soubesien
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-23, 9:01 am
Très intéressant a savoir, vue le prix comme tu dis vraiment exorbitant.
Mais y a t'il une personne qui a utiliser l'une de ces méthodes là.
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carter
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-23, 10:22 am
Pour la vapeur , est ce qu'un appareil ménagé (nettoyeur vapeur) ferait l'affaire?

A part celle-la je ne vois pas quel autre régénération est possible à domicile ?
Au point de vue thermique ,j'ai bien un four pyrolise mais je doute que mon épouse soit d'accord que je mets du charbon dans son four.
Au point de vue chimique monter des produits solvants à des températures de 100° c ,est pour ma part très dangeureux si on ne possède pas le matériel adéquat d'autant que les solvants sont reconnus pour être inflammable.

🇧🇾


Dernière édition par carter le 2009-02-23, 11:11 am, édité 1 fois


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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2009-02-23, 7:12 pm
c'est juste une information. je n'ais jamais utilise une de c'est méthode pour régénérer.


Les animaux partage la terre avec humain, l'humain ne partage pas la terre avec les animaux.
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-01, 1:11 pm
J'ai pas encore tous lus mais le sujet et super passionnant , je vous invite à le lire Wink
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Jipaige
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-02, 2:00 am
Bonjour,

Merci pour cet article documenté sur le CA. Je fais parti de ceux que tu appelles les récalcitrants, pas par dogmatisme ou croyance particulière, mais plutôt parce que je pense que son utilisation doit être parcimonieuse.

En effet, le CA est parfois très utile voire indispensable (après certains traitements - bleu de méthylène par exemple - ou lors de pollutions particulières -introduction de racines et jaunissement excessif de l'eau-), mais je ne comprends pas bien son utilisation systématique et récurrente, alors même que comme tu le dis, c'est un produit cher et qu'il convient de changer ou régénérer régulièrement car il sature.

Quoiqu'il en soit il est assez communément accepté qu'il doit être changé toutes les deux semaines à un mois maximum. D'ailleurs à ce sujet, la saturation, voire la sursaturation, et le non remplacement peuvent s'avérer dangereux pour le bac par désorption (compétition entre molécules et relargage en concentration élevée de molécules toxiques).

Quand un bac "tourne" normalement, les changement d'eau réguliers suffisent en principe à l'élimination des produits du métabolisme des organismes présents dans le bac. Les changement d'eau doivent eux être pratiqués très régulièrement, le meilleur système quand cela est possible est le goute à goute permanent avec trop plein qui assure un changement régulier de l'eau du bac.

Mais tu as bien décris les bienfaits des changements d'eau. (pour mes bac de m'buna je réalise jusqu'à 1/3 de changement par semaine en été et 1/4 par 15 jours en hiver, et tout va bien).

Je précise que mon alimentation en eau se fait par un forage individuel et qu'ainsi l'eau ne contient pas de chlore et n'est pas traitée, seul un UV en amont de l'eau froide cuisine et des filtre à corde.

Je réalise régulièrement l'analyse de mon eau de forage, je n'ai pas de pollution particulière.

Par contre une information m'étonne : le fait que tu écrives que l'épuration est basée sur le caractérise amphiphile des molécules épurés. Ces molécules particulières forment des micelles dans l'eau est ne présentent que la charge négative à l'eau. (Cas des savons dans l'eau par exemple).

Il me semble que le principe du CA est celui des forces de Van der Waals, le charbon étant chargé positivement va "partager" les charges (électrons) avec les molécules chargées négativement.
Je ne comprends pas non plus quand tu écris : "Enfin, l’élimination du Chlore est patente et, du fait qu’il s’agisse d’un processus catalytique..."

Quoiqu'il en soit tu as fais un point sur le CA qui va être une bonne base de discussion... Wink
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-02, 9:09 am
Merci à toi , comme tu la dis c'est un sujet passionnant Wink

http://www.aqualifestyle-france.com/t6354-absence-de-cycle-d-azote-temps-de-mise-en-route-test-eau

Si tu as le temps jette un coup d'oeil sur celui-là et donne moi ton avis en attendant que koi1 réponde à ce sujet Wink

Merci
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Koi1
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-03, 9:53 am
Cette article à était fait aussi bien pour l'eau douce que pour l'eau de mer. En eau de mer, si tu a un invertébré (ex. Pseudocolochirus violaceus) qui meure ou attaquer, il peut largué une toxine dans le bac, tout les poissons vont y passer. Avec du CA dans le bac ont réduit les chance de tout perdre. Pour l'eau douce, il a sont utilité quant une racine rejet constamment des tanins ou des déchets ou sous-produit de déchets développe des COD.

De plus du CA complétement épuiser est un très bon support bactérien. J'ai fait l'expérience de filtré que sur CA pendant un an, pour essayé d'avoir cette fameuse relargue. Je ne les jamais eu. J'attende toujours qu'une personne me prouve le contraire, peut-être toi?

Pour les changements d'eau, je suis tout à fait d'accord avec toi. Mais en eau de mer ont ne peut pas trop bousculer les choses.

Pour moi, l'utilisation pendant 15 jours pour une utilisation sporadique est un grand maximum. Près se l'aspe de temps le CA commence a se coloniser en bactérie.

Sais une très bonne chose quant ont à un forage individuel ou un puits, mais suivant ou il est ont peut avoir des éléments indésirables. Moi aussi, j'ai un puits et même l'eau de distribution ont peut dire qu'elle est "bonne" (floculation par sulfate de Fer). Je suis a côté d'une des réserves d'eau potable pour tout l'ouest et sud-ouest du département. Il est interdit d'utiliser tout traitement quelle qu'il soit.

Quel analyse fait tu pour déterminer que ton eau n'ait pas polluer?


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Jipaige
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-04, 1:31 am
Salut,

Je n'ai effectivement parlé que de l'eau douce car nous sommes dans la rubrique eau douce du forum, et que de plus le problème est encore plus épineux du CA en eau de mer ou eau saumatre.

On ne peut l'aborder sans parler écumeur et nature des populations. Du pH, des variations de températures, des matières organiques dissoutes, etc... En deux mots je suis encore plus circonspect sur son utilisation en eau de mer...

Pour en revenir à l'eau douce, cas le plus simple est déjà extrémement complexe, voici deux données à prendre en compte. 1) L'adsorption est un phénomène réversible (les liaisons de Van der Waals sont de faible énergie) 2) L’adsorption est un phénomène exothermique. Elle diminue si la température augmente. Il existe des variation de température en aquarium...

Moi je ne prouverais rien, je ne suis qu'un utilisateur, dans le cadre pro et perso, de la filtration et de l'épuration des eaux, ainsi que de l'analyse de l'eau.

Par contre je connais de loin les travaux des spécialistes dans le domaine. Par exemple et pour n'en citer qu'un, un des mes collègues que je ne connais pas personnellement, Dominique Wolbert est chercheur dans ce domaine (station d'épuration, clarification de l'eau, traitement des effluents, etc..)

voici une page recherche de son site pro (l'ensemble du site prouve sa compétence dans le domaine) : http://perso.ensc-rennes.fr/dominique.wolbert/recherche/Adsorption/index.html (nous nous sommes servi de certains de ses travaux pour dimensionner les filtrations d'aquariums dans mon laboratoire ou dans d'autres structures -écloseries, aquariums publiques, etc...). Voici deux phrases que l'on peut lire :

"Notre rôle est de développer la modélisation de ces filtres, qui constitue la seconde phase de ce projet, et ce en prenant en compte la compétition avec la matrice organique et les divers phénomènes hydrauliques et de transfert. Elle permettra de mieux gérer la durée de vie des filtres en prédisant la capacité d'écrêtement de pics de pollution et les risques de relargage."

"En effet, si le lit fixe est une solution idéale pour une pollution chronique, les pics de pollutions posent le problème du relargage survenant lorsque l'alimentation retrouve son niveau de pollution habituel."

Bien évidemment il parle du traitement de l'eau potable, mais le travail est largement extrapolable à l'épuration des eaux de nos aquarium. Quoiqu'il en soit, le phénomène de relargage (désorption) est connu et prouvé.

Je réalise sur mon eau des analyses microbiologiques et physicochimiques classiques de potabilité ainsi que quelques analyses chimiques plus pointu mais plus rarement. Les risques sont extrèmement faibles d'avoir une polution dans mon coin.
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tyty
Invité

Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

le 2011-01-18, 12:57 am
très intéressant , je prendrais le temps de tous lire et relire dans la semaine.
 
Je t'envoie un mp Jipaige à bientôt sur le forum
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Re: Charbon Actif, l'Absortion moléculaire

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