Novinky

Parametry aktivního uhlí z různých surovin se liší svými vlastnostmi, což ovlivňuje jejich vhodnost pro různé aplikace. 

1.) Velikost částic - je deklarovaná distribuce velikosti částic, která nepřekračuje maximální zrnitost o více než 15% a minimální zrnitost o více jak 4%. Distribuce velikosti částic je důležitá pro správný návrh provozních průtoků vzhledem k tlakové ztrátě a doby kontaktu upravované vody s aktivním uhlím a pracích rychlostí.

2.) Koeficient stejnoměrnosti - je ukazatel poměru jemných a hrubých částic. Nižší hodnota, udává nižší rozdíl. Tento parametr má význam pro výpočet množství například u pískových filtrů.

3.) Hustota - sypná hmotnost, je maximální hustota po vibračním setřesení. "bed density" se používaná pro přepočet objemu a hmotnosti aktivního uhlí. Rozdíl mezi sypnou hmotností a hustotou "bed density" je ca 15% dle typu uhlí.

 4.) Celkový povrch (total surface area; BET) v m2/g. Větší část celkového povrchu se nachází v mikroporech, které jsou "odpovědné" za adsorpci. Tento parametr má význam hlavně v plynné fázi, pro úpravu vod má omezenou vypovídací hodnotu, protože nepopisuje obsah mikropórů a transportních pórů v aktivním uhlí. Transportní póry jsou odpovědné za "přísun" molekul polutantů k mikropórům, kde se odehrává adsorpce.

5.) Jódové číslo - částečně charakterizuje sorpční vlastnosti. Tento parametr indikuje celkovou porozitu, ale zcela nevypovídá o sorpčních vlastnostech při úpravě vody.

6.) Dechlorační půlhodnota - udává účinnost a životnost aktivního uhlí při odstraňování silných oxidačních látek typu ozón, chlórdioxid nebo chlór. Princip odstraňování oxidačních látek (kombinace katalýzy rozkladu oxidačního činidla a reakce na povrchu aktivního uhlí) je odlišný od odstraňování (adsorpce) organických polutantů (např. snižování CHSK). Čím nižší hodnota, tím je vyšší účinnost a delší životnost pro odstraňování oxidačních látek typu ozón, chlórdioxid nebo chlór.  Dechlorační půlhodnota je výška sloupce aktivního uhlí v cm, na kterém se sníží koncentrace chlóru ve vodě na 50 % (z 5 ppm na 2.5 ppm při lineární rychlosti 36 m/h).

7.) Otěr - je hodnota mechanické pevnosti granulátu ve vodě s ohledem na zmenšení průměru. K otěru dochází při plnění do filtrů, nebo praní.

8.) Tvrdost - Udává, kolik aktivního uhlí zůstane na příslušném sítě po analýze velikosti částic. Tento parametr je vhodný pro aplikace v plynné fázi, nikoli v kapalné, protože vyjadřuje mechanickou pevnost jednoho rozměru granule (zrna) aktivního uhlí a ne zmenšení průměru.

Parametry "otěr" a "tvrdost" nelze zaměňovat, protože v číselných hodnotách je velký rozdíl. Např. uváděná hodnota otěru je >75, typický 85, zatímco tvrdosti je 95.

9.) Obsah popela - nemá při úpravě vody prakticky žádný význam. Tento parametr má význam pro speciální aplikace, např. čištění parních kondenzátů, kde je důležitá vodivost. V těchto případech se obsah popela snižuje promytím aktivního uhlí kyselinou nebo louhem (například přímo u zákazníka).

10.) Obsah vody při balení  - Tento parametr má pouze obchodní význam, protože udává, kolik zákazník platí za vodu.

Doporučené aplikace:

Velikosti mikro, mezo a makro pórů u aktivního uhlí a rozložení podílu velikostí

Velikosti pórů aktivního uhlí se obvykle rozdělují podle následujících kategorií:

1. Aktivní uhlí z kokosových skořápek:

• Mikropóry (80–90 %):
  • Vysoká koncentrace mikropórů činí kokosové uhlí ideálním pro adsorpci malých molekul, jako jsou chlor, těkavé organické látky (VOC), pesticidy a zbytky léčiv.
  • Celkový povrch je větší díky husté síti mikropórů, což zvyšuje adsorpční kapacitu.
• Mezopóry (5–15 %) a makropóry (5–10 %):
  • Obsahuje méně mezo- a makropórů, což omezuje jeho schopnost adsorbovat velké molekuly, jako jsou huminové kyseliny nebo těžké oleje.

2. Aktivní uhlí z černého uhlí:

• Mikropóry (40–60 %):
  • Nižší podíl mikropórů znamená menší adsorpční kapacitu pro malé molekuly, jako jsou VOC nebo pesticidy.
• Mezopóry (20–40 %) a makropóry (10–20 %):
  • Vyšší podíl mezo- a makropórů umožňuje účinnější adsorpci větších molekul, jako jsou huminové kyseliny, barviva nebo těžké kovy.

Výpočet správného množství aktivního uhlí 

Pro správnou funkci filtrů s aktivním uhlím je nutné dodržování předepsaných parametrů jako jsou kontaktní doba a lineární rychlost. Kontaktní čas a lineární rychlost jsou dva odlišné parametry používané při návrhu filtračních systémů s aktivním uhlím. Oba ovlivňují účinnost filtrace, ale popisují různé aspekty průtoku vody filtrem. Kontaktní čas je velice důležitý pro filtrace, které vyžadují specifickou dobu kontaktu, jako je odstraňování organických látek nebo chloru.
Lineární rychlost je oproti tomu důležitá pro návrh filtru, aby byl průtok dostatečně pomalý pro účinnou filtraci a zároveň umožňoval požadovaný objemový průtok.

1. Vzorec pro výpočet kontaktního času ($t$)

$$t = \frac{V}{Q}$$

• $t$: Kontaktní čas (v sekundách nebo minutách).
• $\mathrm{<strong\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;"><span\; class="katex"><span\; class="katex-html"\; aria-hidden="true"><span\; class="base"><span\; class="mord\; mathnormal">V</span></span></span></span></strong>}$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;">: </span>}$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;">Objem\; filtračního\; média\; (v\; litrech\; nebo\; m³).</span>}$
• $$$\mathrm{<strong\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;"><span\; class="katex"><span\; class="katex-html"\; aria-hidden="true"><span\; class="base"><span\; class="mord\; mathnormal">Q</span></span></span></span></strong>}$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;">: </span>}$$\mathrm{<span\; style="font-family:\; var(--template-font),sans-serif;">Průtok\; vody\; (v\; litrech\; za\; sekundu\; nebo\; m³\; za\; hodinu).</span>}$

Udává dobu, po kterou je voda v kontaktu s filtračním médiem (např. aktivním uhlím). Delší kontaktní čas zvyšuje účinnost adsorpce, protože voda má delší dobu na interakci s filtračním médiem.

Doporučené kontaktní časy:

• Pitná voda: Obvykle 5–10 minut pro efektivní odstranění chloru, VOC a organických látek.
• Odpadní vody: 10–30 minut v závislosti na typu znečištění.
• Bazény: 2–5 minut, protože se obvykle jedná o nižší koncentrace znečišťujících látek.

2. Vzorec pro výpočet lineární rychlosti ($v$)

$$v = \frac{Q}{A}$$

• $v$: Lineární rychlost (v metrech za hodinu, m/h).
• $Q$: Průtok vody (v m³/h).
• $A$: Průřezná plocha filtru (v m²).

Udává rychlost, jakou voda protéká přes průřez filtračního média. Nižší lineární rychlost znamená, že voda má více času na průchod médiem, což může nepřímo ovlivnit kontaktní čas.

Doporučené hodnoty lineární rychlosti:

• Pitná voda: 5–15 m/h.
• Bazény: 10–30 m/h.
• Průmyslové aplikace: 10–20 m/h (závisí na typu znečištění).

Chlorid hořečnatý hexahydrát je látka používaná ke zvýšení celkové tvrdosti (GH) vody díky přítomnosti iontů hořčíku (Mg²⁺). Nemá žádný vliv na karbonátovou tvrdost (KH) ani na koncentraci hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻) nebo karbonátů (CO₃²⁻).

Jak funguje chlorid hořečnatý hexahydrát v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Chlorid hořečnatý hexahydrát se rozpouští na ionty hořčíku (Mg²⁺) a chloridové ionty (Cl⁻): $$MgCl₂·6H₂O \rightarrow Mg²⁺ + 2Cl⁻ + 6H₂O$$
     

2. Zvýšení GH:

   • Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Mg²⁺, které jsou jednou z hlavních složek celkové tvrdosti.

3. Neovlivňuje KH:

   • Chlorid hořečnatý hexahydrát nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).

4. Vliv na pH:

   • Chlorid hořečnatý hexahydrát je neutrální a nemění pH vody.

Použití:

• Akvária a jezírka: Používá se ke zvýšení hořčíku v měkké vodě bez ovlivnění karbonátové tvrdosti.
• Mořská akvária: Doplnění hořčíku ve vodě pro korálové útesy a mořské organismy.
• Průmysl: Úprava vody v procesech, kde je potřeba zvýšit koncentraci hořčíku.

Shrnutí:

• Chlorid hořečnatý hexahydrát (MgCl₂·6H₂O) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
• Ideální pro cílené zvýšení hořčíku bez zásahu do karbonátové tvrdosti nebo pH.

Hydrogenuhličitan draselný je látka používaná ke zvýšení karbonátové tvrdosti (KH) a stabilizaci pH vody. Působí podobně jako hydrogenuhličitan sodný, ale místo sodíku (Na⁺) přidává ionty draslíku (K⁺), což může být výhodné v některých aplikacích.

Jak funguje hydrogenuhličitan draselný v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Hydrogenuhličitan draselný se rozpouští na draselné ionty (K⁺) a hydrogenuhličitanové ionty (HCO₃⁻): $$KHCO₃ \rightarrow K⁺ + HCO₃⁻$$

2. Zvýšení KH:

   • Hydrogenuhličitanové ionty (HCO₃⁻) výrazně zvyšují karbonátovou tvrdost (KH) a poskytují pufrovací kapacitu proti změnám pH.

3. Stabilizace pH:

   • Při běžném rozmezí pH (6–8) zůstávají hydrogenuhličitanové ionty stabilní a fungují jako pufr proti kyselosti.

4. Nepřidává CO₃²⁻:

   • Hydrogenuhličitan draselný nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) při běžném pH. Přeměna na karbonáty nastává pouze při velmi vysokém pH (>8,5).

Použití:

• Speciální akvária: Stabilizace pH a zvýšení KH v prostředích, kde je třeba minimalizovat sodík a přidat draslík, například pro citlivé rostliny.
• Zemědělství: Doplnění draslíku a stabilizace půdní reakce.
• Průmysl: Neutralizace kyselých vod.

Shrnutí:

• Hydrogenuhličitan draselný (KHCO₃) zvyšuje KH a přidává HCO₃⁻, ale nemá žádný vliv na GH ani CO₃²⁻.
• Je vhodný zejména tam, kde je potřeba zvýšit draslík a zároveň stabilizovat pH a karbonátovou tvrdost.

Hydrogenuhličitan sodný, známý také jako jedlá soda, je látka používaná ke zvýšení karbonátové tvrdosti (KH) a stabilizaci pH ve vodě. Působí primárně díky hydrogenuhličitanovým iontům (HCO₃⁻), které přímo přidává do vody.

Jak funguje hydrogenuhličitan sodný v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Hydrogenuhličitan sodný se rozpouští na sodné ionty (Na⁺) a hydrogenuhličitanové ionty (HCO₃⁻): $$NaHCO₃ \rightarrow Na⁺ + HCO₃⁻$$

2. Zvýšení KH:

   • Hydrogenuhličitanové ionty (HCO₃⁻) výrazně zvyšují karbonátovou tvrdost (KH) a poskytují pufrovací kapacitu proti změnám pH.

3. Stabilizace pH:

   • Při běžném rozmezí pH (6–8) zůstávají hydrogenuhličitanové ionty stabilní a fungují jako pufr proti kyselosti.

4. Nepřidává CO₃²⁻:

   • Hydrogenuhličitan sodný nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) při běžném pH. Přeměna na karbonáty nastává pouze při velmi vysokém pH (>8,5).

Použití:

• Akvária a jezírka: Stabilizace pH a zvýšení KH pro organismy citlivé na kolísání pH.
• Bazény: Používá se ke stabilizaci alkality vody.
• Průmysl: Neutralizace kyselých vod.

Shrnutí:

• Hydrogenuhličitan sodný (NaHCO₃) zvyšuje KH a přidává HCO₃⁻, ale nemá žádný vliv na GH ani CO₃²⁻.
• Ideální pro aplikace, kde je potřeba stabilizovat pH a zvýšit alkalitu bez změny GH.

Uhličitan vápenatý je běžná látka používaná ke zvýšení celkové tvrdosti (GH) a karbonátové tvrdosti (KH). Při přítomnosti oxidu uhličitého (CO₂) může nepřímo přispět ke zvýšení koncentrace hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻).

Jak funguje uhličitan vápenatý v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Uhličitan vápenatý je špatně rozpustný ve vodě, ale v přítomnosti oxidu uhličitého (CO₂) reaguje a uvolňuje ionty: $$CaCO₃ + CO₂ + H₂O \rightarrow Ca²⁺ + 2HCO₃⁻$$

2. Zvýšení GH a KH:

   • GH (celková tvrdost): Zvýšení je způsobeno ionty Ca²⁺, které přispívají k celkové tvrdosti.
   • KH (karbonátová tvrdost): Zvýšení je způsobeno karbonátovými ionty (CO₃²⁻), které tvoří základ KH.

3. Nepřímé zvýšení HCO₃⁻:

   • Pokud je ve vodě přítomen oxid uhličitý (CO₂), karbonátové ionty (CO₃²⁻) reagují a vytvářejí hydrogenuhličitany (HCO₃⁻): $$CO₃²⁻ + CO₂ + H₂O \rightarrow 2HCO₃⁻$$

4. Vliv na pH:

   • Uhličitan vápenatý stabilizuje pH v neutrálním nebo mírně zásaditém rozmezí.

Použití:

• Akvária a jezírka: Vhodný pro ryby a organismy vyžadující vyšší tvrdost a stabilní pH.
• Půdní úpravy: Zvýšení pH kyselých půd a doplnění vápníku.
• Průmysl: Používá se při neutralizaci kyselých vod.

Shrnutí:

• Uhličitan vápenatý (CaCO₃) zvyšuje GH i KH a při přítomnosti CO₂ nepřímo přispívá ke zvýšení koncentrace HCO₃⁻.
• Ideální pro dlouhodobou stabilizaci tvrdosti a pH.

Chlorid vápenatý je látka používaná ke zvýšení obsahu vápníku ve vodě, což zvyšuje celkovou tvrdost (GH). Nemá žádný vliv na karbonátovou tvrdost (KH) ani na koncentraci hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻) či karbonátů (CO₃²⁻).

Jak funguje chlorid vápenatý v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Chlorid vápenatý se rozpouští na ionty vápníku (Ca²⁺) a chloridové ionty (Cl⁻): $$CaCl₂ \rightarrow Ca²⁺ + 2Cl⁻$$
     

2. Zvýšení GH:

   • Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Ca²⁺, které jsou jednou z hlavních složek GH.

3. Neovlivňuje KH:

   • Chlorid vápenatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).

4. Vliv na pH:

   • Chlorid vápenatý je neutrální a nemění pH vody.

Použití:

• Akvária a jezírka: Používá se k rychlému doplnění vápníku bez ovlivnění KH.
• Zemědělství: Doplnění vápníku v půdě pro zlepšení výživy rostlin.
• Průmysl: Úprava vody pro specifické aplikace, kde je potřeba zvýšit obsah vápníku.

Shrnutí:

• Chlorid vápenatý (CaCl₂) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
• Ideální pro situace, kde je potřeba rychle zvýšit obsah vápníku bez zásahu do karbonátové tvrdosti nebo pH.

Síran hořečnatý heptahydrát, známý také jako epsomská sůl, je látka používaná ke zvýšení obsahu hořčíku ve vodě bez ovlivnění karbonátové tvrdosti (KH) a pH.

Jak funguje síran hořečnatý heptahydrát v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Síran hořečnatý heptahydrát se rozpouští na ionty hořčíku (Mg²⁺) a síranové ionty (SO₄²⁻): $$MgSO₄·7H₂O \rightarrow Mg²⁺ + SO₄²⁻ + 7H₂O$$
     

2. Zvýšení GH:

   • Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Mg²⁺, které jsou jednou z hlavních složek GH.

3. Neovlivňuje KH:

   • Síran hořečnatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).

4. Vliv na pH:

   • Síran hořečnatý je neutrální a nemění pH vody.

Použití:

• Rostlinná akvária: Přidává hořčík bez zvýšení KH, což je výhodné pro optimální růst rostlin.
• Zemědělství: Používá se k doplnění hořčíku v půdě, kde je jeho nedostatek.
• Průmysl: Úprava vody tam, kde je potřeba zvýšit obsah hořčíku bez ovlivnění alkality.

Shrnutí:

• Síran hořečnatý heptahydrát (MgSO₄·7H₂O) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
• Ideální pro cílené zvýšení hořčíku ve vodě bez zásahu do pufrovací kapacity nebo pH.

Síran vápenatý je látka používaná ke zvýšení obsahu vápníku ve vodě bez ovlivnění karbonátové tvrdosti (KH) a pH. Často se označuje jako sádra.

Jak funguje síran vápenatý v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Síran vápenatý se rozpouští na ionty vápníku (Ca²⁺) a síranové ionty (SO₄²⁻): $$CaSO₄ \rightarrow Ca²⁺ + SO₄²⁻$$

2. Zvýšení GH:

   • Zvýšení celkové tvrdosti (GH) je způsobeno ionty Ca²⁺.

3. Neovlivňuje KH:

   • Síran vápenatý nepřidává karbonátové ionty (CO₃²⁻) ani hydrogenuhličitany (HCO₃⁻), a proto nemá vliv na karbonátovou tvrdost (KH).

4. Vliv na pH:

   • Síran vápenatý je neutrální a nemění pH vody.

Použití:

• Rostlinná akvária: Přidává vápník bez zvýšení KH, což je výhodné pro specifické podmínky vody.
• Zemědělství: Používá se ke zlepšení kvality půdy, zejména tam, kde je potřeba zvýšit obsah vápníku.
• Průmysl: Úprava vody pro specifické procesy bez ovlivnění alkality.

Shrnutí:

• Síran vápenatý (CaSO₄) zvyšuje GH, ale nemá žádný vliv na KH, HCO₃⁻, ani CO₃²⁻.
• Je ideální tam, kde je potřeba zvýšit tvrdost vody bez zásahu do pufrovací kapacity nebo pH.

Polovypálený dolomit je tepelně upravená forma dolomitu, která obsahuje oxid vápenatý (CaO) a oxid hořečnatý (MgO). Po přidání do vody výrazně ovlivňuje tvrdost, pH a alkalitu díky své reaktivitě.

Jak funguje polovypálený dolomit v úpravě vody:

1. Reakce s vodou:

   • Polovypálený dolomit se při kontaktu s vodou přeměňuje na hydroxidy: $$CaO + H₂O \rightarrow Ca(OH)₂$$ $$MgO + H₂O \rightarrow Mg(OH)₂$$ ​

2. Tvorba HCO₃⁻ a CO₃²⁻:

   • Hydroxidy reagují s oxidem uhličitým (CO₂) přítomným ve vodě: $$Ca(OH)₂ + CO₂ \rightarrow Ca²⁺ + 2HCO₃⁻$$ $$Mg(OH)₂ + CO₂ \rightarrow Mg²⁺ + 2HCO₃⁻$$
   • Při vyšším pH (>9) je většina uhlíkatých forem ve vodě ve formě karbonátových iontů (CO₃²⁻).

3. Zvýšení GH a KH:

   • GH (celková tvrdost): Zvyšuje díky iontům Ca²⁺ a Mg²⁺.
   • KH (karbonátová tvrdost): Zvyšuje díky uvolňování CO₃²⁻ a tvorbě HCO₃⁻.

Použití:

• Průmysl: Neutralizace kyselých vod a rychlá úprava KH a pH.
• Zemědělství: Úprava kyselých půd a doplnění vápníku a hořčíku.
• Úprava vody: Vhodný pro předběžnou úpravu vody mimo prostředí s živými organismy.

Poznámka:

• Polovypálený dolomit je velmi reaktivní a může způsobit náhlé zvýšení pH (>10), což je nevhodné pro přímé použití v akváriích nebo jezírkách. Doporučuje se dávkovat s opatrností a umožnit stabilizaci vody.

Dolomit je přírodní minerál obsahující ionty vápníku (Ca²⁺) a hořčíku (Mg²⁺) ve formě karbonátů. Používá se ke zvýšení tvrdosti vody a stabilizaci pH. Níže je popis jeho vlivu na vodní parametry:

Jak funguje dolomit v úpravě vody:

1. Rozpouštění ve vodě:

   • Dolomit se pomalu rozpouští ve vodě a uvolňuje ionty: $$CaMg(CO₃)₂ \rightarrow Ca²⁺ + Mg²⁺ + 2CO₃²⁻$$

2. Zvýšení GH a KH:

   • GH (celková tvrdost): Zvýšení je způsobeno uvolněním iontů vápníku (Ca²⁺) a hořčíku (Mg²⁺).
   • KH (karbonátová tvrdost): Zvýšení je způsobeno přítomností karbonátových iontů (CO₃²⁻).
4. Nepřímé zvýšení HCO₃⁻:
   • Karbonátové ionty (CO₃²⁻) mohou reagovat s rozpuštěným oxidem uhličitým (CO₂) za vzniku hydrogenuhličitanů (HCO₃⁻): $$CO₃²⁻ + H₂O + CO₂ \rightarrow 2HCO₃⁻$$
   • Tento proces je výraznější při nižším pH, kde je více CO₂.

Použití:

• Zvýšení tvrdosti: Vhodné pro akvária a jezírka, kde je potřeba stabilní zvýšení GH i KH.
• Stabilizace pH: Pomáhá udržovat pH ve stabilním rozmezí díky pufrovací kapacitě karbonátů.
• Pomalé působení: Ideální pro dlouhodobé a stabilní úpravy, například jako substrát nebo filtrační médium.