Без кейворду
Що таке скімінг?
Скімінг – це технологія очищення води, яка використовується в багатьох рифових акваріумах. Вона має безліч різних назв, включаючи фракціонування піни, білкове знежирення і, найчастіше, просто знежирення. Аналогічно, сам пристрій називають скіммером, білковим скіммером або фракціонатором піни. Його основне призначення полягає у видаленні з акваріума розчинених і твердих органічних речовин, з істотною побічною перевагою у вигляді підвищеної аерації. Такі пристрої використовуються в інших галузях промисловості, таких як очищення білка, протягом багатьох років, і багато сотень наукових робіт обговорюють їх використання.
Ця стаття покликана допомогти акваріумістам зрозуміти, як працюють скімери на молекулярному рівні. Оскільки скімери значно відрізняються за конструкцією і являють собою технологію, що постійно розвивається, ця стаття не намагатиметься показати, що одна конструкція є найкращою. У статті 2002 року Френк Маріні детально описав багато конструкцій, доступних на той час, і обговорив деякі принципи побудови скімерів. Крім того, в розділі посилань цієї статті наведені додаткові наукові посилання для тих, хто цікавиться деякими інженерними аспектами скімерів, призначених для використання в морській воді.
Замість того, щоб повторювати інформацію, згадану вище, ця стаття більш детально зосередиться на фізичних принципах, що лежать в основі скіммінгу. Вона також допоможе акваріумістам зрозуміти, що видаляється і що не видаляється при скімі, і чи потрібні якісь спеціальні добавки при скімі. Для тих, хто ще не вирішив, чи використовувати скімер, ця стаття може допомогти акваріумістам вирішити, чи варто використовувати цю технологію, і якщо так, то наскільки агресивно це робити.
Розділи цієї статті:
- Навіщо експортувати органічні речовини?
- Основні принципи, пов’язані зі скімінгом
- Гідрофобність та гідрофільність
- Основні функції скімінгу
- Чому скімінг працює краще в солоній воді, ніж в прісній?
- Чи видаляються неорганічні речовини?
- Що ще видаляється?
- Які органічні речовини не видаляються?
Навіщо експортувати органіку?
Хіміки зазвичай визначають органічні сполуки як такі, що містять атоми вуглецю і водню, але можуть містити й інші атоми. Вони часто містять азот і фосфор, тому видалення та експорт органічних речовин, як правило, має дуже корисну властивість експорту цих молекул до того, як вони можуть бути розщеплені на нітрати і фосфати. Багато організмів, від риб і людей до бактерій, наприклад, споживають органічні матеріали як джерело енергії і виділяють надлишок азоту і фосфору, не потрібний для росту. У багатьох випадках в акваріумі ці виділені матеріали потрапляють у вигляді нітратів і фосфатів, або шляхом прямого виділення, як у випадку з фосфатами і нітратами, або у вигляді аміаку, сечовини або інших азотовмісних сполук, які в результаті додаткової бактеріальної обробки можуть потрапляти у вигляді нітратів.
Багато металів, таких як мідь, міцно пов’язані з органічними матеріалами в морській воді. Якщо ці метало-органічні сполуки видаляються, це може бути корисно, якщо метали присутні в небажано високій концентрації (наприклад, після випадкового впливу міді), або це може бути небажано (наприклад, коли метали впали до концентрацій, що обмежують ріст).
Термін “органічні сполуки” включає в себе все, від цукру, крохмалю, білків, ДНК і жирів до бензину, автомобільних шин, стільниць Corian ©, суперклею, комп’ютерних клавіатур і акрилових акваріумів. Найбільш важливими для рифових акваріумістів є ті шкідливі органічні сполуки, які мають тенденцію накопичуватися в акваріумах, або які іншим чином викликають значне занепокоєння. Токсини, що виділяються коралами та іншими організмами, наприклад, є органічними сполуками. Так само як і більшість сполук, які в кінцевому підсумку забарвлюють воду в закритій системі в жовтий колір, якщо не вжити заходів для їх видалення. Багато з них можна видалити шляхом знежирення.
Отже, експорт органічних матеріалів може принести значну вигоду, і скіммінг є одним з найкращих способів зробити це (інші ефективні способи включають використання активованого вугілля та озону).
Основні принципи, пов’язані зі скімінгом
Перш ніж перейти до деталей функціонування скімерів, корисно знати деякі важливі хімічні визначення.
Гідрофобність і гідрофільність
Молекули, такі як органічні молекули, що містяться в морській воді, часто описуються як гідрофобні або гідрофільні. Гідрофобний означає “боїться води” (гідро – вода, фобний – боязкий). Аналогічно, гідрофільний означає “водолюбний”. Прикладами гідрофобних молекул є метан (природний газ), нафта, жир, холестерин, більшість молекул бензину (наприклад, гексан), рідина для запальничок (бутан), деякі вітаміни (наприклад, A, D, E, K) і багато холодоагентів (наприклад, хлоровані фторвуглеводні (ХФВ)). Вони не змішуються з водою і не розчиняються в ній в значній мірі.
Прикладами гідрофільних молекул є вода, сіль, цукор, етиловий спирт, етиленгліколь, гліцерин, глюкоза, аміак, більшість амінокислот (наприклад, гліцин), деякі вітаміни (В6, В12, біотин, С, ніацин) і майже всі неорганічні сполуки. Всі ці молекули набагато краще розчиняються у воді, ніж у нафті.
Існує, по суті, континуум молекул від найбільш гідрофобних до найбільш гідрофільних, тому рідко буває правильним стверджувати, що молекула повинна бути або повністю гідрофобною, або повністю гідрофільною. Деякі молекули, які потрапляють в середину цього континууму, включають аспірин, фенол, багато ароматизаторів, медичний спирт (ізопропанол) і ацетон. Деякі великі органічні молекули можуть мати частини, які є гідрофільними, а інші частини – гідрофобними. Жирні кислоти, більшість білків, мило і миючі засоби, а також широкий спектр біологічних молекул підпадають під цю категорію. Їх часто називають амфіпатичними або амфіфільними. [Примітка: не плутайте амфіпатичні з амфотерними. Останнє описує щось, що має як кислотні, так і основні властивості, наприклад, бікарбонат].
Основна функція знежирення
Скімери функціонують, спочатку створюючи велику кількість поверхні розділу повітря/вода. Всі комерційні акваріумні скімери роблять це у вигляді повітряних бульбашок, зважених у воді, хоча межа між повітряними бульбашками у воді та краплями води у повітрі в деяких частинах деяких скімерів є нечіткою. Інші конфігурації, такі як плоска поверхня розділу повітря/вода у верхній частині акваріума, також підходять для поглинання органічних молекул. Органічні молекули, які є гідрофобними та амфіпатичними, збираються на цій поверхні з причин, які пояснюються нижче (рис. 1). Нафтова плівка, що плаває на воді, є чудовим прикладом поглинання на межі розділу повітря/вода. Залежно від товщини шару нафти, такі шари можуть складатися з мономолекулярного шару, в якому одна частина органічної молекули знаходиться у воді, а інший кінець звернений до повітря. Можуть також утворюватися більш товсті шари, в яких частина молекул звернена до води, частина – суто в нафтовій фазі, а частина – до повітря. Так як новостворені бульбашки повітря піддаються впливу акваріумної води, їх поверхні збирають органічні молекули. Звичайно, існують органічні молекули, які є дуже полярними і не будуть ні притягуватися до поверхні розділу повітря-вода, ні відфільтровуватися, як це буде описано далі в цій статті.
Малюнок 1. Схематичне зображення бульбашок повітря (біле) у воді (синє). З часом амфіпатичні органічні молекули у воді (червоні) адсорбуються на поверхні розділу повітря/вода.
Коли бульбашки в скімері починають збиратися разом (просто під дією сили тяжіння, що змушує їх підніматися до верхньої частини збірної камери), вони починають взаємодіяти і утворювати піну. Піна утворюється, коли бульбашки зближуються впритул, і воді, що потрапила між ними, дають можливість стекти. Решта піни складається з повітряних кишень, оточених шаром, що складається з органічних молекул біля поверхні розділу з повітрям, потім тонким шаром води, потім ще одним шаром органіки, приєднаної до повітря наступної повітряної кишені. Чим більше відбувається осушення, тим сухіша піна (тобто чим тонший шар води між повітряними кишенями, покритими органікою). Ця частково осушена піна, яка все ще містить деяку кількість води разом з органічними молекулами, може бути зібрана та утилізована.
Для того, щоб скіммер працював максимально ефективно, повинні мати місце наступні речі: 1. Повинна бути створена велика кількість поверхні розділу повітря/вода. 2. Органічні молекули повинні накопичуватися на поверхні розділу повітря/вода. 3. Бульбашки, що утворюють поверхню розділу повітря/вода, повинні зібратися разом, утворюючи піну. 4. Вода в піні повинна частково стікати без передчасного лопання бульбашок. 5. Злита піна повинна бути відокремлена від основної маси води і викинута.
Все, що змінює ефективність знежирення, повинно впливати на один з цих факторів. У наступних розділах цієї статті ми пояснимо кожну з цих вимог по черзі, а також те, що впливає на їх ефективність.
Перший крок: Повітряно-водяна поверхня розділу фаз
Навіщо потрібна велика площа поверхні? Це питання лежить в основі того, чому органічні молекули поглинаються на цій межі розділу фаз. Фундаментальна причина полягає в тому, що взаємодія між двома молекулами води набагато сильніша, ніж між молекулою води і гідрофобною органічною молекулою, такою як олія. Вода утворює водневі зв’язки з іншими молекулами води та деякими іншими гідрофільними молекулами, але не з нафтою. Ця взаємодія між молекулами води дуже сильна і має великий вплив на властивості води. Таким чином, якщо молекула нафти занурена у воду (тобто розчинена), вона по суті “заважає” молекулам води, які хочуть взаємодіяти одна з одною. Витискання олії з води на поверхню усуває цю перешкоду, оскільки молекули води на поверхні не мають над собою нічого, з чим можна було б зв’язати водневий зв’язок (повітря для цього не підходить, воно занадто “розріджене”, тобто там практично немає з чим взаємодіяти). Цей ефект називають “гідрофобним ефектом”, хоча насправді він зумовлений водневими зв’язками у воді, а зовсім не гідрофобом.
Якщо гідрофоб, про який йде мова, – це олія, то всі витиснуті молекули олії можуть злипатися, утворюючи другу фазу олії, як це спостерігається при змішуванні оливкової олії з водою. Що стосується амфіпатичних молекул, то їх гідрофільні кінці все одно хочуть взаємодіяти з водою (оскільки ці кінці можуть утворювати водневі зв’язки або інші види сильної взаємодії з водою). Таким чином, найкраще, що ці молекули можуть зробити, – це видавити свої гідрофобні частини з води, залишивши свою гідрофільну частину в контакті з водою. На цьому тижні органічна їжа в найкращому вигляді в рекламі Sprouts Ad. Одне з місць, де вони можуть зробити це ефективно, – це поверхня розділу повітря/вода.
На практиці більшість органічних молекул, що містяться в морській воді (і, власне, більшість природних органічних молекул), є амфіпатичними, а основна частина решти молекул – гідрофільними. Існує відносно мало чисто гідрофобних природних органічних молекул. Більшість дуже гідрофільних молекул не видаляються скімером, тому розуміння того, як амфіпатичні молекули реагують в скімері, є ключем до розуміння того, як працює скімер. Однією з причин, чому скімери часто називають білковими скімерами, є те, що багато білків є амфіпатичними. Вони часто мають внутрішню частину, що складається переважно з гідрофобних амінокислот, і зовнішню частину, що складається переважно з гідрофільних амінокислот. . При розчиненні у воді з молекулами води контактують тільки гідрофільні зовнішні частини. При контакті з поверхнею розділу повітря/вода (або чимось іншим, що є гідрофобним), білки можуть змінювати свою форму і представляти свою гідрофобну частину поверхні розділу. Таким чином, вони легко притягуються до поверхні розділу повітря/вода.
Скільки поглинається на межі розділу фаз?
Отже, що все це означає для скімера? Це означає, що на поверхні розділу повітря/вода може утворитися тільки моношар амфіпатичних молекул. Іншими словами, на межі розділу повітря/вода може утворитися тільки один шар молекул, гідрофільні хвости яких знаходяться у воді, а гідрофобні головки – у повітрі. На жаль для морських акваріумістів, моношар дуже тонкий. Моношар мила складається приблизно з 5 х 10 14 молекул на квадратний сантиметр (см 2 ), що відповідає приблизно 0,0025 грама на квадратний метр (г/м 2 ). Видалення 1 г мила у вигляді моношару вимагало б створення понад 400 квадратних метрів (3500 квадратних футів) площі поверхні. Певні фактори можуть суттєво змінити цю цифру, але загалом, саме тому необхідно створити таку велику площу поверхні. Один із способів зрозуміти це – подивитися на площу поверхні типового акваріума. Верхня частина типового 120-галонного акваріума має площу поверхні всього 0,7 квадратних метрів. Моношар органічних молекул на цій поверхні важив би приблизно 0,002 грама. Оскільки чайна ложка пластівців може додати в тисячу разів більше, легко зрозуміти необхідність створення великої площі поверхні.
Як створити міжфазну поверхню повітря/вода
Назва гри в еволюції комерційних скімерів полягала в розробці вдосконалених способів генерування великої кількості повітряно-водяної міжфазної поверхні. Будь-який процес, який розбиває воду і повітря на дрібні бульбашки, може працювати. Що стосується бульбашок у воді, то чим менша бульбашка, тим більшою буде площа поверхні. Насправді, для сфери площа поверхні дорівнює квадрату радіуса (S = 4* p *r 2 ), а об’єм – кубу (V = (4/3)* p *r 3 ). Отже, одна бульбашка діаметром 1 мм містить 0,52 кубічних міліметра газу і має площу поверхні 3,1 квадратних міліметра. Або, якщо ми маємо 1000 бульбашок в одну десяту цього розміру (0,1 мм), то об’єм газу все ще становить 0,52 кубічних міліметрів, але площа поверхні тепер становить 31 квадратний міліметр, або в десять разів більше.
На практиці нижня межа розміру бульбашок досягається в скіммерах, де зменшення розміру бульбашок не дозволяє їм підніматися на поверхню води для збору. Це добре видно в морському акваріумі. Якщо обмахувати об’єкт у воді, то утворяться великі бульбашки, які швидко піднімаються, і менші, які піднімаються набагато повільніше. Досить маленькій бульбашці може знадобитися кілька годин, щоб піднятися до верхньої частини пристрою для збору. Аналогією є пил на вітрі. Великі об’єкти (каміння) швидко випадають з повітря, але дрібний пил може залишатися в підвішеному стані протягом декількох днів. Таким чином, проектування скімера – це компроміс між розміром бульбашок і часом збору пилу. Єдиний інший спосіб виграти гру – це створити більшу кількість бульбашок. З академічної точки зору, не обов’язково створювати інтерфейс у вигляді бульбашок у воді. Краплі води в повітрі (що може, насправді, відбуватися в деяких конструкціях скімерів), або навіть плоска поверхня, що швидко перевертається, можуть бути настільки ж ефективними. З практичних міркувань, в основному пов’язаних зі збором і видаленням зібраної органіки, бульбашки повітря у воді, здається, працюють найкраще.
Що збирається на межі розділу повітря/вода і чому?
Очевидним питанням щодо скімерів є те, що вони збирають і чому. Почнемо з “чому”, тобто чому молекули поглинаються на цій межі розділу фаз. Як зазначалося раніше, гідрофобні молекули витискаються з води через водневі зв’язки, що утворюються між молекулами води. Але залишаються деякі очевидні питання:
1. Чому скімінг працює краще в солоній воді, ніж в прісній?
Існує дві фундаментальні причини того, що скіммінг є більш ефективним у морській воді, ніж у прісній. Одна з них – знижена розчинність органічних речовин, особливо гідрофобних. Оскільки багато органічних речовин менш розчинні в солоній воді, ніж у прісній, вони легше витискаються з неї на поверхню розділу повітря/вода і збираються у вигляді піни. На цьому ґрунтується добре відомий ефект висалювання білків. Цитата з базового підручника з біохімії: “При досить високій іонній силі білок може майже повністю осаджуватися з розчину, ефект називається висалюванням”.
Друга причина менш ефективного знежирення прісної води пов’язана з утворенням і коалесценцією бульбашок. Виявляється, що повітря, яке барботує в морську воду, утворює менші бульбашки, ніж якби той самий пристрій барботував у прісну воду. 1-4 Можливі причини цього обговорювалися в науковій літературі, але точна причина не є загальновизнаною.
Незважаючи на те, що скімери зазвичай створюють більші бульбашки у прісній воді, і що органічні речовини часто більш розчинні у прісній воді, знебарвлення прісної води не є неможливим. Річки з певних районів північного сходу США іноді мають піну, яка утворюється з деревного соку та інших природних органічних речовин, що потрапляють у воду. Вони мають низьку розчинність у воді і легко збираються у вигляді піни при природному знежиренні.
2. Чи видаляються неорганічні речовини?
Небагато природних неорганічних молекул, якщо вони взагалі є, можуть самостійно поглинатися на межі розділу повітря/вода. Майже всі неорганічні речовини в морській воді є високополярними зарядженими іонами, які фактично будуть злегка відштовхуватися від поверхні розділу фаз з тієї ж причини, з якої гідрофоби притягуються до неї. Ці неорганічні речовини взаємодіють з водою навіть сильніше, ніж вода сама з собою. Таким чином, якщо виставити їх на поверхню води, це створить нестабільну ситуацію, з якої вони швидко перемістяться назад в основну масу води.
Багато неорганічних матеріалів, однак, з’єднуються в комплекси з органічними речовинами, які відфільтровуються. Наприклад, мідь у морській воді більш ніж на 99% зв’язана з органічними речовинами, такими як гумінові кислоти і білки (Рис. 2). Якщо ці органічні речовини адсорбуються на поверхні розділу повітря/вода, то мідь також буде адсорбована. Аналізи скіммату досить обмежені за обсягом, і одне опубліковане дослідження показує високу варіабельність від зразка до зразка. Однак це дослідження, здається, дійсно показує підвищені рівні міді (а також заліза та інших мікроелементів) порівняно з іонами, які не були селективно видалені (скажімо, магній або натрій).
Рисунок 2. Схема хелатування іона міді (Cu++; показано червоним кольором) природною гуміновою кислотою (показано зеленим кольором).
Неорганічні іони також будуть видалятися, якщо вони містяться всередині мікроорганізму (діатомової водорості, бактерії, водорості і т.д.), який має частково гідрофобну зовнішню оболонку (багато з них мають таку оболонку) і видаляються. Такі цілі організми можуть бути видалені, потрапляючи на поверхню розділу повітря-вода, так само, як і окремі органічні молекули. Вони також можуть потрапити в пастку в піні, коли вона стікає. Винесення цілих організмів є очевидним для багатьох акваріумістів, які спостерігають зелене забарвлення піни після дозування фітопланктону, наприклад. Організми зеленого кольору можуть збиратися в скімматі.
Багато акваріумістів вважають, що йодид легко видаляється. Я не вважаю, що це так. Малоймовірно, що йод, в будь-якій природній неорганічній формі, присутній в морській воді (йодид або йодат), буде помітно видалений шляхом знежирення. Ці форми не будуть притягуватися до поверхні розділу повітря/вода, а також не будуть особливо міцно зв’язуватися з органічними речовинами. Однак багато органічних сполук, які містять йод, будуть видалені (а також, можливо, випаруються в повітря). Перетворення різних форм йоду в йодоорганічні сполуки є одним із способів видалення йоду з товщі води морських акваріумів (інший спосіб – поглинання організмами, такими як водорості), і знежирення може підвищити цей показник експорту, перехоплюючи сполуки до того, як бактерії зможуть знову розщепити їх, вивільняючи йод. Видалення цілих мікроорганізмів (бактерій, водоростей тощо) є ще одним способом видалення йоду шляхом знежирення. Аналізи скіммату, як згадувалося вище, досить обмежені в обсязі, але одне опубліковане дослідження показує значне підвищення (в кілька сотень разів) загального вмісту йоду по відношенню до іонів, які не були селективно видалені (скажімо, магнію або натрію), в порівнянні з співвідношенням тих же іонів в морській воді або воді рифового акваріума.
Як правило, нітрити, нітрати і фосфати не будуть безпосередньо видалятися з морської води, оскільки вони не адсорбуються на поверхні розділу фаз повітря-вода. Азот і фосфор, однак, легко видаляються як частини органічних молекул, що видаляються. Аналізи скіммату, як згадувалося вище, досить обмежені в обсязі, але одне опубліковане дослідження показує значне підвищення загального фосфору (приблизно в тисячу разів) і загального азоту (приблизно в сто разів) відносно іонів, які не були селективно видалені (скажімо, магнію або натрію), порівняно зі співвідношенням тих самих іонів у морській воді або воді рифового акваріума.
Таким чином, знежирення може ефективно знизити концентрацію нітратів і фосфатів, які в іншому випадку можуть накопичуватися в акваріумі, шляхом видалення органічних речовин, які часто є попередниками певної частини нітратів і фосфатів, присутніх в акваріумній воді.
Фосфат також може бути включений до складу певних неорганічних частинок, таких як карбонат кальцію (CaCO3), які можуть бути видалені, якщо вони покриті органікою. Звичайно, кальцій і, можливо, магній, що містяться в цих частинках, також видаляються. Аміак може здуватися в повітря в скімері, оскільки він завжди знаходиться в рівновазі з атмосферним газом аміаку, і сильна аерація усуне його частину.
Багато іонів, які найбільше турбують акваріумістів, не піддаються помітному впливу при знежиренні, оскільки вони не адсорбуються на поверхні розділу фаз вода-повітря і не зв’язуються в першу чергу з органічними речовинами. До них відносяться кальцій, магній, стронцій, бікарбонат і карбонат (лужність) і силікат. Крім того, жоден з інших основних іонів морської води не буде піддаватися впливу при зневодненні, включаючи хлорид, натрій, сульфат, фтор, бром (за винятком броморганічних сполук), борат і калій.
3. Що ще видаляється?
Практично будь-яка гідрофобна або амфіпатична молекула може бути видалена в тій чи іншій мірі. У цей список входять амінокислоти, вітаміни, білки, вуглеводи, жири, багато комбінованих біомолекул (наприклад, ліпопротеїни, ліпосахариди), РНК, ДНК тощо. Цей список включає більшість, але, звичайно, не всі органічні речовини. На щастя, він включає багато органічних сполук, які призводять до пожовтіння в морських і рифових акваріумах, тому знежирення може допомогти зменшити пожовтіння акваріумної води.
Я також очікую, що багато токсинів і слизу, що виробляються організмами в резервуарі, видаляються в різному ступені шляхом зняття вершків, виходячи з того, що багато з них є амфіпатичними. Очікується, що деякі з них будуть легко видалятися, а інші – повільніше, виходячи з їх гідрофільності та гідрофобності. На рисунку 3 показана домоєва кислота, токсин, що виробляється діатомовими водоростями. Той факт, що вона має гідрофобні (червоні) і гідрофільні (зелені) частини, свідчить про те, що вона може бути легко видалена шляхом зняття нафтопродуктів.
Малюнок 3. Домоєва кислота, токсин, що виробляється діатомовими водоростями. Гідрофобні частини показані червоним кольором, а гідрофільні – зеленим. Оскільки вона має обидві частини, вона є амфіпатичною і може бути видалена шляхом знежирення.
Частинки органіки також можуть бути видалені, оскільки вони часто є амфіпатичними. Видалення мікроорганізмів шляхом знімання було згадано раніше. Видалення мікроорганізмів може мати позитивний ефект у сенсі винесення поживних речовин з акваріума. Потенційне зниження небажано високого рівня бактерій, патогенних мікроорганізмів та розчинених водоростей також може бути перевагою. З іншого боку, знежирення майже напевно видаляє з товщі води багато мікро- і навіть макроорганізмів, які в іншому випадку могли б стати їжею для мешканців акваріума (а також органічні молекули, які можуть бути їжею – наприклад, білки). Неясно, наскільки великий вплив це має, але це, безумовно, залежить від типу мешканців, які розглядаються, та ефективності скімера.
4. Які органічні речовини не видаляються?
Більшість високополярних органічних речовин не видаляються при знежиренні. Прості цукри, ацетат, оксалат, метиловий спирт, холін, цитрат тощо залишаться позаду. Вони просто недостатньо притягуються до поверхні розділу фаз вода-повітря. Більшість заряджених видів, насправді, відштовхуються від поверхні розділу повітря/вода, тому вони не збираються. На щастя, багато з цих високополярних органічних матеріалів легко метаболізуються бактеріями та іншими організмами, тому вони не накопичуються в морських акваріумах.
Дозвіл часу для поглинання
Після того, як скіммер створив велику площу поверхні, наступний процес полягає в тому, щоб дозволити органічним речовинам фактично дифундувати до поверхні розділу фаз. Скільки часу це займає? Це важливе питання, на яке немає однозначної відповіді. Дифузія молекул у воді може бути повільною. Для дуже великих молекул, таких як білки та вуглеводи, вона може бути дуже повільною. Для того, щоб білок дифундував на кілька сантиметрів у воді, можуть знадобитися години. На щастя, нам не потрібно покладатися лише на випадкову дифузію, щоб підняти органіку на поверхню. Майже всі скімери мають бульбашки в турбулентному середовищі, де вони можуть переноситися потоком води, а також шляхом дифузії. Однак, коли органічні речовини наближаються до поверхні бульбашки, рух води відносно бульбашки значно зменшується, і для остаточного переміщення до межі розділу фаз необхідна дифузія. Кількість часу, необхідного для повного накопичення органічних речовин на поверхні, також залежить від концентрації органічних речовин у воді і навіть від хімічної природи присутніх органічних речовин.
Цілком зрозуміло, що у воді з високим вмістом органічних речовин міжфазна область буде швидко зайнята органікою. Це пояснюється тим, що в локальній області навколо бульбашки їх достатньо, щоб наситити поверхню розділу фаз. Коли концентрації нижчі, органічні речовини повинні дифундувати все далі і далі від бульбашки, щоб наситити її. Крім того, різні органічні речовини мають різну міцність зв’язку з поверхнею розділу повітря/вода. Сполуки, які зв’язуються сильніше, будуть повільно замінювати ті, що вже знаходяться на межі розділу фаз і мають більш слабке зв’язування. Таким чином, бульбашка, яка повністю заповнена органікою, може все ще змінюватися з часом при подальшому впливі акваріумної води. Однак вона не буде продовжувати збільшувати своє органічне навантаження нескінченно. З цих різних причин не існує певного часу, необхідного для повного насичення органікою бульбашок. Крім того, невірно стверджувати, що завжди краще збільшувати час контакту бульбашок з акваріумною водою. Так само важливим є те, як рухаються бульбашки відносно води. Якщо бульбашки рухаються проти течії води або в турбулентному середовищі, необхідний час поглинання буде меншим (оскільки течія допомагає принести органіку до поверхні розділу фаз), ніж якщо бульбашки рухаються за течією.
Утворення та злив піни
Якщо скіммер містить велику кількість бульбашок, покритих органікою, необхідно якимось чином видалити поверхню бульбашок, але не більшу частину води, що знаходиться поруч. Це найлегше зробити, дозволивши бульбашкам утворити піну. Утворення піни відбувається, коли бульбашки накопичуються і взаємодіють. Піна з бульбашок починає стікати під дією сили тяжіння, видаляючи більшу частину води між бульбашками. Деякі з бульбашок зливаються в більші бульбашки. До тих пір, поки бульбашки не лопаються до того, як відбудеться значний стік, органічні речовини будуть залишатися в піні разом з деякою кількістю залишкової води. Зрештою, концентрація органічних речовин у верхній частині піни стає достатньо великою, що вони перевищують межу розчинності, і утворюються дрібні частинки органіки. Ці частинки, як правило, збираються скімером разом з водою та органічними речовинами, які залишаються присутніми в розчині або на межі розділу повітря/вода.
Мокре та сухе знежирення
Злив піни є критичним етапом для більшості скімерів. Однією з проблем дренажу є те, що деякі органічні речовини змиваються з дренажною водою. Завжди існує рівновага між органічними речовинами в розчині і тими, що фактично прикріплені до поверхні розділу фаз. Коли вода продовжує стікати, частина органіки втрачається. Крім того, коли деякі бульбашки лопаються і їх органічні речовини перерозподіляються в сусідню воду, локальна концентрація органічних речовин у воді між бульбашками в піні може піднятися до концентрацій, набагато вищих, ніж в акваріумі. З цієї причини, найбільш ефективне видалення органічних речовин, з точки зору загального видалення органіки, відбувається шляхом видалення дещо вологої піни, а не шляхом очікування, поки ця сама волога піна стече перед видаленням. Основна відмінність між вологою піною і сухою піною, що стікає, полягає в тому, що додаткова вода і деяка кількість органічних речовин витекла. Суха форма є більш ефективною з точки зору кількості видаленої органіки по відношенню до об’єму води, і всі скімери та їх потенційні налаштування досягають певного балансу між видаленням більшої кількості води та трохи більшої кількості органіки, або меншої кількості води та трохи меншої кількості органіки. Можливо, ретельний аналіз різних типів скімерів в майбутньому покаже цей очікуваний результат експериментально.
На стадії зливу піни можуть відбуватися інші критичні моменти, які зазвичай негативно впливають на скіммінг. Одним з них є додавання матеріалів, які викликають передчасний сплеск бульбашок. Наприклад, надлишок масел призводить до цього.
Коли типові краплі нафти додаються в рифовий акваріум, вони швидко потрапляють на скіммер. Чиста крапля нафти в значній мірі гідрофобна з усіх боків. Краплі нафти виконують свої диявольські трюки в скіммері, пролітаючи по воді між двома бульбашками повітря в піні (рис. 4). Як тільки крапля нафти перетинає водний проміжок між бульбашками, амфіпатичні молекули на обох поверхнях бульбашок поширюються вздовж поверхні розділу між нафтою і водою (якщо вони ще не були там) і з’єднують обидва повітряні проміжки безперервною лінією амфіпатичних молекул вздовж цієї поверхні розділу між нафтою і водою. Як тільки ці амфіпатичні молекули знаходяться на місці, взаємодія стає нестабільною. Поверхневий натяг тягне краплю нафти (рис. 5), і вона просто розпадається на частини. Бульбашка відривається від місця краплі нафти, і ефект полягає в тому, що бульбашки об’єднуються або лопаються повністю. Причиною того, що цього не відбувається за відсутності нафтової краплі, є те, що для того, щоб викликати розрив, необхідно, щоб вода, присутня між бульбашками повітря (або між окремою бульбашкою і навколишньою атмосферою), вийшла на поверхню розділу повітря/вода. Фактично, для цього необхідна безперервна лінія молекул води, які одночасно піддаються впливу.
Малюнок 4. Схема, що показує, як краплі нафти (зелені) прилипають до поверхні повітряних бульбашок (білі) у воді (сині), вкритій органікою (червоні). Це прилипання є першим кроком до розриву бульбашок і руйнування піни, спричиненого нафтою в скіммері.
Малюнок 5. Послідовність подій, що призводять до руйнування піни, викликаного нафтою в скіммері. Краплі нафти, адсорбовані на бульбашках повітря (рис. 4), спочатку дозволяють амфіпатичним органічним речовинам покрити їх поверхню і заповнити водний проміжок між бульбашками повітря. Потім вони розтягуються зсередини, дозволяючи розпастися окремим бульбашкам.
Оскільки такий розрив вимагав би одночасного розриву великої кількості водневих зв’язків, він просто вимагає занадто багато енергії, щоб відбутися. Коли крапля нафти знаходиться там, молекули води більше не піддаються впливу, а скоріше молекули нафти або амфіпатичних речовин, які набагато “щасливіші” від контакту з повітрям, і крапля розривається, розбиваючи бульбашки по обидва боки від неї в одну більшу бульбашку. Цей процес триває до тих пір, поки не залишиться жодної піни.
Бульбашки також можуть бути спричинені гідрофобними твердими речовинами, хоча цей процес, ймовірно, менш важливий для акваріумістів, ніж спливання бульбашок через олії.
Бульбашки в морських акваріумах
Наслідки цього процесу утворення бульбашок, якщо не брати до уваги механічні деталі, легко спостерігати в акваріумі, де багато речей можуть викликати ефект утворення бульбашок. Однією з причин, з якою стикається більшість акваріумістів, є масло з рук. Після занурення в акваріум з морською водою процес зняття піни часто майже зупиняється, оскільки спливання бульбашок домінує над відведенням та збором піни. Бульбашки будуть спливати до тих пір, поки нафта не буде якимось чином видалена. Серед інших способів, нафту можна видалити, розбризкуючи її вище висоти піни в скіммері, спінюючи потроху, емульгуючи в загальну піну у вигляді дуже, дуже крихітних крапель, які більше не охоплюють бульбашки повітря, прикріплюючись до твердих предметів і видаляючись, споживаючись мікроорганізмами акваріума і, врешті-решт, розчиняючись в основній масі води акваріума. Багато продуктів, що використовуються акваріумістами, мають подібний вплив на бульбашки піноутворювача.
Крім того, дія гідрофобних олій, що викликають утворення бульбашок, є саме тим способом, за допомогою якого функціонує більшість протигазових препаратів для людей. Симетикон насправді є полідиметилсилоксаном, який є гідрофобною полімерною рідиною. Він утворює бульбашки у вашому шлунку або кишечнику і дозволяє вивести газ. Піногасники також є основою для великої кількості промислових продуктів, які працюють за тим же принципом. Інші речі також спричиняють появу бульбашок. Однією з них є добавка жирних кислот Selcon. Вона викликає спливання бульбашок так само, як і краплі олії на шкірі. Гідрофобні тверді предмети також можуть викликати спливання. Дрібні частинки активованого вугілля, піску, неорганічних осадів або гранульованого оксиду/гідроксиду заліза, покриті органічними сполуками, можуть служити для руйнування піни способом, аналогічним описаному для рідких масел.
Збір злитої піни
Після того, як піна стече до потрібного рівня, її необхідно зібрати і видалити з системи. Більшість скімерів виконують це, просто дозволяючи піні створюватися зі швидкістю, яка виштовхує злиту піну за певний поріг, де вона безповоротно збирається і викидається. Цей процес простий і є здебільшого інженерним питанням, на відміну від хімічного. Складність для ефективності полягає в тому, щоб збалансувати створення піни, дренаж і збір.
Знежирення та озон
Вплив озонової зони на знежирення може бути різним, але більшість людей (включаючи мене), які використовують сучасні скімери, спостерігають менший збір знежиреного молока при використанні озону, ніж при його відсутності. Як я детально описував у попередній статті, озон має тенденцію розщеплювати органіку на менші, більш гідрофільні частини, і такі частини часто легше піддаються біологічному розкладанню, ніж більші частини. Тому озон може знадобитися лише для того, щоб розпочати процес розкладання, а бактерії в акваріумі можуть завершити розкладання органіки шляхом поглинання та метаболізму. Великі молекули гумінових кислот, наприклад, перетворюються при озонуванні на більш дрібні фрагменти, які легше засвоюються і метаболізуються.
Знежирення є складним процесом з багатьма тонкощами, як обговорювалося в попередніх розділах. Багато років тому широко стверджувалося, що використання озону збільшує рівень знежирення, і я тоді стверджував, що не бачу, як це може відбуватися безпосередньо. Більшість органічних сполук, які, ймовірно, можна знайти в значних кількостях у рифовому акваріумі, стануть більш полярними і, ймовірно, менш здатними до знежирення після реакції з озоном. На рисунку 6, наприклад, показано, як жирна кислота олеїнова кислота (яка легко видаляється) реагує з озоном з утворенням більш полярних сполук, які не будуть так легко видалятися, оскільки вони не будуть так сильно притягуватися до поверхні розділу фаз повітря-вода. На рисунку 7 показана подібна послідовність для фенолу, який є типовим для великих гумінових і фульвокислот, присутніх у морській воді, що викликають пожовтіння. Знову ж таки, продукти реакції після озонування, як правило, більш полярні і менш здатні до знежирення, ніж вихідні органічні сполуки.
Малюнок 6. Реакція, яка, як відомо, відбувається при взаємодії озону з олеїновою кислотою (харчовою жирною кислотою) в морській воді. Атоми водню не показані (для наочності), а на кожному перетині ліній – атом вуглецю. Подвійний зв’язок вуглець-вуглець (С=С), який найлегше реагує з озоном, показаний червоним кольором. Продукти, які утворюються в результаті реакції з озоном у морській воді, показані внизу. Ці сполуки менш міцно адсорбуються на поверхні розділу повітря/вода і тому менш ефективно видаляються шляхом знімання.
Рисунок 7. Продукти реакції фенолу (вгорі ліворуч) під дією озону. Атоми водню не показані (для наочності), а на кожному перетині ліній – атом вуглецю. Молекула фенолу служить сурогатом більш складних структур в гумінових і фульвокислотах, які викликають значну частину природного пожовтіння акваріумної води. Ці сполуки менш міцно адсорбуються на поверхні розділу повітря/вода, а тому менш ефективно видаляються шляхом знежирення.
Невелика частина органічних молекул у воді рифового акваріума може стати більш придатною для видалення, якщо, наприклад, вони стають більш гідрофобними після реакції з озоном. Вони також можуть стати більш знежиреними, якщо вони були повністю гідрофобними до озону і перетворилися на молекули з полярними (гідрофільними) та неполярними (гідрофобними) частинами (амфіфільними), які легше адсорбуються на поверхні розділу фаз повітря-вода і видаляються з води.
Чи існують інші способи, за допомогою яких озон може збільшити зняття осаду, окрім цих двох процесів? У попередній статті я висунув гіпотезу, що таке збільшення може бути пов’язане з посиленим ростом бактерій (або в самій воді, або пов’язаних з поверхнею), і, можливо, також з вивільненням нових органічних молекул в міру їх зростання, що викликало поліпшення піноутворення, яке спостерігали деякі акваріумісти.
Однак, схоже, що хвиля думок змінилася, і більшість акваріумістів тепер стверджують, що кількість скіммату значно зменшується при використанні озону. Багато хто стверджує, що збір скіммату майже припинився в їх акваріумах при запуску озону. Чому така різниця в порівнянні з минулою думкою? Важко сказати, і це може залежати від типів і якостей скімерів, доступних зараз, порівняно з минулими роками, а також від змін в інших практиках утримання. У будь-якому випадку, переважний досвід багатьох акваріумістів сьогодні полягає в тому, що кількість піноутворення зменшується, і передбачувана причина полягає в тому, що органічні речовини стають хімічно менш розчинними під впливом озону. Органічні речовини, що залишилися, будуть видалятися в більшій мірі за допомогою бактеріальних процесів, ніж до початку використання озону в тому ж акваріумі.
Аерація за допомогою скімерів
Одним з найбільших позитивних ефектів скімерів є те, що вони, в цілому, є чудовим способом аерації води. Площа поверхні свіжого повітря/води забезпечує хороше місце для газообміну. Хоча майже всі акваріумісти з рифовими акваріумами вважають, що їхня вода добре аерується завдяки турбулентній течії, реальність часто не така позитивна. Як кисень, так і вуглекислий газ споживаються і виробляються в акваріумах у великих кількостях, і баланс може легко схилитися в бік небажано низького рівня кисню або неприйнятного рівня pH (через високий або низький рівень вуглекислого газу).
Використовуючи киснемір, Ерік Борнеман показав, що рівень кисню в акваріумі з рибою-клоуном підтримується значно вищим, особливо вночі, ніж в такому ж акваріумі без скімера.
За відсутності киснеміра наслідки неповної аерації найлегше спостерігати за допомогою рН. У багатьох рифових акваріумах вночі накопичується надмірна кількість вуглекислого газу, що знижує рН. Аналогічно, вплив фотосинтезу та іноді використання добавок з високим рівнем pH, таких як вапняна вода, виснажують вуглекислий газ, підвищуючи pH. За умови ідеальної аерації звичайним повітрям рН морської води не змінюється протягом доби. Однак більшість акваріумістів спостерігають більш високий рівень рН в кінці світлового циклу, ніж на початку, і цей ефект пояснюється неповною аерацією.
Кілька років тому, експериментуючи зі своїм скімером (ETS 800 Gemini на 90-галонному рифовому акваріумі), я вимкнув його на кілька місяців, щоб побачити, які наслідки це матиме (потенційно включаючи пожовтіння води, підвищення середнього рівня pH, розширення добового діапазону pH тощо). Найбільш помітним ефектом було те, що загальний рівень рН підвищився на 0,1-0,2 одиниці рН. Насправді, більшу частину часу він піднімався вище pH 8,5. Оскільки я використовую вапняну воду (kalkwasser) для додавання кальцію та лужності, значна частина цього підвищення була зумовлена потребою у вуглекислому газі з гідроксиду у вапняній воді:
Без додаткової аерації, що забезпечується скіммером, недостатньо вуглекислого газу не могло бути втягнуто в мою систему. Навіть якби ця аерація була єдиним корисним ефектом від скімінгу, вона була б варта того для моєї системи.
Додаткові добавки при знежиренні?
Питання, яке часто задають акваріумісти при знятті скіма у своїх рифових акваріумах, полягає в тому, чи потрібно їм доповнювати щось, що виводиться при знятті скіма. Це ж питання стосується і використання активованого вугілля. Існує мало даних про біодоступність деяких мікроелементів у морських акваріумах. Такі елементи, як мідь, наприклад, можуть бути підвищені вище природних рівнів за рахунок харчових добавок (як у моєму акваріумі), але зв’язуватися з органічними речовинами таким чином, що знижує їх доступність для організмів. Чи виграють рифові акваріуми в цілому від додавання цих металів, незалежно від знежирення, неясно. Рифові акваріуми можуть отримати користь від зниження рівня певних металів внаслідок знежирення, а додавання їх назад може бути контрпродуктивним. Загалом, моя рекомендація – не дозувати мікроелементи, за єдиним винятком: залізо. Багато акваріумістів, які вирощують макроводорості, відзначають кращий ріст і більше зростання макроводоростей порівняно з мікроводоростями при дозуванні заліза. Чи збільшує знежирення потребу в дозуванні заліза, не ясно, але це можливо.
Знежирення не змінює очевидної необхідності додавання кальцію та лужності для всіх рифових акваріумів, а також необхідності дозування магнію, якщо його рівень стає занадто низьким. Знежирення також не створює необхідності в дозуванні йоду, хоча воно може виводити йодоорганічні форми із системи. Добавки йоду не потрібні, оскільки він не має доведеної користі для більшості організмів, що утримуються в морських акваріумах, а також тому, що деякі з них надходять з усіма кормами на основі морських продуктів. Знежирення також не створює потреби в додатковому додаванні стронцію, як тому, що стронцій не має міцного зв’язку з органікою, так і тому, що він не здається корисною або необхідною добавкою за більшості обставин.
У цій статті я підсумовую свої рекомендації щодо дозування для рифових акваріумів в цілому, і я не вважаю, що знежирення суттєво змінює стандартні рекомендації.
Знежирення та солоність
Знежирення може впливати на солоність, залежно від того, як замінюється скімат. Більшість акваріумістів вважають, що солоність скіммату подібна до солоності води в акваріумі. Деякі вважають його трохи більш солоним, а деякі трохи менш солоним, ймовірно, через ймовірність випаровування або конденсації води з або в скіммі до того, як вона буде виміряна. Для тих, хто цікавиться, солоність скіммату найкраще вимірювати за допомогою електропровідності, оскільки на рефрактометрію і навіть питому вагу може впливати високий вміст органічних матеріалів.
Основний вплив скіммінгу на солоність залежить від способу заміни скімату. Якщо він замінюється прісною водою, як у випадку з системою автоматичного поповнення, солоність буде повільно знижуватися. Якщо його замінити новою солоною водою рівного об’єму, вплив на солоність буде мінімальним. Вологе знежирення і заміна на нову солону воду – це, по суті, хороший спосіб зробити підміну води.
Поява високоякісних скімерів дозволила значно зменшити кількість розчинених органічних речовин у морських акваріумах. Скімери можуть збільшити аерацію води, потенційно допомагаючи підтримувати достатній рівень кисню в нічний час і не допускаючи підвищення або зниження рівня рН через неповне вирівнювання вуглекислого газу. Видалення органічних сполук, ймовірно, має корисні ефекти, такі як видалення токсинів, зменшення пожовтіння води та зменшення попередників поживних речовин, які можуть стимулювати ріст водоростей. Таке видалення органічних речовин може також бути шкідливим, наприклад, шляхом видалення їжі для певних організмів. В цілому, я вважаю, що знежирення є значною перевагою для типових рифових акваріумів, але кожному акваріумісту, можливо, доведеться вирішити це для себе, і подальші дані в майбутньому про точні органічні речовини, що видаляються, та про те, які наслідки це видалення має, можуть схилити баланс в той чи інший бік.
Сподіваємось, ця стаття допоможе любителям зрозуміти, як працює скіммінг, а потім дозволить їм використовувати цю інформацію для критичної оцінки тверджень про те, що можуть і чого не можуть робити скімери, і як найкраще їх використовувати.
1. Розбивання бульбашок: відмінності в утворенні бульбашок в прісній і морській воді. Слауенвайт, Девід Е.; Джонсон, Брюс Д. Кафедра океанографії, Університет Далхаузі, Галіфакс, Північна Кароліна, Канада. Журнал геофізичних досліджень, [Океани] (1999), 104(C2), 3265-3275.
2. Розподіл бульбашок за розмірами, що утворюються при пристінному нагнітанні повітря в текучі розчини прісної, солоної води та поверхнево-активних речовин. Вінкель, Ерік С.; Чеччо, Стівен Л.; Даулінг, Девід Р.; Перлін, Марк. Машинобудування, Мічиганський університет, Енн-Арбор, Мічиган, США. Експерименти в рідинах (2004), 37(6), 802-810.
3. Лабораторна генерація повітряних бульбашок з різним розподілом за розмірами. Пулео, Джек А.; Джонсон, Рекс В.; Куні, Тім Н. Відділ морських наук про Землю, Лабораторія морських досліджень, Космічний центр Стенніса, штат Міссісіпі, США. Огляд наукових приладів (2004), 75(11), 4558-4563.
4. Розмір бульбашок в аерованих перемішувальних резервуарах. Alves, S. S.; Maia, C. I.; Vasconcelos, J. M. T.; Serralheiro, A. J. Department of Chemical Engineering, Centro de Engineering Biologica e Quimica, Instituto Superior Tecnico, Lisbon, Port. Журнал хімічної інженерії (Амстердам, Нідерланди) (2002), 89(1-3), 109-117.
Інженерні посилання на скіммери:
Reef Central містить кілька обширних статей, присвячених конструкціям скімерів:
Видалення загальних зважених речовин за допомогою пінного фракціонатора в імітованій системі аквакультури морської води. Пенг, Лей; Джо, Дже-Юн. Кафедра аквакультури, Коледж рибогосподарських наук, Пукйонський національний університет, Нам-гу, Пусан, С. Корея. Han’guk Yangsik Hakhoechi (2003), 16(4), 216-222. Видавець: Корейське товариство аквакультури.
Дослідження досягнень в технології очищення стічних вод аквакультури. Лю, Чанфа; Янь, Цайшен; Чжан, Цзюньсінь; Хе, Цзе; Сі, Хунцзюнь. Ключова лабораторія марикультури та біотехнології, Міністерство сільського господарства, Даляньський університет рибного господарства, м. Далянь, провінція Ляонін, Ул. Китай, провінція Ляонін, КНР. Dalian Shuichan Xueyuan Xuebao (2005), 20(2), 142-148. Видавець: Далянь Шуйчань Сюеюань Сюебао Бяньцзібу.
Ефективність лабораторної закритої системи рециркуляції морської води для вирощування корейського коропа Sebastes schlegeli. Пенг, Лей; О, Сун-Йонг; Джо, Дже-Юн. Кафедра аквакультури, Коледж рибогосподарських наук, Пукйонський національний університет, Пусан, Південна Корея. Океанічні та полярні дослідження (2003), 25(4), 493-501. Видавець: Корейський інститут океанічних досліджень та розвитку.
Очищення оборотної води аквакультури методом пінної сепарації. I. Характеристики відділення білків. Сух, Куен-Хак; Лі, Мін-Гю. Dep. Chem. Eng., Natl. Fisheries Univ. Pusan, Pusan, S. Korea. Han’guk Susan Hakhoechi (1995), 28 (5), 599-606. Видавець: Корейське риболовецьке товариство.
Очищення оборотної води аквакультури методом пінної сепарації – II. Характеристики видалення твердих речовин. Сух, Куен-Хак; Лі, Мін-Гю; Лі, Мін-Су; Кім, Бьонг-Джин; Кім, Еун-Джонг; Чо, Мун-Чул. Кафедра хімічної інженерії, Пукйонський національний університет, Пусан, С. Корея. Han’guk Susan Hakhoechi (1997), 30(3), 334-339. Видавець: Корейське риболовецьке товариство.
Характеристики видалення білків та загальних зважених речовин протитечійним повітряним приводом, високошвидкісною аерацією та пінним сепаратором типу Вентурі у воді для аквакультури. Сух, Куен-Хак; Кім, Бйонг-Джин; Кім, Сун-Ку. Кафедра хімічної інженерії, Пукйонський національний університет, Пусан, С. Корея. Han’guk Susan Hakhoechi (2000), 33(3), 205-212. Видавець: Корейське риболовецьке товариство.
Видалення білка за допомогою пінного фракціонатора в імітованій системі аквакультури морської води. Пенг, Лей; О, Сун-Йонг; Джо, Дже-Юн. Кафедра аквакультури, Коледж рибогосподарських наук, Національний університет Пукйонг, Пусан, Південна Корея. Океанічні та полярні дослідження (2003), 25(3), 269-275. Видавець: Корейський інститут океанічних досліджень та розвитку.
Метод попередньої обробки сирої води для видалення каламутних суспензій за допомогою озону. Савада, Хідетака; Нагао, Шудзі; Шиота, Масахіро. (Hitachi Shipbuilding and Engineering Co., Ltd., Японія). Яп. Kokai Tokkyo Koho (2001), 6 с.
Теорія і застосування фракціонування піни. Бікерман, Я. Я. США. Пер. з англ. – Міжнар. Конгр. Зб. наук. пр. Зборів, 7-е (1978), Дата проведення 1976, 323-31. Видавництво: Nats. Kom. SSSR Poverkhn.-Akt. Зборів, Москва, СРСР.
Пінне та бульбашкове фракціонування для видалення іонів мікроелементів з води. Вальдес-Кріг, Ернесто; Кінг, К. Джадсон; Сефтон, Хьюго, Х. Sea Water Convers. Лабораторія, Каліфорнійський університет, Берклі, Каліфорнія, США. Редактор(и): Сабаделл, Д. Е. Сліди важких металів. Моніторинг процесів видалення важких металів з води, симпозіум. (1973), 189-210.
Source: reefkeeping.com