Как губка фильтрует воду

Губка для фильтра аквариума

Среди аквариумного оборудования особое место занимает механический фильтр. Этот полезный инструмент очищает воду и делает ее пригодной для жизни всех обитателей аквариума. На сегодняшний день промышленностью выпускается множество моделей аквариумных фильтров, среди которых аквариумисты чаще используют фильтры внутренние с возможностью аэрации и поролоновым фильтрующим материалом губкой. Поролоновая губка для фильтра аквариума недорогая и проста в очистке, а изношенную губку легко заменить на новую.

Губка для аквариумного фильтра

В зоомагазинах встречаются фильтрующие губки с расчетом на разные модели фильтров и это может создать проблему в парильном выборе. Как правильно подобрать губку для фильтра аквариума? Чтобы не ошибиться при покупки новой губки старую лучше прихватить с собой, а если в магазине продается модель фильтра такая же как у вас, можно просто попросить продавца продать губку подходящую к этому фильтру.

Важно чтобы губка легко надевалась на перфорированный стержень, а если у модели фильтра предусмотрен стакан, необходимо учитывать и то чтобы губка в него легко помещалась как по высоте, так и по ширине. Вот, пожалуй, и все самые важные моменты в подборе фильтрующий губки для фильтра аквариума.

Мелкопористая губка для фильтра аквариума

Промышленностью выпускаются губки различной пористости. Мелкопористая губка по сравнению с крупнопористой очищает воду лучше, но быстро загрязняется и создает повышенную нагрузку на электромотор насоса и, если губку вовремя не промывать фильтр может выйти из строя.

Крупнопористая губка для фильтра

Крупнопористая губка может пропускать мелкую взвесь, которая пройдя через фильтр окажется снова в аквариуме. Со временем частицы мусора начнут осаждаться и скапливаться на роторе и могут понизить мощность насоса.

В продаже встречаются губки из пенополиуретана со специальными микропорами для заселения в них колонии полезных бактерий, перерабатывающих токсичные для рыб вещества и биологической очистки воды.

К сожалению биологическая очистка воды с помощью вот таких специальных губок малоэффективна и для эффективной биологической очистки воды нужны специальные биологические фильтры.

Как часто мыть губку фильтра в аквариуме

Решение для промывки губки нужно принимать исходя из визуальной оценки ее загрязненности и работы насоса. Если губка сильно загрязнена поток воды заметно слабеет. Очистку губки необходимо производить вовремя и, если этого не делать мотор фильтра от перегрузки может выйти из строя. Необходимо отметить что ремонту аквариумные фильтры как правило не подлежат.

Как почистить губку от фильтра в аквариуме

Почистить губку фильтра очень просто. Я промываю губку в ведре, установив ведро в ванну и используя проточную воду. Набрав в ведро воду, я промываю губку импульсивными движениями сжимая и разжимая губку в ладонях. Грязную воду сливаю и заливаю чистую, повторяю промывку до тех пор, пока сливаемая вода не станет прозрачной.

Избавиться от прочно засевших частиц мусора в порах губки можно постукиванием ей о твердую поверхность, например, ванны. Бывает, когда губка не просто сильно загрязняется, но и становится сальной и покрывается слизью. В этом случае губку нужно залить крутым кипятком и выдержав некоторое время промыть в холодной воде. Недопустимо использовать различные моющие средства так как в последствие это может отразиться на качестве воды и здоровье обитателей аквариума.

Источник

Загадочная прочность стеклянного скелета морской губки

Живущая в глубинах Тихого океана стеклянная губка обладает поразительной способностью противостоять сжатию и сгибанию, не говоря уже о других её необычных свойствах

Морская губка «Венерина цветочная корзина»

В 1841 английский биолог Ричард Оуэн с изумлением изучал замысловатый скелет недавно открытой морской губки, обитающей вблизи Филиппин. Он писал, что её скелет «напоминает изысканный рог изобилия», сотканный из «жёстких, блестящих эластичных нитей, чего-то вроде тончайших волосков кручёного стекла». Скелет и правда был стеклянным – это животное, Euplectella aspergillum, прозванное «венериной цветочной корзинкой», изготавливает его при помощи кислоты, извлекаемой из морской воды.

180 лет спустя учёные всё ещё изумляются этой губке. Среди её интересных свойств есть потрясающе долгая продолжительность жизни. Считается, что некоторые стеклянные губки живут многие тысячи лет, что делает их одними из самых долгоживущих животных. Кроме того, губка умеет проводить свет через свои кварцевые нити, как оптоволокно. В последние два десятилетия группа биологов, материаловедов и инженеров из Гарвардского университета сконцентрировались на той особенности губки, которая изначально заинтересовала Оуэна – замысловатой схеме строения её скелета. Последняя работа описывает его чрезвычайную прочность, природа которой не ясна. Похоже, что он обладает максимальной прочностью, которая вообще возможна для подобной структуры.

«Это почти что святой Грааль инженерных проектов», — сказал Друв Бате, адъюнкт-профессор инженерного дела из Аризонского государственного университета, изучающий венерину цветочную корзину, но не участвовавший в упомянутой работе.

Прочность скелета основана на необычном строении его решётки. Впервые им 20 лет назад заинтересовалась гарвардский материаловед и химик Джоанна Айзенберг. Катя Бертолди, одна из соавторов Айзенберг, тоже была очарована рисунком решётки, как только увидела её. «У неё архитектура периодическая, но не простая», — сказала Бертолди. Они с коллегами задумались: «Почему же архитектура получилась именно такой?»

Они отметили, что у стеклянных нитей, составляющих скелет венериной цветочной корзины, много общего с фермами, используемыми для стабилизации мостов и небоскрёбов. Вот уже более ста лет инженеры предпочитают делать фермы из прочных решёток в виде квадратной сетки с диагоналями, придающими ей прочность. «Мы уже давно делаем это одним и тем же способом», — сказал Матеус Фернандес, аспирант из команды исследователей. Но в скелете венериной цветочной корзины есть пары диагоналей, идущих в обоих направлениях – в отличие от типичных ферм, использующих единственную диагональ. Пары диагоналей разнесены в пространстве, из-за чего сетка похожа на шахматную доску, на которой диагонали пересекают каждый второй квадрат.

На увеличенной фотографии скелета видна периодическая решётка. Размер ячеек – порядка 2,5 мм.

Исследователи изготовили, а также симулировали на компьютере решётку на основе скелета губки, и сравнили её с тремя другими схемами решёток, имеющих похожий вес, включая и стандартные фермы. В симуляциях и экспериментах обнаружилось, что решётка, изготовленная по биологическому образцу, выдержала наибольшие нагрузки. Испытывалось сжатие в одном направлении, а также давление на три точки. В последующих симуляциях учёные меняли количество диагональных нитей, расстояние между ними и их толщину, чтобы подобрать наиболее прочную решётку. Наиболее прочной оказалась решётка, сделанная по образу скелета губки.

Фернандес говорит, что дополнительные диагонали дают решётке больше мест соединения нитей, чем у обычной фермы, и уменьшают расстояние между соединениями. Возможно, это позволяет структуре выдерживать большее давление. Команда подробно описала свои первоначальные открытия, касающиеся прочности скелета, в сентябре в журнале Nature Materials. Один из соавторов работы, Джеймс Уивер, сказал, что сейчас авторы находятся в процессе более «глубокого погружения» в разные аспекты этих стеклянных скелетов.

Также исследователи подают заявку на патент, регистрируя созданную ими на основе скелета решётку. Если структурам можно будет добавить прочности, не добавляя веса, теоретически получится строить более длинные мосты, более лёгкие компоненты, которые будет проще перевозить, и даже создавать более изящные конструкции для использования в космосе. «Процесс проб и ошибок, идущий миллионы лет эволюции, выбирает наилучшие варианты» для материалов, как сказал Пабло Заватьери, профессор гражданского строительства из университета Пердью.

Однако в случае венериной цветочной корзины эволюционная цель несжимаемости губки неясна.

Прочная губка: в экспериментах и компьютерных симуляциях выяснилось, что решётка, смоделированная по образу скелета губки Euplectella aspergillum, способна выдержать гораздо большие нагрузки, чем другие решётки, популярные в строительстве.

Губки часто живут на глубинах в тысячи метров, при экстремальном давлении воды, однако это давление действует во всех направлениях, одинаково сдавливая стеклянные нити со всех сторон, что нивелирует его воздействие. Губка не испытывает «сокрушительного давления», пояснил Клинт Пеник, биолог из Кеннесонского государственного университета в Джорджии.

Пеник сказал, что губке нужна прочная структура, но для того, чтобы стоять вертикально и фильтровать содержащийся в воде планктон. Также ей необходимо сдерживать пару креветок, которые часто навсегда поселяются внутри губки, когда вырастают до размера, слишком большого для того, чтобы её покинуть. Эта её особенность заслужила для губки статус символа вечной любви в Японии, где её дарят на свадьбу. Также крепкие скелеты губок могут противостоять хищникам и другим животным, сталкивающимся с губками, добавил Пенек, хотя ничто из этого не объясняет необходимость в такой чрезмерной прочности.

Венерина цветочная корзина может предложить не только значительную прочность. Образующие сетку стенки – лишь один из нескольких уровней сложности её структуры. На микроуровне её волокна могут немного сдвигаться в рамках сетки, а расположение белков и молекул кварца предотвращают распространение трещин. На макроуровне кружевной скелет помогает губке фильтровать воду. Команда Бате исследует, как работает ещё одно свойство губки: из-за того, что некоторые нити не полностью подсоединены к другим, губка обладает определённой гибкостью. Также им интересно, почему её структура устойчива к перекручиванию.

«Это одна из тех тем, на которые можно потратить целую жизнь, и всё равно не воспроизвести всех возможностей, — сказал Бате. – Поэтому это так здорово».

Источник

Крупнопористая, среднепористая или мелкопористая губка для фильтра?

Крупнопористая, среднепористая или мелкопористая губка для фильтра?

Сообщение Roman » 01 июл 2017, 18:10

Не нашел у нас размышлизмов по этому поводу, поэтому добавлю свои. Только мысли вслух не более. Размышления будут больше касаться внутренних фильтров, т.к. штатное наполнение внешников чаще всего всего вполне разумное, да и обсуждать его сложнее.

Т.к. крупнопористые губки, на мой взгляд, совершенно не подходят для внутренних фильтров, что связано с их меньшей механической и биологической эффективностью при прочих равных — их тоже исключаем из размышлений. Остается обсудить, какие губки лучше для фильтров — среднепористые или мелкопористые.

На фото видны две губки примерно схожего размера. Используются в моем случае для одних и тех же помп (циркулятор 500).
Левая губка мелкопористая, правая среднепористая. Не будем заострять внимание на форме и у той и у другой есть свои плюсы и минусы. В данном случае интересует фильтрация, механическая и биологическая.

Мой опыт использования говорит о том, что на фазе запуска и штатной работы аквариума среднепористая и мелкопористая губки абсолютно ОДИНАКОВЫ при прочих равных с точки зрения БИОФИЛЬТРАЦИИ.

А вот с механикой всё гораздо интереснее. В приличных аквариумах губки фильтруют одинаково, до чистой воды. При этом мелкопористая губка требует более частых промывок. Примерно в 2 раза чаще чем среднепористая, а то и ещё чаще.

Теперь посмотрим на несколько перенаселенные и, соответственно, загаженные аквариумы. В них среднепористая губка ведет себя хуже, видна взвесь. Мелкопористая же держит удар. Но! Частота промывки возрастает в разы. И тут следует понимать, что любая промывка губки, даже самая толерантная (нежная, в слитой из аквариума воде) приводит к сбою биобаланса (особенно это видно в любых технических аквариумах, например, выростниках). Таким образом, за чистую воду здесь мы платим очень частыми промывками и следовательно, нарушением биофильтрации. Разве оно того стоит?

Ещё ряд важных моментов, касательно мелкопористых губок. Если не уследить — фильтр может банально встать. Такая губка может забиться настолько, что ток воды через фильтрующий материал почти прекратится. Причем, это может произойти почти мгновенно, утром ток более менее был, а вечером фильтр почти встал. В результате такой ситуации вместо нитрификации, осуществляемой в губке, мы получим лёгкий всплеск тяжелых азотистых. Чем толще мелкопористая губка — тем вероятние развитие такого исхода. Визуально далеко не всегда очевидно, насколько забита губка.

Сложим недостатки губок в кучку.

Недостатки среднепористых губок
1. Сниженное качество механической фильтрации в сравнении с мелкопористыми губками, что прослеживается только в грязных аквариумах.

Недостатки мелкопористых губок.
1. Губки требуют более частой промывки.
2. Промывать такие губки (особенно толстые) намного тяжелее чем среднепористые.
3. Губка может внезапно почти полностью остановить фильтр, если не уследить. Среднепористые губки намного предсказуемее в этом смысле.
4. Срок службы мелкопористой губки ниже, чем среднепористой. Это обусловлено, как материалом, так и частотой промывки.

Источник