Принцип дії скімера

Скімер (від англ. to skim - знімати верхній шар, skimmer - шумівка), також відомий як флотатор, піновідділювач, піноутворювач або пінозбиральник - всі ці назви відносяться до одного й того ж пристрою. У сучасній морській акваріумістиці скімер є невід'ємною і надзвичайно важливою частиною системи фільтрації води.

Основною функцією скімера є видалення з морської води продуктів метаболізму, осадження яких є малоефективним.

З акваріумної практики відомо, що ефективний скімер може видаляти до 80% органічних сполук, які забруднюють воду, включаючи білок та целюлозу.

В загальному випадку скімер представляє собою пристрій у формі циліндра, заповненого водою, в нижній частині якого розташований генератор бульбашок, часто з можливістю подачі озону. Бульбашки, спрямовуючись до поверхні, з собою забирають найдрібніші частинки органічних суспензій високомолекулярних хімічних сполук, а у вигляді піни викидають їх з води до спеціального відділення, яке називається пінозбиральником.

Принцип дії скімера

Принцип дії скімера дуже простий.

Молекули багатьох хімічних сполук, як органічних, так і неорганічних, взаємодіють з молекулами води певним способом. Гідрофільна частина, яка несе заряд, притягує полярні молекули води, тоді як гідрофобна частина молекули є електрично нейтральною і має властивості відштовхувати воду. У результаті цієї взаємодії ці молекули розташовуються на межі двох середовищ.

У випадку акваріума це поверхнева плівка між водою і повітрям. Гідрофільні частини молекул знаходяться у воді, тоді як гідрофобні частини намагаються покинути воду і перейти в повітряну зону.

Такі речовини називаються поверхнево-активними. До них відносяться багато органічних сполук, таких як білки, жири, вуглеводи, нуклеїнові кислоти і т.д., а також багато неорганічних сполук, включаючи солі важких металів.

У циліндрі скімера утворюються мільйони дрібних бульбашок, які створюють велику контактну поверхню між водою і газом, до якої притягаються поверхнево-активні речовини.

Велике значення має розмір бульбашок. Чим дрібніші бульбашки, тим більша площа контакту газу з водою. Наприклад, бульбашки діаметром 1 мм, отримані з 1 літра повітря, мають загальну поверхню 6 м2, тоді як бульбашки діаметром 0,1 мм, отримані з такого ж об'єму повітря, мають загальну поверхню вже 60 м2. Звідси можна зробити висновок, що дрібні бульбашки мають значно кращі контактні можливості. Ще один важливий параметр - це час, протягом якого бульбашки перебувають у воді. Чим більший цей час, тим ефективніше вони збирають забруднюючі речовини.

Під час руху бульбашки в товщі води, через певні гідродинамічні особливості, позаду неї формується зона без турбулентних завихрень, в якій тиск води дещо нижче, ніж у навколишньому просторі. В результаті цього у цю зону потрапляють найдрібніші тверді частинки, які знаходяться в товщі води. Рухаючись за бульбашками, ці частинки досягають поверхні і утворюють на ній маслянисту піну, яка знизу тиснеться тиском, створеним іншими піднімаючимися бульбашками, забруднена піна збирається в пінозбиральнику. Цей процес називається флотацією.

Тому скімер також називається флотатором. Крім видалення твердих частинок детриту, таким чином з води вилучаються мікроскопічні водорості і численні бактерії.

У класичному скімері можна виділити чотири робочі зони:

1. Контактна зона - це зона, де утворюється піна внаслідок подачі повітря та води з акваріума. Повітря може подаватися або розпилювачем, або спеціальною помпою. Вода з акваріума, як правило, надходить самопливом.

2. Транспортна зона - служить для транспортування піни до пінозбиральника.

3. Пінозбиральник - служить для збору забрудненої піни з подальшим її видаленням з системи.

4. Зона виходу очищеної води може розташовуватися як у верхній, так і у нижній частині піновідділювальної колонки. Через неї очищена вода повертається назад у акваріум або до наступного модуля фільтрації.

Завдяки своїй роботі скімер значно зменшує навантаження на біофільтр, звільняє кисень, який використовується у процесі окислення органіки в біофільтрі, підтримує pH на відповідному рівні та підвищує окисно-відновлювальний потенціал води.