I carboni, questi "conosciuti"? - Parte II
di Walter Peris

<...vai alla prima parte>

Test n° 2: potere adsorbente dei carboni attivi
Per esaminare questo aspetto, che forse è il più importante, dato che noi acquistiamo un CA proprio per la sue capacità adsorbenti, ho deciso di procedere in un modo che fosse il più possibile oggettivo e sensibile. Per questo mi sono affidato alla tecnica spettrofotometrica dell'analisi all'ultravioletto (UV); questa tecnica permette di risalire alla concentrazione di una determinata sostanza a partire dal suo spettro di assorbimento nella regione UV dello spettro luminoso, utilizzando uno spettrofotometro, uno strumento appositamente progettato e costruito per questo scopo. Molte sostanze organiche hanno uno spettro di assorbimento UV; questo è dovuto alla presenza di particolari legami che, sottoposti ad una radiazione UV, assorbono energia, proprio come fanno le piante nella regione della luce visibile. Per semplicità, si può esaminare solo una singola lunghezza d'onda, anziché tutto lo spettro, tipica per ogni sostanza. Uno spettrofotometro è in grado di fornire questa energia e di rivelare se parte o tutta questa energia fornita alla molecola è stata utilizzata. L'utilizzo di questa energia è direttamente proporzionale alla quantità di sostanza presente in una soluzione. Quindi, preparando diverse soluzioni a concentrazione variabile e nota (standard) di questa sostanza è possibile ottenere una retta detta di calibrazione, che ci permetterà di stabilire quanta sostanza sarà presente in una soluzione incognita. Le grandezze correlate in questo sistema sono la concentrazione (ad esempio in ppm oppure in percentuale) e la quantità di energia assorbita, detta in gergo Assorbanza. Correlando su un grafico le varie concentrazioni di alcune soluzioni standard (ad esempio 5) contro l'assorbanza relativa di ogni soluzione, si dovrebbe ottenere una linea retta, detta appunto retta di calibrazione. Una volta ottenuta la retta, e noto perché misurato sperimentalmente, il valore di assorbanza di una soluzione incognita, si può, per interpolazione, ottenere il valore di concentrazione relativo a quella data assorbanza.
Questo metodo ha il pregio di essere estremamente sensibile e accurato.
Dato che l'uso principale dei CA è per l'eliminazione di un inquinamento organico o di un farmaco usato per curare una patologia, ho deciso di effettuare delle prove di adsorbimento su una sostanza organica piuttosto ostica, come l'acido piromellitico (un acido organico derivato dall'acido benzoico), che potesse servire come succedaneo di un inquinante organico, e su due dei farmaci più comunemente usati in acquariofilia, il blu di metilene ed il metronidazolo.
Il primo prodotto è stato usato in concentrazione di 50 ppm, mentre i due farmaci sono stati impiegati in dosi terapeutiche: 25 ppm il blu di metilene e 5 ppm il metronidazolo.

Acido Piromellitico (PMA)
lettura di assorbanza a 209 nm
y = 0.1103x + 0.0209 R² = 0.9999

lettura di assorbanza a 630 nm (regione del visibile)
y = 0.1239x - 0.0108 R² = 0.999

Metronidazolo (MN)
lettura di assorbanza a 321 nm
y = 0.0529x + 0.00008 R² = 0.9995

I prelievi sono stati poi opportunamente diluiti ed esaminati allo spettrofotometro alla lunghezza d'onda indicata sopra. Tramite foglio elettronico si sono poi determinati tutti i valori riportati più avanti. Ma vediamo ora quali sono stati i risultati del test.

Adsorbimento dell'acido piromellitico
Come già anticipato, questa sostanza si è mostrata piuttosto ostica, tanto che alcuni carboni, dopo due ore e trenta minuti, non avevano adsorbito neppure il 20% della quantità iniziale.
Solo due CA si sono dimostrati veramente efficaci nell'adsorbire questa molecola: il Dupla e l'Askoll, che dopo 2.5 ore hanno lasciato meno del 30% del PMA iniziale. Nella Tabella 3 sono mostrati i risultati di questo primo test.

Marca CA	% PMA adsorbito	mq PMA adsorbiti	mg di CA per mg di PMA	PMA 0%
Dupla Iperattivo	85	2,2	114	2,8 ore
Askoll Adsorbor	72	1,8	139	3,4 ore
Aqua Medic Supracarbon	57	1,5	167	4,6 ore
Coralife Coconut	51	1,3	192	5,2 ore
Euraquarium Suprafil n.4	48	1,2	208	5,5 ore
Euraquarium Blackfil n.3	44	1,1	227	5,3 ore
Ottavi Iperpur	15	0,4	625	18,5 ore
Sera Superattivo	14	0,3	833	17,6 ore
JBL Superattivo	6	0,1	2500	8,2 ore
Imperial Fishes	4	0,1	2500	8,3 ore
I dati esposti nella Tabella 4 si commentano da soli.

Il PMA 0% rappresenta quanto tempo sarebbe necessario al CA indicato per adsorbire totalmente il PMA presente in soluzione.

Conclusione primo test
Quello che si evince da questo primo test, effettuato su un prodotto sicuramente ostico come il PMA, è che in queste condizioni Dupla e Askoll garantiscono una purificazione sufficientemente veloce e profonda.