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Estudios avanzados en el rendimiento de los Skimmer Departamento de Química, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802
Muchos factores contribuyen al valor de un skimmer para un acuarista,
que incluyen la calidad de la construcción, tamaño, aspecto, nivel de
ruido, facilidad de limpieza, eficiencia energética de la bomba y por
supuesto, la capacidad para retirar deshechos orgánicos del agua del
acuario. Por Ken S. Feldman, Kelly M. Maers Traducción de Elena Jover y Cuco Piera Índice: 1. El modelo matemático modificado 2. La base matemática 3. El diseño experimental 4. Resultados 5. Estudios comparativos de skimmer 6. Conclusiones 7. Agradecimientos 8. Referencias 9. Comentarios Introducción En el número de enero del 2009 de la revista “Advanced Aquarist”, publicamos un artículo sobre el rendimiento de los skimmer que por primera vez detallaba una metodología experimental con datos significativos tanto para la velocidad a la que los skimmer retiran materia orgánica, como la cantidad retirada de la misma del agua del acuario (Feldman, 2009). Lo resaltado en esos primeros estudios fue:
Durante este año hemos continuado y extendido estos estudios sobre el rendimiento de los skimmer en varias direcciones. En este artículo informamos de los resultados de estos esfuerzos. Específicamente hemos:
El modelo matemático modificado El modelo matemático derivado del artículo de enero del 2009 del Advanced Aquarist estaba basado en las siguientes premisas:
No hay razón para dudar de la validez de las premisas 1 a 3. En cualquier caso, la premisa 4 no tiene en cuenta la observación experimental de que sólo una parte de la TOC en el agua del tanque de arrecife es susceptible de ser retirada por espumación. Así, un punto de partida más apropiado y general podría implicar explícitamente dividir la TOC en dos componentes funcionales distintos: [TOCl], o TOC lábil que puede ser retirada por el skimmer. [TOCr] o TOC refractaria que el skimmer no puede retirar. Con esta distinción hecha, la matemática básica puede ser adaptada para llegar a una expresión ligeramente modificada, que una vez más permite la extracción de dos parámetros de interés desde los datos en crudo: la contante de transferencia de masa, k (unidades por minuto), para la retirada de TOCl, y la concentración total de TOC restante, TOCr, cuando el skimmer no está arrastrando fuera más materia orgánica lábil del tanque. La recirculación en el sistema tanque/skimmer (fig.1) se representa con bastante aproximación con un problema de transferencia de masa/líquido llamado “reactor continuamente agitado” que se puede encontrar en cualquier libro de texto de introducción a la ingeniería química (Felder 2005). En este supuesto, tanto el skimmer como el tanque pueden ser tratados como reactores continuamente agitados con un caudal Q dado entre ellos. Un componente del agua es eliminado en el skimmer por arrastre por medio de las burbujas.  Fig.1. Un skimmer genérico con todas las cantidades matemáticas definidas. Donde: 1. [TOCT]r = concentración total de TOC en el tanque en ppm. Teniendo en cuenta:
2. [TOCT]s = concentración total de TOC en el skimmer en ppm. Teniendo en cuenta:
3. Q = caudal volumétrico. 4. Vr = volumen del tanque. 5. Vs = volumen de mezcla del skimmer. Es importante resaltar que no toda la TOC presente en el agua del tanque de arrecife es susceptible de ser retirada por el skimmer (algunos tipos de TOC no son capturados por las burbujas). A partir de esta observación, hemos dividido la TOC en lábil, o componente retirable por el skimmer [TOCl] y refractaria, o componente no afectada por el skimmer [TOCr]. Así pues, la TOC total que nosotros medimos experimentalmente es la suma de estos dos tipos de TOC: [TOCT] = [TOCl] + [TOCr]. De todas formas, sólo la concentración de TOC lábil [TOCl] cambia por la acción del skimmer; la TOC refractaria [TOCr] no varía. Así, podemos confinar nuestra derivación matemática a esta TOC, TOCl, y al final tener en cuenta el hecho de que experimentalmente sólo podemos medir la TOC total, TOCT. Dado que ambos “reactores” están interconectados, la concentración del componente lábil de la TOC bajará así mismo en el tanque, y nuestra tarea será desarrollar un modelo matemático que relacione la retirada en el skimmer con la disminución en el tanque. En nuestro montaje experimental, un volumen líquido Vr (agua del tanque de arrecife en un tubo de goma) tiene un caudal de entrada y una caudal de salida, y la TOC en el agua se ve reducida con el tiempo por la acción de las burbujas en el skimmer con un volumen de mezcla de agua Vs (ver figura 1). La inspección del skimmer en acción permite la medida de este volumen de mezcla activo, que es el valor que usamos para Vs. Para el propósito de este análisis asumiremos que todo el volumen activo es agua; esto es, ignoraremos el volumen vacío de las burbujas, ya que no podemos evaluar independientemente la contribución relativa de burbujas y agua. El hecho de asumir esto introducirá un error en los cálculos, pero este error será sistemático para todos los skimmer y como estamos interesados en el rendimiento relativo de los skimmer y no en el absoluto, este error no afectará a nuestras conclusiones. No se requiere el conocimiento del mecanismo preciso por el cual las burbujas de los skimmer retiran componentes del agua; todo lo que necesitamos saber es que la concentración de un componente medido en el agua (TOCT en este caso) disminuye con el tiempo en el tanque. Para resolver este problema es esencial que tanto los volúmenes de agua del tanque como del skimmer estén bien mezclados para evitar gradientes de concentración. La mezcla del agua del tanque en el experimento descrito más abajo es proporcionada por el caudal de retorno del skimmer y por dos bombas en el tanque. Hemos probado independientemente la presunción de “mezcla completa” en el tanque mediante el muestreo de la TOC a un tiempo dado en diferentes posiciones (por ejemplo arriba, abajo, lado izquierdo, lado derecho) durante el funcionamiento del skimmer. Hemos observado que la variación en la TOC de una posición a otra no es mayor que la variación de muestra a muestra en una misma posición (ambas ~ 10%), lo que sugiere que no hay razón para sospechar que la presunción de “completamente agitado” no sea aplicable. La mezcla en la cámara de reacción del skimmer es producida tanto por el movimiento rápido del agua, como por la agitación producida por el movimiento del chorro de burbujas. No tenemos medidas experimentales independientes o confirmación del comportamiento de la mezcla en el skimmer. La aplicación de esta aproximación matemática al problema del espumado de proteínas lleva en definitiva a dos ecuaciones importantes etiquetadas abajo como 22 y 24. El desarrollo matemático completo (ecuaciones 1 a 21) se puede ver en la siguiente sección. Este desarrollo está principalmente tomado del artículo de enero de 2009 en Advanced Aquarist. Esta nueva versión del desarrollo tiene en cuenta la presencia de TOC refractaria, TOCr. (22) [TOCT]r = ([TOCT]o – [TOCr]o) · e-[k·Q/(Vr·(k + Q/Vs))]·t + [TOCr]r La ecuación (22) proporciona la manera de extraer la concentración deseada, la contante k, de los datos experimentales. Las concentraciones [TOCT] y [TOCT]o , el tiempo t, Q, Vs y Vr pueden ser medidos experimentalmente. A parte de esta expresión que determina la cantidad de TOC presente en un tiempo dado t, podemos manipular la fórmula matemática para llegar a una ecuación que define la cantidad eliminada de TOC, una medida que tiene en cuenta la constante de velocidad k así como el caudal Q, y los volúmenes del tanque y del skimmer Vr y Vs respectivamente. (24) cantidad eliminada = d[TOCl]/dt = -[Q/(Vr·(1+Q/k·Vs))]·[TOCl]r Esta versión de la expresión de eliminación tiene la útil propiedad de revelar que cuando Q/k·Vs >>1, (25) cantidad eliminada = -(Vs·k/Vr)·[TOCl]r Así, bajo las condiciones donde Q/k·Vs >>1, la cantidad eliminada sólo depende de la constante de velocidad k, del volumen del skimmer Vs y del volumen del tanque Vr; no depende del caudal Q. A la inversa, si Q/k·Vs << 1, entonces la expresión de la eliminación se reduce a: (26) cantidad eliminada = -(Q/Vr)·[TOCl]r Así, la eliminación sólo depende del caudal y del volumen del tanque; no depende ni del tamaño del skimmer ni de la constante de eliminación de TOC. Para el Royal Excusiv 170 cónico, el Bubble King mini 160, el ETSS evolution 500 y el Reef Octopus 150, Q/k·Vs >5 (ver abajo), así que usando la simplificación de la ecuación (25) se introducirá un error de menos del 20%. Q/k·Vs está entre 1 y 5 para el Precision Marine ES100, el Precision Marine AP624 y el EuroReef CS80 la simplificación de la ecuación (25) no puede ser usada en ningún caso Q/k·Vs << 1. Finalmente, podemos calcular fácilmente el porcentaje de TOC eliminada en un experimento dado, simplemente restando la [TOCr]r, un valor disponible de la ecuación (22) de la concentración inicial de TOC, [TOCT]o y dividiendo por [TOCT]o (27) % de TOC eliminada = 100 · ([TOCT]o – [TOCr]r / [TOCT]o La base matemática (Pasa al siguiente capítulo si quieres saltarte la base matemática del modelo) La propiedad física fundamental del sistema al que nos referimos al desarrollar un modelo matemático para el rendimiento del skimmer es el llamado “balance de masas”; la conservación de la masa dicta que la misma (la materia, en este caso la TOC) no puede ser creada ni destruida, y así la cantidad de TOC eliminada del tanque tiene que ser igual al TOC que ha sido sacada por las burbujas del skimmer. La ecuación fundamental del balance de masas viene dada por la ecuación (1). Puedes encontrar detalles en wikipedia por las entradas “balance de masas” y “reactor completamente agitado”. (1) entrada + generación = salida + acumulación Para el problema que tratamos no hay generación de TOC, sino que la TOC es eliminada por las burbujas del skimmer, así que reemplazaremos el término “generación” por el término “eliminación” (en realidad, sólo es una “generación negativa”). Además, ya que no hay generación de TOC no hay acumulación, en su lugar la TOC es eliminada del sistema con el tiempo, así que reemplazaremos el término “acumulación” por “reducción” (lo contrario de acumulación). Así la nueva expresión del balance de masas aplicable tanto al tanque como independientemente al skimmer es: (2) entrada + eliminación = salida + reducción Nos centraremos primero en la TOC lábil en el tanque. No hay una eliminación explícita de TOC en el tanque, por lo que “eliminación” en la ecuación (2) = 0. La entrada es equivalente a la masa de TOC añadida con el tiempo expresada en mg/min. De hecho, como el término de la ecuación (2) tiene unidades de mg/min (o generalizando más, masa/tiempo) todos los términos de esta ecuación deben ser expresados en estas unidades. La masa de TOC añadida en la entrada es la concentración de TOC, [TOCl]s (en mg/l) multiplicado por el caudal de la entrada, Q (en l/min). De esta manera, (3) masa de TOC añadida con el tiempo en la entrada = Q· [TOCl]s . Hay que resaltar que las unidades de estos términos son consistentes: Q (en l/min) · [TOCl]s (en mg/l) = unidades de mg/min, que es exactamente las que requiere “la masa de TOC añadida con el tiempo”. La salida del tanque puede ser tratada de una manera similar: (4) masa de TOC retirada con el tiempo en la entrada = Q· [TOCl]r Así pues, refiriéndonos de nuevo a la ecuación (2) con eliminación = 0, tenemos (5) Q· [TOCl]s = Q· [TOCl]r + reducción ¿Qué expresión matemática podemos utilizar para la “reducción”? La cantidad de TOC en el volumen del tanque Vr, es simplemente el producto de la concentración de TOC, [TOCl]r , por el volumen: (6) Cantidad de TOC en el tanque = Vr ·[TOCl]r Podemos definir simplemente “reducción” como el cambio (disminución) en la cantidad de TOC en el tanque con el tiempo. Resaltar que una vez más, las unidades de este término están en masa/tiempo (mg/min). (7) Reducción = Vr· d[TOCl]r /dt Ahora, volviendo a la ecuación (5), podemos insertar el término de “reducción” y generar la expresión completa del balance de masas en el tanque: (8) Vr· d[TOCl]r /dt = Q · ( [TOCl]s - [TOCl]r ), donde:
La ecuación (8) dice que el cambio en la cantidad de TOC en el tanque (el lado de la izquierda) es igual a la diferencia entre la concentración de entrada al tanque y la de salida ([TOCl]s - [TOCl]r) por el caudal. Resaltar que esta expresión incluye información acerca de la concentración de TOC tanto en el tanque como en el skimmer. Una expresión similar puede ser desarrollada para la concentración de TOC en el skimmer. No obstante, en este caso, “eliminación” no es igual a 0, ya que las burbujas en el skimmer eliminan activamente impurezas orgánicas. Así, de la ecuación (2): (9) Vs· d[TOCl]s /dt = Q · ( [TOCl]r - [TOCl]s ) + eliminación Debemos incluir otro término (eliminación) en la ecuación (9) que tenga en cuenta explícitamente la eliminación de TOC para mantener el balance de masas requerido. Este término de eliminación de TOC debe ser tenido en cuenta en la función de las burbujas. La ecuación química fundamental para la eliminación de TOC por las burbujas es: (10) TOC + burbujas → TOC · burbujas Esta simple ecuación implica el supuesto que permite el análisis matemático: el supuesto clave es la cantidad de TOC lábil eliminada por las burbujas del skimmer es proporcional a la cantidad de TOC lábil presente en la disolución. Este supuesto nos permite conectar los cambios de concentración de TOC, [TOC], que suceden en el skimmer con los cambios de [TOC] que suceden en el tanque. Como las burbujas son introducidas continuamente en gran exceso en comparación a la concentración de TOC en la disolución, la “concentración” de burbujas permanece a todos los efectos constante, y así no tenemos que preocuparnos por cuánto puede influenciar el cambio en la concentración de burbujas en la cantidad de TOC eliminado. Este modelo (y los supuestos que implica) simplifica enormemente el análisis matemático. En términos de cinética química, esta aproximación se llama aproximación de “pseudo primer orden”. Así pues, la cantidad de TOC lábil en el volumen activo Vs de la cámara de reacción del skimmer viene dado por la concentración multiplicada por el volumen: (11) cantidad de TOC lábil en el volumen activo de agua del skimmer = Vs · [TOCl]s A partir del supuesto discutido anteriormente, la cantidad de TOC lábil eliminada por las burbujas es proporcional a la cantidad de TOC lábil presente: (12) cantidad de TOC lábil eliminada por las burbujas = - Vs · [TOCl]s Destacar que debemos incluir un signo “-” delante de Vs · [TOCl]s porque la cantidad está decreciendo con el tiempo. Podemos introducir una constante de velocidad k para convertir la ecuación (12) en una igualdad. (13) cantidad de TOC eliminada por las burbujas = - k ·Vs · [TOCl]s El término k ·Vs · [TOCl]s debe tener unidades de masa/tiempo (mg/min) para encajar en la ecuación (9). Como Vs · [TOCl]s tiene unidades de masa (mg), k debe tener unidades de 1/t. Por ello, a menudo nos referimos a k como “constante de velocidad” que expresa cómo algo cambia en el tiempo. Esta constante de proporcionalidad no es sólo una convención matemática. Nos informará de una propiedad fundamental del skimmer. La constante de velocidad k puede ser vista como una medida de cómo de eficiente es el skimmer retirando la TOC. La eficiencia en la eliminación de TOC es una función compleja de varios factores (geometría del skimmer, tamaño y densidad de las burbujas, tiempo de residencia de las burbujas, difusión de la disolución, transferencia de masa a la burbuja, coalescencia de la espuma, unión a la superficie de la burbuja, etc). De hecho es precisamente este valor de k el que estamos buscando; k es en realidad una medida singular de la eficiencia del skimmer en la eliminación del TOC. Así, k es una medida intrínseca de la eliminación de TOC y refleja, en conjunto, todos los parámetros que contribuyen a la eficiencia de un skimmer dado en la eliminación de TOC. De cualquier forma, k no ofrece información de qué parámetros en particular son más o menos importantes en el rendimiento de un skimmer. Podemos medir experimentalmente k para distintos skimmer y comparar estos valores. Skimmer con un mayor valor de k serán más eficientes (por ejemplo, más rápidos) en la eliminación de TOC del agua del acuario. De esta manera, incluyendo la información de la ecuación (13) en la (9) tenemos: (14) Vs·d[TOCl]s/dt=Q·([TOCl]r-[TOCl]s)-Vs·k·[TOCl]s Esta ecuación bastante compleja es importante porque, por primera vez, tenemos enlazados matemáticamente el parámetro medible experimentalmente (indirectamente), la concentración de TOCl en el tanque, [TOCl]r (medible mediante [TOCT]r-[TOCr]r) con parámetros específico s del skimmer (Vs, [TOCl]s). De cualquier forma, la ecuación (14) tal como está escrita es difícil de manejar, por lo que definiremos un nuevo parámetro matemático que nos ayudará a simplificar la matemática y llegar a una expresión muy útil. Definimos un tiempo adimensional t= Q·t/Vr. Aplicando esta definición a la ecuación (14) podemos generar la siguiente expresión: (15) (Vs/Vr)·d[TOCl]s/dt=[TOCl]r-[TOCl]s -Vs·k·[TOCl]s/Q El propósito de este ejercicio de definición/sustitución aparentemente arbitrario puede ser revelado ahora. El uso de t nos permite aislar el parámetro adimensional Vs/Vr, que es la relación entre el volumen activo del skimmer y el volumen del tanque. En este punto podemos inyectar una dosis de realidad física en las matemáticas. El volumen del tanque (30 galones, 136 litros) es mucho mayor que el volumen del skimmer (de 0.62 a 1.3 galones, 2.8 a 5.9 litros, ver más abajo) y así el ratio Vs/Vr se mueve en el rango de 0.02 – 0.04. Si el segundo término de la parte izquierda de la ecuación (15), d[TOCl]s/dt, no es muy grande, entonces el término Vs/Vrdominará y podremos despreciar todo el término de la izquierda de la ecuación (15); esto es, como primera aproximación, podemos hacer (Vs/Vr)·d[TOCl]s/dt=0. Hemos obtenido justificación experimental para el supuesto de que d[TOCl]s/dt no es grande. Aplicando esta aproximación podemos relacionarla concentración de TOC lábil en el skimmer, [TOCl]s, con la concentración de TOC en el tanque [TOCl]r: (16) 0 =[TOCl]r-[TOCl]s -k·[TOCl]s·Vs/Q o, (17) [TOCl]s = [TOCl]r/(1+k·Vs/Q) Ahora podemos introducir este valor de [TOCl]s en la ecuación (8), y dividir ambos lados por Vr: (18) d[TOCl]r /dt = (Q/Vr) · ( [TOCl]r/(1+k·Vs/Q)- [TOCl]r ) Reordenando los términos obtenemos una ecuación diferencial: (19) d[TOCl]r/ [TOCl]r = -[k·Q/(Vr·(k+Q/Vs))]·dt Y resolviendo la ecuación diferencial obtenemos (20) Ln([TOCl]r/ [TOCl]0)= -[k·Q/(Vr·(k+Q/Vs))]·t Si pudiéramos medir solo el componente lábil de la TOC, [TOCl]r, la ecuación (20) bastaría para dos objetivos; podríamos medir experimentalmente la [TOCl]r a diferentes tiempos t, y dibujando - Ln([TOCl]r/ [TOCl]0) frente a t, seríamos capaces de extraer el parámetro deseado k. En cualquier caso, no podemos medir solo la componente lábil de la TOC; solo podemos medir la TOC total, [TOCT]r. Así pues, tenemos que sustituir [TOCl] = [TOCT] - [TOCr] en la ecuación (20). (21) Ln{([TOCT]r-[TOCr]r)/([TOCT)o-[TOCr]o)}=-[k•Q/(Vr•(k+ Q/Vs))]•t Esta expresión puede ser reordenada por conveniencia en la forma: (22) [TOCT]r = ([TOCT]o - [TOCr]o)•e-[k•Q/(Vr•(k + Q/Vs))]•t + [TOCr]r La ecuación (22) proporciona el medio de extraer el parámetro deseado, la constante de velocidad k, de los datos experimentales. Experimentalmente, los parámetros [TOCT], [TOCT]o, tiempo t, Q, Vs y Vr pueden ser todos medidos. Dibujando la [TOCT] medida experimentalmente frente al tiempo t nos da una curva de caída exponencial, y esa curva puede ser ajustada a la ecuación general (23) Y = A•e-Bx + C Donde: A = [TOCT]o - [TOCr]o B = k•Q/(Vr•(k + Q/Vs)), y C = [TOCr]r Señalar que [TOCT]0 es la concentración de TOC a t=0, el comienzo del experimento. Recordad que la constante de velocidad k para la eliminación de TOC tiene unidades de min-1; esto es, k se expresa como “por minuto”. Finalmente, se puede hallar [TOCr]r por este procedimiento gráfico, y entonces se puede calcular [TOCl]r a través de [TOCT]r - [TOCr]r. La ecuación (18) expresa un aspecto sutil pero importante de este modelo; la diferencia entre velocidad y constante de velocidad. Nuestra intención es comparar diferentes skimmer centrando la atención en la constante de velocidad k. Como se discutió arriba, este valor singular es una medida de la eficiencia de un skimmer dado en la eliminación de la TOC; refleja todos los detalles íntimos a nivel estructural y molecular que tienen repercusión en la eliminación de materia orgánica (ver arriba). De cualquier forma, la velocidad global de eliminación de TOC (diferente de la constante de velocidad k!) está expresada por la ecuación (18) y reescrita de una forma más conveniente como la ecuación (24) más abajo. Esto es, la velocidad está definida como la disminución de la TOC con el tiempo, o d[TOCl]/dt (la parte izquierda de la ecuación (18)). La ecuación (18) indica que la velocidad de eliminación de TOCl es una función compleja de k, el caudal Q, y los volúmenes del sistema Vs y Vr. Así pues, al aumentar k, o aumentar Q, o disminuir Vr, aumentará la velocidad total de eliminación de TOCl. No hay nada en la derivación matemática que indique si la propia k es función de Q o no. Este punto fue ensayado a través de un experimento con el skimmer Reef Octopus 150, y se obtuvo muy poca variación en k al aumentar el caudal de 162 galones (736 litros) por hora a 390 galones (1773 litros) por hora (ver abajo). Es posible manipular algebraicamente el término complejo de k de la ecuación (18) para llegar al forma siguiente: (24) velocidad= d[TOCl]r/dt = -[Q/(Vr•(1 + Q/k•Vs))]• [TOCl]r El diseño experimental Hemos examinado cómo los niveles de TOC varían con el tiempo en los acuarios de arrecife antes de empezar el estudio del skimmer. Estos experimentos preliminares de medida de los niveles de TOC en los acuarios de arrecife fueron llevados a cabo sacando muestras de agua de 20 a 30 ml en los tiempos indicados usando viales TraceClean de la marca VWR equipados con septos de teflón. Los viales fueron sumergidos unas cuantas pulgadas boca abajo en el agua del acuario, y entonces invertidos para el llenado. Los contenidos de los viales fueron congelados inmediatamente colocándolos en un congelador a -23ºC, y en una fecha posterior rápidamente descongelados poniéndolos en un baño de agua caliente para su análisis posterior en un analizador de TOC Shimadzu 5000 calibrado con ftalato potásico siguiendo las especificaciones del instrumento. Los blancos (agua pura < 0.1ppm de C garantizado por el Shimadzu) fueron medidos periódicamente a través del curso del experimento, y se procedió a la resta de los mismos de los datos finales del análisis. Las pruebas a skimmer reales fueron llevadas a cabo como se describió en el artículo previo de Advanced Aquarist. Todos los skimmer se limpiaron previamente a su uso inicial haciendo correr agua destilada a través de ellos durante 24h tres veces y después con agua salada recién preparada durante 24h dos veces. En los experimentos reales se sacaron 30 galones del acuario de arrecife entre 45 y 60 min después de alimentar el tanque con productos de Reef Nutrition (Rotifeast, Phytofeast, Oysterfeast y arctipodos), algo de carne (mysis, trozos de gamba y almeja) y algo de comida en copos. El skimmer del tanque y el filtro de carbón activado granular estaban desconectados durante el periodo de alimentación. En el momento de la toma de agua no había evidencia de comida o restos de comida. Los 30 galones de agua del tanque fueron transferidos a un recipiente de goma equipado con dos bombas Maxijet 1200 para la circulación y un calentador programado a 77ºF (25ºC). El skimmer, que fue limpiado a fondo entre cada funcionamiento, fue colocado a la altura adecuada en (o sobre) el agua (siguiendo recomendaciones del fabricante) y la bomba (de nuevo la suministrada o recomendada por el fabricante) fue puesta en marcha. Todas las llaves de salida fueron rápidamente ajustadas para asegurar que el nivel de agua y espuma estaba dentro de las recomendaciones del fabricante. Fueron recogidas muestras de agua de aproximadamente 20-30 ml a t = 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 90, y 120 min; cada muestra de agua fue colocada en un vial limpio marca VWR tapado con un septo de teflón. Las muestras de agua fueron tomadas sumergiendo el vial boca a bajo con unas pinzas en el agua a unas 6 “ (unos 15 cm), invirtiéndolo para llenarlo e inmediatamente colocándolo en un frigorífico a -23º C para su posterior análisis. Las muestras de agua fueron descongeladas rápidamente y las concentraciones de TOC medidas usando el analizador de TOC Shimadzu 5000 como se describió anteriormente. Resultados Realizamos dos experimentos diseñados para probar la cuestión “¿es un skimmer realmente necesario para mantener niveles bajos de TOC en un acuario de arrecife?” antes de examinar skimmer concretos. La respuesta a esta pregunta es obviamente “SÍ” de acuerdo con los fabricantes de skimmer, pero hay técnicas de cultivo alternativas para el acuario (por ejemplo la filtración con algas) cuyo éxito es defendido por sus usuarios, aumentando así la gran pregunta de si es necesario o no el skimmer. Por supuesto, la espumación del agua del acuario tiene otros beneficios sustanciales en términos de oxigenación e intercambio de gases en general, pero la retirada del TOC es lo que intentamos probar. El primer experimento fue bastante fácil; apagamos el skimmer y la bomba que alimentaba el filtro de carbón activado granular y alimentamos el tanque de arrecife como se describe en la sección experimental. Recogimos muestras de agua periódicamente durante un periodo de 24h y medimos su contenido de TOC. Los resultados de un experimento típico se muestran en la figura 2a. Este experimento fue realizado por triplicado en días sucesivos y los datos normalizados al porcentaje de TOC remanente para una fácil comparación, figura 2b. Las series de datos puedes ser ajustadas a una curva de caída exponencial que a su vez puede ser usada para calcular la constante de velocidad k para la eliminación de TOC. Esta constante de velocidad k tiene el mismo significado general que la constante de la ecuación 22; esto es, informan de la habilidad intrínseca de “algo” en el tanque para consumir TOC y así retirarlo de la columna de agua. En el experimento de espumación a seguir, ese “algo” son las burbujas del skimmer, pero en este experimento no hay un skimmer o filtro de carbón activado en marcha, así que lo que sea que retira el TOC ha de ser intrínseco a la biota del tanque de arrecife. El valor de “r2” es una medida estadística de lo aproximados que son los datos del experimento real (los cuadrados) al modelo matemático teórico (la línea exponencial) de la cual k es extraída. Cualquier valor de r2 mayor de 0,9 (el máximo es 1,00) indica un buen ajuste entre los datos y el modelo. Así pues, cuando no hay un equipo externo en funcionamiento que retire TOC (skimmer o filtro de carbón activado), los niveles de TOC del acuario inicialmente se elevan tras la adición de comida pero entonces vuelven aproximadamente (aunque no necesariamente de forma exacta) a la línea base alrededor de 24h después con constante de velocidad en el rango de 0,21-0,26 h-1. ¿Cuál es el responsable de esta caída en la TOC? Los candidatos más probables, basándose en la muy extensa literatura, (Kirchman, 1990; Zweifel, 1993; Covert, 2001; Wild, 2004; de Goeij, 2007; Allers, 2008; Sharon, 2008) son los microorganismos, principalmente bacterias que habitan en cada nicho del tanque. Así pues, parece que un tanque de arrecife aparentemente sano y maduro hay suficiente organismos consumidores de TOC para mantener sus límites de manera efectiva en un nivel de equilibrio aceptablemente bajo sin la intervención de un skimmer.  Figura 2a. Niveles de TOC vs. Tiempo después de alimentar, sin skimmer o GAC (a) Datos en bruto de un funcionamiento típico.  Figura 2b.
Niveles de TOC vs. Tiempo después de alimentar, sin skimmer ni GAC (b)
Funcionamientos agregados, con [TOC] expresada como % restante hasta
normalizar a los ensayos individuales. Ahora, si repitiéramos el experimento anterior, pero esta vez empleando un skimmer H&S 200-1260 funcionando durante las 24h que dura el mismo, ¿qué podríamos esperar? Si el skimmer además contribuye agresivamente a la retirada de TOC del agua del tanque podríamos anticipar que la caída de los niveles de TOC a lo largo del tiempo puede ser abrupta, o al menos más rápida que la observada durante el experimento sin skimmer. Este tipo de incremento en el rango de retirada de TOC puede ser expresado en términos de k; un valor mayor de k significaría una eliminación más rápida de TOC del agua del tanque de arrecife. Los resultados, de nuevo por triplicado, son ilustrados en la figura 3. En apariencia, valores similares de k de los ensayos en los tanques con skimmer y sin skimmer no apoyan la idea de que el skimmer contribuya en algún modo a la eliminación de TOC del agua del acuario. Esto es, los consumidores naturales de TOC (bacterias y otros organismos) son completamente adecuados para devolver a los niveles de TOC posteriores a la alimentación hasta aproximadamente los valores de línea base después de 24h; el skimmer no es necesario en este proceso. Estas observaciones además no apoyan “el saber popular” de que el skimmer es obligatorio para bajar y/o mantener niveles bajos de TOC en el acuario de arrecife.  Figura 3. Niveles normalizados de TOC vs. Tiempo después de alimentar para un tanque de arrecife con skimmer (H&S 200-1260) De cualquier forma, estos datos no cuentan la historia completa. Si la cuestión es una acumulación gradual de TOC con el tiempo, entonces un periodo experimental de 24h quizá no es suficiente para detectar este tipo de tendencia a largo plazo. Así, realizamos un segundo experimento que fue diseñado para probar la acumulación gradual de TOC durante un periodo de 30 días. En esta ocasión se realizaron dos pruebas distintas, cada una con un skimmer diferente y un filtro de carbón activado junto él funcionando continuamente durante el periodo de 30 días. ¿Qué podríamos esperar? Si los consumidores naturales de TOC, como bacterias, limpiaran la mayor parte pero no todo el TOC introducido por alimentación (es imposible asegurarlo en el periodo de 24h de los experimentos anteriores), entonces quizá habrá algún “resto” que se acumula con el tiempo o quizá pueda ser eliminado por el skimmer. Estos experimentos no se hicieron en el acuario del autor como el resto de los experimentos descritos en este artículo; en su lugar, se realizaron en el acuario de arrecife de 500 galones (2273 litros) de Sanjay Joshi. Los dos skimmer probados en estos experimentos fueron de fabricación casera; uno es un ETSS contracorriente modificado con una bomba Beckett, y el otro es una copia mucho más elaborada de un Bubble King con una bomba Red Dragon, plato de burbujas, etc. (ver fig.4). El experimento empezó en cada caso después de un cambio grande de agua, y durante el mes de la prueba, el agua no fue cambiada ni hubo cambios significativos en los habitantes del acuario. El skimmer funcionó de forma continua con una limpieza semanal, y el filtro de carbón activo funcionó también de forma continua durante el mes sin recarga. Las muestras de agua fueron recogidas como se describió anteriormente y fueron almacenadas congeladas para el análisis posterior de TOC. Las muestras de agua se tomaron 12h después de alimentar cada día. Los datos se presentan en la figura 4.   Figura 4. Lecturas
acumuladas de TOC en un tanque de 500 galones durante 30 días; dos
skimmer probados durante dos meses sucesivos. Izquierda: skimmer
contracorriente DIY. Derecha: Skimmer con rotor de agujas. Se pueden extraer de estos datos dos conclusiones significativas. Primera y principal, los niveles de TOC incrementan con el tiempo. Así pues, ni la acción microbiana ni la espumación retira la TOC acumulada. Segundo, el skimmer contracorriente más sencillo resulta hacer un mejor trabajo manteniendo niveles bajos de TOC durante el curso de un mes comparado con el clon del Bubble King. En términos más cuantitativos, la media de los valores totales de TOC para ambos skimmer aumentó desde aproximadamente 0,53ppm de C a t = 0 hasta alrededor de 0,95ppm de C a t = 30 días; ¡un 79% de incremento!. Si Sanjay hubiera realizado cambios de agua de sólo un 10% a los 7, 14, 21 y 28 días durante el curso del experimento, los niveles de TOC habrían incrementado hasta sólo un 0,66ppm de C; un 25% de incremento. Así, este experimento ilustra la importancia de realizar cambios regulares de agua en el sentido de mantener los nutrientes orgánicos controlados. Estudios comparativos de Skimmer Nuestros estudios originales descritos en el artículo de enero de 2009 en Advanced Aquarist realizaban una exploración de dos sistemas experimentales; BSA en agua salada recién preparada y TOC en agua de un acuario de arrecife real. Después de estos estudios, nos embarcamos en un proyecto diseñado para proveer información elemental y en muchos casos química sobre los constituyentes del espumado crudo, como se discutirá en un artículo que se publicará en Advanced Aquarist. Una conclusión irrefutable de estos estudios fue que el espumado contiene poca proteína, si es que tiene, y por tanto el uso de la BSA para medir el rendimiento del skimmer ya no parece un sistema modelo adecuado. Consecuentemente, sólo se utilizó como medida significativa la eliminación de TOC de agua de un acuario real en las pruebas de rendimiento que se realizaron con el nuevo trío de skimmer presentados abajo; los estudios con BSA fueron desechados. Se extrajeron tres representaciones dignas de mención del análisis matemático descrito previamente:
La constante de velocidad k se derivó de la representación de la ecuación (22) con los datos experimentales de [TOCT]O, Q, Vr y Vs. El % de TOC eliminado se halló a través de la ecuación (27), y la cantidad (k·Q/(Vr(k + Q/Vs))), que es proporcional a la velocidad de eliminación de TOC se deriva de la ecuación (22); es el exponente hallado a través del ajuste de la curva. Señalar que este número es una función de varias cantidades experimentales, incluyendo la constante de velocidad k; es posible alguna simplificación bajo las condiciones especificadas con la discusión de la ecuación (25). En figura 5 se muestran fotos de los 7 skimmer examinados tanto en este estudio como en el anterior. El volumen del depósito, Vr, siempre fue de 30 galones.   Figura 5 a. Fotos de los skimmer probados en este estudio y en el anterior, con los volúmenes de mezcla medidos.  Figura 5b. Medida del flujo a través del Bubble King mini 160 En la figura 6 se ilustran ejemplos de datos en crudo recogido en estos experimentos para dos skimmer representativos, el EuroReef CS80 y el Bubble King mini 160. Estos conjuntos de datos describen cómo los valores de TOC medidos en el depósito de 30 galones cayeron durante las dos horas que duró el experimento. Los triángulos y los cuadrados son las medidas físicas reales; las líneas son los ajustes matemáticos de la curva de ecuación (22). Para ambos, funcionamientos del skimmer representados, el valor de r2 fue mayor de 0,9, lo que indica que el ajuste entre los datos y el modelo es bastante bueno. Es esencial demostrar a través de un control experimental que la reducción del TOC es realmente debida a la acción del skimmer y no, por ejemplo, debida a la absorción en el depósito de plástico, bomba o skimmer, o al consumo de las bacterias del agua (→ CO2, perdido en el análisis). La línea negra de la figura 6 es simplemente este control; el depósito fue llenado con agua del acuario pero el skimmer no fue puesto en marcha. Se tomaron muestras periódicamente durante dos horas y se midió el contenido de TOC. Los datos muestran que, al menos durante el trascurso del experimento, los niveles de TOC permanecieron constantes (no hubo pérdida que pudiera ser atribuida a algo distinto al funcionamiento del skimmer). La inspección visual de los datos del EuroReef y el Bubble King muestra algunas conclusiones obvias; el EuroReef parece disminuir los niveles de TOC un poco más rápido que el Bubble King, pero el Bubble King parece bajar los niveles de TOC a un valor más bajo que el EuroReef a las dos horas. Mientras que las observaciones pueden proporcionar un sentido cualitativo del rendimiento de un skimmer frente a otro, un resultado mucho más valioso de estos experimentos podría ser cuantificar estas diferencias, y es aquí donde entra el modelo y análisis matemático discutido anteriormente. Los valores numéricos tanto de la velocidad de eliminación de TOC como de la cantidad de TOC total eliminada, como se detalla en la ecuación (22), pueden ser extraídos de estos conjuntos de datos.  Figura 6. Datos en bruto representativos para el EuroReef CS80 y el Bubble King mini 160 En la tabla 1 se proporciona una inspección tabular de los valores derivados experimentalmente para estas tres medidas detalladas arriba. Hemos recalculado estas cantidades con el nuevo modelo matemático para los cuatro skimmer mencionados en el artículo de Advanced Aquarist de enero 2009 basados en los datos en crudo originales, y estos nuevos valores son mostrados también en la tabla 1. Como complemento, los caudales para todos excepto para el Bubble King y para el Royal Exclusiv fueron medidos simplemente contando el tiempo de llenado de un recipiente de un volumen determinado. Los dos skimmer restantes tenían una conexión de salida por debajo del nivel del depósito de agua por lo que fue imposible una medida directa como la descrita anteriormente. Se desarrolló una solución de fontanería como se ilustra en la figura 5.b; la tubería de salida se llevó exactamente al nivel del depósito de agua minimizando así a todo lo relacionado con la pérdida de presión. Entonces medimos el tiempo de llenado del recipiente azul a un volumen predeterminado. Resaltar que la bomba Red Dragon del Bubble King 1000 en el cono del Royal Exclusiv 170 impulsa el agua a través del cuerpo de skimmer aproximadamente el doble de rápido que la Red Dragon mini del Bubble King 600 en el Bubble King mini 160. Tabla 1. Datos obtenidos experimentalmente para los siete skimmer examinados en este estudio.
El análisis de los datos de la tabla 1 empieza con una advertencia; para algunos skimmer las barras de error (la dispersión de las medidas) de k son bastante grandes, de alrededor de un 50% del valor medio (comparar con el EuroReef CS80 y el Precision Marine AP624). Por ello, no sería apropiado el “sobreinterpretar” la importancia de las diferencias de los valores de k para distintos skimmer. De todas formas, es posible usar técnicas estadísticas para llegar a una respuesta imparcial a la cuestión: ¿es la constante de velocidad de un skimmer A significativamente diferente a la de un skimmer B?, donde “significativamente diferente” se define como el hecho de que una muestra puramente aleatoria pudiera resultar en valores medios de k de los dos skimmer estando tan separados como los observados en el experimento. Esta técnica estadística se llama prueba t desapareada y sus conclusiones son realmente robustas sólo para grupos de datos que contengan muchas más entradas que las que tiene la tabla 1. En realidad, no hay ninguna prueba estadística diseñada para grupos de datos que sólo tengan 3-5 entradas, y por tanto debemos mantener en mente esta advertencia cuando interpretemos los datos de la prueba t. El análisis estadístico de la prueba t en la constante de velocidad k sugiere que para los siete skimmer examinados en este estudio:
Por otra parte, no hay diferencias estadísticamente significativas en las constantes de velocidad k del EuroReef CS80, del Precision Marine ES100, del Precision Marine AP624 y la del ETSS Evolution 500. Las constantes de velocidad k para el Bubble King y el Royal Esclusiv Cone son indistinguibles. No obstante, incluso las diferencias estadísticamente significativas en las constantes de velocidad para la eliminación de TOC no son grandes, abarcando sólo aproximadamente una diferencia de diez veces el valor de la más pequeña a la más grande. Como la constante de velocidad k es una medida intrínseca de la capacidad de un skimmer para eliminar TOC, hay que tener en cuenta todos los factores físicos que contribuyen a la eliminación (por ejemplo geometría del skimmer, el tamaño de las burbujas, el caudal de burbujas, las características de coalescencia de la espuma, características del agua, etc), no parece haber una razón convincente a favor de un tipo de diseño de skimmer o de generación de burbujas sobre otro entre los siete skimmer examinados (exceptuando el Reef Octopus 150). La inclusión u omisión de una placa de burbujas no parece tener ningún efecto decisivo en la constante de TOC, ni tampoco un cambio en la geometría de skimmer de cilíndrica a cónica. Igualmente, todos los métodos de generación de burbujas examinados parecen adecuados. Una cuestión que impacta de la derivación del modelo matemático, especialmente la simplificación discutida con la ecuación (25) tiene que ver con la relación entre el caudal Q y la constante de velocidad intrínseca k. No hay nada en la matemática que enlace estas dos cantidades; aún así si k depende de Q, entonces la simplificación de la ecuación (25) no se sostendrá. Este punto fue examinado experimentalmente con el skimmer Reef Octopus 150 ya que éste tiene una bomba de recirculación para introducir las burbujas y entonces el caudal Q no influirá en el grado de generación de burbujas. Se estudiaron caudales de 2,69 galones/min hasta 6,50 galones/min (de 162 galones/h a 390 galones/h). Dentro de este régimen de caudal no hay variaciones significativas en la constante de velocidad k derivada. Así pues, al menos para el skimmer Reef Octopus 150 y por extensión para todos los skimmer, procedimos al análisis como si k no dependiera del caudal Q. Señalar que en el artículo original publicado en el Advanced Aquarist de enero de 2009 intentamos examinar este mismo punto usando un skimmer de difusor (Precision Marine AP624). En aquellos ensayos, los que se usaba la eliminación de BSA como parámetro experimental, observamos una relación no lineal entre Q y k; Q=156 galones/h (709 l/h), k=3,1 min-1; Q=318 galones/h (1446 l/h), k=7,6 min-1; Q=540 galones/h (2455 l/h), k=2,5 min-1. La base para esta discrepancia entre unos resultados y otros no está clara. La velocidad global de eliminación de TOC, tal como se modela en el término exponencial de la ecuación (22), es una función de la constante de velocidad k, del volumen de mezcla del skimmer Vs y, posiblemente, el caudal Q (ver ecuación (25) y la discusión que la acompaña). Por tanto, es quizá una medida más relevante para la respuesta de cuestiones globales acerca del rendimiento del skimmer, ya que tiene en cuenta los distintos parámetros operacionales (caudal, tamaño) de cada skimmer. Para esta medida las grandes barras de error del orden del 10 al 40% de media, una vez más sugieren precaución al interpretar los datos. Hay al menos diferencias estadísticamente significativas en los valores para este rango de medidas basadas en la prueba t para los diferentes skimmer. Una vez más el Reef Octopus 150 muestra un grado que es significativamente menor que todos los demás skimmer probados. El Bubble King y el Royal Exclusiv no muestran diferencias estadísticamente significativas en la velocidad de eliminación de TOC, pero ambos skimmer operan con una velocidad de eliminación de TOC apreciablemente más lento que el Precision Marine ES100, el Precision Marine AP624 y el ETSS Evolution 500. Todos los skimmer tienen diferentes volúmenes de mezcla Vs, que van desde un máximo de 1,3 galones (6 litros) para el Reef Octopus 150 hasta un mínimo de 0,69 galones (3.13 litros) para el Bubble King y 0,62 galones (2.8 litros) para el EuroReef. Estas diferencias en los tamaños de los skimmer influyen en la determinación de la velocidad global de eliminación de TOC donde el caudal Q tiene mucha menos significancia (ver la discusión sobre la ecuación (25)). Por ejemplo, el pequeño Bubble King mini 160 tiene una velocidad de eliminación de TOC global relativamente bajo, aunque su constante de velocidad k está en el medio del intervalo; esto es, un menor tamaño realmente limita su habilidad para eliminar TOC rápidamente. El EuroReef CS80 de un tamaño similar, tiene una velocidad de eliminación de TOC mucho mayor ya que su constante de velocidad k es cuatro veces la del Bubble King. A la inversa, el gran volumen del Reef Octopus 150 no supera un valor de k en el extremo más bajo de los calculados y así muestra el rango de eliminación de TOC más pequeño de entre los skimmer probados. Por supuesto, todos estos skimmer llegan con diferentes precios y por tanto una cuestión relevante debe ser la relación precio/rendimiento. Estos datos se muestran en la figura 7. Los precios listados son los de venta al público que se pagaron en el momento de la adquisición de los skimmer. No debería pasar desapercibido que el skimmer menos caro (el Precision Marine ES100) ofrece la mayor velocidad de eliminación de TOC.  Figura 7. Comparación precio/rendimiento para los skimmer examinados en este estudio. En un sentido práctico es importante resistirse a la sobreinterpretación de estos datos de eliminación de TOC. La mayoría de los acuaristas tienen funcionando sus skimmer 24h/día 7 días a la semana, y bajo este régimen de trabajo el principal indicador de los distintas velocidades de eliminación de TOC radicará en la frecuencia con la que se tenga que limpiar la copa del skimmer. Si el skimmer elimina TOC de una forma más rápida, la copa se llenará más rápidamente y por tanto tendrá que ser limpiada antes. Una de las observaciones más importantes y sorprendentes que surgen de los primeros estudios de skimmer fue que los cuatro skimmer originalmente probados eliminaban sólo entre un 20 y un 30% del TOC medible en el agua del acuario examinada; el 70 a 80% restante de TOC no se eliminaba por espumación. La extensión de estas medidas a los tres nuevos skimmer probados en este estudio no añade nada nuevo al argumento. El grado de eliminación del Reef Octopus cayó dentro de este intervalo, donde el Bubble King y el Royal Exclusiv mostraron una mayor eliminación del TOC existente, quizá dentro de un intervalo aproximado del 30 al 40%. En el artículo del Advance Aquarist de enero de 2009 se ofrecía una explicación para esta observación; en resumen, los skimmer sólo pueden eliminar lo que las burbujas atrapan, y las burbujas sólo atrapan moléculas y/o partículas (por ejemplo, bacterias, diatomeas, etc) con alguna razón termodinámica convincente para adherirse a la superficie de la burbuja. A nivel molecular esta asociación superficial está conducida típicamente por moléculas/partículas que tienen un patrón hidrofóbico que puede estar situado en la superficie o en el interior de la burbuja. Esta ordenación evita la yuxtaposición energéticamente desfavorable de una superficie hidrofóbica con el agua, y así la energía global del sistema se reduce (una situación favorable). Algunas de las moléculas/partículas en el agua del acuario se encontrarán con esta situación hidrofóbica y otras no. Las que no tengan un patrón hidrofóbico lo bastante grande no interactuarán con las burbujas, y por tanto no serán eliminadas por espumación. A partir de los resultados experimentales aquí descritos, parece que sólo de un 20 a un 35% de la TOC medible sigue este criterio de hidrofobicidad ([TOCl] definido anteriormente) mientras que del 65 al 85% restante no lo hace ([TOCr]). En esencia, las burbujas son un medio bastante pobre para eliminar nutrientes orgánicos del agua del acuario en comparación con, por ejemplo, el GAC (Carbón Activado Granular). En cualquier caso, tienen la ventaja de ser baratas. Conclusiones Varios factores contribuyen al “valor” de un skimmer para un acuarista, que incluyen la calidad de construcción, tamaño, nivel de ruido, facilidad de limpieza, eficiencia energética de la bomba, y por supuesto la capacidad de eliminar desechos orgánicos del agua del acuario. Nuestros datos muestran que no hay grandes diferencias remarcables o convincentes en las medidas de eliminación del TOC medible entre los siete skimmer probados, aunque el Reef Octopus 150 tiene un rendimiento mucho menor que el resto de los skimmer. De cualquier forma, a grandes rasgos se evidencia que si un acuarista mantiene en funcionamiento continuo el skimmer, cualquiera de los skimmer probados funcionaría adecuadamente en términos de eliminación de TOC; las únicas diferencias prácticas tendrías que ver con la frecuencia de limpieza de la copa del skimmer. Una observación quizá más interesante que surge de estos estudios de skimmer no tiene que ver con la velocidad de eliminación de TOC, sino más bien con la cantidad de TOC eliminada. En ninguno de los skimmer probados eliminaron más del 35% de la TOC existente, lo que lleva a la conclusión de que las burbujas no son realmente un medio muy efectivo para la eliminación de nutrientes orgánicos. De hecho, la presencia de TOC refractaria junto con los consumidores endógenos de TOC (bacterias entre otros) tampoco eliminan toda la TOC presente (figura 4), lo que sugiere que en términos operacionales la TOC se puede clasificar como sigue:
Las dos últimas categorías deben ser incluidas como resultado de un trabajo reciente de Forest Rohwer (ver el artículo del Advanced Aquarist de enero de 2009), y realmente remarcan por qué un acuarista debe de estar preocupado por el aumento de los niveles de TOC en el tanque. Por supuesto, habrá mucho solapamiento entre estas categorías. Definitivamente, la cuestión crucial para mantener saludables a los habitantes del acuario a largo plazo es, “¿Cuánto del TOC dañino (nº5) es eliminado tanto por consumo biológico como por espumación?”. Esta pregunta aún permanece sin respuesta. Los resultados actuales de la espumación como medio de mejora del agua del acuario forma una imagen consistente que va en contra de alguno de los dogmas del área de cultivo marino. De acuerdo con estos datos presentados en este artículo anteriormente mencionado (Advanced Aquarist enero 2009) los skimmer parecen tener una variación mucho mayor en sus precios que en su capacidad para eliminar TOC del agua del acuario. Innovaciones de diseño recientes como las placas de burbujas, lados cónicos, o impulsores de agujas no parecen tener un impacto significativo ni en la velocidad de eliminación de TOC ni en la cantidad de TOC total eliminada, al menos en los skimmer probados. Así, la afirmación de los fabricantes de skimmer de una mejora de la capacidad de los skimmer en la eliminación de materia orgánica debería tomarse con escepticismo por la ausencia de datos cuantitativos y convincentes de eliminación de TOC. Agradecimientos Agradecemos al Eberly College of Science de la Pennsylvania State University y E. I DuPont de Nemours y Co. por el apoyo económico, al Dr. Bruce Logan y al Sr. David Jones del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Pennsylvania State University por el uso del analizador de TOC Shimadzu 5000, al Dr. James Vrentas del Departamento de Ingeniería Química de Pennylvania State University por su ayuda en el desarrollo matemático del modelo descrito en este artículo, y al Dr. Sanjay Joshi por el uso de su acuario de arrecife y por sus muchos comentarios útiles. Referencias
Texto: Ken S. Feldman, Kelly M. Maers Traducción: Elena Jover y Cuco Piera | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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