特定の状況では、水槽の水に二酸化炭素を追加する必要があります。ディフューザーにはいくつかの異なるバージョンがありますが、すべて同じ原理で動作します。
二酸化炭素と淡水水族館
植えられた淡水水族館はしばしば余分な二酸化炭素を必要とします。理想的な条件下では、植物は二酸化炭素を吸収し、酸素を放出します。ただし、ほとんどの水族館の周囲の二酸化炭素は、強力な植物の成長をサポートすることはできません。一般的に、水族館の植物は繁栄するために約15〜30 ppm（parts per million）の二酸化炭素を必要とします。二酸化炭素は高濃度で動物に有毒である可能性がありますが、40ppm未満のレベルでは無害です。
ディフューザー機能
残念ながら、二酸化炭素を水槽に溶かすには少し工夫が必要です。二酸化炭素はガスであるため、水に泡立てて混合することはできません。少なくとも、活発な植物の成長をサポートするのに十分なレベルではありません。ディフューザーは、さまざまな物理的トリックを使用して、水槽の水への二酸化炭素の拡散を増加させます。これは、二酸化炭素にさらされる水の表面積を実際に増やす、水をかき混ぜて二酸化炭素を吸収しやすくする、二酸化炭素を長期間水に近づけるなど、さまざまな方法で行われます。異なるディフューザー設計では、これらの手法の1つ以上を採用しています。
ディフューザーの種類
最も単純なディフューザーはエアストーンです。エアストーンは、二酸化炭素の安定した流れを小さな泡に分解する多孔質材料でできています。非常に小さな気泡は、大きな気泡よりも表面積と体積の比率がはるかに高いため、二酸化炭素が水中に拡散しやすくなります。ただし、この方法はあまり効率的ではありません。バッフルシステムは、二酸化炭素が水柱を通過するのにかかる時間を増やすために、さまざまな形状（通常はスパイラル）を使用します。ベルタイプのディフューザーは、水族館の喫水線の下にあるベル型の容器に二酸化炭素ガスを保持し、拡散の可能性を高めます。最後に、二酸化炭素反応器は、通常は円筒形の容器内で、攪拌を使用して水槽の水と二酸化炭素を混合します。
カルシウムリアクター
海洋水族館では、カルシウムリアクターは二酸化炭素ディフューザーを使用してリアクター内の水のpHを下げます。これにより、カルシウムと重炭酸塩を水に溶かし、サンゴや他の無脊椎動物に吸収されやすくなります。水がカルシウムリアクターを出ると、二酸化炭素が蒸発し、溶解したミネラルが豊富な水が残ります。
