TECHNITUNED βのブログ一覧

と言う事で、本日の実験での水質の起点をここに設定します。



ここから少しづつpH/KHマイナスでpHを下げていきます。




まずはpH/KHマイナスを１cc。

規定量は１００Lに対して１０ccなので、２０Lに対して１ccは０.５単位になります。




投入。この時に硫酸(H2SO4)とKH(HCO3)の反応で水中に水とCO2が発生します。(HCO3- + H+ ＝ H2CO3 → H2O + CO2 )

CO2を飛ばさない様に少し攪拌して、pHを確認します。




pH ７.３２

pH ８.０７　→ ７.３２なので、０.７５の低下となりました。ですが水中に発生したCO2の影響が大きいので、エアレーションしてCO2を飛ばしてからもう一度pHを確認します。

エアレーションすたーと。

１時間後。
↓↓↓



pH ７.８５
KH １.５８

CO2を飛ばしたら、pHが０.５３上昇しました。CO2の影響って大きいですね。

起点と比較すると、

pH -０.２５
KH -０.４２　



となりました。CO2の有り無しでpHは大きく異なるので、こんな感じでCO2を飛ばした状態で繰り返しでデータを取っていきます。




次、pH/KHマイナスを１cc追加します。




pHは７.１５まで低下しました。再度CO2の影響が含まれるので１時間エアレーションしてから再計測します。




１時間後

pH ７.８２
KH １.２５

0.67、co2の影響がありましたね。





更にpH/KHマイナスを１cc。




pH ６.５９

だいぶpHが下がる様になりました。
KHが低い状態だと、同じ量のCO2でもpH低下の影響が大きくなってきます。

１時間後。
↓↓↓



pH ７.69
KH (０.９)





更にpH/KHマイナスを１cc。
エアレーションをして１時間後。↓




pH ７.３９
KH (０.６２５)

KHは低すぎて計測が難しいので参考値としてカッコをつけておきます。





更にpH/KHマイナスを１cc。
エアレーションをして１時間後。↓




pH ７.１０
KH (０.３３)



もうKHが無くなりそうなので、次の１ccからpHの低下が大きくなるかと思います。
更にpH/KHマイナスを１cc。

「写真が無くなってしまったのですが、投入直後にはpHが４.７０まで下がりました。」

そこからエアレーションをして１時間後。↓




pH４.３１

となりました。
KHは未計測と言うか計測不能ですが、当然０です。

KHが無くなると、pH/KHﾏｲﾅｽが KHで中和されないので、急にpH/KHマイナスの効力が大きく成ってガクン！ とpHが下がります。その代わりに？酸(水素H+) と KH(HCO3-) の接触でのCO2の発生が無くなるので、エアレーションを行ってもpH回復が無いんですね。

この様に、KHが０付近、pHで言うと７付近よりも低くなる酸性領域では、pH/KHマイナスのpHに及ぼす効果が大きくなる事が分かります。

逆に言うと、pHが７付近よりも高くなるアルカリ領域には必ずKHが存在していて、入ってくる酸をKHが中和してpHを保護するように働いています。

これを「緩衝作用」と言うそうです。あるいは「アルカリ度」とも良います。アクアリウム界隈では「炭酸(塩)硬度」と呼んでいます。すなわちKHです。
アクアリウム界隈では正確にはKHの定義があやふやで、GHを絡めた炭酸塩硬度と言ってみたり、付随して一時硬度や永久硬度などムヅカシイ理屈もあったり、、GHを絡めずに炭酸硬度と言ってみたりしますが、水槽の水質管理に必要な知識は今回実験したKH CO2 pH の相関関係で、緩衝作用のカナメになるのがHCO3-、即ちKHという事です。水道用語では「アルカリ度」となります。


pH と KH と 水素H+(酸) の関係をイメージにするとこんな感じに成るかな？
↓↓↓




インベーダーゲームで例えると、

・敵 が「酸成分」
・敵のミサイルが「水素 (H+)」
・ブロックが「KH (HCO3-)」
・自分が「アルカリ成分」

KHと言うブロックが無くなってしまうと、アルカリが減り易いって事が分かり易いかな？？
弱酸性を保ちたいということは酸とアルカリが均衡した状態にしたいと言う事でもあるので、アルカリに有利に働くKHは邪魔になる存在なのである程度は除去する必要があります。

飼育水はの「アルカリ」は常に「酸」からの攻撃を受けて pHの低下圧力を受けていますが、KHが「ブロック」となって、酸を中和。
正確に言うと、KHは HCO3- というイオン成分なので、水素 H+ が一つクッツク事で H2CO3 となり、ここから水 H2O と 二酸化炭素 CO2 が発生すると言う理屈に成っています。
今回の実験でのCO2の発生はこのような理屈から発生しています。


酸物質のミサイルの成分が「H+」という事です。pH/KHマイナスの成分の硫酸は H2SO4 なので、水に混ぜるとイオン化して 2H+ と SO4- となり、2H+の部分から２つの水素イオンH+が発生するので、水素の供給源に成りKHを消費つつCO2を発生させます。
因みに SO4-の硫酸イオンの部分は水中のミネラルと反応して「硫酸カルシウム(石膏)」や「硫酸マグネシウム」として沈殿するそうです。
因みにpH/KHマイナスに含まれる塩酸は、硫酸カルシウムは溶解出来ませんが、硫酸マグネシウムを溶解するそうです。マグネシウムは光合成に必須の成分なので水草栽培にとってありがたい機能ですね。


その他濾過バクテリアがアンモニアを分解する際にも水素が発生するので、pH(KH)の低下があります。←テトラの pH/KHマイナスが なんでこんな表記になっているのか？ 分かった様な気になるでしょう？笑





という事で、pHが７以上のアルカリ領域では、pHを見るよりもKHを見た方が意味がある事と分かります。pHはCO2濃度に影響されてフラフラしてしまいますからね。