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[分享]利用軟水樹脂控制pH值

討論有關魚缸, 濾水, 濾材, 肥料, CO2, 燈具, 石頭, 沈木, 硝化細菌......

版主: 版主管理群

文章WT » 週一 2月 5, 07 17:24

不好意思 因為在說的是化學 所以打字時就打了化學 :-D
未知你在念的生物學可有涉及生物化學呢?

如果CaCO3仍然是離子狀態 那植物就很可能對CO3加以利用喇
在小弟的理解之中 Ca2+ 跟 CO3--是緊緊地聚在一起的 所以不溶於水
如果說到 Ca(HCO3)2 它確是呈離子狀態 Ca2+在一邊 HCO3-又漂浮在另一邊
也許是有新的學說跟小弟的理解呈相反也說不定 你有空閒時可以找一些資料給小弟看看麼?

最初對GH的量度 就是如你所說 是要去量度CaCO3之類的物質在水中的含量
但因為量度的方式很容易令結果出現偏差 所以使用了焙燒法
(如何偏差就沒有再鑽研下去了 已經超出了水族愛好者的範圍吧 若有朋友可以指出更多資料 小弟還是要感激,多謝的)
把CaCO3在高溫下轉化成CaO, 再以每10ppm的CaO 作為 1dGH

CaO的份子量是56
而CaCO3的份子量是100
所以引伸出 水中的1dGH為 17.9ppm 因為 100/56=1.79, 10*1.79=17.9

至於如何量度 Ca(HCO3)2的濃度 相信也是試劑生產商以類似的數學方式對結果作出調節了吧
畢竟 試劑的準確度一向是不大可靠的 大約知道結果就算喇 :lol:

P.S. 小弟到底離開校園久了 有一些名字(份子,原子)是弄錯了 不好意思 :-D
不溶於水的CaCO3在水體中時 是呈份子狀態, 上一篇貼文寫成原子狀態是錯的 已經更正了
多謝你間接地修正了小弟的謬誤之處 :-)
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:25

嗯...
feiz 兄
未知你在念的生物學可有涉及生物化學呢?

我都要讀少少生化

小弟之前懶 沒有完全閱讀
剛才發覺你之前都有post 了幾個解釋KH ,GH ,pH 0既網址
加上我又睇左幾個網
發覺我之前應該諗錯左
應該唔關Ca(OH)2 同 Mg(OH)2 事...
我查到一個網都幾好
http://www.thekrib.com/Plants/CO2/khgh.html#0
同找到一個document 都唔錯
http://hk.geocities.com/ckyeung87/Chemi ... sework.doc
不過佢地都係講緊CaCO3/ Ca++ ion 多d ...
至於焙燒法,小弟不了解,可否解釋一下為何100/56
在小弟的理解之中 Ca2+ 跟 CO3--是緊緊地聚在一起的 所以不溶於水
如果說到 Ca(HCO3)2 它確是呈離子狀態 Ca2+在一邊 HCO3-又漂浮在另一邊

我都係咁諗 應該冇錯

睇左咁耐
由我對Hardness 以為得一種
到而家知到左有兩種
再知道多左佢地0既關係
真係唔錯0既經驗
總括講
KH =Carbonate / Bicarbonate concentration (Temporary)
GH = Mg++/ Ca++ concentration + other trace metal ions (Permanant)
而KH 同pH 就有d 關係
因為Carbonate/ Bicarbonate 係一個buffering system
其實都關Carbonic Acid 事
即係KH 高 pH 0既變化唔會好大
通常KH 高pH 都會略高
始終CO3-- 同 HCO3- 可以吸走水中0既H+
(真係講到頭都暈)
其實feiz 兄之前都講過差唔多0既結論~~ :-P

畢竟小弟都是新手
考試後我決定重設草缸
希望feiz 兄和其他大大可以指教一下
另外ionic compound 個d 野應該用formula mass?
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:25

這些 都寫了在之前的參考連結中
硬度通常以碳酸鹽表示,而不以硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物表示,主要的原因是:
在傳統化學上的定量分析中,只有使用碳酸鹽法才能使所有的硬度離子都被沉澱出來
。又因鈣硬度佔總硬度中絕大部分,因此在國際上特別以碳酸鈣(CaCO3)的量(ppm)來表示。


對於KH被稱為臨時硬度 小弟在網上亦時有所聞 但相信是由於網民誤解所成
所謂暫時硬水,是指含有酸式碳酸鹽(例如,碳酸氫鈣、碳酸氫鎂、碳酸氫錳…等
所謂永久硬水,是指含有硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽(例如,硫酸錳、硝酸鎂、氯化
鈣…等)的水。因其中的金屬離子,不因加熱而析出,故稱為永久硬水。

而thekrib上的文章亦不可以盡信 因為這個網站上的 似乎大部份都是從新聞組中的舊訊息中抽取得來的 不一定可靠 從前小弟也發現過當中幾篇文章有謬誤存在
在網上搜文時 要加多一點懷疑 作多一點排除謬誤的功夫哩 :-)

在小弟認知中 KH就是指HCO3-含量並以10ppm作為1dKH
網上亦有誤傳KH以17.9ppm為1dKH, 但小心思考之下 你便會質疑為何是17.9ppm的"魔法數字"為1dKH哩??
小弟之前有對過KH作更深入的探討 題目為"KH對PH的影響(原子/分子 層面分析)" 或許你已經看過了 但不妨再看一次 再思考當中是否合理

至於CO3--及HCO3-是否H+的受體, 事實上比文字上較為複雜
H2CO3並不是濃酸, H+也以較緊密的形式存在
H2CO3並不能影響HCO3-, 所以添加CO2於水體之中 絕大情況下不會影響KH值
但H2CO3可以跟CaCO3產生反應而令CaCO3轉化成Ca(HCO3)2 然而過程較為緩慢 所以CO2還是對KH有影響
基於H2CO3並不是高酸性 所以即使水中有大量H2CO3而令到PH下降 但只要未達至中毒濃度 一般生物仍然是不會有問題的
但甲殼類動物則是被CaCO3所包裹著的 對他們來說 環境就變得嚴苛一點了 :-D

你指的formula mass是指摩爾量 mole 嗎?
摩爾量可能用在真正的化學上較為實用 但在小弟的文章中
一般是從比例上入手 就能得到頗為準確的單一物質的質量
例如從5mg的CaCO3中 按Ca2+的原子量及CO3--的原子量
你就可以明確知道當中Ca2+的實質質量了

CaO是焙燒法後的結果 而未進行焙燒法之前的CaCO3含量
則要從CaO的份子量計算出來 因為Ca2+的含量 並未因為焙燒法而失去
亦是按比例的形式 所以是100/56 即 1.79倍

希望你花了這麼多時間在水族化學上 不會因此而影響了你的學業
但假如你打算以水質參數為研究對象 那你的論文便可能有一翻新景象了 希望你在學業上能更進一步 :-)

亦希望你在水族上的認知 能令你的草缸展現出事實的真理 :-)
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:26

其實真係幾有興趣研究有關0既事
昨天
趁有少少空
就去圖書館搵了兩本書
不過好多都講關於Sea Water
不過都值得參巧
睇埋我e 個pdf
KH,GH and pH + CO2 0既關係就更加千絲萬縷...
真係頭暈
不過如只係睇第106頁
CO2 係有可能增加KH 同GH
不過我諗CO2 影響KH 0既程度會比GH 大好多
首先CO2 溶係水樹form Carbonic Acid
Carbonic acid ionize 又出 HCO3- 加CO3--
加上CO2 又可以同Ammonia react 出HCO3- or CO3--
不過我諗最後加CO2 對pH 都係有減冇升
係唔係因為Ammonia 0既amount 好少呢?
如果只想知CO2 溶係 pure water 樹0既pH 變化
其實 http://www.thekrib.com/Plants/CO2/khgh.html#0
最後個部分都講到
(希望佢e part 冇錯 :lol: )
係喎由於而家講緊equilibrium
Temperature 會有好大影響
通常係Room Temperature(我諗25oC 左右啦)
http://hk.geocities.com/ckyeung87/pHKHGH.pdf
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:26

至於CO3--及HCO3-是否H+的受體, 事實上比文字上較為複雜
H2CO3並不是濃酸, H+也以較緊密的形式存在
H2CO3並不能影響HCO3-, 所以添加CO2於水體之中 絕大情況下不會影響KH值
但H2CO3可以跟CaCO3產生反應而令CaCO3轉化成Ca(HCO3)2 然而過程較為緩慢 所以CO2還是對KH有影響
基於H2CO3並不是高酸性 所以即使水中有大量H2CO3而令到PH下降 但只要未達至中毒濃度 一般生物仍然是不會有問題的
但甲殼類動物則是被CaCO3所包裹著的 對他們來說 環境就變得嚴苛一點了

嗯~~
依我所學H2CO3 的確係弱酸
即係話佢唔可以完全ionize 只有一部份可以
但有一個定律:弱酸出強alkali(its conjugate base/salt
即係HCO3-/CO3-- 係鍾意吸H+( 所以我就諗佢地使environment alkaline la )

其實一講到數據
我就真係咩都唔知~~
feiz 兄有親身經驗試過
比我講d 野實際好多^^
其實如果home 有多d kits...
我可以試好多野

另外 我想問一下題外話
好耐之前 睇過用紫椰菜汁做indicator
咁我又想試下
其實中學都做過類似0既extraction
大學都有玩過
但係屋企... 無啦啦唔會有organic solvent 畀我咁做...
你知唔知咩野可以用黎做organic solvent 又 volatile?
要係屋企搵到喎/ 方便買到
天拿水?
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:27

你之前用 mass 個比例 係咪即係= mole ratio?
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:28

YCK 寫:其實真係幾有興趣研究有關0既事
昨天
趁有少少空
就去圖書館搵了兩本書
不過好多都講關於Sea Water
不過都值得參巧

若能從興趣中 找到自己將來的方向 確是很不錯的經驗
有關淡水生態的學術研究 確是比海洋研究少很多
可能是因為海洋生物千姿百態 吸引了太多學者過去吧

睇埋我e 個pdf
KH,GH and pH + CO2 0既關係就更加千絲萬縷...
真係頭暈

可以的話 將能夠分開的變因獨立處理
把太多變因同時放在一起運算 只會把自己弄糊塗 不能找到出路

不過如只係睇第106頁
CO2 係有可能增加KH 同GH
不過我諗CO2 影響KH 0既程度會比GH 大好多

只要水族缸中不使用含鈣鎂 石灰質等能與CO2起作用的物質 你添加CO2進水體時 就不會對KH及GH有所影響

首先CO2 溶係水樹form Carbonic Acid
Carbonic acid ionize 又出 HCO3- 加CO3--

CO2在水中有三態 H2CO3, HCO3-, CO3--
但植物本身是可以直接取用氣態的CO2 所以利用水流把細化後的CO2泡沫平均地分佈於缸中 亦能讓水草好好利用 但計算上就會出現很大的困難 因為無法再準確計算出正確的CO2含量
至於CO3--, 當然是無法利用的

加上CO2 又可以同Ammonia react 出HCO3- or CO3--
不過我諗最後加CO2 對pH 都係有減冇升
係唔係因為Ammonia 0既amount 好少呢?

從前已經聽說過NH4在酸性的水體中佔的比例會較多 隨著PH上升, NH3的比例會緩慢增加
但未有真的詳細考慮過當中的化學變化 你提供的PDF文件中有很不錯的描述 相信是正確的 你可以提供書名麼?? 也好讓小弟有空時可以看看
一般草缸中 NH4含量一定極低(<1ppm) 否則就會引發藻類的產生喇
沒有人會欣賞藻類欣欣向榮的情景吧 :-D

如果只想知CO2 溶係 pure water 樹0既pH 變化
其實 http://www.thekrib.com/Plants/CO2/khgh.html#0
最後個部分都講到
(希望佢e part 冇錯 :lol: )

純水的KH值是極低的 可能是文中的字句未有清析指明 以至你誤會了
那個圖表可以理解為 "僅以CO2作為酸 僅以HCO3-作為鹼時 兩者對PH值的影響"

係喎由於而家講緊equilibrium
Temperature 會有好大影響
通常係Room Temperature(我諗25oC 左右啦)
http://hk.geocities.com/ckyeung87/pHKHGH.pdf

僅以一個常在水族缸中出現及致力保持的溫度 對分析問題有較佳成效
但亦有必要知道在不同溫度時 不同水體參數亦會受到影響已經足夠
除非你是專研水體溫度變化對環境的影響 :-)
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:29

YCK 寫:
嗯~~
依我所學H2CO3 的確係弱酸

弱酸是比較適合的詞彙 田園的老人也常跟小弟說"強酸/弱酸"的
小弟記性不好 記不來 不要見怪 :-D

即係話佢唔可以完全ionize 只有一部份可以
但有一個定律:弱酸出強alkali(its conjugate base/salt

這個我不懂 可以的話 請你加一點註釋 :-)

即係HCO3-/CO3-- 係鍾意吸H+( 所以我就諗佢地使environment alkaline la )

HCO3- 是OH-及CO2的結合 本身就是鹼
CO3--本身呈中性 若考慮他是H+的受體而把他列為鹼 小弟暫時沒有異議
若說到傳統化學中的定義 則要由你或其他有識之士告訴小弟喇 :-)

其實一講到數據
我就真係咩都唔知~~
feiz 兄有親身經驗試過
比我講d 野實際好多^^
其實如果home 有多d kits...
我可以試好多野

確實比較花時間 但也是可貴的經驗
很多試劑都是業餘用途 不大準確的
或許有一天你進入實驗室工作時 你就深深體會到何謂級數的分別喇 :-)

另外 我想問一下題外話
好耐之前 睇過用紫椰菜汁做indicator
咁我又想試下
其實中學都做過類似0既extraction
大學都有玩過
但係屋企... 無啦啦唔會有organic solvent 畀我咁做...
你知唔知咩野可以用黎做organic solvent 又 volatile?
要係屋企搵到喎/ 方便買到
天拿水?

因為是用顏色來分辦PH值 而之間的區別又不明顯 所以只能作為"玩玩"的用途
你可以試試搜尋 "自製PH試紙" 看看大家的意見
如要準確地從PH值中對照出CO2含量 還是找一個PH meter會實際一點 :-)
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:29

YCK 寫:你之前用 mass 個比例 係咪即係= mole ratio?


小弟本身對mole的應用也知之不詳 在網上找到了這個定義
http://www.chem.gla.ac.uk/teaching/GenC ... 2.htm#Mole
Mole (mol): for an element one mole is its atomic mass expressed in grams; for a compound one mole is its formula mass expressed in grams.

既然mole跟AMU有直接關係 你說以上貼文的比例是按mole作比例也是可以的

因為 1 mole of CaCO3就是 100g
而 1 mole of CaO也就是 56g

但mole ratio 是另外有嚴格定義的 不能與以上的比例混為一談
http://www.chemistrycoach.com/moles.htm
The mole ratio is just the coefficients of the balanced equation. Given: 2H2 + O2 => 2H2O, the mole ratio for the equation is 2:1:2
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:29

"但係屋企... 無啦啦唔會有organic solvent 畀我咁做...
你知唔知咩野可以用黎做organic solvent 又 volatile?
要係屋企搵到喎/ 方便買到
天拿水?"

可以用70%清毒火酒.


天拿水太多有害物.




"for an element one mole is its atomic mass expressed in grams"

如果是單atom就對,如carbon(C)=12 即 one mole Carbon =12 g

如果是多atoms就不對,如hydrogen(H2)=1x2 one mole hydrogen(H2)=2 g
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:30

難得老人在星期日仍留有時間又有雅興哩 :-D
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:30

又要講一下題外話
其實Fresh Water 0既habitat 對我地好重要...
係地球大部份係Sea Water
而生物(尤其陸上)大都需要Fresh Water!
Fresh Water 當Resources 咁睇就真係好緊拙
加上人類0既活動 好多時都pollute 左d Fresh Water Habitat
好有可能我地日後都越黎越少Fresh Water 用
可能有人會想用Sea Water 化淡
不過係好貴0既事...
其實應該多d 人留意下Fresh Water ...>.<...
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:30

feiz 寫:你提供的PDF文件中有很不錯的描述 相信是正確的 你可以提供書名麼??

Name: Fish and Invertebrate Culture
Water Management in Closed System
Second Edition
Author: Stephen Spotte
Publisher: John Wiley & Sons. Inc.

嘩~~
多謝大家花左咁多時間討論
忽然有d 感動... :cry:
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:31

其實弱醱出強Alkali 意指:
H2CO3 -> HCO3- + H+
其實上述0既式"->" 係一般情況係不對
正確係雙箭頭同時向相反方向(可以參考一下PDF 105頁最底下一列式) 意表:
H2CO3 -> HCO3- + H+
HCO3- + H+ -> H2CO3
e 兩個reactions不停發生
直至去到一個equlibirum
大家rate 一樣
唔係話冇reaction
只係rate 一樣
睇落去好似冇變
而Acid 就有個equilibrium constant (Ka)
e 個constant reflect the mole ratio
其實最原本係concentration ratio
弱Acid 好似H2CO3 咁
就好多時出現HCO3- + H+ -> H2CO3
所以H2CO3 唔會完全ionize 晒
可以諗一下Hydrochloric Acid
HCl -> H+ + Cl-
咁寫冇錯
因為Cl- 係好好好難吸番H+ 出番HCl
in other words, Cl- 係弱alkali (base) while HCl 係強acid
講番H2CO3
佢係弱Acid
because 佢ionize 左又好快form 番H2CO3 ...
overall 咁講 就係imcompletely ionized in water

P.S.1 Base (Alkali) : 出OH- /吸H+
P.S.2 Base =/= Alkali
(我又要停留post 一兩日
黎緊Tue and Wed 考試
Thu 交Lab Report T_T
希望之後可以同大家繼續交流一下)
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文章WT » 週一 2月 5, 07 17:31

YCK 寫:又要講一下題外話
其實Fresh Water 0既habitat 對我地好重要...
係地球大部份係Sea Water
而生物(尤其陸上)大都需要Fresh Water!
Fresh Water 當Resources 咁睇就真係好緊拙
加上人類0既活動 好多時都pollute 左d Fresh Water Habitat
好有可能我地日後都越黎越少Fresh Water 用
可能有人會想用Sea Water 化淡
不過係好貴0既事...
其實應該多d 人留意下Fresh Water ...>.<...


"雚見"乎人類的所作所為 以及反思與採取行動的速度
如果再不作出有效的改革 小弟對人類的前景暫時只能以悲"雚見"概括之

YCK 寫:Name: Fish and Invertebrate Culture
Water Management in Closed System
Second Edition
Author: Stephen Spotte
Publisher: John Wiley & Sons. Inc.


謝了 :-)

多謝大家花左咁多時間討論

主要是你提出的論點有趣味性 大家在談論時各自態度良好 沒有引起任何紛爭
小弟覺得這樣的態度很值得大家借鏡 很值得提倡
在良好的討論氣氛下 雙方甚至多方都會得到益處

小弟也很多謝你為大家作出了良好的示範哩 :-)
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