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大咖说海:海缸中的化学之“Ca、Mg、KH、PH之间的微妙关系”


大家好,欢迎打开我的帖子,我是大咖,海水大咖。今天的大咖说海继续更新。


学好数理化,走遍全天下。好多鱼友不懂海缸化学,珊瑚很难出状态,甚至弄不好一夜变白骨。


今天开始用几天的时间给大家补习一下海缸中的化学知识,帮你玩转海缸。


化学补习班第一课。Ca、Mg、KH、PH之间的微妙关系


在今天的化学课中,我们要研究的是各种离子的含量以及他们之间的化学反应对海缸生物的影响。

1、Ca++
钙离子是海水中非常重要的元素,一般来说钙在海水中的含量为420ppm左右,盐度较高的海域钙的含量会增高。

钙离子是形成生物骨骼的基本元素
,在海水中,钙主用要来形成珊瑚的碳酸钙骨骼,很多藻类的生长也离不开钙的参与,比如钙藻。

钙元素还有一个特点就是特别容易沉淀,他会和水中的碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀。懂得沉淀原理的人都知道,实际上碳酸钙并不是完全不溶于水,而既然有了碳酸钙沉淀就意味着碳酸钙在水中的溶解已经处于过饱和状态。

因为水中有二氧化碳,会水解成碳酸根,此时再添加钙离子,也只会加剧碳酸钙的沉淀,钙的浓度在水中基本保持不变。这也是经常困扰着养sps鱼友的一个问题,就是要单独提升钙离子浓度是很难做到的,怎么加都提不上来。怎么解决呢?要让镁离子来帮忙。


2、Mg++
镁离子是海水中含量很高,通常海水中的镁离子含量在1200~1400ppm之间。
镁是形成生物骨骼的重要元素,是海水生物生长必不可少的元素。当镁元素缺乏,会造成生物的软骨病,珊瑚的骨骼也会变脆。

另外镁元素还是组成叶绿素细胞的必要元素,所以藻类的生长也会消耗镁元素。

镁离子在海缸中还有一个神奇而又重要的作用。我们都知道钙离子在海水中非常容易和碳酸根离子反应产生碳酸钙沉淀,同样的,镁离子也会和碳酸根离子发生反应,生成碳酸镁沉淀。


在这个反应和沉淀的过程中,碳酸镁消耗了碳酸根离子,阻碍了碳酸钙沉淀的发生,同时,因为碳酸根离子减少,促使碳酸钙开始溶解,释放碳酸根离子,同时也会释放钙离子。

再加上PH对整个反应过程的影响,钙和镁两种元素就在水体中形成了一种微妙的平衡关系。在25摄氏度,平衡后钙镁元素的ppm,
镁大概是钙的三倍。

在我们的海缸中,如果镁含量偏低,碳酸钙容易沉淀,造成钙含量提不上去。镁含量过高,又会影响珊瑚发色
。所以一个合适的镁含量对海缸的生物状态影响很大。

海缸中如果镁离子含量低,达不到一定浓度,镁会和钙一起沉淀。这就是为什么很多人一点点提升镁提不上去的原因。


所以当我们在海缸中要提升镁元素的时候,最好是一次性把镁提高到1300~1400ppm之间,然后再去提升钙元素。不必担心对生物的冲击,经过多次尝试,证明生物一切正常。

3、KH、PH
相对于钙和镁的行两,KH和PH这两个指标才是我们海缸成败的关键,而这两个指标又是相辅相成互相影响着对方,所以要把他们放在一起说。

我们知道,KH是指水中的碳酸氢跟离子(HCO3-)含量,他是海水中最最重要的缓冲剂。因为海水中的生物不管是生老病死,都有着酸化的趋势(不管是呼吸还是腐败,都会产生酸),所以没有这种缓冲剂,我们的海水必将变成不适合海水生物生长的酸性。


当海水中的生物呼吸放出二氧化碳后,碳酸氢跟可以和水中的二氧化碳互相转化,起到酸碱度的缓冲作用。同时碳酸氢跟和酸反应会生成水和二氧化碳,和碱反应又能生成水和碳酸根离子。所以当水中的KH稳定的时候,水中的PH也就稳定了。

海水中的KH消耗不仅仅是珊瑚生长使用,更多的是参与到中和海水中的酸性物质这样的化学反应了。KH的高低并不会过分影响生物的状态,真正影响他们的是水中的PH,正常海水的PH是8.4。

还有一个很重要的影响PH的因素就是CO2,它会和水形成碳酸跟和碳酸氢跟,使水显酸性。所以为了平衡我们海缸的PH,除了添加KH外还要尽量保持通风,让生物呼吸的二氧化碳尽量挥发。


另外光合作用也可以大量吸收二氧化碳,所以澡缸灯和主灯要反向开关,起到吸收二氧化碳平衡PH的作用。

CO2溶解在水中,会形成碳酸根和碳酸氢跟两种离子。当水中的KH低,则意味着二氧化碳转化成的碳酸根比较高,容易和钙镁离子发生沉淀,使得钙元素提不上去。同样,当KH比较高的时候,意味着碳酸根比较低,二氧化碳生成的碳酸就比较少,PH稳定。并且水中的碳酸根少,钙镁不易沉淀,更容易通过添加来稳定这两个元素的值。

以上就是KH和PH之间的微妙关系。


综合以上,PH才是海缸的终极指标!要稳定PH先稳定KH!



海缸中的化学明显要比物理更加复杂,所以理解起来有一点难。但是对于想要进阶的鱼友必须能够掌握这些知识才行。

今天的化学课先上到这里,下课。


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