認識水質的硬度
8/2/2010
作者：James Clarke（英國水草協會創始會員）翻譯：Erich Sia 大部分的人在測量水族缸和自來水的水質時，都會用兩種水質測試工具：GH 和 KH。GH 是指總硬度（或一般硬度），測量的是水中所有的多價陽離子；KH 是指碳酸硬度（或暫時硬度），測量的是和碳酸根（CO3--）與碳酸氫根（HCO3-）結合的多價陽離子。（譯註：請大家看清楚 KH 的定義了，別再以訛傳訛了。）GH 和 KH 兩者的表示都以等價碳酸鈣（CaCO3）來表示。所謂的多價陽離子是指帶有兩個正電荷以上的陽離子，例如 Ca++、Mg++、Al+++ 或 Fe+++。大部分的人所不懂的是，水族缸的 KH 測量，其實並不是真的在測量 KH，而是在測量總鹼度（Alkalinity）。總鹼度和水質的硬度沒有任何的關係，而是和水體的緩衝能力有關，意思就是中和氫離子的能力。此一鹼度來自許多不同的化合物，不過碳酸的鹼度在我們的水族缸中，可說是最重要的一個。其他也能影響到鹼度的化合物還有很多，舉幾個例子如：磷酸、硝酸和矽酸等等。讓我們回到水質的硬度。對於水質硬度的表示，有三種型式。總硬度（GH）是水中所有多價陽離子的總量，可以分成兩個部分，暫時硬度和永久硬度。暫時硬度（KH）是與碳酸根和碳酸氫根結合的多價陽離子之總量。永久硬度是除了碳酸根和碳酸氫根以外所有的多價陽離子之總量，例如氯化合物和硫酸根等等。總硬度 ＝ 暫時硬度 ＋ 永久硬度 暫時硬度（KH）：要降低暫時硬度很簡單。只要將水煮開就能很有效的除去了，因為熱能會分解碳酸氫根，形成不溶於水的碳酸根化合物，可以輕易的加以濾除。要提升 KH 的話，可以添加碳酸氫鈣或碳酸氫鎂。添加小蘇打（碳酸氫鈉）並不會提高 KH，因為鈉離子（Na+）本身並非多價陽離子，不過會提高水體的鹼度，原因正如上述。 永久硬度：要降低永久硬度，可透過添加軟水的稀釋方式，例如雨水或逆滲透水，或者以去離子或逆滲透系統來過濾。要注意的是，很多軟化水質用的離子交換樹脂，是用鈉離子來取代多價陽離子。鈉型的離子交換樹脂，不要用在水草缸中。要提高永久硬度，只要添加硫酸鈣或硫酸鎂即可。 總硬度（GH）：總硬度是暫時硬度和永久硬度的組合，只要二者其中之一有所變化，就會影響到 GH。所以添加煮過的水或去離子水，都能降低 GH；添加任何型式的鈣鹽或鎂鹽，都能升高 GH。 對水草缸而言這一切代表的意義為何？ GH 或總硬度的測試工具基本上非常的好，的確是測量出所宣稱的測試。GH 可說是個好東西，因為水草同時需要鈣和鎂才能存活。如果水質的 GH 非常的低，就有必要添加 GH 提升劑或類似的產品，通常裡面所含的是硫酸鈣和硫酸鎂。大部分的水草對於 GH 的適應範圍很廣，除非水質的 GH 高到了極點，否則是不需要擔心的。會有問題的是 KH 測試工具，因為 KH 測量的並不是水質的硬度，而是鹼度。這其實並沒有關係，因為我們感興趣的並非是 KH，鹼度對我們來說更加的重要。水草並不需要鹼度來成長，所以我們能夠將水族缸的鹼度保持在零，不過這需要大量的換水以保持水族缸的穩定，因為其他影響鹼度的化合物會日漸累積。有些水草和魚類不喜歡高濃度的鹼度，如果要飼養這些品種的話，最好的方法就是透過逆滲透來調降鹼度。魚類對鹼度的變化非常敏感，所以任何的改變都要花一段時間緩慢進行。添加強酸也可以降低鹼度，例如鹽酸能在水中添加氫離子。我聽過有些人在水族缸中添加強酸來降低鹼度，不過如果水族缸內有活體的話，我高度建議別這麼做。在水族缸內添加二氧化碳絲毫不會影響到鹼度（或 KH 測試工具）。因為二氧化碳在水中會形成等量的氫離子和碳酸氫根離子，所以抵銷了彼此的作用。 附註：在 100 公升水中添加 3.0 公克的碳酸氫鈉（NaHCO3）能夠提升鹼度 1 dKH；在 100 公升水中添加 3.6 公克的碳酸氫鉀（KHCO3）能夠提升鹼度 1 dKH。在 100 公升水中添加 3.1 公克的硫酸鈣（CaSO4.2H2O）能夠提升總硬度 1 dGH；在 100 公升水中添加 4.4 公克的硫酸鎂（MgSO4.7H2O）能夠提升總硬度 1 dGH。