水質 -PH 、 GH 、 KH 、 TDS 之義
【 PH 之定義】: ph 的意思 ~P 是小寫代表「這個」的意思,而H是指氫離子 (H+) 。 ph 之實際意義乃「氫離子濃度的負對數值」,廣義的說法就是「酸鹼度」。
酸→在水中溶解時會與水反應來增加其 H+ 比例的物質。 如硫酸、硝酸等與鹼性相反,遇鹼即中和而變成鹽及水。
鹼→在水中溶解時會與水反應來增加其 OH- 比例的物質。 像是所含的一種質料,成份如碳酸鈉,性滑味鹹,也跟酸相反,凡是化合物的水溶液有氫氧根離子存在。
因此水溶液是呈酸性或鹼性,完全由溶液中 H+ 與 OH- 的 相對含量來決定 ~ OH- = H+ 時呈中性 (ph = 7) ; OH- > H+ 時呈鹼性 (ph > 7) ; OH- < H+ 時呈酸性 (ph < 7) 。
【硬度 ~ 概略之義】: 我們所說的水的硬度是指「鈣與鎂」離子的總濃度 又可分為鈣硬度及鎂硬度 ~~ 兩者之合稱『總硬度』簡稱「硬度」,是以水中的含有多少硬度 ( 多價 ) 金屬離子 ~~ 通常以碳酸鈣 (CaCO3) 所表示,但它也包含了:鎂、鈣、鐵 … 等濃度。
<德國硬度 ~ GH 之定義> 主要是台灣地區的水質資訊受到德國的影響十分深遠,並其引用之故。硬度通常是指溶於水中的主要鈣、鎂等化合物的含量, 硬度有多種表示法,惟水族界多使用德國硬度也就是以氧化鈣 (CaO) 的當量來表示溶於定量水中所有可溶性鈣和鎂鹽。
德國硬度是以氧化鈣 (CaO) 來計算,與「碳酸鹽硬度」無關,也不能稱為「氧化鈣硬度」! 100 毫升水含有氧化鈣當量為一毫克,記 1 度 gh 或 1dh ,而勿稱碳酸鹽硬度或氧化鈣硬度,德國硬度是以氧化鈣來計算的 8 度 gh 以下即為軟水。 <碳酸鹽硬度> 碳酸鹽硬度是以溶於定量水中所有可溶性多價金屬離子,如鈣與鎂的含量方法並以碳酸鈣 (CaCO3) 當量來計算,為國際通用的方法,它通常是以每百萬份水中含多少份碳酸鈣,並以「度」或「 ppm 」為單位 ... 例:每升水中含 100m g 的碳酸鈣,則其碳酸鹽硬度為 100 度或 100ppm 。
碳酸鹽硬度又可分 .... 暫時硬度 & 永久硬度 !!! 1. 暫時硬度→指定量水中鈣與鎂鹽的酸式,經煮沸後變成的不溶性的碳酸鹽沉澱析出,乾燥後其重量換算每公升含多少毫克碳酸鈣。 2. 永久硬度→ 指定水中鈣與鎂鹽不能經煮沸後使其沉澱析出,必須添加過量可溶性碳酸鹽,例碳酸鈉於水中使變成不溶性的鈣與鎂的碳酸鹽沉澱析出,乾燥後其重量換算每公升含多少毫克碳酸鈣。
德國硬度 = 碳酸鹽硬度 x0.056 例: 坦魚的硬度 ~~ 碳酸鹽硬度 230~339ppm= 德國硬度 13~18dh 龍魚的硬度 ~~ 碳酸鹽硬度 89~159ppm = 德國硬度 4~ 8dh
【 KH 硬度之定義】: KH 是以 陰離子 ~ 碳酸氫根 (HCO3-) 當量來計算,可用於表示水中的 HCO3- 的濃度。應該稱為 ~ 碳酸氫根 or 碳酸氫鹽,非碳酸根,但可另稱為「碳酸硬度」或「碳酸氫根 ( 鹽 ) 硬度」 ………( 多了個氫字 ) 。 可是須記得喔! KH 硬度不是碳酸鹽硬度! KH 重要性是因為與 PH 有著緩衝關係 ( 指水中碳酸氫根濃度 ) ,也就是仰制酸降。
當水中硬度含<暫時硬度>越多時, KH 值也會相對跟著提高。
「酸水」製法→緩緩加入降酸劑 ( 無機酸 ) ,得連續使用直到破除 kh 緩衝值; or 使用可同時軟水兼酸化水質的氫型樹酯。
「軟水」製法→以鈉型軟水樹酯、綠酯棉運用離子交換功能吸附鈣、鎂離子;利用 RO 水去稀釋自來水;水草的同化作用 ( 除了氮、鉀、磷三項主肥,其它元素亦是水草所需 ) ;使用『有機酸』 ( 黑水、欖仁葉、泥碳土、草泥丸 ) 與鈣、鎂離子形成螫合物沉澱以軟化水質。
「鹼水」製法→加入碳酸鈉、碳酸鈣 ( 碳酸根離子能與 H2O 產生 OH- 離子使水中的 OH- 濃度增加 ) 。
「硬水」製法→加入珊瑚砂 ( 本質是碳酸鈣 ) ,在高含 CO2 的水中呈緩溶液,可徐徐溶解於水中形成碳酸氫鈣 (CaHCO3) ,使水的 GH-KH 同時上升。
【 TDS 值之義】: TDS 表示水中的導電度鹽鈣等含量,可以 TDS 筆 ( 水質檢測筆 ) 來側量。
0-89ppm(μs) →強軟水 0-4dh 90-159ppm →軟水 5-8dh 160-229ppm →適度硬水 9-12dh 230-339ppm →中度硬水 13-18dh 340-534ppm →硬水 19-30dh 大於 535ppm →強硬水 30dh 以上
水質飲用水 40ppm( 國際 nsf 標準質 ) , 40ppm 以上建議停止飲用。
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RO 逆滲透水約 8~20ppm 。
若是隨意額外添加任何溶液、鹽巴會超出水源 ppm 原本質。
1 個 ppm 就是該水溶液中含有 1 毫克物質之濃度。
以下資料為 n 年前數據,僅供參考 .................
台灣地區自來水 GH 總硬度高低分三級
低硬度 [ 碳酸鈣 50~100ppm] 台北市 (50~70ppm) 龍潭 (90ppm 左右 ) 埔里 (100ppm 以下 ) 員林 (100ppm 以下 ) 北斗 (100ppm 以下 ) 田中 (100ppm 以下 ) 花蓮 (100ppm 左右 )
中硬度 [ 碳酸鈣 100~150ppm] 宜蘭 (150ppm 以下 ) 台北縣 (150ppm) 五股泰山除外 竹東 (110~160ppm)
高硬度 [ 碳酸鈣 150ppm]( 石灰層結構 ) 五股泰山 (150~250ppm) 新竹苗栗 (180~200ppm 以上 ) 中部地區 (180ppm 以上 ) 埔里除外 嘉義 (150~350ppm) 阿里山除外 高屏 (150~300ppm) 台東 (150~250ppm) 台南 (300ppm 左右 )
台灣地區自來水中之鈣硬度佔總硬度百分比 根據高屏地區自水的硬度分析 , 發現鈣硬度佔總硬度的比例約 80~86% 如果取平均值 83% 作為參數 , 換算成鈣硬度 , 則高屏地區 ( 總硬度 150~300PPM) 的鈣硬度約 125~249PPM.
由於各地區自來水的水源 , 有相似的硬度形成過程 , 如果假設他們的鈣硬度佔總硬度的比例之平均值 83%, 可換算出各地區自來水的鈣硬度如下 :
低鈣硬度自來水地區 : 台北市 (42-58ppm) 龍潭 (75ppm) 埔里、員林、北斗、田中 (83ppm 以下 ) 花蓮 (83ppm 左右 )
中鈣硬度自來水地區 : 宜蘭 (125ppm 以下 ) 台北縣 ( 五股、泰山除外 )(125ppm 左右 ) 竹東 (92-132ppm) 。
高鈣硬度自來水地區 : 五股、泰山 (125-208ppm) 新竹、苗栗 (149-166ppm 以上 ) 中部地區 ( 埔里除外 )(149ppm 以上 ) 嘉義 ( 阿里山外 )(125-291ppm) 高屏地區 (125-249ppm) 台東 (125-208ppm) 台南 (249ppm 左右 )
台灣地區自來水中之鈣離子濃度 鈣硬度 (CaCO3 、 ppm) 中鈣離子 (Ca2+) 佔 40% ,利用此參數可換算成各地區自來水中之 Ca2+ 濃度如下 ( 可能會有誤差 ):
低 Ca2+ 自來水地區 : 台北市 (17-23ppm) 龍潭 (30ppm 左右 ) 埔里、員林、北斗、田中 (33ppm 以下 ) 花蓮 (33ppm 左右 )
中 Ca2+ 自來水地區 : 宜蘭 (50ppm 以下 ) 台北縣 ( 五股、泰山除外 )(50ppm 左右 ) 竹東 (37-53ppm)
高 Ca2+ 自來水地區 : 五股、泰山 (50-83ppm) 新竹、苗栗 (60-66ppm 以上 ) 中部地區 ( 埔里除外 )(60ppm 以上 ) 嘉義 ( 阿里山外 )(50-116ppm) 高屏地區 (50-100ppm) 台東 (50-83ppm) 台南 (100ppm 左右 )