「知識文」PH值原理及對策(水質教導認知篇}

瞳

前言：
這篇文章內容是不討喜的，所要敘述的，其實並非養龍魚之必備知識，至少比它更重要的常識，例如水質或關於疾病治療及診斷等等，這才是養龍人家所關心的，關於PH值，許多人寧可選擇放棄(例如我就是)，不管它，其實也能養好龍，不懂它，一樣能養的順利。但許多人相信，龍魚最適當的PH是在於6.8上下，有更多人深信在如此的PH值之下，尤其是紅龍，能夠變的更紅。或許這種說法是真的，應該是真的，但是這確實是不容易的一件事，許多人嚐試將水族箱的PH值調整至此，但最後都失敗了，但無論如何，在任何時刻，總是有人想這麼做，這篇文章就是要獻給那些認真、有理想的魚友。

(A)何謂PH值呢？
【水】並不是單純的在 H2O 型式﹐它會以氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-)存在著。

            【H2O】←→【H+】  + 【OH-】

當水中的H+大於OH-：則水是酸性(PH小於7)。
當水中的H+小於OH-：則水是鹼性(PH大於7)。
當水中的H+等於OH-：則水是中性(PH等於7)。

再簡單的說，水中的【氫離子】的數量多寡，就是決定水是酸性或鹼性。
事實上，每1公升的純水中有0.0000001公克的氫離子(理論上此現象是在水溫25度才能實現)，但是這個數字確實是不討人喜歡，太長了，因此化學家就用PH來代替它囉！

PH值，中文名稱是【酸鹼值】，若是從字面來看，是容易誤導的。
PH的全名是Hydrogen Power，英文解釋是Measure of the concentration of Hydrogen ions

翻譯成中文就是氫離子的集中測量，再重複一次，水中的【氫離子】的數量多寡，決定水的PH值。

先說個題外話吧，酸鹼值的英文簡寫是PH或pH，不應該寫成ph或Ph喔(H要大寫，應該是專有名詞的關係吧)。

假設每1公升水中氫離子的數量是0.0000001，也就是10的負7次方(10^-7)，帶入公式：

PH  =  - log (H+)                       註：log右下角若是空白，就是代表以10為底

因此 PH = - log (10^-7)   

將-7移至前方 = -(-7)log 10     註：log 10 = 1

PH = 7

所以你知道囉！水中氫離子有0.0000001公克/公升，則PH值等於7，就是中性的意思啦。

以上述方法你就能算出0.000001等於6；0.00000001等於8，從這裡你一定也了解，PH6與PH7是相差10倍，而PH6與PH8是相差100倍喔！那PH5與PH8呢？沒錯！是相差1000倍

須注意，純水(PH=7)是在水溫25度，水中的氫離子才是0.0000001，若水溫高於25度，則純水的PH將低於7，但無論如何，溫度的變動所導致的變數在此是不列入考慮的。

再強調一次，看到這裡，你要知道，PH就是水中氫離子的數量，它是以對數(log)的方式表示。你無須管上述的公式，僅需知道低於7，是酸性；高於7，是鹼性；等於7，當然就是中性，上述公式僅證明為什麼以7為中心點而已。

(B)何謂水的硬度？
水的總硬度(GH)是指水中所含的總鹽量，可以在區分為暫時硬度及永久硬度兩大類，所謂暫時硬度，是指在水煮沸之後，會產生沉澱物，而永久硬度，是指在水煮沸之後，依然維持液態。暫時硬度我們一般亦通稱為碳酸鹽硬度(KH)，碳酸鹽硬度(KH)是構成總硬度最主要的一部分，簡單的說，KH將是影響水的酸鹼值(PH)最重要的因素。

(C)二氧化碳(CO2)及氧氣？
不用我說，你當然知道二氧化碳及氧氣是什麼，但是這個主題當然不會如此就混過，我們需知道，溶解在水中的有氧氣、二氧化碳及氮氣，三種氣體中，以二氧化碳最容易溶解在水中，氧氣第二，氮氣是最不容易溶解在水中的，他們之間的溶解比率大約是70：2：1，首先氮氣對水族箱的生物並無太大的相關，請省略它，水中的二氧化碳雖然是最容易溶解在水中，但卻是最不穩定，水流、氧氣等等因素，都能輕而易舉將二氧化碳驅離水面。

(D)PH與KH對魚類的影響。
水中PH值的變化將影響魚血液中的酸鹼平衡，當血液中的PH值過低時，血漿中的重碳酸根離子的濃度將會增加，當血液中的PH值過高時，則會由魚體內的荷爾蒙移走過多的重碳酸根離子。
劇烈的PH變動將造成魚隻興奮、快速游動、喘息、甚至於跳躍等症狀，魚的體表亦會分泌過多的黏液，皮膚發炎、魚鰓功能受損引發氧氣與二氧化碳之間的交換等等....。
而水的硬度將直接影響魚的滲透壓調節作用，請參照拙作：  論：粗鹽對魚的滲透作用。
http://www.myarowanas.com/fac/cgi-bin/topic.cgi?forum=25&topic=367&show=0
另外水的硬度也會影響魚血液中鈣離子濃度的調節作用，水的硬度過高，造成魚體無法順利調整重碳酸根離子的濃度，造成魚體血液PH值大亂，另外也會影響魚的腎臟功能，降低生育....等等。
但是請你放心，龍魚是身強體壯的魚類，只要你不要讓它的環境出現劇烈的變動，例如從本來的PH6直接放入另一個PH8的環境中，或是將以適應在普通自來水的環境中移至極軟的水中(RO水)...，原則上龍魚都能適應緩慢變化的水質，你無須過度擔心喔！
關於PH值與KH值的變化亦會影響氨與亞硝酸的毒性，本文並不考慮此問題，因為無論PH與KH為何，氨與亞硝酸都應為零才是。關於氨與亞硝酸，請參閱拙作：  論：硝化作用與養魚成敗
http://www.myarowanas.com/fac/cgi-bin/topic.cgi?forum=25&topic=382&show=30

(E)降低PH的方法。
太多降低PH的方法了，黑水、增酸劑、泥碳土....，效果不彰是事實，原因是在於KH值過高，任何一種增酸的物質(增加水中氫離子)都將被KH中和掉。

(F)理論上最適當的方法是靠二氧化碳。
在不使用人力介入(添加化學物質)之下，必須透過硝化作用產生【二氧化碳】與【硝酸】，藉此以降低PH值，但是本文是以龍魚缸為前提，並不建議採用二氧化碳供應系統(鋼瓶、電磁閥、擴散器)，而只是希望透過良好的水質管理(硝化作用)進而提供足夠的二氧化碳及產生硝酸。

(G)PH、KH、CO2三者的的愛恨情仇。
先看看這些數據吧！

表(1)↓【這是在龍魚工業(DFI)所測量的水質。(百變神龍 _1第209頁)】  
PH：6.3
KH：   0         
GH：   4


表(2)↓ 【這是在過背金龍原產地【布奇美拉】所測量的水質】
PH： 4.4
KH：    0      
GH：0.25
EC：  18            註：EC是導電度

關於表(2)：請注意這個數據，由於我無法確定該資料測量之日期為何？所以不排除該數據將受季節或其他因素影響而有變動，甚至是大幅度變度，況且據說該地現在亦遭受人為污染，該數據未必等於現在實際的狀況，但這是我唯一能找到關於布奇美拉(又稱美拉湖)的水質資料囉！


表(3)↓ 【在Lann Kaen不同時期之水質分析】

          滿水期     枯水期  
PH：       6.3           5.6     
KH：       0.3           0.4      


表(4)↓ 【在La Be不同區域之水質分析】  

             源頭          中游
PH：       6.9           5.6     
KH：       0.4           0.3      

這四個表格有沒有給你一點點啟示呢？是的！就如你現在所見，在大自然中，PH與KH是有密不可分的關係，他們之間是呈現【反方向】變化，但數據中由於沒有關於二氧化碳的資料足以佐證，是一大遺憾，但我們必須將二氧化碳與PH、KH三者之間的關係整理如表(5)


表(5)↓
┌--------------------------------------------------------┐
│    PH → 6.4    6.6      6.8     7.0     7.2     7.4│
│KH↓-------------------------------------------------│
│1.0    │ 12  │  8  │    5 │  3  │ 1.5 │ 1.2│
│2.0    │ 24  │ 15 │9.5 │  6  │ 3.7 │ 2.4│
│3.0    │ 35  │ 22 │ 14 │  9  │ 5.6 │ 3.5│
│4.0    │ 47  │ 30 │ 19 │ 12 │ 7.5 │ 4.7│         
│5.0    │ 59  │ 37 │ 23 │ 15 │ 9.3 │   6 │
│6.0    │ 71  │ 45 │ 28 │ 18 │  11 │ 7.1│
│8.0    │ 94  │ 59 │ 37 │ 24 │  15 │ 9.4│
│10     │118 │ 74 │ 47 │ 30 │  19 │  12│
└---------------------------------------------------------┘     CO2：mg/L

你能看的出來，要控制PH值在6.8時，KH越高的話，需要更多的二氧化碳才行，問題是，你所採用的滴流式過濾器被稱之為【氧氣的陷阱】，透過滴流的效果，水中的二氧化碳根本無法長時間停留在水裡，它們在經過生化球室時，就被驅散出水族箱了，再加上氧氣本來就會將二氧化碳驅離水面，再加上如果水族箱中有強大的水流，二氧化碳將被驅散的更快，總而言之！在你的水族箱中很難保留足夠到改變PH值的二氧化碳含量，這是滴流式過濾器的缺點。

無論如何！當你的水族箱之硝化作用已達到穩定、平衡之狀態時，就是你所能盡的最大努力了，接下來就是盡力降低水中的KH值，本來水族箱運轉一陣子之後，水中的KH會漸漸降低(應該是被二氧化碳中和掉的吧！)，但是你總是會換水吧，因此在事實上，你的KH值也只能維持在一定程度，很難會降到非常低，總結而言，我說的都是廢話一連篇，在KH很難降低、二氧化碳很難維持足夠且穩地的含量之下，理論....終究是理論。

如果你看到這裡，誤以為能找到一個簡單又省錢的方法降低PH值，我很抱歉，你了解這有多麼不容易嗎？除非你願意在軟化水質(降低KH值)上下工夫，但養魚要長長久久，唯一的方法是【簡單養】，過度的計較很容易讓人失去耐性，這是良心話。

我做個總結吧：
(1)降低KH值與維持足夠的二氧化碳(CO2)能夠降低PH值。
(2)必須排除所有會增加KH值的作為，例如在底沙的選擇上，就不應該選擇珊瑚砂。
(3)放入底沙之前，先測試一下，在增酸劑或鹽酸裡會冒泡泡的底沙，一律不適合。
(4)二氧化碳的產生源自於魚及硝化細菌的呼吸所產生。
(5)魚越多，排洩越多，硝化細菌越多，二氧化碳就越多。
(6)在南部水質偏硬，要達到低的KH不容易，北部自來水的KH應該較低一點。
(7)維持穩定的PH值比適當的PH值更重要。

第7條是最重要的，如果在你的無為而治時，PH是8.0，那就這樣子吧，維持最適當的PH6.8是需要持續不斷的努力的，做不到的話，就跟我一樣繼續沉淪，別輕易去改變它。