pHマイナスでKHが下がる理由は?

淡水魚・水草水槽で使ったことがある方もいるんじゃないでしょうか?Tetraさんの『pHマイナス』。
pHが下がるのはわかるけど、何でKHも下がるのか?
これについてちょっと解説を。
まず、pHとは?
pHとは『水素イオン濃度』のことです。”potential hydrogen”の頭文字です。
pHは『水が酸性か、アルカリ性か』を表す指標。
そして”水素イオン”とは H⁺ で表記されるものです。さらに”水酸化物イオン”という OH⁻ というものもありまして、これのバランスでpHの値が決まります。
水素イオンH⁺が水酸化物イオンOH⁻より多ければ酸性、少なければアルカリ性。
とりあえずここでは水素イオンH⁺が多い=酸性、少なければアルカリ性と理解していただければ大丈夫です!
そしてこのpHマイナスは水素イオンH⁺が大量に入った製品だと思ってもらうといいです。
では、KHとは?
KHとは『炭酸塩硬度』と呼ばれています。”Karbonatharte(ドイツ語)”の略。硬度というからGHと同列みたいに考えられて難しくなるんですが…ざっくり言うとKHはGHを構成するものの一つ。GHの中にKHも含まれてる、って感じ。
…やっぱりわかりずらいですね…汗
なのでKHは『アルカリ度』と言った方がこの後理解しやすいと思います!
KHは”重炭酸イオン”という HCO₃⁻ によって左右されます。
KHが高いとpHが下がりにくくなります。よく『pH低下防止の緩衝剤の役割』と言われてまして、水をアルカリ性に保つ働きがあります。なので『アルカリ度』と表現した方がわかりやすいですね。
なぜKHが下がるのか?
↑の説明で出てきた水素イオンH⁺と重炭酸イオンHCO₃⁻が重要になってきます。
まず元素記号の右上についてる”⁺”やら”⁻”がイオンって言いまして、プラスとマイナスのものはくっ付くことができます。
そのうえで、H⁺とHCO₃⁻を見ると、プラスとマイナスでくっつくことができます。
ここでこの2つがくっ付いたとして、元素記号の数を整理してみると
- H ×2
- C ×1
- O ×3
こうなってます。これらを使って2つの成分が出来上がります。
Hが2つとなるとH₂(水素)が浮かびます。そうするとOが1つ欲しくなります…そうすればH₂O(水)が出来上がります!
Hを2つ、Oを1つ使うと 残ったのはCが1つと、Oが2つ。となると出来上がるのはCO₂(二酸化炭素)ですね。
H⁺ + HCO₃⁻ = H₂O + CO₂
こんな反応が起きてるわけです。
ということでKH≒HCO₃⁻がある環境に水素イオンH⁺を加えると水H₂Oと二酸化炭素CO₂が出来上がります。そしてKH≒HCO₃⁻は水槽から消えて無くなるわけです。
なのでpHマイナスを入れるとKHが消えるわけですね。ついでにちょっとCO₂が添加されるわけです。
ちなみに…pHマイナスは分量に気をつけて
コチラの製品、即効性が高いのですぐにpHが変わります。その上で少量でもけっこうな変動が起こりますので、分量にはお気を付けください。
このpHマイナス、pH下げる=酸性にする とだけあって、けっこう強力な酸です。
試しにアスファルトとかに垂らしてみるとわかりますが、アスファルトがシュワーーッと音を立てて溶けます笑 めちゃくちゃ泡出ますし…
昔のアクアリストはpHを下げるときに少量の塩酸や硫酸を入れてたと聞いたことありますが、それらの酸にも引けを取らないくらい強力な酸性なのかもしれないです、そこも気をつけておきましょう…
【まとめ】
- pHマイナスは水素イオンH⁺でpHとKHを下げる
- H⁺ + HCO₃⁻ = H₂O + CO₂ この反応でKH(≒HCO₃⁻)が消える
