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用盐酸来处理底砂及石头的目的

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菠萝兔 发表于 2019-2-4 12:35:11 |显示全部楼层
本帖最后由 菠萝兔 于 2019-2-4 12:37 编辑

酸洗1.jpg



我们将时空倒转至 25 年前的 1988 年,闭起眼睛回想当年的时空,那是个没有手机没有网路且传真机还极为昂贵的年代,当时人与人之间的沟通,主要还是透过书信的往返。当时我就和绝大部分的台湾水草爱好者一样,对于红蝴蝶(Rotala macrandra)或红色水草的种植感到棘手,栽培水草的相关资讯非常稀少,主要来自日本山田洋的水草百科和水草图鉴。根据山田洋的着述,种植水草需要的水质非常的软或称强软水(KH ≦ 2)。于是乎许多人将水草不易种活的原因,归咎于水质不够软。

在弱酸性的软水环境中,水草的生长或存活率,确实会比性硬水的环境来得好。当年德国 Dupla 的高科技水草栽培理论还没传入亚洲,各种水草相关产品也非常的匮乏,就以底砂来说吧,当时并没有日本 ADA 这家公司,更别提黑土(泥)了,台湾水族市场上能买得到的,主要是三种底砂:珊瑚砂、大砂(宜兰砂)和荷兰硅砂。当年的水草玩家都知道水草如果要好种,就要用荷兰硅砂,而珊瑚砂是最不适合用来种水草的。但荷兰硅砂是进口商品,价格为高昂,不是一般消费者舍得使用的,尤其是对于一个学生而言,想栽培水草又没啥经费,因此许多人退而求其次,使用影响水质不像珊瑚砂那么严重的大砂。

日本山田洋着述的水草图鉴和水草百科,是许多台湾水草玩家的启蒙图书。书中以强软水栽培水草的观念,至今深植许多资深水草玩家的心中。

酸洗2.jpg


但大砂毕竟会提高水质的碳酸硬度,对于种植水草产生了很不利的影响,所以使用大砂仍旧是困难重重。就在那个时候我认识了一位免疫风湿科的医师前辈,他也非常热爱水草的种植且已经颇有成就。就在他的指导之下,我学会了利用盐酸来处理大砂,也因此省下了不少购买昂贵荷兰硅砂的费用,水草栽培之路也变得顺利多了。我曾告诉其他的水草同好可以用盐酸处理大砂,也曾经在水草的论坛上提过这档事。如今水草的周边设备选择非常丰富,黑土(泥)也是人人都消费得起的商品,而荷兰硅砂的价格也已经崩盘,再也不需要透过盐酸来处理大砂,这几年以来,偶而还是听闻有草友以盐酸来处理岩石或砂石,但很遗憾的是,有些草友对于盐酸处理砂石或岩石抱持着不太正确的观念,与我们当年使用盐酸的目的并不相同,因此我觉得有必要加以探讨。

很多人在运用盐酸时,都抱持着想透过盐酸来降低酸值的错误观念!有些人因错误的期待未能达到预期的效果,便开始批评前人的作法有误。反观前辈医师指导我使用盐酸处理大砂的主要目的,从来就不是为了降低水质的酸度(pH),而是要减少砂石对于水质硬度(KH)的影响!想透过盐酸来降低水质的酸度,可说是对于水质的化学认识不足。有趣的是,日本的网站也可见到以盐酸处理大砂的教学,恰巧也是为了降低砂石对于碳酸硬度的影响,而非为了降低酸值。在此要强调的是,本文的目的,是试着要澄清一些盐酸使用的观念,但绝非要鼓励水草爱好者们使用盐酸。

由于黑土(泥)的出现,使得水草的种植变得更容易了,因此荷兰硅砂的命运也和宜兰砂(大砂)一样,如今都成了水族市场的便宜底砂。

酸洗3.jpg



先来谈谈我们当年的作法吧。由于当年我只是个学生,虽然热爱水草设了好几个水族缸,但最大的水族缸只有三尺(三尺缸在 25 年前的台湾算是小缸),所以要处理的大砂份量还不算多。在大砂买回来以后,我并不会直接下缸使用,而是先装在大水槽内,先装了一些水以后,然后开始倒入一大瓶的工业用/药用盐酸,将着水槽的大砂都浸泡入盐酸内。此时我们会见到大砂开始疯狂的冒泡甚至冒烟,我们就将大砂浸泡在盐酸内一个晚上,等到第二日发现大砂不再冒泡了,就把水槽内的溶液倒掉,并且好好的清洗大砂一番,然后才将这些以盐酸处理过的大砂一瓢一瓢的舀进水族缸内铺设。在此要强调的是,这整个过程都要穿戴橡胶手套,而且要在通风的是外处理以免呛鼻。

在刚开始的几天内,水族缸的水质会呈现酸性的反应(自来水的酸值约 7.5),但随着时间的发展,水质又会变回原本的性。不过就如我们在前面所提到的,水族缸的酸值根本不是我们使用盐酸的目的,水质的硬度才是重点!当我们种植了水草开始打二氧化碳以后,以盐酸处理过的大砂,依旧会提升水中的碳酸硬度(KH),但碳酸硬度能维持在 6-8 dKH(自来水为 4-5 dKH),相较于没用盐酸处理过的大,碳酸硬度动辄超过 20 dKH,这已经是个非常了不起的成果了。比起购买昂贵的荷兰硅砂,以盐酸处理大砂来种植水草,帮我节省下了非常可观的费用。

用盐酸处理砂石的目的,是要减少岩石表面碳酸钙成分对于水质的影响,因此绝对不要寄望能够用于处理珊瑚礁或珊瑚石。

酸洗4.jpg



这到底是怎么一回事儿?为何盐酸处理过的大砂,能够降低的是碳酸硬度(KH)而非酸硷值(pH)?我们先来看看一个化学反应:

2 HCl + Ca(HCO3)2 -> CaCl2 + H2O + 2 CO2

盐酸(HCl)和溶解于水中的碳酸氢钙(Ca(HCO3)2 )起反应,变成了氯化钙(CaCl2 )、水(H2O )和二氧化碳(CO2)。碳酸氢钙就是碳酸硬度(KH)的主要组成之一,和盐酸作用以后,碳酸氢钙减少了,于是乎碳酸硬度就降低了。而二氧化碳大量产生的结果,就是我们所见到的大量冒泡。简单的说,我们就是运用这个化学反应来处理岩块或砂石。二氧化碳的产生,虽然会酸化水质,但二氧化碳毕竟是气态的,很快地就冒泡消失不见。

但要特别提醒的是,碳酸钙(CaCO3)在各种岩块或砂石的组成比例也不同,如果某个岩块或砂石的碳酸钙组成比例非常的高,例如珊瑚砂或珊瑚礁,那么根本就别玩了。再多的盐酸也不够用,况且有可能整个珊瑚礁或珊瑚砂会被盐酸溶解到所剩无几。这也是为何我们只用大砂来泡盐酸,绝对不会用珊瑚砂。岩块或砂石内的碳酸钙成分被分解减少了,体积和重量在浸泡盐酸后就变轻了,更重要的是,日后对于水质的影响力道也就降低了。而值得一提的是,砂石由于颗粒小且接触面积大,因此和盐酸起作用的效果就越好,同一材质的较大岩块由于总表面积较小,盐酸的作用就没那么深入或彻底,所以日后岩块对于水质的影响还是会出现,但比起没浸泡过盐酸的同材质岩块,要算是善良多了。

市面上能够选择的岩石材质玲郎满目,没有必要坚持使用碳酸钙含量较高的材质,除非岩石的纹理或形状具有不可抗拒的魅力。

酸洗5.jpg



此外,我们也由反应式解答了一些水族爱好者们的疑惑:为何使用了强酸还无法达到降酸的目的?这是因为水体内的缓冲物质如重碳酸(HCO3),会不断地由硬景观(岩石和底砂)释出,和强酸起作用以后,大部分变成了二氧化碳消失不见了。除非我们源源不绝的添加强酸,否则水体还是会逐渐恢复平衡,于是酸值又会回升了。虽说水族缸中的底砂和岩块,在水中会产生/溶解出碳酸氢钙影响到碳酸硬度,但如果遇到了一个没种植水草、饲养密度很高且长久不换水的缸子,随着硝化细菌不断的把动物的排泄物分解成硝酸,缸中的硝酸盐会不断的累积到相当高的浓度,这个时候硝酸(HNO3)就像是盐酸(HCl)一样,将进行下列的反应:

2 HNO3 + Ca(HCO3)2 -> Ca(NO3)2 + H2O + 2 CO2

于是乎水质跟着变软了,当水体内的重碳酸消耗殆尽时,水质甚至也会变酸。高密度养殖且无水草又不换水的酸性软水缸子,在过去是很常见的。有趣的是,这种缸子的水质在软化酸化至一个程度以后,会维持在一个稳定的水质。其中的可能原因,应该不是硝化细菌停止分解动物排泄物产生硝酸,而是脱氮作用使得硝酸浓度不会无止境的升高,我们在之前的文章中谈过,脱氮作用的发生超乎了一般水族爱好者的想像。

随着水族科技的进步,各种合适的商品不断的上市,不论是岩块或底砂的选择,都能够挑选到影响水质(碳酸硬度)最小的材质,使用盐酸处理岩块和底砂的必要性已经大大的降低,除非是锺情于某种材质岩块的形状和纹理,而此一岩块的材质内刚好含有较高比例的碳酸钙,此时透过盐酸来先行浸泡处理,降低碳酸钙溶解在水中后对于碳酸硬度的影响,以减少不利于水草生长的因子。不论如何,我们要具备正确的观念:使用盐酸的目的,绝对不是寄望于酸值的调降,除非是水体已经不再具有缓冲能力。


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文章转自《沼泽缸之家》,作者:Paludarium 特此感谢。
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这是马甲 发表于 2019-2-4 13:46:59 来自 |显示全部楼层
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这是马甲 发表于 2019-2-4 13:46
为什么你的头像会动啊

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吳先生Kenny 发表于 2019-2-4 13:55
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过奖了,觉得有用就好。
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非常感谢,也祝您幸福安康。
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wjlove5921 发表于 2019-2-18 09:36:35 |显示全部楼层
现在基本上就是用酸来洗龙石了
但是我反而不喜欢洗完后的颜色
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菠萝兔 发表于 2019-2-18 21:51:21 |显示全部楼层
wjlove5921 发表于 2019-2-18 09:36
现在基本上就是用酸来洗龙石了
但是我反而不喜欢洗完后的颜色

反正好石头不需要酸洗就能直接用,另外盐酸也不好买。
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