簡易KH測量監視方法，進化到KH控制器
- 主題發起人 baotni
- 開始日期
- 關注者 36
xdai27
🏆🏅🏅🏅
請教大家，在使用這個方法測量KH時，是只抓pH值，還是會換算回KH？
最近在找這個方法的理論基礎，最後找到了計算方法，大致上是用CO2溶於水形成碳酸，碳酸再進行一次和二次解離的平衡式計算：
a. CO2 + H2O ←→ HCO3- + H+
ka1 = [H+][HCO3-]/[CO2]
b. HCO3- ←→CO3(2-) + H+
ka2 = ([H+][CO3(2-)])/[HCO3-]
其中[CO2]是指在大氣中CO2在水中的平衡濃度，可以由空氣中CO2的濃度配合Henry's law計算出來。ka1和ka2是平衡常數，這要查文獻或實驗結果。
然後再看KH定義，KH定義為抵抗酸化的能力，也就是計算所有酸根的當量數。因為海水中最主要的兩個酸根是HCO3-和CO3(2-)，所以可以簡化為:
KH = [HCO3-] + 2[CO3(2-)]
不過我把所有數字找出來代進去之後，算出來的數字和https://www.hamzasreef.com/Contents/Calculators/EquilibriumPh.php還是有一段落差，我想問題應該是ka1 和ka2 要找到正確的數字，有人算過嗎？
最近在找這個方法的理論基礎，最後找到了計算方法，大致上是用CO2溶於水形成碳酸，碳酸再進行一次和二次解離的平衡式計算：
a. CO2 + H2O ←→ HCO3- + H+
ka1 = [H+][HCO3-]/[CO2]
b. HCO3- ←→CO3(2-) + H+
ka2 = ([H+][CO3(2-)])/[HCO3-]
其中[CO2]是指在大氣中CO2在水中的平衡濃度，可以由空氣中CO2的濃度配合Henry's law計算出來。ka1和ka2是平衡常數，這要查文獻或實驗結果。
然後再看KH定義，KH定義為抵抗酸化的能力，也就是計算所有酸根的當量數。因為海水中最主要的兩個酸根是HCO3-和CO3(2-)，所以可以簡化為:
KH = [HCO3-] + 2[CO3(2-)]
不過我把所有數字找出來代進去之後，算出來的數字和https://www.hamzasreef.com/Contents/Calculators/EquilibriumPh.php還是有一段落差，我想問題應該是ka1 和ka2 要找到正確的數字，有人算過嗎？
xdai27
🏆🏅🏅🏅
小益大，這篇我有查到，不過這篇數字也怪怪的。第4頁給的pk1是5.8401，pk2是8.9636。不過第9頁的example是6.08和9.28。
對照實測的話，6.08和9.28比較接近，但其他找到的資料在pk1和pk2上落差不小。
比如https://sundoc.bibliothek.uni-halle.de/diss-online/04/04H141/t5.pdf，算出來的pk1和pk2也是大約5.84和8.96附近
http://www.ocean.washington.edu/courses/oc400/Lecture9_carbonatereactions.pptx這個給的是6.00和9.10，各方數字湊不起來。
最後編輯：
xdai27
🏆🏅🏅🏅
公式不會很複雜啦，大約是高中化學的程度，再加上excel的計算。
水中的CO2濃度的計算需要Henry's law constant，這個東西是比重和溫度的函數。
水中HCO3(-)和CO3(2-)的濃度需要碳酸(H2CO3)的一次和二次解離常數，這兩個是溫度的函數，剩下就是用我前面寫的平衡式解一次方程式算出這兩個的濃度，再以KH = [HCO3-] + 2x[CO3(2-)]的簡式計算出KH，這樣就完工了。嚴格說起來這樣算出來的值，是該網頁寫的Carbonate Alkalinity，而不是我們俗稱的硬度才對。
難是難在找到正確的Henry's constant和解離常數的函數式，我在網路上找了幾個來源，包含小益大給的資料，算出來和該網頁的值都有偏差，目前也找不出原因。
