聊聊水族比重計/鹽度計的世代演進

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hepatus

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臭酸
魚缸大小
七尺
系統類別
厚沙系統
生物種類
sps混養
比重 / 鹽度一直是海水和淡水最顯著的差異點,海水缸建議比重 / 鹽度一般約1.026 / 35ppt
而實際海水缸的比重 / 鹽度應用其實還是有落差,部分玩家可能偏好高一點基於顯色或是低一點壓制蟲害
而天然海水比重也會因為地域有差異,因此生物也可以生存在不同的比重下
所以比重的管理主要是儘量維持恆定,或是避免比重的大變化對生物的衝擊
再來就是依據比重高低衡量缸內元素多寡
基本上只要比重在合理的範圍內即可,倒也不用局限於數值一定得多少
假如你不知道多少比較好,那當然就以一般海水基準數值當依據即可

而到底該用比重還是鹽度,這個是看個人喜好
但基於對水族圈的大多數新手或是比較不理解複雜問題的角度
我一定會推薦用鹽度,因為很常遇到雙方在討論元素但卻連基礎的鹽度都對不上
所以假如你想簡單化又精準那就是改成看鹽度
假如你理解得很透測那要用比重,那也是可以的,反正核心重點在穩定

所以本文也特別用比重來討論,主要就是透過比重來解答部分魚友不理解的盲區

不同的測試法,浮力式、光學式、導電度式原理都不同
自然結果也會存在著原理差異,當然也還有設備本身的誤差
所以本文的重點不是在追求精準度,或是拿不同的設備相互比較,驗證哪個對哪個錯,只要選擇合適自己的設備即可
因為每一種設備都可以用,也都有人買

比重1.026和鹽度 35ppt是常見的兩個數值
由於密度是鹽類和水的密度比值,和溫度有關連,所以比重1.026這種數據往往會受到溫度影響

比重(S.G.)是「密度比」,受溫度強烈影響
定義: 比重是「鹽水的密度」除以「特定溫度下純水的密度」。
溫度的影響: 水有熱脹冷縮的物理特性。當溫度升高時,水體膨脹(體積變大,密度變低);溫度降低時,水體緊縮(密度變高)。

因此,同一桶 35 ppt 的海水:
在 15°C 時,量出來的比重可能高達 1.028
在 25°C 時,量出來的比重是標準的 1.026
在 30°C 時,量出來的比重會降到約 1.024

而鹽度35ppt這種則和溫度沒關係,他就是單純表達水裡有多少鹽也就是千分之幾的占比

鹽度(ppt / ‰)是「質量比」,與溫度無關
定義: 35 ppt 代表每 1,000 克的鹽水中,含有整整 35 克的溶解鹽類(純固體質量)。

溫度的影響:不論你把這桶水加熱到 30°C 還是冷卻到 4°C,水的重量沒變,鹽類的重量也沒變,所以它的鹽度永遠固定是 35 ppt。它是一個純粹的物質比例。


剛好廠商的新玩具到,我就情商借來拍個照,讓比重計的相關陣容豐富一點
下面是本次比重測試相關設備
PH84_230326130843_58376.jpg



這種漂浮型的玻璃比重計應該是早期玩家最早接觸到的
放在水裡,它就可以藉由浮力顯示海水的鹽度
以前有人會長期放魚缸內,但這樣有被魚撞斷的風險
由於是玻璃製品,所以不建議這樣使用,長期放著也會長藻而影響到比重量測
他的建議比重綠色段約是1.020-1.025
需注意的部分就是水垢、汙垢或是藻類等會造成的誤差
PH84_230331101609_fa7a8.jpg



後來是這一種便利的塑膠比重計,一樣是藉由浮力原理
中間那個是我剛接觸海水時購買的,現在也算老古董了
現在我都用它來彰顯自己的資歷 :p
注意部分就是讀取的時候記得不要有殘餘的氣泡沾黏在擺臂上
假如有氣泡我自己是用吸管稍微噴掉,或是有的廠商有附個棒子。你可以稍微攪拌掉氣泡
一樣使用完清洗乾淨不要卡垢即可
使用時只要測量數據在33-35ppt或是1.022-1.024這邊,就都是接近天然海水的數值
PH84_230326141444_e87ab.jpg



然後屈光式的產品廣泛來了,它是藉由光線進入液體之後會發生折射,折射角度是根據海水的濃度而變,藉此得出海水鹽度
右邊那隻是以前特別海外團購回來的,價格也不便宜,但現在這類的產品已經是相當便宜了
也算是入門幾乎都會選購一支的必購商品
不過由於常見光學筆有分採用20度C或25度C當校準標準,由於魚缸溫度是25-26,所以假如要看比重建議還是買25度C的
而量測上20度屈光筆的數據會比25度的1.026高,數值約莫在1.027這邊

這類光學筆都已經有設計雙金屬構造在裏頭做ATC溫度補償,但補償的基準就是他標示的溫度
只要使用的時候有足夠時間讓機體和水樣一起平衡到室溫,那他補償的溫度就會正確

使用要再注意的就是水體得足量可以涵蓋好透光面,也不要有氣泡或是汙垢在透光面上
然後設備不要碰撞導致數值刻度偏掉,觀看時焦距得調整好,才可以得到清晰影像
而他本身也是可以簡易校正的,使用前也可以先量一下清水確認一下,校正的時候是以歸零到右邊的ppt鹽度為準
還有檢測面使用後得用清水沖乾淨
因為測驗水體很少,稍微一點鹽漬殘留在上頭就會影響下次數據,所以記得也得保持清潔,數據才不會飄

由於成本結構,屈光筆本身就有不小的品質問題,就好比你隨手買到一根十幾元的溫度計
不是不能用,但最好先確認它準不準,誤差有多少,屈光筆也是一樣,我也拿到過品質差的,按理說鹽度ppt
是不受溫度影響的,但它也可能連基本的ppt量起來都是錯的,和別家有著不小的落差
所以這部分也得特別留意
PH84_230326141245_a0320.jpg



接著上市的是電子式的商品,一個是透過導電度來計算海水鹽度,一個是採用精密光折射來計算海水鹽度
兩者都能切換成不同的單位1.026或是35ppt,也都具備溫度的補償修正
hanna筆是打開後面的電池蓋調整切換,打開的工具其實就設計在筆蓋上,這個我也沒發現,很有巧思

筆式的插入海水可以立即得知鹽度和溫度,反應很快,數據也穩定不飄,也具備防水功能不怕不小心落水
鹽度筆尤其在泡海鹽時非常好用,搭配馬達攪拌,可以一邊添加海鹽一邊看數據變化
有時候魚友可能水體小都會問我多少水加多少鹽,其實我真的沒概念
因為不同鹽元素配比都不同,自然建議比重就不同了,再者我也都習慣一邊慢慢加鹽一邊測鹽度
以前是用光學鹽度計,但現在都改用鹽度筆了,確實方便很多
注意的部分就一樣是多注意清潔的部分即可,然後筆本身有清潔液也有35ppt校正液
建議是每月校正並清潔,不過你可以視情況自己調整
另外我個人比較注重溫度正確性,也有買了milwaukee的溫度計
比對過hanna筆上的溫度是準的,不是參考性的而已
所以你也可以透過它來看看自己的冷卻系統溫度正不正確,才不會有那種想打27度但實際是27.6度的問題

而milwaukee鹽度桌機是透過光學折射來計算出鹽度的
使用時只需要1-2滴就可以立即精準得知比重
使用上數據也相當快速、穩定,也不會有數據飄動的問題
有聽說不同光源會影響,但機器內部是有自己的光源的,他不是靠外部光來測試的,那樣誤差會很大
我有使用桌燈切換不同的色溫,不同的亮度,機器所測得的數據都相當穩定
所以一般使用時周邊環境光源應該是不會去影響到數據才是
不過原廠也是有說假如是正向很強的光照或太陽,建議是稍微遮擋一下透鏡上方避免干擾
而由於檢測的水體很小,所以殘留的鹽漬自然容易對數據造成影響
使用前建議清水先校正,測試完記得擦乾淨,並且使用清水再清潔一下
確保降低下次數據的誤差
PH84_230326141245_cd8e1.jpg



最後則是本次借來試用的新產品
三合一的電子監看設備,可以同時量測魚缸pH值、比重和溫度
並且可以分別針對三項數據來設置高低警報值,一旦數據超過你設定的值它就會閃爍並發出警報聲
一眼就可察覺數據異常
PH84_230326141244_1edc6.jpg



像是溫度達到設定的上限值,機器就會如圖閃紅畫面,並發出聲響警報
使用上由於採用電極頭與碳棒,所以放置的地點得注意卡藻問題
而pH電極頭也不可以讓它乾燥,得隨時插在水下,不用收藏時也得泡在電極保護液體裡
定時的整理與清潔,保持電極棒的乾淨,才不會影響到數據的檢測

PH84_230326141244_1a582.jpg


本次測試時同是hanna產品有四件,共有兩個pH數據,三個比重數據,四個溫度數據
校正完後數據都完全一致,以水族商品來說精準度算是相當高了,不虧是試驗室級別的公司
這部分是我個人比較讚許的部分

最後也來測看看數據
我拿了南部魚友有機會買到的天然海水來當樣品,南部近期也都沒有下大雨影響到比重的問題應該不大
一起來看看這些設備得到的數據分別是多少

玻璃鹽度計:1.023
PH84_230326130829_847fb.jpg


骨董塑膠鹽度計:1.0225
PH84_230326130829_2dd77.jpg


全新塑膠鹽度計:1.023
PH84_230326130831_581d6.jpg


舊款20度c鹽度屈光計:1.0245
PH84_230326130834_56174.jpg


新款25度c鹽度屈光計:1.025
PH84_230326130833_57782.jpg


hanna鹽度筆:1.024
PH84_230326130835_f4d57.jpg


milwaukee鹽度計桌機:1.025
PH84_230331101610_bc44d.jpg


hanna三合一監看:1.024
PH84_230326141244_18ca7.jpg



最後做一個關於溫度差異的小實驗

假定一杯海水是1.026 35ppt 25度C
當你使用一根25度的鹽度屈光筆去量的時候得到的數據就是1.026

這杯海水鹽度是35ppt和25度1.026的鹽水一樣

這就是筆要告訴你的答案
但是當你把水杯溫度改變時
例如20度 此時你還是會量到1.026
因為溫度補償的機制把它補回了它設定的25度
所以此時你量到的比重並不是你真實20度的比重,你假如要知道20度是多少,其實它可能是1.027
而假如你把它加溫到30度呢
它一樣補償回25度,一樣報給你1.026
因為真實30度的比重應該是1.025的

因此假如你魚缸並不是25度是27度,再加上拿的又是20度的鹽度筆,然後又習慣看比重
那麼其實它報給你的數據可能就會和你想像中的意思差很多了

你以為他要告訴你目前魚缸27度的比重
但它告訴你的卻是以此缸鹽度所對應到20度的比重

因為真實的比重就是會隨著水溫一直改變,但鹽度卻是一直沒改變都是35ppt
假如你想精準地知道魚缸的海水濃度,比較不會上上下下的當然還是得看ppt

鹽度計的設計就是,基礎都會先抓住PPT這個數據
再透過設計的溫度以及ATC補償,對應計算出一個比重給你參考

下邊我也簡單試試看改變溫度來量測
透過同鹽度的一包海水,並使用冰水來調整海水的溫度
可以在不同溫度下分別測得的數值都保持恆定,也就說明在不同溫度下
它都透過補償並報出25度對應鹽度的比重

PH84_230331020245_297b8.jpg

PH84_230331020246_c9cda.jpg

PH84_230331020245_1de34.jpg



PH84_230331020244_ab272.jpg

PH84_230331020243_6f73d.jpg


桌機的部分是先調整待測海水溫度,再吸取滴入水盤
然後等一下下讓溫度平衡一下,穩定後再測式
這邊說明一下
溫度計量得的是待測海水溫度,而機器上的溫度是測試鐵盤那邊的溫度
因為測的水量只有1-2滴,所以對鐵盤那邊的溫度影響不大
一下子就會被平衡掉,所以桌機特點才會說檢測時間只需要一兩秒
除非是溫差非常巨大,原廠才會建議讓水體停留個一分鐘等穩定平衡再測試
但這樣也算是模擬了,19-28度的水體,或是鐵盤實際溫度25-26
在測試時都能獲得溫度補償,顯示固定的比重值

PH84_230331101613_b98f3.jpg

PH84_230331101611_de7d3.jpg

PH84_230331101615_612ad.jpg

PH84_230331101614_9f35b.jpg

PH84_230331101612_f3eeb.jpg


新的設備總是越來越先進方便,雖然比重沒要求一定要在哪個數值
但是檢查一比重也算是魚缸日常的測水重點
尤其把捕淡水設備直接串接在缸子補水的,更是要注意比重的改變
不少魚友連我自己都出過魚缸淡化的包,要是那個時候有個警報監看設備,應該就能立即避免與處理淡化的事故
比重/鹽度算是魚缸中最容易檢測與控制的項目,但也確實會影響到生物的健康,大家記得務必好好穩定維持喔~

另外關於海水的部分
安哥這邊也有相關文章,建議也別漏了

【羅生門系列】天然海水vs人工海水 (另有鹽度比重大解析)

 
最後編輯:
版主好有心喔!史詩級的鉅作
光一個海水比重就介紹這麼的詳細,文章都可以收納在海水教科書裡了
這麼用心的收集了這麼多種品牌的比重計,來做比較給我們看,還示範的溫度補償的差異性在哪裡?這真的是一篇有關於海水比重的經典文章,讓站上的魚友受益良多

最後Hanna那台三合一全時監控設計的產品也真的很棒,讓我們這些熱愛海水的玩家,不管任何時間在欣賞海水缸的同時,一眼就能夠看到缸內三個數據,溫度、比重、PH,而且還有異常警報提醒,像我這種粗心的人,最適合用這種有防呆裝置的設備了
 
最後編輯:
太專業強大了!

建議版主收入精華區 (疑! 就是板主 :ROFLMAO: )

鹽度 ph 溫度 3合1那個真是好東西

對沒有打算搞整套智能的玩家是很適合的必備品

我要趕緊來進貨了
 
marine monitor 我也關注了一陣子,不過比較可惜的是若偏離範圍就只在會原地叫,沒辦法至少像一般pH或溫度控制器一樣打開或關掉其他設備。
不然我還蠻喜歡它完全focus在三項最重要的數據不搞其他花俏噱頭這點。

稍微再囉嗦一下,鹽度(salinity)和比重(specific gravity)雖然有一些關聯性但本質上是兩項完全不同的參數。
我們通常需要的是「鹽度」而非「比重」,只是早期由於測量技術限制只能利用比重來回推該溫度下的鹽度所以常常被混為一談。

鹽度是濃度的計量(講白了就是多少水裡有多少鹽),常用單位如psu(分母為體積 )及ppt(分母為重量);而比重則是在一溫度下溶液和純水的密度比,也因為是比值所以不會有單位。
(2024/1/23 修正: psu的定義應為將攝氏15度下的32.4356 ppt KCl溶液導電度測量值換算為35並依此計算出的測量溶液對應數值)

另外不同測試設備的測量目標也不同。
如浮力式的測量設備測的是比重,而折射率與導電度設備則是測鹽度。不過結果全都會受溫度影響就是了(鹽度本身不受影響,只是比重、折射率、導電度就會了)。
 
最後編輯:
設備上其實三合一以現今來說不算多高科技了
以我自己的想法至少得雲端通知我一下
而這通知的功能並不是沒其他產品可以做到
只是一來這勢必得多做其他的網路規劃
這部分倒是hanna尚未進軍的地方
所以一時間可能也就沒這類功能的產品
再者就是假如有價格會到哪的問題:LOL:

而另一個比較特別的是大家沒想過
為何看起來明明應該多用鹽度怎麼大家卻不時都一直在講比重
我想這多少和產品有關
因為一起頭入門時,就面臨一堆預算要花
往往有個便宜的比重計就先買來用了
測個大概即可
或許也是因此才會有比重反倒很常被拿來使用的問題
而且我記得當年還有個日本網站大家也很喜歡
就是叫1.023
 
感謝臭酸大的整理。

剛跳海時我是使用手持的屈光式比重計,但每週調海鹽都覺得看得眼睛好累o_O⋯ 特別在冬天時溫度的補償就很傷腦。
後來養了一年為了獎勵和鼓勵自己 買了一台milwaukee桌機,便利感提升很多
 
喔!警報器耶!
算是簡單功能版的KHA之類的嗎?

目前家裡的比重計有三隻
Hanna的電子鹽度筆,光學比重計,浮標玻璃比重計,
後來發現在冬天20度到25度這個範圍,
其實浮標玻璃比重和Hanna的電子比重筆數據相近,
反而比浮標玻璃還貴一點的光學比重計差比較多,
所以決定Hanna電子鹽度筆當主力,浮標玻璃比重計當備用,
不過目前還沒測試夏天氣溫升高的狀況

是說,有電子ph筆,電子鹽度筆,不知道有沒有電子硬度筆?
 
喔!警報器耶!
算是簡單功能版的KHA之類的嗎?

目前家裡的比重計有三隻
Hanna的電子鹽度筆,光學比重計,浮標玻璃比重計,
後來發現在冬天20度到25度這個範圍,
其實浮標玻璃比重和Hanna的電子比重筆數據相近,
反而比浮標玻璃還貴一點的光學比重計差比較多,
所以決定Hanna電子鹽度筆當主力,浮標玻璃比重計當備用,
不過目前還沒測試夏天氣溫升高的狀況

是說,有電子ph筆,電子鹽度筆,不知道有沒有電子硬度筆?
三合一不是kha哦,差太多,

你想的硬度筆要是有那種筆出現,
現在那些kh相關的準備都要收掉了,
因為就代表有新技術出來了

十年前就有老水族業者叫我找,找了十年了
當時他問我ph監測控制那麼多,貴的便宜的都有,kh應該也有吧
但目前為止簡單好用的也都還是在滴定測量上下工夫,
繼續期待吧,我都等十年了
 
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