矽酸鹽添加劑的原料選擇部分我可能寫得相對沒那麼清楚,有不少魚友都有問到這方面的計算問題。後來想了一下也覺得矽酸鈉這東西的組成的確沒那麼直觀,所以稍微額外多做一些補充。
海水中矽的主要存在形式是H₄SiO₄,也就是矽酸。由於矽酸的pKa大約在9.5附近,在pH接近8的正常海水中通常幾乎都是完全質子化的狀態,因此矽酸鹽本身不太會額外貢獻KH(沒有太多額外的空間吃質子了)。
不過水玻璃就是個比較有趣的東西了。市售水玻璃常常會以矽酸鈉溶液的形式標示,但比較特別的是同樣會被叫矽酸鈉的產品可能有不同的莫耳比例,並不是像你買氯化鈣就一定會得到氯鈣比2:1。
水玻璃基本上可以想像成把二氧化矽(也就是玻璃的主成分)溶到強鹼的NaOH溶液中,而取決於溶了多少二氧化矽,鈉以及矽的比例也會不一樣。
矽酸鈉大致可以分為兩個部分:Na₂O 和 SiO₂。後者也就是溶進去的二氧化矽,前者則是以氧化鈉來表示鹼的部分(水玻璃會輕微提升KH的原因也是來自這個鹼),而兩個部分的莫耳比例以及含量便是主要會在產品間有差異的變因。
還有一個很多廠商自己似乎也常搞混的單位是波美度(Baumé)。很多賣家會把這東西直接標成濃度,然而波美度其實是比重的換算結果:比重(20°C/20°C) = 145 ÷ (145 − 波美度),所以本質上呈現的反而是該溶液的密度。比如50波美度的水玻璃純粹只是代表它的比重為145 ÷ (145 − 50) ≈ 1.526,至於矽含量則可以有很多種可能。
譬如以這份水玻璃產品的資料表來說,上面最有意義的會是Na₂O 和 SiO₂的含量。
SiO₂的含量的含量代表實際的矽酸鹽濃度,因此要配出每1mL可提升100L海水1ppm SiO₂的溶液則需要取1 × 100(100L水體) × 1000(1000mL溶液) ÷ 1000(一公克為1000mg) ÷ (水玻璃SiO₂重量百分濃度)公克的水玻璃配成1L,或是簡化成100 ÷ (水玻璃SiO₂重量百分濃度)。
所以上面這罐以mininum濃度來算的用量就是要用:100 ÷ 28.88% ≈ 346.26 (g) 配成1L溶液
Na₂O的含量則決定添加劑能順便拉多少KH。這邊我用莫耳比例來算,因為添加時會以矽酸鹽為基準。
1 ÷ 60 × (Na₂O重量百分濃度÷62) ÷ (SiO₂重量百分濃度÷60) × 2.8 × 2 = 每1 ppm SiO₂加入缸中會提升多少dKH
以上面這罐的minimum來說就是每1ppm SiO₂加入缸中會提升:1 ÷ 60 × (14.39 ÷ 62) ÷ (28.88 ÷ 60) × 2.8 × 2 ≈ 0.045 dKH
很多賣家其實也不見得知道自己賣的水玻璃詳細成分,不過市售水玻璃的濃度差異據我目前的了解並沒有大到對於我建議的用法有顯著意義的程度(完全照我的配方配製大致有可能落在每1mL拉100L的缸 1~1.6ppm SiO₂這個區間。
再加上矽酸鹽的消耗速度又非常快且基本上沒有什麼毒性(在我自己以及其他人的經驗中,近2 ppm的SiO₂是可以在三四天左右完全吃光的),因此倒沒有必要做太準確的計算,但當然若是有精確標示的廠商我也會優先選擇。
如果有計算上的問題只要po一下使用的產品資訊我也都可以協助。