水族記事本

  原文鏈結:  HOBBY GRADE TEST KITS CAN OUTPERFORM ICP MEASUREMENTS…REALLY?? 相信很多人都會下意識地認為ICP測出的結果會比常規測試劑準，但實際上真的總是如此嗎?  以下分享這篇由Dan_P, taricha, 和Rick Mathew 三位玩家所進行的實驗便是希望能釐清這個問題。   實驗方法 他們選擇了鈣、銅、碘、鐵、鎂、磷、鉀、矽八種元素來測試，並比較了三個人分別的手測結果與五家水族ICP廠商(Triton ICP-OES, ATI-ICP-OES, Fauna Marin ICP-OES, ICP Analysis ICP-MS, Oceamo ICP-MS) 的測試結果。 實驗用的水樣為35ppt的新泡紅海海水素，接著他們將水樣分裝成兩個樣本，一個是原始海水; 另一個是將各元素都額外補充提升的海水，提升幅度如圖一。 圖一. 各元素之提升比例，由上到下分別為鈣、銅、碘、鐵、鎂、磷、鉀、矽 接著他們便將有提升以及沒有提升的水樣都送ICP以及交由三個人分別測試，其中手測的部份也有將水樣都留一些放置一星期在測來觀察儲存是否會有影響。而結果的呈現則是以該測是能檢測出多少比例的提升量來衡量其可靠性。舉例來說他們把鎂提升了100ppm，而在測試中可以測出提升組高了90ppm，這樣結果就會標為90%。   實驗結果 1. 測試劑測試結果之間的比較 圖二可見在這次實驗中所選用的市售測試劑，而圖三四五則是三位測試者各別用這些測試劑將樣本作三重複測試後的統計分析(包含儲存一周前以及儲存一周後)。其中STDEV代表重複測試的標準差; margin of error代表該測試的誤差範圍; 而test relative accuracy則是該測試可以抓到多少比例的提升濃度。結果中可以看到多數元素的重複測試以及儲存測試的變異性並不高，不過在第二位以及第三位測試者中磷和鐵有較高的變異性以及因儲存產生的結果變化。 圖二. 實驗選用的市售測試劑。(碘為使用 紅海碘測試劑搭配Hanna HI-707比色 )   圖三. 第一位測試者的測試結果統計分析   圖四. 第二位測試者的測試結果統計分析   圖四. 第三位測試者的測試結果統計...

這邊我稍微更新了一些關於海水缸KH, Ca, Mg的相關資訊，︀如果有在我之前的文章或論述中讀到和這篇相左的點的話請以這裡為主。我自己也會去修正一些之前寫過的東西，︀不過如果有漏的話可以提醒我一下。 這次我盡量改用比較好懂簡略的言語來敘述，︀希望能減少一些誤解，︀不過若想針對一些觀念做更深入的討論的話也都歡迎。   光合作用和CO2濃度的變化 不會 影響到KH數值 這部分同樣也是我自己誤解很久的觀念。首先來談談CO2濃度好了，︀從以下反應式可以看到二氧化碳在水中解離會發生的反應: H2O + CO2 => H2CO3 H2CO3 => (H+) + (HCO3–) (HCO3–) => (H+) + (CO3– –) 然後再來看看海水的KH也就是鹼度之基本組成(先忽略其他比例較少的離子): Alkalinity = [HCO3-]+ 2[CO3--] + [OH-] - [H+] 我們會發現在解離過程中每當一個氫離子釋出時(減少一份KH)就會同步增加回等量的HCO3-或CO3--，︀也就是說最終的結果其實根本不會影響KH的數值，︀因此若你直往缸子裡打CO2的話只會發現pH因此而下降但KH卻不會變。 接下來則是光合作用的影響。的確有許多生物可以利用碳酸酐酶(carbonic anhydrase)來將HCO3-轉回CO2來供給光合作用所需，︀因此直觀上我們可能會認為光合作用會降低KH。不過若我們看一下圖一的碳酸酐酶催化反應式會發現其實將HCO3-轉回CO2的反應也只是把解離反著走而已，︀所以在吃掉一份KH(HCO3-)的同時也會順帶耗掉一個氫離子，︀因此最後其實就和直接使用CO2一樣只會動到pH而不會影響KH。 圖一. 碳酸酐酶反應式 (來源:  Opthalmic Carbonic Anhydrase Inhibitors  ) 如果只看反應式沒什麼感覺的話也是有許多的實驗可以證實。比如 El Haïkali等人在2004年發表在 Scientia Marina的論文:  Estimation of photosynthesis and calcification rates of  Corallina elongata  (Elli...