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水體pH值調(diào)節(jié)的理論計算值及啟示
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在漁業(yè)生產(chǎn)中, pH 值是反映水體水質(zhì)狀況的一個重要指標(biāo), 是影響魚類生存的一個重要因素。自然水體中溶解了各種物質(zhì)，pH值的調(diào)控因水體水質(zhì)的不同而千差萬別，即使使用相同的調(diào)節(jié)劑和相同的用量，在不同的水體中的效果也會不同。本文擬從理論推算的方式計算調(diào)節(jié)劑的量，各養(yǎng)殖戶可從中參考。
一、理論計算
在漁業(yè)生產(chǎn)中最常用生石灰或加酸來調(diào)節(jié)水體的pH 值，當(dāng)養(yǎng)殖水體的pH 值偏低時用生石灰提高pH 值，當(dāng)養(yǎng)殖水體的pH 值偏高低時可用鹽酸降低pH 值。按照理論計算，每畝1米水深的純水調(diào)節(jié)pH值所需要的生石灰和濃鹽酸的量。
生石灰的主要成分是氧化鈣（CaO）,其溶于水與水反應(yīng)的方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2 ，Ca(OH)2在水中的電離方程式為Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH-。若要將pH值為7的純水提高到8，即將水中的OH-的濃度由10-7mol/L提高到10-6mol/L，即OH-的濃度要提高10-6-10-7 =0.9×10-6 mol/L，Ca2+濃度是OH-濃度的二分之一，因此需要CaO的濃度為0.45×10-6 mol/L，CaO的分子量為56，因此需要加入的CaO的質(zhì)量為0.45×10-6×56=2.52 ×10-5g/L，換算成1米水深的1畝水體（667m3）需要的量就為2.52 ×10-5×667m3×1000=16.78 g。按照此方法理論計算，每畝1米水深的純水提高pH值所需要的生石灰的量。
20℃時Ca(OH)2的溶解度為0.166g/100g，其飽和溶液的pH值為12.65，表中pH值在12.65以下，因此加入CaO所生成的Ca(OH)2都能溶解，可以完全電離。
用酸中和養(yǎng)殖水體中的OH-離子從而達(dá)到降低pH值的目的，以加濃鹽酸為例，理論計算需要加酸的量。濃鹽酸的物質(zhì)量濃度為12mol/L(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37-38%)，鹽酸在水中的電離方程式為HCl=H++Cl-,以pH 值由6降到5為例，pH 值為6時，H+濃度為10-6 mol/L，pH 值為5時，H+濃度為10-5 mol/L，pH 值由6降到5，H+濃度要升高10-5-10-6=0.9×10-5 mol/L，那么1L純水需要濃鹽酸的量為0.9×10-5÷12=0.75×10-6 L，換算成1米水深的1畝水體（667m3）需要的量就為0.75×10-6×667m3×1000=0.50025L=500.25ml。按照此方法理論計算，每畝1米水深的純水降低pH值所需要的濃鹽酸的量。
二、啟示
由此理論計算表我們可以得到以下啟示（以加生石灰提高pH 值為例，加酸降低pH 值也同理）：
1、 pH值每升高一個單位，需要的生石灰并不是等量的。pH 值每升高一個單位，需要的生石灰并不是等量的，例如pH值由5升到6，需要生石灰0.2g/667m3，而pH值由6升到7，需要生石灰1.7克，由7升到8，需要生石灰16.8克，而由10升到11，需要生石灰16783.2克。某些資料上說一定體積的水每增加多少克生石灰，pH值就升高一個單位，這種說法是不準(zhǔn)確的。一項水廠加堿調(diào)節(jié)pH值試驗研究在實驗室中向某水廠原水加石灰調(diào)節(jié)pH值也證明了這一點，原水的pH值為6.86，向其中加入1mg生石灰，pH值升高到7.26，pH值增加了0.4，而當(dāng)向原水中加入7mg生石灰，pH值為9.09時，再增加1mg生石灰，pH值升高到9.20，而pH值只增加了0.11。
2、需要調(diào)到的pH值越低，所需要的生石灰就越少；需要調(diào)到的pH值越高，所需要的生石灰就越多。例如pH值由5升到6，僅需要生石灰0.2g/667m3，由6升高到7，也只需要1.7g/667m3，而由10升到11，卻需要16783.2g/667m3生石灰。
3、 由不同的pH 值升到同一pH 值，需要的生石灰的量差異不大。例如pH 值由5升到8，需要生石灰18.6 g/667m3，由6升到8，需要生石灰18.5 g/667m3，由7升到8，需要生石灰16.8 g/667m3；而由同一pH 值升到不同的pH 值，需要的生石灰的量差異卻很大，例如pH值由5升到6，需要生石灰0.2 g/667m3，由5升到7，需要生石灰1.8 g/667m3，由5升到8，需要生石灰18.6 g/667m3，由5升到11，卻需要生石灰18648.0 g/667m3。
4、 相同量的生石灰對不同的基礎(chǔ)pH 值提高pH的效果是不同的，即相同量的生石灰對于pH值較低的水體，改變pH值的效果要比pH 值較低的水體要明顯。例如0.2g的生石灰可以將pH 值為5的666 m3的純水的pH 值提高到6，pH 值提高1個單位，而pH 值為10的666 m3的純水加0.2g的生石灰0.2g的生石灰卻不能提高1個單位，而要提高1個單位，需要16783.2g生石灰。
5、 在實際中，水體與池塘底部沉積物中都存在消耗氫氧根離子的因子，如HCＯ3-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、游離CO2等都可與氫氧根離子結(jié)合，因此若要提高養(yǎng)殖水體的pH值所需要的生石灰要遠(yuǎn)高于理論計算值。但是在實際使用生石灰時我們發(fā)現(xiàn)，有些養(yǎng)殖戶清塘?xí)r生石灰用量為60-75kg／畝，有的用100 kg／畝，還有用125-150 kg／畝的。其實只要水體的pH 值到達(dá)11就可以起到殺菌、殺死野雜魚的效果。由理論計算可知每畝1米水深的純水原pH 值不論是5升高到11，還是10升高到11，只需要生石灰18 kg左右。因此養(yǎng)殖戶在使用生石灰清塘?xí)r不必一味求多，只要能使pH 值達(dá)到11即可，以免造成浪費(fèi)。
一、理論計算
在漁業(yè)生產(chǎn)中最常用生石灰或加酸來調(diào)節(jié)水體的pH 值，當(dāng)養(yǎng)殖水體的pH 值偏低時用生石灰提高pH 值，當(dāng)養(yǎng)殖水體的pH 值偏高低時可用鹽酸降低pH 值。按照理論計算，每畝1米水深的純水調(diào)節(jié)pH值所需要的生石灰和濃鹽酸的量。
生石灰的主要成分是氧化鈣（CaO）,其溶于水與水反應(yīng)的方程式為CaO+H2O=Ca(OH)2 ，Ca(OH)2在水中的電離方程式為Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH-。若要將pH值為7的純水提高到8，即將水中的OH-的濃度由10-7mol/L提高到10-6mol/L，即OH-的濃度要提高10-6-10-7 =0.9×10-6 mol/L，Ca2+濃度是OH-濃度的二分之一，因此需要CaO的濃度為0.45×10-6 mol/L，CaO的分子量為56，因此需要加入的CaO的質(zhì)量為0.45×10-6×56=2.52 ×10-5g/L，換算成1米水深的1畝水體（667m3）需要的量就為2.52 ×10-5×667m3×1000=16.78 g。按照此方法理論計算，每畝1米水深的純水提高pH值所需要的生石灰的量。
20℃時Ca(OH)2的溶解度為0.166g/100g，其飽和溶液的pH值為12.65，表中pH值在12.65以下，因此加入CaO所生成的Ca(OH)2都能溶解，可以完全電離。
用酸中和養(yǎng)殖水體中的OH-離子從而達(dá)到降低pH值的目的，以加濃鹽酸為例，理論計算需要加酸的量。濃鹽酸的物質(zhì)量濃度為12mol/L(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37-38%)，鹽酸在水中的電離方程式為HCl=H++Cl-,以pH 值由6降到5為例，pH 值為6時，H+濃度為10-6 mol/L，pH 值為5時，H+濃度為10-5 mol/L，pH 值由6降到5，H+濃度要升高10-5-10-6=0.9×10-5 mol/L，那么1L純水需要濃鹽酸的量為0.9×10-5÷12=0.75×10-6 L，換算成1米水深的1畝水體（667m3）需要的量就為0.75×10-6×667m3×1000=0.50025L=500.25ml。按照此方法理論計算，每畝1米水深的純水降低pH值所需要的濃鹽酸的量。
二、啟示
由此理論計算表我們可以得到以下啟示（以加生石灰提高pH 值為例，加酸降低pH 值也同理）：
1、 pH值每升高一個單位，需要的生石灰并不是等量的。pH 值每升高一個單位，需要的生石灰并不是等量的，例如pH值由5升到6，需要生石灰0.2g/667m3，而pH值由6升到7，需要生石灰1.7克，由7升到8，需要生石灰16.8克，而由10升到11，需要生石灰16783.2克。某些資料上說一定體積的水每增加多少克生石灰，pH值就升高一個單位，這種說法是不準(zhǔn)確的。一項水廠加堿調(diào)節(jié)pH值試驗研究在實驗室中向某水廠原水加石灰調(diào)節(jié)pH值也證明了這一點，原水的pH值為6.86，向其中加入1mg生石灰，pH值升高到7.26，pH值增加了0.4，而當(dāng)向原水中加入7mg生石灰，pH值為9.09時，再增加1mg生石灰，pH值升高到9.20，而pH值只增加了0.11。
2、需要調(diào)到的pH值越低，所需要的生石灰就越少；需要調(diào)到的pH值越高，所需要的生石灰就越多。例如pH值由5升到6，僅需要生石灰0.2g/667m3，由6升高到7，也只需要1.7g/667m3，而由10升到11，卻需要16783.2g/667m3生石灰。
3、 由不同的pH 值升到同一pH 值，需要的生石灰的量差異不大。例如pH 值由5升到8，需要生石灰18.6 g/667m3，由6升到8，需要生石灰18.5 g/667m3，由7升到8，需要生石灰16.8 g/667m3；而由同一pH 值升到不同的pH 值，需要的生石灰的量差異卻很大，例如pH值由5升到6，需要生石灰0.2 g/667m3，由5升到7，需要生石灰1.8 g/667m3，由5升到8，需要生石灰18.6 g/667m3，由5升到11，卻需要生石灰18648.0 g/667m3。
4、 相同量的生石灰對不同的基礎(chǔ)pH 值提高pH的效果是不同的，即相同量的生石灰對于pH值較低的水體，改變pH值的效果要比pH 值較低的水體要明顯。例如0.2g的生石灰可以將pH 值為5的666 m3的純水的pH 值提高到6，pH 值提高1個單位，而pH 值為10的666 m3的純水加0.2g的生石灰0.2g的生石灰卻不能提高1個單位，而要提高1個單位，需要16783.2g生石灰。
5、 在實際中，水體與池塘底部沉積物中都存在消耗氫氧根離子的因子，如HCＯ3-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、游離CO2等都可與氫氧根離子結(jié)合，因此若要提高養(yǎng)殖水體的pH值所需要的生石灰要遠(yuǎn)高于理論計算值。但是在實際使用生石灰時我們發(fā)現(xiàn)，有些養(yǎng)殖戶清塘?xí)r生石灰用量為60-75kg／畝，有的用100 kg／畝，還有用125-150 kg／畝的。其實只要水體的pH 值到達(dá)11就可以起到殺菌、殺死野雜魚的效果。由理論計算可知每畝1米水深的純水原pH 值不論是5升高到11，還是10升高到11，只需要生石灰18 kg左右。因此養(yǎng)殖戶在使用生石灰清塘?xí)r不必一味求多，只要能使pH 值達(dá)到11即可，以免造成浪費(fèi)。
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