GH 和 KH

大部分的人在測量水族缸和自來水的水質時，
都會用兩種水質測試工具：
GH 和 KH。
GH 是指總硬度（或一般硬度），
測量的是水中所有的多價陽離子；
KH 是指碳酸硬度（或暫時硬度），
測量的是和碳酸根（CO3--）與碳酸氫根（HCO3-）結合的多價陽離子。
（譯註：請大家看清楚 KH 的定義了，別再以訛傳訛了。）GH 和 KH 兩者的表示都以等價碳酸鈣（CaCO3）來表示。
所謂的多價陽離子是指帶有兩個正電荷以上的陽離子，
例如 Ca++、Mg++、Al+++ 或 Fe+++。

大部分的人所不懂的是，
水族缸的 KH 測量，
其實並不是真的在測量 KH，
而是在測量總鹼度（Alkalinity）。
總鹼度和水質的硬度沒有任何的關係，
而是和水體的緩衝能力有關，
意思就是中和氫離子的能力。
此一鹼度來自許多不同的化合物，
不過碳酸的鹼度在我們的水族缸中，
可說是最重要的一個。
其他也能影響到鹼度的化合物還有很多，
舉幾個例子如：
磷酸、硝酸和矽酸等等。

讓我們回到水質的硬度。
對於水質硬度的表示，
有三種型式。
總硬度（GH）是水中所有多價陽離子的總量，
可以分成兩個部分，
暫時硬度和永久硬度。
暫時硬度（KH）是與碳酸根和碳酸氫根結合的多價陽離子之總量。
永久硬度是除了碳酸根和碳酸氫根以外所有的多價陽離子之總量，
例如氯化合物和硫酸根等等。

總硬度 ＝ 暫時硬度 ＋ 永久硬度

暫時硬度（KH）：要降低暫時硬度很簡單。
只要將水煮開就能很有效的除去了，
因為熱能會分解碳酸氫根，
形成不溶於水的碳酸根化合物，
可以輕易的加以濾除。
要提升 KH 的話，
可以添加碳酸氫鈣或碳酸氫鎂。
添加小蘇打（碳酸氫鈉）並不會提高 KH，
因為鈉離子（Na+）本身並非多價陽離子，
不過會提高水體的鹼度，
原因正如上述。

永久硬度：要降低永久硬度，
可透過添加軟水的稀釋方式，
例如雨水或逆滲透水，
或者以去離子或逆滲透系統來過濾。
要注意的是，
很多軟化水質用的離子交換樹脂，
是用鈉離子來取代多價陽離子。
鈉型的離子交換樹脂，
不要用在水草缸中。
要提高永久硬度，
只要添加硫酸鈣或硫酸鎂即可。

總硬度（GH）：
總硬度是暫時硬度和永久硬度的組合，
只要二者其中之一有所變化，
就會影響到 GH。
所以添加煮過的水或去離子水，
都能降低 GH；
添加任何型式的鈣鹽或鎂鹽，
都能升高 GH。


對水草缸而言這一切代表的意義為何？

GH 或總硬度的測試工具基本上非常的好，
的確是測量出所宣稱的測試。
GH 可說是個好東西，
因為水草同時需要鈣和鎂才能存活。
如果水質的 GH 非常的低，
就有必要添加 GH 提升劑或類似的產品，
通常裡面所含的是硫酸鈣和硫酸鎂。
大部分的水草對於 GH 的適應範圍很廣，
除非水質的 GH 高到了極點，
否則是不需要擔心的。

會有問題的是 KH 測試工具，
因為 KH 測量的並不是水質的硬度，
而是鹼度。
這其實並沒有關係，
因為我們感興趣的並非是 KH，
鹼度對我們來說更加的重要。
水草並不需要鹼度來成長，
所以我們能夠將水族缸的鹼度保持在零，
不過這需要大量的換水以保持水族缸的穩定，
因為其他影響鹼度的化合物會日漸累積。
有些水草和魚類不喜歡高濃度的鹼度，
如果要飼養這些品種的話，
最好的方法就是透過逆滲透來調降鹼度。
魚類對鹼度的變化非常敏感，
所以任何的改變都要花一段時間緩慢進行。

添加強酸也可以降低鹼度，
例如鹽酸能在水中添加氫離子。
我聽過有些人在水族缸中添加強酸來降低鹼度，
不過如果水族缸內有活體的話，
我高度建議別這麼做。

在水族缸內添加二氧化碳絲毫不會影響到鹼度（或 KH 測試工具）。
因為二氧化碳在水中會形成等量的氫離子和碳酸氫根離子，
所以抵銷了彼此的作用。


附註：在 100 公升水中添加 3.0 公克的碳酸氫鈉（NaHCO3）能夠提升鹼度 1 dKH；
在 100 公升水中添加 3.6 公克的碳酸氫鉀（KHCO3）能夠提升鹼度 1 dKH。

在 100 公升水中添加 3.1 公克的硫酸鈣（CaSO4.2H2O）能夠提升總硬度 1 dGH；
在 100 公升水中添加 4.4 公克的硫酸鎂（MgSO4.7H2O）能夠提升總硬度 1 dGH。