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产品评论：碱度测试剂的比拼（节选）
作者：Dana Riddle
1980年代中期，我买了一套监测鱼缸各种化学参数的水族实验室小型工具包。从欧洲进口的这套工具包里包含状态测试剂，其中一个用来测量碱度（碳酸盐硬度）。
图1 本文中测量的4种产品
从那时之后，在水族爱好者中，测量碱度就变得很普遍了。鱼友在选用碱度测试剂时有很多种选择。这些试剂的准确度如何？为了做出判断，我们需要知道些什么？为达到这个目的，我买了4个牌子的测试剂并进行了性能评估。
什么是碱度？它为什么重要？
碱度代表了水体对酸进行中和的能力，碱度是由碳酸盐、重碳酸盐、羟化物以及硼酸盐、硅酸盐、磷酸盐等物质导致的。我们最感兴趣的是水中的重碳酸盐成分，因为它不但抵御水体PH的变化，还是虫黄藻光合作用的主要无机碳源（CO2是另一来源）。在毒性较强的氨转变成毒性较小的硝酸盐时，碱度会被破坏（译注：氨转化为NO3的过程中，会消耗重碳酸根，详细过程可参考Holmes Farley先生的文章）。碳酸钙构成了珊瑚骨骼的主要部分。简单说来，碱度是需要监测和维护的最重要参数之一。
采样过程
通常来讲，最好是直接测量水体，但如果这样不可行的话，就使用这里说的水样采集过程。用来测量碱度的水样，应该用干净的塑料杯或玻璃杯收集，最好使用专门用作此事的新容器。完全装满采集瓶，并盖紧盖子以防止水样暴露在空气中。把水样冷却在4摄氏度，尽量在24小时之内完成测量（当然保留14天也是可以的）。在测量之前，把水样恢复到室温。
使用测试剂的技巧
如果没有使用仪器来判断滴定的PH终点，那么应该对着白色背景并在全光谱的日光灯下进行（在判断颜色变化点的时候避免使用高K数的灯泡）。判断滴定终点颜色时，也要避免使用颜色比较强和/或浑浊的水样（对海水而言通常不是问题，在某些领域可能是潜在错误的来源）。
在使用Salifert和Seachem测试时，不要把针管中未用完的滴定剂再倒回到原瓶里，这会引起污染的潜在可能。
测试约定
测量报告中的“总碱度”在下文中将简称为“碱度”。作为水的“圣经”，《测量水和废水的标准方法》推荐了测量碱度的一个程序——滴定法。碱度滴定法是这样一个程序：把强度已知的酸滴加到容量已知的水样中，达到预定的PH——滴定终点后停止。滴定终点的确认可以由校准过的PH仪和探头来判定，或者使用颜色指示剂（这时，PH的确定是通过颜色的改变，比如溴甲酚绿-甲基红钠盐约在PH=4时从绿色变为粉红色）。基于这些已知的要素就可以计算出碱度。合适的报告单位是“毫克当量/升”（虽然鱼友通常使用其它单位）。
我用1.6N的硫磺酸滴定100ml新采集的水样，直到PH约为4.2的滴定终点。根据水样容量和酸的强度，总碱度可以简单地确定出来：滴定器读数x 1。可以使用这些换算关系：
总碱度（碳酸钙mg/L）/ 50 = 毫克当量/L 毫克当量/L * 2.8 = KH（碳酸盐硬度）
针对每种试剂，至少进行4组测试，并与使用Hach试剂的多组测试进行对比。把结果进行平均。这种针对不同品牌的碱度测试设备和过程的观测，不具有绝对或统计的意义。它只是对不同品牌试剂给出的结果的比较报告。
图2 测试中使用的组合。100ml水样（现在是粉红色）等待用1.6N的硫磺酸来滴定，直到PH约为4.2
结果
Red Sea
从我的眼睛来看，结果是2.2meq/L，而用标准方法测得2.7meq/L，大约低了19%。我没有像其他试剂那样画出图表，因为判断滴定水样的颜色变化时，非常主观。
Salifert
Salifert的平均结果是3.39meq/L，标准方法的结果是3.05meq/L。
Seachem
测试剂报告的平均碱度是2.50meq/L，用Hach试剂和数字滴定仪测得2.78meq/L。
Tetra
Tetra测到的平均值是3.66meq/L，滴定/PH终点方法给出的平均值是2.78meq/L。
讨论
Salifert和Seachem测试剂在这个竞赛中表现比较好。它们的测量值与“真正”碱度值的误差都在11%以内。碱度是3.3meq/L而测量结果是3meq/L，这真的有关系吗？没有哪两种情形是绝对一样的，但是通常来说，这种容易操作的测量程序给出的结果，对大多数鱼友来说应当够用了。
Tetra试剂的测试效果不太好。我很难相信这种测试剂在工厂里得到了正确的处理。我倾向于认为这些试剂太旧了，失去了作用。
这就带出了一个要点——只有Salifert标明了试剂的有效期。虽然保存期限可能至少一年甚至更多，但是如果能了解到试剂是新的总会让人欣慰。标明有效期是Hach产品的标准做法，这在宠物工业界还没有听说过（除了Salifert外，我仿佛记得德国公司Dupla曾经——可能现在还这么做——在他们的试剂上标注有效期）。但Seachem已经在他们的网站上宣称他们将替换旧的试剂（可在其网站上了解细节）。
通常规则的是测试剂在开启6个月后应该被废弃。在试剂瓶上标注开启日期是一个好的实验室习惯。做好你的试剂实际使用计划——在以后6个月里你测试碱度的频度是怎样的？虽然大包装试剂看起来不错，但是试剂被保存起来等待使用的时间里，化学物质会发生变化或者被污染。
至少在这组测试中，RedSea试剂属于那类只能以非常模糊的范围来简单报告碱度的产品。不是说它就没有用处了——那些想检测FOT的缓冲能力的鱼友能找到它的价值。
这些测试剂中都没有材料安全数据表（MSDS），我在其网站上也没有发现。厂家让这些信息能被容易地得到，应该是好主意。
[ 本帖最后由 fat_cat 于 2007-8-29 12:06 编辑 ] | 
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发表于 2007-8-29 12:05:00
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