DIY海水缸KH测试仪系列【二】KH测试试剂和设备的优缺点分析

厦海吧

上一期分析了KH的几种常见试剂和设备的测定原理，以及实际使用中的试剂以及设备的使用，那么我就聊聊我自己对于各种设备的测定方式方法的看法，未必是绝对正确的，欢迎大家一起参与谈论。我只代表我自己的看法不做任何的引导和建议。
一、莎利法
个人认为是最合理的KH滴定的测试法，它结合了比色法和滴定法的动态滴定，在试剂使用过程中通过指示剂标定酸碱度状态，通过动态滴定法测定酸碱中和平衡反应，当指示剂出现跃变时，正好是酸碱度中和反应的临界点，此时，滴定的酸液正好把水样中的碱度消耗光，达到酸碱平衡的点，再使用计算对照表来从得出水样的KH值，是动静结合的合理的KH测定方法，精度很高！在试剂保质期内无变质，使用者操作严格无误的情况下，误差在正负0.3DKH以内，可以说是金标准也不为过；
优点：精确误差小，测试成本低
缺点：操作麻烦，对颜色不敏感人群不友好，不够直观（通过对照表对照得出结果）
二、哈纳蛋机
通过一次性加入1毫升固定量的含有指示剂的酸液，一次性把水样中的碱度和酸中和反应，待指示剂的颜色变化稳定后，对比加入试剂前后的色差，利用液体浓度和吸光度成正比的朗伯比尔定律,试剂显色反应对应各浓度的曲线对照计算推导出KH浓度；
优点是：使用便捷，读数直观无需换算对照查表
缺点是：成本高，单次测试成本1-1.2元之间，误差范围1DKH左右，个人认为海缸对于这个误差范围可接受

朗格比尔定律

三：KHG
动态电导率滴定法，PH探头负责实时刷新检测PH值变化，蠕动泵负责滴定酸液，当水样的PH值出现跃变，机器判断为酸碱中和反应的平衡点，此时，水样的碱度刚好被滴定进去的酸液消耗完，在已知水样容量和算的浓度以及体积的前提下，通过化学计算公式计算出水中的总碱度；精度取决于PH探头的准确、酸液的浓度，酸液浓度越低精度越高，低浓度酸液正在同样的碱度水样单次检测的时长会被拉长；
优点：无需动手，可定时、手动监测检测，增加一个蠕动泵和配置好的KH补充液还可以按设定水体大小自动补充到设定的KH值
缺点：依赖于PH探头的精度，最好每1-2月校准一次，PH探头一旦误差，测试结果必然偏差大


几种KH设备和试剂的原理分析、优缺点都做了粗略的说明

经过对比后我决定采用动态电导率滴定法设计一台全自动KH动态平衡仪--KH balance，减少手动测试和添加的繁琐操作

BOM
物料名称              数量                 功能
主控ESP32开发板            1                    主控
12v2A电源                1
12v转5v电源转换模块         1                        
主板供电、蠕动泵供电PH探头    1                    实时动态监测 PH值变化      
浮球水位开关             1                    检测池水位控制
卡默尔蠕动泵            3/4                   清洗检测池、抽取水样、输入酸液/自动补充需要四个
12V直流风扇4010           1                    检测池清洗、酸液混合搅拌                                   
磁力搅拌端子             1                  
对射射频电子计数器         1                    酸液计数
时钟模块DS3231            1                     定时
0.96寸OLED显示屏          1                     人机交互
贴片开关               4                     人机交互
稀盐酸0.1mol/0.2mol        500ml                   酸液
KH补充液               500ml                  KH平衡补充
硅胶管                3-5m

外壳：
3D打印

peapeak

沙发 等初代机测试

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厦海吧

peapeak 发表于 2026-7-31 15:05
沙发 等初代机测试

考虑过KHA的二氧化碳曝气法，因为室内室外空气中的二氧化碳浓度差异比较大，稳定性有待商榷，最终还是选择KHG的架构，三位数的成本我觉得能接受