鈣反應器的工作原理

筆神

     在海洋觀賞生物的飼養過程中，水質中的鈣離子的含量尤為重要。隨著大多數無脊椎生物的生長發育對鈣質的吸收，水質中的鈣離子因此而慢慢缺乏，造成水質的硬度下降以及pH不穩定，也間接影響了無脊椎生物以後的成長。因此，我們需要隨時補充水質中的鈣離子的含量。直接使用鈣反應器無疑是一種很有效的方法。

    在水族市場出售的大多數品牌的鈣反應器頂端都有一個供水族箱中海水接入的進水口，但水流量很小，並且以流量控制閥門精確控制，水流量一般不會超過2-4L/h。鈣反應器內部則放置有大量的CaCO3，CaCO3在pH大於7.0的時候並不能直接溶解於水中，只有在水質呈酸性的時候才能夠溶解，因此在鈣反應器內部的頂端有一個水泵可以將注入內部的二氧化碳氣體充分與水混合，並輸送到鈣反應器的底部。二氧化碳溶解於水中轉換為碳酸，使水質pH下降呈微酸性。反應程式為：CO2+H2O→H2CO3（碳酸）

   注入鈣反應器內部的二氧化碳氣體的輸入量是需要根據嚴格控制的，二氧化碳氣體的輸入會導致鈣反應器中的海水的pH會下降到6.0-6.5左右，過量地輸入二氧化碳將直接導致水族箱中水質pH下降低於8.0！並且也要考慮水族箱容量的大小以及飼養生物的種類、數量和對鈣的需求量。

    水泵將與二氧化碳充分混合而水質pH下降的海水輸送到鈣反應器的底部，進入放置有CaCO3的層面，此時H2CO3與CaCO3產生作用反應形成為Ca（HCO3）2（重碳酸鈣），反應程式為：CaCO3+H2O+CO2→Ca（HCO3）2

    經此，含有大量重碳酸鈣的水經過鈣反應器的出水口排入水族箱中與水族箱中的海水混合使得水質中的重碳酸鈣含量上升，由於重碳酸鈣是易溶解於水的，於是可以被海洋生物充分吸收，並再次轉換為CaCO3形成其骨骼體的重要組成部分，而被分解的二氧化碳又被海藻體吸收並進行光合作用。