KH выше GH: разбор феномена и почему это возможно

17 декабря17 дек

2 мин

Тесты показывают: карбонатная жёсткость (KH) превышает общую (GH). Вопрос возникает сам собой — как часть может быть больше целого? Это противоречит классической формуле GH = KH + некарбонатная жёсткость. Но в реальной гидрохимии такое возможно и встречается регулярно. Разборем по химическим механизмам. ### Что именно измеряют GH и KH GH (общая жёсткость) — концентрация двухвалентных катионов, преимущественно Ca²⁺ и Mg²⁺. Тесты используют комплексонометрию с индикатором. Натрий Na⁺ и калий K⁺ не учитываются. KH (карбонатная жёсткость) — общая кислотная буферная ёмкость до pH ≈4,3. Тест титрует кислотой все анионы, нейтрализующие H⁺: преимущественно HCO₃⁻ и CO₃²⁻, независимо от катиона. Результат выражают в эквивалентах CaCO₃, но химически KH фиксирует все бикарбонаты и карбонаты, включая NaHCO₃ и KHCO₃. ### Почему KH может превышать GH: химический механизм Классическая временная жёсткость образуется гидрокарбонатами Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂. Здесь каждый HCO₃⁻ связан с Ca²⁺/Mg²⁺, п

Разборем по химическим механизмам.

### Что именно измеряют GH и KH

GH (общая жёсткость) — концентрация двухвалентных катионов, преимущественно Ca²⁺ и Mg²⁺. Тесты используют комплексонометрию с индикатором. Натрий Na⁺ и калий K⁺ не учитываются.

KH (карбонатная жёсткость) — общая кислотная буферная ёмкость до pH ≈4,3. Тест титрует кислотой все анионы, нейтрализующие H⁺: преимущественно HCO₃⁻ и CO₃²⁻, независимо от катиона.

Результат выражают в эквивалентах CaCO₃, но химически KH фиксирует все бикарбонаты и карбонаты, включая NaHCO₃ и KHCO₃.

### Почему KH может превышать GH: химический механизм

Классическая временная жёсткость образуется гидрокарбонатами Ca(HCO₃)₂ и Mg(HCO₃)₂. Здесь каждый HCO₃⁻ связан с Ca²⁺/Mg²⁺, поэтому KH ≤ GH.

Однако в воде присутствуют бикарбонаты щелочных металлов — NaHCO₃ и KHCO₃. Они:

- Полностью учитываются в тесте KH.

- Не повышают GH, поскольку Na⁺ и K⁺ не реагируют с индикатором GH.

Дополнительный буфер без вклада в GH приводит к KH > GH.

Примеры:

- Озёра Малави и Танганьика: KH 10–18°, GH 4–7° за счёт высокого содержания натрия и калия в бикарбонатной форме.

- Скважины и реки с натриевыми породами.

### Распространённые заблуждения

Заблуждение: 'KH — только карбонаты Ca и Mg, поэтому KH всегда ≤ GH'.

Реальность: термин 'карбонатная жёсткость' исторический (Karbonathärte). Современная гидрохимия использует понятие alkalinity — общая буферная ёмкость по карбонат/бикарбонат. Аквариумные тесты измеряют именно alkalinity.

Заблуждение: 'KH > GH — брак теста'.

Реальность: тесты работают по стандартам титрования alkalinity до pH 4,3.

Заблуждение: 'Временная жёсткость полностью удаляется кипячением'.

Реальность: кипячение осаждает только CaCO₃ и MgCO₃. Бикарбонаты натрия/калия остаются растворимыми.

### Практические последствия для аквариума

Высокий KH без соответствующего GH:

- Стабилизирует pH мощным буфером.

- Не образует осадок накипи.

- Соответствует условиям африканских рифтовых озёр.

- Для травников: KH 3–8° оптимально для доступности CO₂ и микроэлементов. Но также есть тенденция держать KH 0 (ищи в статьях).

Понизить такой KH возможно только разбавлением осмосом с последующей ремнерализацией.

### Вывод

KH > GH возникает при наличии бикарбонатов натрия/калия. Тесты KH измеряют общую буферную ёмкость (alkalinity), GH — только Ca²⁺ и Mg²⁺. Неравенство KH ≤ GH верно лишь для вод, где все бикарбонаты связаны с кальцием и магнием.

#министатья #обучающий_материал

— — —

🐠 AquaInspiration - Ваш гид в мире аквариумистики! 🐠

🌐 Сайт 📖 Я.Дзен 🤖 Помошник по аквариумистике