水族館での塩分測定

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水族館での塩分測定

塩分濃度とは

塩分濃度とは、水に溶けているすべての塩分を測定することです。 海水は、ほとんどすべての既知の元素をさまざまな濃度で含む、複雑な化学溶液です。 海水は有機および無機化学物質、そしてさまざまな微量元素を含んでいます。 塩分濃度を定義するものには、他の元素よりも重要なものがあります。 主な元素として、塩化物、ナトリウム、硫酸塩、マグネシウム、カルシウム、カリウムが存在します。 塩化物は一般的に約19000ppm、ナトリウムは一般的に10500ppmで存在し、硫酸塩（約2700ppm）、マグネシウム（約1300ppm）、カルシウム（約420ppm）、カリウム（約400ppm）がそれに続く。

ナトリウムと塩化物以外のイオンの濃度が変化しても、この2つの元素が塩水の大部分を占めているため、一般に塩分濃度に影響はありません。 海水の自然塩分濃度は35ppt（parts per thousand）であることが多く、これは1kgの水に35gの溶存塩が含まれていることを意味します。 これは、比重が1.0264、導電率が53mS/cmであることに相当する。 サンゴ礁では、蒸発や淡水の流出などの理由で変動することがあります。 淡水は塩分をほとんど含んでおらず、一般的に塩分濃度は 0.5ppt です。 海水と淡水の中間の水は通常汽水域と定義され、塩分濃度はおよそ0.5pptから30pptです。

塩分の重要性

塩分は海水水槽において非常に重要で、海水作成時に最初に測定されるパラメータである場合が多いです。 水族館用に作られた市販のソルトミックスは、淡水（一般的には水道水や逆浸透膜で脱イオン処理した水）に添加されます。 アクアリストは水の塩分濃度を測定しながら、理想的な範囲になるように塩を加えていかなければならない。 これは、水槽を立ち上げるときや定期的に水換えをするときなど、塩水を作るときにいつでも行うことです。 また、水槽内の水が蒸発すると、塩類イオンが水中に残るため、塩分濃度が高くなります。 海水水槽の蒸発を補うために、頻繁に淡水を補給する必要があります。 海水水槽、特にリーフ水槽は極端な水質の変化は好ましくないので、塩分濃度を維持し、一日中大きく変動させないことが重要です。 塩分濃度は毎日検査されることが多く、特に塩水を作るとき、水換えをするとき、水槽に淡水を補給するときは、いつでも検査されます。

一般的なガイドラインとしては、塩分濃度を1.026（または35pptまたは53mS/cm）に維持するのがベストで、水槽の魚がどこから来たのか、自然の塩分濃度がどの程度なのかを見分けるために知っておくとよいでしょう。 アクアリストの間では、海水生物は塩分濃度が低い方がストレスが少ないと考えられており、魚だけの海水水槽を少し低めの塩分濃度で飼育することが一般的ですが、これは事実であるかどうかもしれません。 魚や無脊椎動物の中には、塩分濃度を低くしすぎて長期間飼育すると、腎不全で死んでしまう種も実際にいるかもしれません。 生物によっては、塩分濃度が高い紅海や、塩分濃度が低い汽水域の河口など、地理的な由来がある場合もあります。 塩分濃度を決める際には、水槽の生物が本来どのような場所から来たのかを知り、本来の生息地に最も近い環境を作るのがベストです。

水槽の塩分濃度はどのように測定するのですか？

水槽で塩分測定を行うには、いくつかの方法があります。 マリンアクアリストによく知られている方法としては、比重計、屈折計、導電率計などを使用する方法があります。 水槽で最も広く使われているのは浮秤で、特にスイングアーム式が多いようです。 しかし、これらは試料温度を補正できないこと、使用前に試料を水和させる必要があること、誤差が生じやすいことなどの問題がある。 また、海水用に設計された光学屈折計にも欠点があります。 校正液があっても、塩分濃度の測定は難しく、必ずしも読みやすいとは限りません。 光学屈折計は特定の温度範囲に校正されていることが多く、試料の温度がその範囲に当てはまらない場合、結果が歪んでしまうことがあります。

導電率は、水中に存在する溶解したイオン性固体の測定値です。 塩が水に溶けるとイオンとなり、電流を流すことができるため、導電率は塩分濃度を測定する手段としても使用され、メーターが感知してmSで測定します。 塩分濃度を測定する際には、水温が高いとイオンの移動度が高くなり、低いと移動度が遅くなるため、温度が重要になる。

デジタル屈折計（デジタル塩分計）は、海水水槽の塩分濃度を簡単に、素早く、正確に測定することができる装置です。 ハンナ・インストルメンツの海水分析用デジタル屈折計（HI96822）は、実用塩分単位、千分の一（ppt）または比重で測定できるため、海水水族館に最適な製品です。 塩分デジタル屈折計の他に、塩分テスターがあります。 テスターは、自然海水や人工海水をテストするためのシンプルで迅速な方法を提供します。 Hanna’s Marine Salinity Tester (HI98319) は、ポケットサイズの温度補償型テストソリューションで、塩分と温度の設定を表示するマルチレベルのLCDスクリーンを備えています。 防水テスターは、日々の検査からあなたを確実に保護し、屈折計とは異なり、光の干渉を受けることはありません。 このテスターは、千分の一（ppt）、実用塩分単位（PSU）、または比重（S.G.）として測定値を表示できます。

正確な塩分分析のために導電率の高いレベルをサポートできるECメーターも最高級品としています。 当社のエッジ（HI2003）は、4つのリングを持つ導電率プローブ技術により、海水のような非常に低い導電率から非常に高い導電率までの試料を測定することができる導電率/デジタル塩分計です。

What is Better for Salinity Measurements…Conductivity or Refractometry?

塩分濃度を測定するために導電率と屈折率を比較すると、科学界では導電率を支持する意見が多数を占めています。 これは、サンプルに非導電性物質が含まれているため、海水の屈折率に影響を与えることはあっても、実際の塩分濃度に影響を与えることはないためです。 例えば、人工海水に砂糖を加えると、塩分濃度が上昇しますが、海水中の塩分濃度は変化していないことが確認できます。 その試料の塩分濃度を当社の導電率計HI98319で測定すると、数値はほとんど変化していないことがわかります。 屈折率計では、溶存塩分以外の水の密度に影響を与える多くの物質があるため、数値が高くなることがよくあります。 例えば、塩に含まれる固化防止剤、有機廃棄物、糖類、非イオン性汚染物質、食べ残しの魚の餌などが屈折率計の値を上昇させることがありますが、HI98319のような導電率計ではそのようなことはあまり起こりません。 塩分濃度の測定に導電率を使用することの利点は、光の干渉がないことと、温度補正が直接試料で行われるため、プリズムの表面付近の周囲の雰囲気に影響されないことです

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