無料pH KH CO2計算機 - 溶存CO2測定 | 水槽計算機

水槽のpHとKH測定値から実際の溶存CO2濃度を計算。CO2添加が水草水槽に最適な15〜30 ppmの範囲内かを確認しましょう。

pH/KH/CO2の3者は炭酸平衡で密接に連動しており、KH(炭酸塩硬度)が一定ならpH降下幅から溶存CO2濃度を推定できます。本計算機は実測pH(電子計または試薬)とKH(滴定キット)を入力すると、現在の溶存CO2を算出し、安全範囲(15-25 ppm)・注意(25-30 ppm)・危険(30 ppm超)を判定します。ドロップチェッカーは反応に1-2時間遅延がありますが、pH/KHからの計算は即時判定が可能で、CO2添加量の微調整に最適です。日本の水道水はKH 2-5°dH程度が多く、KHが低い水槽ではCO2添加でpHが急変しやすい点に注意します。 国内アクアリストの間でpH・KH・CO2の関係は「炭酸平衡式」「pH降下表」として周知されていますが、計算機による即時判定は手計算より便利で精度も安定します。 またpH/KH/CO2の3者関係は炭酸平衡(H2CO3 ↔ HCO3- + H+)に基づく科学的に確立された関係式で、KH(炭酸塩硬度)とpHを測定すれば溶存CO2濃度が一意に計算できます。水草水槽の目標CO2濃度は15〜30ppm、それ以下は水草成長が遅く、それ以上は魚にストレスとなるため、本計算機での検証は適正CO2添加量決定の必須ステップです。

仕組み

ヘンダーソン・ハッセルバルヒ式に基づく溶存CO2推算式 CO2(ppm) = 3 × KH × 10^(7-pH) を採用します。例えばpH 6.8・KH 4°dHでは約30ppmと算出され、安全範囲上限です。pHが7.2以上では添加量不足、6.5以下では危険(急変ショック)レベルとして警告します。KHが極端に低い(2°dH未満)とpHが乱高下しやすいため、貝殻・サンゴ砂少量添加や重曹微量投与でKHを3-5°dHに維持するよう推奨します。海水水槽は炭酸塩バッファ系が異なるため本計算機の対象外(リーフ専用KH/Ca/Mg計算機を別途参照)。 結果は溶存CO2(ppm)・安全判定(緑・黄・赤)・KH変動時の予想pH変化を同時表示し、添加量の根拠ある微調整を支援します。 またpH/KH測定の精度が結果に直結するため、pHはデジタルメーター(校正必須)、KHは滴下式テストキット(信頼できる定番ブランドの試薬)で慎重に測定してください。試験紙は精度が低いため非推奨です。水道水のKHは関東で2〜3、関西で4〜6が標準で、ソイル使用水槽はKHが0〜1まで下がることがあるため、計算前の実測が必須です。

使用シーン

  • 60cm規格水草水槽でCO2添加開始2時間後のpH=6.6・KH=4°dH測定値から実際の溶存CO2を求め、添加BPSが過剰でないかチェックする。
  • ディスカス水槽で目標pH 6.0・KH 1°dHを維持する際、CO2無添加でも pH=KH関係が成立しているか確認する(炭酸以外のpH降下要因がないか診断)。
  • 新規水草水槽でCO2添加開始翌日にエビが弱る場合、pH・KHから実際CO2濃度を算出し、30ppm超(危険レベル)を超えていないか緊急確認する。
  • 夜間CO2供給停止後の翌朝のpH測定値から、夜間消費による溶存CO2残量と必要なエアレーション強度を判断する。
  • クリプトコリネ・アヌビアスなど低-中CO2好む種主体水槽で、過剰添加を避けつつ最低限の溶存CO2を維持する微調整計算。
  • 60cm水草水槽(57L)でpH=6.5・KH=3を実測した結果、CO2濃度27ppmと計算され、目標範囲内であることを確認しBPS設定を維持する判断を行う。
  • 90cm水草水槽(160L)でpH=6.0・KH=2を実測した結果、CO2濃度43ppmと過剰判定が出たため、BPS設定を1段階下げる対応を計画する。

pH/KH → CO2計算機の使い方

テストキットで水槽のpHとKH（炭酸塩硬度、°dKH）を測定し、入力してください。CO2 = 3.51 × KH × 10^(7−pH)の公式を使って実際の溶存CO2濃度をppmで表示します。

安全範囲は15〜30 ppmです。15 ppm未満では水草の成長が遅くなる可能性があり、30 ppm超では魚が酸素ストレスのサインを示す場合があります。

注意：この公式はpHに炭酸のみが影響すると仮定しています。ピートや流木などの酸性バッファーを使用する場合は結果が若干異なる場合があります。

よくある質問

pH/KH/CO2の関係を簡単に説明してください

水中のCO2は炭酸となり水素イオンを放出してpHを下げます。KH(炭酸塩硬度)が一定なら、CO2が増えるほどpHは規則的に低下するため、KHが既知ならpH測定値からCO2濃度を逆算できます。本計算機はこの関係式(CO2 ≈ 3 × KH × 10^(7-pH))を使ってドロップチェッカーより速く濃度を算出します。

ドロップチェッカーと計算式どちらが正確ですか？

ドロップチェッカーは4 dKH基準液とブロムチモールブルー指示薬を使い視覚的に確認できますが、応答に1-2時間の遅延があります。pH/KH計算は瞬時に判定可能で添加量の微調整に向いていますが、KH測定値の精度が±0.5 dKH程度あるため、両者を併用して相互チェックするのが推奨です。電子pHメーターは校正が必須です。

計算結果はどこまで信頼できますか？

本計算機の式は純粋な炭酸平衡を仮定しており、水中に他のpH降下要因(腐植酸・タンニン・ピートモス・流木)がある場合は実際のCO2より過大評価する可能性があります。新規水槽・無装飾水槽では精度が高く、流木・ピートモス入り水槽では±20-30%の誤差を見込んでください。最終確認はドロップチェッカーが安全です。

KHが低すぎる場合の対処は？

KHが2 dKH未満ではCO2添加でpHが急変しやすく、魚・エビへのショックリスクが高まります。重曹(NaHCO3)を10Lあたり1gずつ少量添加してKHを3-5 dKHまで上げる、サンゴ砂をろ過槽に少量入れる、貝殻を底床に混ぜるなどの方法があります。逆にKHが10超では水草の成長が鈍化するため、RO水で希釈してKHを6-8 dKHに下げます。

夜間のCO2供給はどうしますか？

原則として夜間(消灯時)はCO2供給を停止します。光合成しない夜間にCO2を供給し続けると、魚の呼吸由来CO2と合わさり、明け方に致死的濃度に達する可能性があります。電磁弁とタイマー(または照明と連動)で点灯30分前ON・消灯時OFFのスケジュールが標準です。エアレーションを夜間のみ強化する併用運用も効果的です。