JPH09205914A - 炭酸ガス添加剤 - Google Patents

炭酸ガス添加剤

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JPH09205914A
JPH09205914A JP8020879A JP2087996A JPH09205914A JP H09205914 A JPH09205914 A JP H09205914A JP 8020879 A JP8020879 A JP 8020879A JP 2087996 A JP2087996 A JP 2087996A JP H09205914 A JPH09205914 A JP H09205914A
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Koichiro Murasawa
浩一郎 村澤
Jun Kawamoto
順 川本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Cultivation Of Seaweed (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 観賞用水草に必要な炭酸ガスを供給する炭酸
ガス添加剤を提供することを目的とする。 【解決手段】 担体に固定化された炭酸塩と、担体に固
定化されたリン酸塩からなる炭酸ガス添加剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に観賞用水草を
栽培する水槽に植物が光合成に利用する炭酸ガスを供給
するための炭酸ガス添加剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水槽に炭酸ガスを添加する方法と
しては高圧炭酸ガスボンベから管、チューブ等によって
水槽内に直接炭酸ガスを内に導入するという機器が広く
使われていた(1991年4月10日初版発行、ハロウ
出版社「水草の育て方」第56頁)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術による
炭酸ガス添加方法では、高圧ボンベや減圧機器等を使用
するため、イニシャルコストが高価であるばかりではな
く、高圧ボンベの設置環境等の問題から一般家庭で使用
するには安全性に問題があった。
【0004】本発明はこれら従来の課題を解決するもの
であり、高圧機器類を一切使用せず水槽内に添加するだ
けで手軽に且つ安全に観賞用水草に必要な炭酸ガスを供
給できる炭酸ガス添加剤を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の炭酸ガス添加剤は、担体に固定化された炭
酸塩と、担体に固定化されたリン酸塩を有するものであ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】上記構成により、本発明の水槽用
炭酸ガス添加剤の実施の形態を以下順を追って説明す
る。
【0007】一般的に炭酸ガスが水と接すると(化─
1)に従い水に溶解する。
【0008】
【化1】
【0009】ここで、CO2 は水に溶解した炭酸ガスで
あり、植物が積極的に光合成に利用できる。そして、
(化─2)は炭酸水素イオンであり、一部の植物は光合
成に利用できるがその利用効率は極めて低い。また、
(化─3)は炭酸イオンであり、通常植物は光合成に利
用できない。
【0010】
【化2】
【0011】
【化3】
【0012】すなわち、植物の光合成促進のためには炭
酸ガス(CO2 )の比率をいかに高めるかが重要な要件
である。
【0013】(化1)は平衡反応であり、水が酸性側で
左へ、中性からアルカリ性側で右へ移動する。
【0014】本発明の炭酸ガス添加剤は、まず担体に固
定化された炭酸塩が水中に徐々に溶け出し、(化2)で
表される炭酸水素イオンの形で水に溶解する。
【0015】つぎに、担体に固定化されたリン酸塩が水
中に徐々に溶け出し、PH値を水草の育成に最適な6〜
7(弱酸性)に変化させるとともにリン酸塩が持つ緩衝
作用によりPH値を弱酸性に維持する。
【0016】以上の作用により(化2)で表される炭酸
水素イオンの形で水に添加された炭酸源はリン酸塩が作
り出すPHを弱酸性に変化させる作用により(化1)の
反応が左側へ移行することで、炭酸ガス(CO2 )に変
化し、植物の光合成に利用可能な形になる。
【0017】本発明で用いる炭酸塩とは、水に溶解し
(化2)または(化3)で表されるイオンを形成するも
のであり、これら炭酸塩としては炭酸水素ナトリウム、
炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム等があげられるが、水
溶性が高く溶解後のPHが弱アルカリ性である炭酸水素
ナトリウムが好ましい。
【0018】本発明で用いるリン酸塩とは、水に溶解し
リン酸イオン群を形成する化合物の総称であり、代表的
なものにリン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リ
ン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリ
ン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、ウルトラポリ
リン酸ナトリウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウ
ム、リン酸三カリウム、ピロリン酸四カリウム、トリポ
リリン酸カリウム、メタリン酸カリウム、リン酸カルシ
ウム、リン酸アンモニウム等があげられるが、水溶性が
高く溶解後のPHが弱酸性であり、かつ緩衝作用により
PH値を維持するリン酸二ナトリウムとリン酸一カリウ
ムの組合せが好ましい。
【0019】本発明で用いる担体とは炭酸塩、リン酸塩
を安定に吸着固定化できるものであり、担体に固定化す
ることで炭酸塩、リン酸塩の徐放性を確保し急激な水質
変化を防ぐものである。
【0020】代表的な担体としては活性炭、アルミナ多
孔質体、アルミナーシリカ系多孔質体、ガラス系多孔質
体、シリカゲル、セルロース系多孔質体、合成繊維集合
体等があげられる。
【0021】これら担体のうちリン酸塩を固定化する担
体としてはセルロース系多孔質体、合成繊維集合体が好
ましく、固定化量が大きい点からセルロース系多孔質体
がより好ましい。
【0022】セルロース系多孔質体または合成繊維集合
体等の有機系担体を使用する理由は、アルミナ多孔質体
をはじめとする無機系担体はリン酸との結合力が非常に
強く、担体に固定化後水中でリン酸塩を放出しにくいこ
とによるためである。
【0023】炭酸塩を固定化する担体としては、アルミ
ナ多孔質体、アルミナーシリカ系多孔質体、ガラス系多
孔質体、シリカゲル等の無機系担体が水中での強度の点
から好ましく、過剰に溶出したリン酸イオンを効率よく
吸収し水の富栄養化を防止する点からアルミナ多孔質体
がより好ましい。
【0024】炭酸塩、リン酸塩を担体に固定化する方法
としては、炭酸塩、リン酸塩の所定濃度溶液中に担体を
添加した後乾燥することにより容易に実現できる。
【0025】
【実施例】以下本発明の具体例について説明する。な
お、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。
【0026】(実施例1)水2.0kgに炭酸水素ナト
リウム220gを溶解した炭酸水素ナトリウム溶液中に
細孔容積0.43g/cm3 の活性アルミナ多孔質体
(粒径2〜4mm)320gを約1時間浸せきさせた
後、45℃にて約48時間温風乾燥させ炭酸水素ナトリ
ウム担持アルミナ多孔質体を得た。
【0027】このようにして得られた炭酸水素ナトリウ
ム担持アルミナ多孔質体の粉末X線回析結果から、アル
ミナと炭酸水素ナトリウムの2種の明瞭な回析パターン
が得られ、炭酸水素ナトリウムが安定にアルミナに担持
されていることが確認された。
【0028】また、乾燥前後の重量変化から炭酸水素ナ
トリウムの担持量は10.6%であることが確認され
た。
【0029】つぎに水4.5kgにリン酸二ナトリウム
301.5g、リン酸一カリウム1350gを溶解した
リン酸二ナトリウムおよびリン酸一カリウム水溶液中に
細孔容積g/cm3 のセルロース系多孔質体400gを
約2時間浸せきさせた後、80℃にて12時間熱風乾燥
させリン酸二ナトリウムおよびリン酸一カリウム担持セ
ルロース系多孔質体を得た。
【0030】また、このようにして得られたリン酸二ナ
トリウムおよびリン酸一カリウム担持多孔質体の粉末X
線回析結果から、アルミナとリン酸二ナトリウムおよび
リン酸一カリウムの3種の明瞭な回析パターンが得ら
れ、リン酸二ナトリウムおよびリン酸一カリウムが安定
にアルミナに担持されていることが確認された。
【0031】また、乾燥前後の重量変化からリン酸二ナ
トリウムおよびリン酸一カリウム合計の担持量は55.
1%であることが確認された。
【0032】以上の操作により得られた炭酸水素ナトリ
ウム担持アルミナ多孔質体100gとリン酸二ナトリウ
ムおよびリン酸一カリウム担持セルロース系多孔質体3
0gを水量100リットルの水槽内に入れ溶存炭酸ガス
濃度の経時変化を測定した。
【0033】ここで、溶存炭酸ガス濃度の測定は鉱泉試
験法の遊離二酸化炭素の容量法による定量法によった。
【0034】また(比較例1)として従来技術に相当す
る高圧炭酸ガスボンベから直接水槽内に炭酸ガスを導入
したものも同一条件にて評価し溶存炭酸ガス濃度の経時
変化を測定した。
【0035】結果はすべて(表1)に示した。
【0036】
【表1】
【0037】この(表1)から明らかなように、本実施
例1の炭酸添加発生剤は水槽内に入れるだけの極めて手
軽な構成で従来技術の高圧ボンベを用いる場合とほぼ同
等の溶存炭酸ガス濃度が得られることがわかる。
【0038】(実施例2)本実施例は、炭酸水素ナトリ
ウム、リン酸二ナトリウムおよびリン酸一カリウムの濃
度は(実施例1)と同様であり、(実施例1)の担体を
用いない場合に相当するものである。
【0039】すなわち炭酸水素ナトリウム10.6g、
リン酸二ナトリウム3.7gとリン酸一カリウム16.
6gを直接水槽内に入れ(実施例1)と同様の条件によ
り溶存炭酸ガス濃度の経時変化を測定した。
【0040】また(比較例2)として従来技術に相当す
る高圧炭酸ガスボンベから直接水槽内に炭酸ガスを導入
したものも同一条件にて評価し溶存炭酸ガス濃度の経時
変化を測定した。
【0041】結果はすべて、(表2)に示した。
【0042】
【表2】
【0043】この(表2)から明らかなように本実施例
2の炭酸ガス添加発生剤は水槽内に入れるだけで20日
前後までは従来技術の高圧ボンベを用いる場合とほぼ同
等の溶存炭酸ガス濃度が得られるが、担体を用いていな
いため徐放性に乏しく初期の段階で炭酸塩およびリン酸
塩がすべて溶解するため、溶存炭酸ガス濃度を一定に保
つ寿命特性が劣ることがわかる。
【0044】なお、本実施例1、2に用いた炭酸塩とし
ては炭酸水素ナトリウムを、リン酸塩としてはリン酸二
ナトリウムとリン酸一カリウムを用いたが、炭酸塩およ
びリン酸塩の種類はこれに限定するものではない。
【0045】また、本実施例1、2に用いた炭酸水素ナ
トリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸一カリウムの使
用量と使用比率はこれに限定するものではなく、目的と
する炭酸ガス濃度、目的とするPH値、目的とする炭酸
ガス濃度の寿命特性に応じて任意になし得ることは言う
までもない。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明の炭酸ガス添加剤
は、担体に固定化された炭酸塩と、担体に固定化された
リン酸塩を有するもので、高圧機器類を一切使用せず水
槽内に添加するだけで手軽に、かつ安全に炭酸ガスを供
給することができるという優れた効果を奏するものであ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 担体に固定化された炭酸塩と、担体に固
    定化されたリン酸塩を有する炭酸ガス添加剤。
  2. 【請求項2】 炭酸塩を固定化する担体がアルミナ多孔
    質体、リン酸塩を固定化する担体がセルロース系多孔質
    体である請求項1記載の炭酸ガス添加剤。
  3. 【請求項3】 炭酸塩が炭酸水素ナトリウム、リン酸塩
    がリン酸二ナトリウムとリン酸一カリウムからなる請求
    項1記載の炭酸ガス添加剤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012096966A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Taki Chem Co Ltd 水中植物用肥料

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