KHとは炭酸水素イオン（アルカリ性を示す）の量を指す
炭酸水素イオンはカルシウムやマグネシウムと結合する（厳密には硫化物イオンやナトリウムイオンとも結合する）

KHの測定とは炭酸水素イオン（HCO3-）に酸（H+）を加えて、炭酸水素イオンが無くなった時に色が変わることで、炭酸水素イオンの量（KH）を測っている。ちなみにこの反応では最終的に水（H2O）と二酸化炭素（CO2）が発生し、中性となる。


疑問：中性の水に炭酸カルシウム（サンゴ）は溶けない。しかし、中性の水にサンゴを入れるとアルカリ性になる。なぜ？

炭酸カルシウムが溶けてないにも関わらず、アルカリ性を示すのはカルシウムと結びついている炭酸水素イオンがアルカリ性だから？

ちなみに炭酸カルシウムを酢酸に溶かす（中和）と酢酸カルシウムが生成されて、二酸化炭素が逃げていく（貝殻に酢をかけると泡が出て溶ける→溶けるというのは酢酸カルシウムは炭酸カルシウムと違って水に溶解するから）

で、その反応は中和だから最終的に残った液体は中性であるはず
中性にも関わらず、カルシウムが溶けている。なぜならば水酸化物イオンOH-（アルカリ）が水素イオンH＋によって中和されたため。

では、そのときの炭酸水素イオン濃度（KH）はどうだ？

中和させたため、炭酸水素イオンは存在しないはず
実際はどうだ？結果はKHは０
KHは０
KHとは硬度であり、硬度とはカルシウムとマグネシウムの含有量である
酢酸カルシウムとして存在しているにも関わらず、KHとしては反映されない。

一般的に、KHとPHを下げるには硝酸が使われる。
硝酸を入れるとｐHが下がる。ｐHが下がると中和によってKHが下がる。
しかし、中和されて硝酸の酸H+が失われたため、ｐHが再び戻る（緩衝作用）
KHが０まで下がると中和できる炭酸水素イオンが無いということだから、その時点から
ｐHは下降の一途をたどる。

最終的にKH０で低ｐHの水が出来上がる。

疑問：その水溶液にカルシウムやマグネシウムは含まれるのか？

通常ならば、KH０、低ｐHであるならば、カルシウムやマグネシウムはほとんど含有していないと判断するのが普通だろう。
しかし、サンゴに酢をかけて中和させた時、酢酸カルシウム（酢酸マグネシウムも）と水と二酸化炭素が精製される

つまり、KHが低くても、ｐHが低くてもカルシウムは存在し得る。

生き物にとって良い水とはカルシウムが腐食酸などによりとけたものだ。そして結果的に低KH、低ｐHになったもの。

つまり、エビ用のソイルの正体はソイルにカルシウムやマグネシウムを添加したものである。
↓
今までの疑問：
カルシウムが入っているのになぜ低ｐｈ、低KHなのか？
答え：
ソイルに含まれる腐食酸（天然有機酸）によって中和されているから（厳密には、使用中徐々に中和される→ともに液体ではないため。カルシウムなどは中和されつつ水槽内に放たれる）

今までの疑問：
ソイルを使うとなぜKHが低くなる？
答え：
腐食酸によって中和され、炭酸水素イオンが下がるため


推測：腐食酸の量をカルシウムより少し多くすれば、ｐH6.5に調整できる

ｐHが低くなりすぎるソイルがあるが、それはカルシウムの含有量が少ないからである

実験：
木酢液（天然有機酸。酢酸とは有機酸である）にサンゴを溶かし酢酸カルシウムと酢酸マグネシウムを抽出する。これによって得た水溶液（中和完了）は中性で、KH０。生物に利用されやすいカルシウムやマグネシウムを豊富に含み、なおかつ木酢液由来の微量元素（ミネラル）も含まれる。つまりエビ用ソイルと同じ効果のある液体が作成できる


面白い話を聞いたことがある。
海水でハードコーラルを飼育しているとカルシウムが無くなる、と。
サンゴを敷いているにも関わらず、カルシウムが無くなる。
なぜ？

サンゴに含まれる炭酸カルシウムは中性～アルカリ性では解けないから

では、なぜカルシウムやマグネシウムが無くなったにも関わらず、アルカリ性で高KHなのか？
エビ用ソイルのちょうど逆だ。
「カルシウムとマグネシウムが無くなった」というのがそもそも語弊である。
水溶性のカルシウムとマグネシウムが無くなったのだ。
中性～アルカリ性の水に溶けない炭酸カルシウムと炭酸マグネシウムはサンゴ中に依然として含まれる。
であるから、カルシウムやマグネシウムと結びついている炭酸水素イオンによってKHは上がるし、ｐHも上がる。決してカルシウムやマグネシウムによって上がっているのではない。

結論１：
ｐHやKHが低いからといって、カルシウムやマグネシウムの含有量が少ないというわけではない

結論２：
ｐHやKHが高いからといって、カルシウムやマグネシウムの含有量が多いというわけではない。

結論３：カルシウムとマグネシウムが高い濃度だという理由で水草の生長を阻害するというのは間違いである（不確定）。実はソイルにはカルシウムやマグネシウムが豊富に含まれる（ソイルの場合はソイル自体の吸着能力によりGHが上がり過ぎない）。
硬水に二酸化炭素を添加すると炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムと結合して、炭酸水素カルシウムや炭酸水素マグネシウムとなり、二酸化炭素として存在できなくなる→二酸化炭素不足に陥る。よって、硬水では水草がうまく育たない。
二酸化炭素は炭酸水素イオンHCO3-となり光合成に利用されにくくなる。

カルシウムとマグネシウムが水草の生長を阻害しているわけではない
植物や動物にとって、カルシウムとマグネシウムは必要不可欠（量が多すぎると問題か？？）

結論４（最重要）：中性やアルカリ性の水にサンゴを入れた時、KHとｐHの上昇に対してのカルシウムやマグネシウムの供給は少ない。
つまり、エビやグッピーなどカルシウムやマグネシウムを必要とする水にサンゴを入れても効率よく溶解しない。酸を加える必要がある(通常、水槽内には硝酸や燐酸などの酸が存在するので、徐々に溶けることになる）

結論５（最重要）：エビ用ソイルはすごい。低KH、低ｐHなのに高ミネラル（高GH）
　　　　→有機酸（腐食酸など）にカルシウムやマグネシウムなどのミネラルを加えれば、用意に高ミネラル水溶液（低ｐH、低KH、高GH）を生成することが可能である
※GHとはイオン化した、つまり水に溶解したカルシウムとマグネシウムの総量

ただし、高GHといっても、ソイルの場合はソイル自体の吸着能力（イオン交換作用）によりGHは下がる傾向にあり、上がりすぎることは稀。

12/24　加筆