水道水のカルキ抜きを極める!~自家製コントラコロラインの作り方

 カルキ抜き(塩素中和剤)ではコントラコロラインという商品が有名。この中身はチオ硫酸ナトリウム(通称ハイポ)。個体のハイポよりずっと使いやすいが濃度がわからない。そこで水道水の塩素中和に必要な濃度を調べてみた。

 

コントラの中身とハイポの価格

 チオ硫酸ナトリウムにヨウ素(ヨードチンキ)を混ぜると、褐色音色が消えることが知られている。コントラコロライン(以後コントラと称する)にヨウ素を入れたら、同じように色が消えた。このことから、コントラの主成分はチオ硫酸ナトリウム(通称ハイポ)である。

 チオ硫酸ナトリウム(通称ハイポ)は写真の現像に使われていた薬剤。昔から水の塩素中和用にも売られていて、今も安く入手できる(1キロ千円未満)。塩素の中和に使う量はごく微量だから、1キロ買うとおそらく一生使いきれない。

 

カルキぬき ハイポ 写真はハイポの例。30g 80円程度で小売りされている。

 商品説明によると60リットルで5~6粒とあるが、これだとハイポの濃度が13ppm前後になって後述する実際に必要な量の10倍に相当する。水道に含まれる塩素は地域や季節によって違うといっても、かなり安全目の量。

 

 

 

ハイポの欠点

 ハイポを使うとコントラがタダ同然に作れるが、コントラに比べると使いにくい。次の欠点がある。

・使う量が少なすぎて量の調節がしずらい(粒の大きさもマチマチなのでカウントしずらい)
・すぐに溶けてくれない
・湿気で溶けて粒同士がくっついてしまう(たくさん買ったものが全部ダメに・・)

 

保管中に湿気を吸って固まってしったハイポの例

 写真は保管中に湿気を吸って固まってしまったハイポ。

 1980代はこのように密封度の低いプラスチックの丸ケースに入って売られていた。開封後半年くらいで底の方まで全部固まってしまい、使えなくなることが多かった。

 

 初心者にはやはり量の調整がしやすいコントラが良いのではないだろうか。コントラを初めてみたときは「便利なものが出来たな」と思った。

 

 コントラで問題に思えるのは価格だけ。元々タダ同然の中身にしては、値段が高すぎる。余分な添加物が入って高く売られているケースもある。

 

 

塩素中和に必要な量を調べる

 ハイポを水に溶かすだけでコントラと同じものが作れる。問題は、どのくらいの量を溶かすか。これは次のように計算できる。

必要なハイポの重量をx(g)とすると、

x = Q ・ α・ c

 ここで、Q:作る中和液の容積(L) α:希釈倍率 c:塩素の中和に必要なハイポの重量(g/L)。

 Qは保存する容器の容量で決める。例えばコントラの容器(500ml)と同じ容器を使うなら、0.5。

 希釈倍率はコントラに合わせるとすると、5000 (10Lに対して2ml)。

 c は水道水の残留塩素濃度を1mg/Lとすると、必要なハイポの量は塩素の1.19倍[1]だから 1.19×10-3 g/L である(残留塩素濃度は地域によって異なるが、いろんな資料を見ると1mg/Lが多いようだ)。

 この条件で計算すると、x=0.5×5000×1.19×10-3 =2.98g つまり500mlの水に2.98gのハイポを溶かせよい。

 ところで2.98gはハイポ何粒に相当するのだろう。

 xをハイポ結晶の平均重量mで割れば、入れるべきハイポの個数Nが求まる。mは市販の商品(GX-30 最初の写真)に入っている結晶粒を精密に測定したところ、0.137g~0.185gの範囲でばらつきがあり、平均は0.138g。すると

 2.98 / 0.138=22粒(切り上げ)

となる。つまり、500mlの水に22個程度のハイポの結晶を溶かせば完成だ。

DPD試薬を使って塩素濃度を調べた様子 このようにして作った中和液を用いて、実際に中和実験した結果が写真。左が水道水、右がこれを中和したものである。塩素の検出には、DPD試薬を使っており、塩素に反応するとピンク色に着色する。

 

 

まとめ~自家製コントラコロラインの作り方

 

 500mlの水に、ハイポを22粒溶かす。これを10Lに対し2mlの割合で使う。

 

 液が無色透明で計量しにくい場合、コントラと同じようにメチレンブルーで僅かに着色しておくと使いやすい。メチレンブルーは藻類や雑菌の繁殖を抑制するので、自作溶液が長持ちするメリットが追加される。

 ペットボトルのキャップがほぼ5mlなので、キャップ1杯で25L中和可能 。60cm水槽(50L)ではキャップ2杯で良いことになる。

 ハイポを溶かす水は水道水がそのまま使える。水道水には若干の塩素が含まれているが、投入するハイポの量が圧倒的に多いので無視できる。

 

自家製コントラの保管について

 自家製コントラは塩素を含まないため変質しやすい。透明なペットボトルに入れておくと藻類が繁殖することが多い(中和に使うだけなら問題ない)。

 コントラと同じように、不透明な容器に入れてメチレンブルーで着色しておくと長く品質を保てる。ペットボトルに入れて冷蔵庫に保管しておくのが最も簡単。

 

本当に必要な量は?

 水道水に含まれる塩素濃度は、季節や地域により変わり上記レシピで完全に中和できない場合があるようだ。私のところでは春先になってから完全中和できなくなった。

 実際の水槽では、水道水を中和せずに入れても問題ないことが経験的に知られている。これは安定した水槽の中には多くの有機物があり、これが塩素と反応して害の少ない物質に変わるため。

 塩素の完全中和が問題になるのは、水道水を新品の水槽やバケツに入れた場合。既に立ち上がった水槽に対しては完全中和にこだわる必要はなく、上記レシピの分量で十分とみられる。

 水道水を水槽に入れる場合は、塩素のことより温度が急激に変わらないようにすることの方が重要だ。

 

 

余ったハイポの保管方法

 余ったハイポを密封せずに放置しておくと湿気を吸って全部ダメになる。小分けして密封保存しておくことをお勧めする。0.1㎜以上の厚いポリ袋に入れて空気を抜き、シーラーでシールするのが最も簡単だ。

 ポリ袋は水分を僅かに透過する。数年保存したい場合は金属か、ガラスの瓶にいれて密栓する必要がある[2]

 

 

<参考購入先>
ハイポ 沢山買った場合は小分け密封保存してください
DPD試薬 使いやすい液状の商品もあります

<関連記事>
2.防湿庫でレンズを保管するとバルサム切れする?~防湿庫の選び方

<参考文献>
1.処理対象物1(kg)に対するチオ硫酸ソーダの必要理論量(kg)大東化学株式会社

(2017/1/15 更新)
水道水1ppmの中和に必要なハイポの量を文献を参考に修正しました。