关于Diy二氧化碳（明矾和小苏打）之我见
看了很多前辈的DIY制作经验，做为一个新人，我有一些个人见解想和大家分享．
在讲之前，我想罗嗦几句关于钢瓶的事儿．
一讲到二氧化碳DIY，我想草友80％的马上回复为什么不用钢瓶？DIY是新手才用的，DIY成本又高又麻烦，最终都会用钢瓶，你就干脆一步到位，直接钢瓶就行啦，听我的没错！然后就是各种钢瓶的教学．
做为一个出门能打工，在家能煮菜的男人，天天和煤气罐打交道，钢瓶好不好用，安全不安全，危险不危险，根本无需多说．
那么，二氧化碳钢瓶有什么优缺点？
对，没错，是安全性得到了普通的认同
观点一：钢瓶非常安全．Diy的各种塑料瓶容易爆炸．我想对这个安全的定义，需要重新考虑一下（再次声明，本人是一个出门能打工，在家能煮菜的好男人）．
如果以贮藏二氧化碳瓶子的材料结构上来讲，钢瓶完虐DIY的各种塑料瓶．也就是说塑料瓶的抗压性太弱，出现爆炸的概率比钢瓶大多了．
如果以贮藏二氧化碳瓶子爆炸威力来讲，Diy的各种塑料瓶完虐钢瓶．为了更直观的感受煤气罐爆炸，哦不，是二氧化碳钢瓶炸起来的威力，请看如下报道：
1999年5月13日上午10时许，徐州铸造总厂收到本市金陵气体供应站送来的15只二氧化碳气瓶，该批气瓶由江苏泰兴二氧化碳充装站充装。直接卸存在其露天仓库内。下午13点20分，其中一只气瓶发生爆炸，瞬间产生的冲击波将15只气瓶全部推到，其中一只气瓶向南飞出52m，砸在机修车间的大门上，旋转进人车间，冲坏地坪，打翻工作台，翻落在墙根下。一只气瓶向西约15°角飞出43m，撞击在西墙上落地。一只气瓶被气浪冲倒后，向西南方向飞出15m，翻越1．2m矮墙落地。还有一只气瓶向南飞出11．3m造成瓶阀折断，落地泄压。此时现场一片白雾状，飞沙走石，气浪附近砖墙(8mX2m)被推到。距爆炸点lorn处有二层楼机房，门窗玻璃全部震碎，紧靠存瓶处有一砖瓦结构平房，工人在房内午休，所幸的是平房外停放一辆3吨铲车，缓解了爆炸产生的冲击波，使平房没有倒塌，避免了人员伤亡。
究其原因，是气瓶超装和暴晒．
那么，从爆炸的威力来看，钢瓶一旦爆炸，非死即伤，断胳膊断脚那都是轻的，即使爆炸概率很低．
由此得出，钢瓶爆炸一次，人就没了．Diy的各种塑料瓶爆炸一万次，可能就是有点害怕＂哎，我的妈呀，好可怕，我的小心脏哎＂
观点二：钢瓶省事，充的碳气多，充一次气用半年一年．
钢瓶充好了气确实非常省事，开关一开，半年一年的都不用管了，问题的关键出在于钢瓶充气这件事情上．现在的co2充气点一般都不会太靠近市中心，一般在郊区，充气没花多少钱，油费倒是花了不少;
情形一：距离co2充气点距离20km远,车来回就是40公里，每公里0.6元，那油费就花掉24元，再加上充气2kg(4升的钢瓶）,花了30元，一共充气成本54元。（遇到坑D的充气老板就更惨了，更贵）
什么，你说你用电单车拉钢瓶，请看如下案例：
据报道，10 日上午，蔡某载着夫人开着摩托车把一大一小两只空瓶送到新村湛江氧气厂打二氧化碳。蔡某的业余爱好是养水草；近年由一缸水草发展到三缸。而水草是靠吸收二氧化碳才长得茂盛的。于是他要定期到湛江氧气厂打二氧化碳(压缩气体)。灌满二氧化碳后，蔡某夫妇把一大一小(大的是钢瓶,小的是铝合金瓶)的气瓶直立并排着放在靠近发动机的车座前部，运载回家。 途中小气瓶突然自爆．
据湛江中心人民医院骨科疾病诊疗中心主任麦伟介绍，经检查，当时处于休克的蔡某伤势十分严重：膀胱被炸破裂，耻骨联合完全分离，右下肢于腹股沟处几乎完全离断，破损的动脉静脉出血不止，生命危殆。医生连续奋战了4个半小时，为蔡某修补好膀胱，并行耻骨联合复位固定和血管、神经、肌肉修复术。把蔡某从死神手中抢了回来。
看完了我要给医生点赞，医术精湛，救人于危难。可是哎，我比较担心一件事儿，我不担心他的膀胱，我担心他的蛋蛋还是不是好好的．
距离远的话，你还用电瓶车拉么？反正我的小心脏是受不了了．
这么说来，钢瓶的成本还是受充气点的远近、充气的价格和交通工具的成本影响，当然，你走路扛钢瓶去的话，交通零成本（PS：我力量大，我就要扛，要你管）。
情形二：钢瓶充气过量
甲：老板，我这钢瓶4L，来两斤碳
老板乙：OKOK，啊哦，充了3kg，没事没事，多充多用，回去气门开大了，水草更爽；
甲：．．．
相信不少碳友都有这样的经历，每种钢瓶都会有标识，最多能充多少的碳量．
为此，需要搞清楚co2的特性，孙子曰，知已知彼，百战不殆，我来科普一下：
液体二氧化碳，密度1.101g/cm3，（-37℃）；
储存二氧化碳有两种方式，一种是低温类储存，这种情况是不允许加压储存的；另一种如果加压储存的，则不是低温的，而是加压使其液化的方式获得的液态二氧化碳，这个必须保证小于二氧化碳临界温度（31.1℃左右）．
重点来了，我们常用的钢瓶基本上都是加压储存的，这种情况下二氧化碳气化的临界点为31.1℃．超过这个温度，并不是说钢瓶马上爆炸，而是液化的二氧化碳变成气态二氧化碳比例大幅增加，钢瓶内压力剧增，那就危险了．
还不明白？那我再讲清楚一点
co2钢瓶一般工作压力为15Mpa，充装结束时的压力也不过是7～8Mpa， 准准点说，大概是7.38Mp左右,这个7.38Mpa的测试是在31.1度下进行的。例如在10度时，加压co2，瓶内气压达到4.5Mｐａ时co2即可液化，此时瓶内气压不再变化，保持在4.5Mｐａ左右，这个时候，在温度不变的情况下，瓶内气压是较稳定的（此时气液共存，把部分co2气体放出使用后，部分液态co2会自动转化为气态co2，保持瓶内气压不变）。当温度高于31.1℃，瓶内液态大部分二氧化碳就会转化为气态二氧化碳，液态二氧化碳比例剧减。在-5～35℃范围内，温度每升高1℃，瓶内压力相应升高0.314～0.834Mpa，所以超装很容易使气瓶超压爆炸。当温度低于31.1℃,co2临界液化压力（气液共存时）随温度降低而降低，例如，在约27度时瓶内压力为6.7Mｐａ,在20度时瓶内压力为5.7Mｐａ,在10度时瓶内压力为4.5Mｐａ.另外，这就是为什么co2灭火器不用装压力表的原因．
所以，钢瓶不要充气过量，最好保持在31.1℃以下存放，放在太阳晒不到的地方，远离热源，減少撞击．
如果你告诉我用你的钢瓶只加少量低压气态co2，好吧，以上文字你可以忽略．
因此，钢瓶的安全是建立在规范的操作上，这才是真正的安全．
钢瓶先讲到这，废话较多，转正题，讲讲用明矾和小苏打制取DIYco2的一些事情．
完了，写着写着忘记了要写DIY的什么东西了，先休息一会再继续．
。。。。。。
喂了龟喂了鱼，满血复活，继续
DIY有常见的几种方法，比较多的是三种，
一、酵母+糖
二、柠檬酸+小苏打
三、明矾+小苏打
今天我们要讲的是第三种方法：明矾+小苏打生成co2
明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O （一般市面上卖的明矾都是含结晶水的,不含结晶水的叫枯矾）
小苏打化学式为NaHCO3
明矾和小苏打的反应方程式如下：
2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
这个方程式化学老师都教过你，什么？你都忘记了？尴尬了。
接下来要了解这个反应的水解电离方程式
明矾溶于水发生水解的化学方程式为：
2KAl(SO₄)₂·12H₂O ＝＝＝ 2Al(OH)₃↓+K₂SO₄+3H₂SO₄+18H₂O
注：过程一：2 KAl(SO₄)₂=2 K⁺+2 Al³⁺+4 SO₄²⁻
过程二：6 H₂O =12 H⁺+ 6(OH)⁻
过程三：2 Al³⁺+6 (OH)⁻=2 Al(OH)₃↓
PS:“=”是可逆符号，我实在是不知道可逆符号怎么打出来
小苏打溶于水发生水解的化学方程式为：
6NaHCO₃ ＝＝＝ 3Na₂CO₃+3CO₂↑+3H₂O
注：过程一：6NaHCO₃= 6 HCO₃⁻+６Na⁺
过程二：6H₂O =6H⁺ + 6(OH)⁻
过程三：6(OH)⁻+６Na⁺= 6 NaOH
过程四：6 HCO₃+6H⁺=6H₂CO₃
过程五：3H₂CO₃=3CO₂↑+3H₂O
过程六：6 NaOH+3H₂CO₃=3Na₂CO₃+6H₂O
PS:“其实有些过程不用写的，不过了为清楚一点，加上不写出来我自己都不能理解为啥会反应。我承认写完了这些离子方程式，用尽了我这辈子的化学物理知识，外加百度10分钟“。
以上说了这么多，不是想怀念体育老师，而是想说，水解水解，有水才有解，有水才能水解成各种根离子，水是有参加反应的，再回顾一下反应方程式：2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
也就是说，这个方程式虽然没有写出水解过程，但是水是有参加反应的。
以上说了这么多水解的过程的废话，有啥用？
这对用我们DIY反应制取CO₂的时候，对加水的方式有用。也就是说，理论上加一滴水，就能引起明矾和小苏打的反应，可以从反应方程式看出，明矾和小苏打反应后，生成的水会越来越多，所以理论上加一滴水就够了。
实际上加少量水后，反应有时候不尽如人意，有时候能用很久，有时候用几天感觉气压又上不来了，这又为什么呢。
我想原因可能有两个：
一、放了小碎块状的明矾和小苏打粉反应，当块状的明矾在表面反应后，Al(OH)3沉淀后对明矾有一定的阻挡隔离作用，阻止明矾继续水解，导致CO₂产生缓慢；
二、放了明矾粉和小苏打粉，两种原料放进瓶子前，没有混合均匀，此时水比较少的话，有可能溶解过多其中一个原料，另一种溶解较少，再加上生成Al(OH)3沉淀又有阻挡隔离作用，这时候CO₂产生也很缓慢；
解决的办法，很简单，即是两种原料都用粉状的，按比例倒进量杯，干拌混合均匀，再倒入瓶子里，再加少量的水，反应的持续性及充分性，效果会好很多。
当然，你也可以直接加大量水，只是这样反应很快，马上大量冒泡，比你草缸里的草冒泡还要快，你得马上盖瓶盖子。
写到这里，我想起看到了不少草友的经验见解，我想拿出来唠叨一二：
草友经验一：明矾和小苏打反应到一定压力后，会停止反应。
我想了半天，没想出个所以然，理论上压强越大，KAl(SO4)2·12H2O和NaHCO3的溶解度会更高，也就能反应产生更多的CO₂，停止反应的依据在哪里？
草友经验二：加个洗气瓶，对草缸更好
讲真，头大，K2SO4和Na2SO4是溶于水且难挥发物质，这个不是酵母+糖，没必要加个洗气瓶，多几个接口还多一些漏气风险。当然，没事你想洗洗CO₂也可以，无伤大雅。
草友经验三：2L的瓶子，按比例配制明矾和小苏打饱和溶液，再一起加到瓶子里，这样就能完全反应，不浪费原材料。在气温30.0℃的时候，NaHCO3溶解度为11.1g/100ml水，KAl(SO4)2·12H2O溶解度为8.39g/100ml，按明矾和小苏打 质量 配比为1.88:1的比例配制饱和溶液，即取明矾粉94.11g,小苏打50g，各自配饱和溶液，那么，需在1121.73ml水中加入明矾94.11g，需在450.45ml水中加入小苏打50g.配制溶液完成了，倒瓶子里马上盖瓶盖。这样反应充分，也不流费材料。
这个观点就要多讲几句了。
这位草友说得头头是到，差点我就要相信了。这里涉及到明矾和小苏打质量配比为1.88:1的比例，为什么是这个比例，后面再说。这位草友说的数据都没有错，完全正确，关键是两种饱和溶液差不多同时一起倒进瓶子里反应有些问题。倒进去的时候，是不是很快就泡泡出来了，马上全部都在反应了，这时候马上得盖瓶盖，免得浪费气体。但这还不是关键问题，请继续往下看。
2L的瓶子，不算小了，为了配制明矾和小苏打两种饱和溶液，1121.73ml+450.45ml＝1572.18ml,明矾94.11g反应生成CO₂26.19g(克），生成水的体积为42.85ml水,水就占了瓶子体积的1615ml，剩下385ml的空间留来装CO₂，这就是问题所在了。
这里涉及到一个理想气体状态方程式：pV=nRT ，上面讲到，明矾94.11g反应生成CO₂26.19g。那么，
p=nRT/v
Ｒ为常数，R=0.0814大气压·升/摩尔·K；Ｔ为温度(K)，温度设定为25℃
即为 p= nRT/v=(26.19/44)*0.0814*298.15/0.385=37.52(大气压）
经过一番计算，在385ml的瓶子空间里（不排气不漏气的情况下），理想状态下，能产生约3.752 MPa的压强（在25℃的时候）。
这是理想状态下的情况，实际操作中，两种饱和溶液倒一起同时反应，可以看成这个近似的结果，要么草缸里CO₂猛的冒泡，要么瓶爆，要么管爆，要么减压阀减压泄气，总之，气体是要浪费掉，不能有效的利用，事与愿违了。
回过头去看，配制饱和溶液的目的是提高CO₂的利用率，那前面讲过了，理论上只需要加一滴水就可以完全的反应，不放心？那么再加水多些，100ml,不够？再加够500ml水。好吧，再怎么样也不要把瓶只装大半的水啊，气体用什么装呀？DIY瓶子内部承受的压力有限，把瓶内空间尽可能多的留给CO₂作贮藏空间，能用得更持久。毕竟我们是一泡两泡的往草缸里送CO₂气体的呀，不是在打氧啊！！！
不知不觉，星星又出来了，夜深人静。
接着讲，明矾和小苏打反应合理配比的问题。
很多草友分享他们的配比经验，有3:1的，有1:1的，有1:2的，看得我头大，不明所以。我来讲讲我的理解。
又可以把反应式拿出来了，直接上表，如下
PS:注意化学反应议程式，不是2KAl(SO4)2 + 6NaHCO3 = 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 3Na2SO4 + 6CO2↑，市面上的明矾差不多都是KAl(SO4)2·12H2O，即十二水硫酸铝钾。不否认，十二水硫酸铝钾有风化情况，特别是打成粉末后，风化会失去部分结晶水，但一般占比较小，问题不大。
那么，从上表可以看出，按明矾和小苏打质量配比为948.78:504.06=1.88:1为佳，理论上能完全反应，不浪费原料。
再次提醒，这是从质量上讲的，明矾和小苏打质量配比为：1.88:1，理由表格中一看便知。
实际操作中，不是人人都有小称坨去称几克几克的，那多麻烦，好吧，那需从体积上考虑。
明矾为1.757 g/cm³（这是固体数据，不是粉末）；
明矾为 1.558 g/cm³(略粉末，不同的粉碎程度，数值略有出入，自己测的,就当个参考吧）
小苏打为2.16 g/cm³（粉末）
可以得出明矾和小苏打的粉末体积比约为2.61:1
计算过程 (1.88/1.558)/（1/2.16）=2.61:1
有同学就问了，用勺子的话，2.61勺也不好把握呀。哎哟喂，还把握个啥，我都是直接小苏打1勺粉末，明矾3勺粉末（我说的，加！），搞定。
有同学又问了，这不是浪费明矾了嘛，哎哟喂，别浪费那时间，谁叫明矾这么便宜呢。（明矾某宝9.9元５斤还包邮，实在是太气人了）
综上，正确的的明矾和小苏打完全反应配比为：
质量配比1.88:1
体积配比（粉末）：2.61:1
那么，上面只是讲的比例，多大的瓶应该加多少料呢？DIY的瓶子容量不尽相同，我们还是以2L的常见容量来讲讲。
DIY瓶很多草友设置的泄压压力值为0.4mPa（可乐瓶爆破压力为1.2~1.5 MPa，但在0.4~0.6 MPa才是工作安全值）
方法一：
根据，N=n*44.01=44.01*pv/RT(理想气体方程式）
p设定为0.６mPa，因为反应是持续性的，而且是边反应边送气给草缸；
Ｒ为常数，R=0.0814大气压·升/摩尔·K；Ｔ为温度(K)，温度设定为25℃
N代表最终生成CO₂的总质量，单位克（g)
V为瓶子里留给CO₂贮藏的体积。根据上面的表数据得出，反应式中明矾和小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1；CO₂的质量设定为N。
即，N=n*44=6*２/（0.0814*298.15）*44(开始的时候加少量水，水量尽量为50ml以下，水、明矾及小苏打体积都没必要计算体积，以免计算复杂，实际操作也没必要考虑，且反应过程的体积变化就忽略不计了，不然即无必要又太复杂了）
解开方程式，N=21.76g
根据明矾、小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1，可推导出明矾和小苏打质量分别为78.12g和41.56g,体积分别为50.14cm³(粉末）和19.24cm³
。
方法二：
还是p设定为0.６mPa，
已知1mole（摩尔）在25°C时体积约为24.5L，1moleCO₂的质量约为44g，那么1L CO₂的质量约为1.796g，即2L的瓶子，在0.６mPa的时候，CO₂质量＝1.796*2*6＝21.55g，和方法一结果差别不大。(水、明矾及小苏打的体积都没必要计算，同上）
根据明矾、小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1，可推导出明矾和小苏打质量分别为77.36g和41.16g,体积分别为49.65cm³(粉末）和19.06cm³，和方法一差不多。
以上方法一、方法二是建立在密闭的瓶子里，气体无外泄且明矾和小苏打完全反应的情况下，能达到0.6mPa。实际操作应该比这个比例略高，以上的数据为理论投料最低值，受DIY瓶的气密性、温度、计泡速度、明矾和小苏打的反应时间速度等诸多因素共同影响，实际需试多几次即可知明矾和小苏打较为合理的投放比例。
DIY二氧化碳是草缸的艺术与草友的个性结合，这也是我为之着迷的地方。
。。。。。。
写在最后，这一两年才开始玩鱼玩草，从养龟到养鱼，从养鱼喜欢养水草，但是一直因为工作的关系，在家的时间很少，出差时间很多，工作忙起来长时间不回家，回次回家都看到家里的鱼缸都长满了澡。本人不抽烟少喝酒，却连这点爱好都难以达成，心酸之情无以表达，只能写写连篇废话，聊以自慰。工作之余，断断续续写了三天，难免有错漏，欢迎批评指正。
然，某宝的DIY配件都已是放在了购物篮，只待时机成熟便可下手。最后，发几张DIY瓶的配件一览表，共勉。
看了很多前辈的DIY制作经验，做为一个新人，我有一些个人见解想和大家分享．
在讲之前，我想罗嗦几句关于钢瓶的事儿．
一讲到二氧化碳DIY，我想草友80％的马上回复为什么不用钢瓶？DIY是新手才用的，DIY成本又高又麻烦，最终都会用钢瓶，你就干脆一步到位，直接钢瓶就行啦，听我的没错！然后就是各种钢瓶的教学．
做为一个出门能打工，在家能煮菜的男人，天天和煤气罐打交道，钢瓶好不好用，安全不安全，危险不危险，根本无需多说．
那么，二氧化碳钢瓶有什么优缺点？
对，没错，是安全性得到了普通的认同
观点一：钢瓶非常安全．Diy的各种塑料瓶容易爆炸．我想对这个安全的定义，需要重新考虑一下（再次声明，本人是一个出门能打工，在家能煮菜的好男人）．
如果以贮藏二氧化碳瓶子的材料结构上来讲，钢瓶完虐DIY的各种塑料瓶．也就是说塑料瓶的抗压性太弱，出现爆炸的概率比钢瓶大多了．
如果以贮藏二氧化碳瓶子爆炸威力来讲，Diy的各种塑料瓶完虐钢瓶．为了更直观的感受煤气罐爆炸，哦不，是二氧化碳钢瓶炸起来的威力，请看如下报道：
1999年5月13日上午10时许，徐州铸造总厂收到本市金陵气体供应站送来的15只二氧化碳气瓶，该批气瓶由江苏泰兴二氧化碳充装站充装。直接卸存在其露天仓库内。下午13点20分，其中一只气瓶发生爆炸，瞬间产生的冲击波将15只气瓶全部推到，其中一只气瓶向南飞出52m，砸在机修车间的大门上，旋转进人车间，冲坏地坪，打翻工作台，翻落在墙根下。一只气瓶向西约15°角飞出43m，撞击在西墙上落地。一只气瓶被气浪冲倒后，向西南方向飞出15m，翻越1．2m矮墙落地。还有一只气瓶向南飞出11．3m造成瓶阀折断，落地泄压。此时现场一片白雾状，飞沙走石，气浪附近砖墙(8mX2m)被推到。距爆炸点lorn处有二层楼机房，门窗玻璃全部震碎，紧靠存瓶处有一砖瓦结构平房，工人在房内午休，所幸的是平房外停放一辆3吨铲车，缓解了爆炸产生的冲击波，使平房没有倒塌，避免了人员伤亡。
究其原因，是气瓶超装和暴晒．
那么，从爆炸的威力来看，钢瓶一旦爆炸，非死即伤，断胳膊断脚那都是轻的，即使爆炸概率很低．
由此得出，钢瓶爆炸一次，人就没了．Diy的各种塑料瓶爆炸一万次，可能就是有点害怕＂哎，我的妈呀，好可怕，我的小心脏哎＂
观点二：钢瓶省事，充的碳气多，充一次气用半年一年．
钢瓶充好了气确实非常省事，开关一开，半年一年的都不用管了，问题的关键出在于钢瓶充气这件事情上．现在的co2充气点一般都不会太靠近市中心，一般在郊区，充气没花多少钱，油费倒是花了不少;
情形一：距离co2充气点距离20km远,车来回就是40公里，每公里0.6元，那油费就花掉24元，再加上充气2kg(4升的钢瓶）,花了30元，一共充气成本54元。（遇到坑D的充气老板就更惨了，更贵）
什么，你说你用电单车拉钢瓶，请看如下案例：
据报道，10 日上午，蔡某载着夫人开着摩托车把一大一小两只空瓶送到新村湛江氧气厂打二氧化碳。蔡某的业余爱好是养水草；近年由一缸水草发展到三缸。而水草是靠吸收二氧化碳才长得茂盛的。于是他要定期到湛江氧气厂打二氧化碳(压缩气体)。灌满二氧化碳后，蔡某夫妇把一大一小(大的是钢瓶,小的是铝合金瓶)的气瓶直立并排着放在靠近发动机的车座前部，运载回家。 途中小气瓶突然自爆．
据湛江中心人民医院骨科疾病诊疗中心主任麦伟介绍，经检查，当时处于休克的蔡某伤势十分严重：膀胱被炸破裂，耻骨联合完全分离，右下肢于腹股沟处几乎完全离断，破损的动脉静脉出血不止，生命危殆。医生连续奋战了4个半小时，为蔡某修补好膀胱，并行耻骨联合复位固定和血管、神经、肌肉修复术。把蔡某从死神手中抢了回来。
看完了我要给医生点赞，医术精湛，救人于危难。可是哎，我比较担心一件事儿，我不担心他的膀胱，我担心他的蛋蛋还是不是好好的．
距离远的话，你还用电瓶车拉么？反正我的小心脏是受不了了．
这么说来，钢瓶的成本还是受充气点的远近、充气的价格和交通工具的成本影响，当然，你走路扛钢瓶去的话，交通零成本（PS：我力量大，我就要扛，要你管）。
情形二：钢瓶充气过量
甲：老板，我这钢瓶4L，来两斤碳
老板乙：OKOK，啊哦，充了3kg，没事没事，多充多用，回去气门开大了，水草更爽；
甲：．．．
相信不少碳友都有这样的经历，每种钢瓶都会有标识，最多能充多少的碳量．
为此，需要搞清楚co2的特性，孙子曰，知已知彼，百战不殆，我来科普一下：
液体二氧化碳，密度1.101g/cm3，（-37℃）；
储存二氧化碳有两种方式，一种是低温类储存，这种情况是不允许加压储存的；另一种如果加压储存的，则不是低温的，而是加压使其液化的方式获得的液态二氧化碳，这个必须保证小于二氧化碳临界温度（31.1℃左右）．
重点来了，我们常用的钢瓶基本上都是加压储存的，这种情况下二氧化碳气化的临界点为31.1℃．超过这个温度，并不是说钢瓶马上爆炸，而是液化的二氧化碳变成气态二氧化碳比例大幅增加，钢瓶内压力剧增，那就危险了．
还不明白？那我再讲清楚一点
co2钢瓶一般工作压力为15Mpa，充装结束时的压力也不过是7～8Mpa， 准准点说，大概是7.38Mp左右,这个7.38Mpa的测试是在31.1度下进行的。例如在10度时，加压co2，瓶内气压达到4.5Mｐａ时co2即可液化，此时瓶内气压不再变化，保持在4.5Mｐａ左右，这个时候，在温度不变的情况下，瓶内气压是较稳定的（此时气液共存，把部分co2气体放出使用后，部分液态co2会自动转化为气态co2，保持瓶内气压不变）。当温度高于31.1℃，瓶内液态大部分二氧化碳就会转化为气态二氧化碳，液态二氧化碳比例剧减。在-5～35℃范围内，温度每升高1℃，瓶内压力相应升高0.314～0.834Mpa，所以超装很容易使气瓶超压爆炸。当温度低于31.1℃,co2临界液化压力（气液共存时）随温度降低而降低，例如，在约27度时瓶内压力为6.7Mｐａ,在20度时瓶内压力为5.7Mｐａ,在10度时瓶内压力为4.5Mｐａ.另外，这就是为什么co2灭火器不用装压力表的原因．
所以，钢瓶不要充气过量，最好保持在31.1℃以下存放，放在太阳晒不到的地方，远离热源，減少撞击．
如果你告诉我用你的钢瓶只加少量低压气态co2，好吧，以上文字你可以忽略．
因此，钢瓶的安全是建立在规范的操作上，这才是真正的安全．
钢瓶先讲到这，废话较多，转正题，讲讲用明矾和小苏打制取DIYco2的一些事情．
完了，写着写着忘记了要写DIY的什么东西了，先休息一会再继续．
。。。。。。
喂了龟喂了鱼，满血复活，继续
DIY有常见的几种方法，比较多的是三种，
一、酵母+糖
二、柠檬酸+小苏打
三、明矾+小苏打
今天我们要讲的是第三种方法：明矾+小苏打生成co2
明矾化学式为KAl(SO4)2·12H2O （一般市面上卖的明矾都是含结晶水的,不含结晶水的叫枯矾）
小苏打化学式为NaHCO3
明矾和小苏打的反应方程式如下：
2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
这个方程式化学老师都教过你，什么？你都忘记了？尴尬了。
接下来要了解这个反应的水解电离方程式
明矾溶于水发生水解的化学方程式为：
2KAl(SO₄)₂·12H₂O ＝＝＝ 2Al(OH)₃↓+K₂SO₄+3H₂SO₄+18H₂O
注：过程一：2 KAl(SO₄)₂=2 K⁺+2 Al³⁺+4 SO₄²⁻
过程二：6 H₂O =12 H⁺+ 6(OH)⁻
过程三：2 Al³⁺+6 (OH)⁻=2 Al(OH)₃↓
PS:“=”是可逆符号，我实在是不知道可逆符号怎么打出来
小苏打溶于水发生水解的化学方程式为：
6NaHCO₃ ＝＝＝ 3Na₂CO₃+3CO₂↑+3H₂O
注：过程一：6NaHCO₃= 6 HCO₃⁻+６Na⁺
过程二：6H₂O =6H⁺ + 6(OH)⁻
过程三：6(OH)⁻+６Na⁺= 6 NaOH
过程四：6 HCO₃+6H⁺=6H₂CO₃
过程五：3H₂CO₃=3CO₂↑+3H₂O
过程六：6 NaOH+3H₂CO₃=3Na₂CO₃+6H₂O
PS:“其实有些过程不用写的，不过了为清楚一点，加上不写出来我自己都不能理解为啥会反应。我承认写完了这些离子方程式，用尽了我这辈子的化学物理知识，外加百度10分钟“。
以上说了这么多，不是想怀念体育老师，而是想说，水解水解，有水才有解，有水才能水解成各种根离子，水是有参加反应的，再回顾一下反应方程式：2KAl(SO4)2·12H2O+6NaHCO3=K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑+24H2O
也就是说，这个方程式虽然没有写出水解过程，但是水是有参加反应的。
以上说了这么多水解的过程的废话，有啥用？
这对用我们DIY反应制取CO₂的时候，对加水的方式有用。也就是说，理论上加一滴水，就能引起明矾和小苏打的反应，可以从反应方程式看出，明矾和小苏打反应后，生成的水会越来越多，所以理论上加一滴水就够了。
实际上加少量水后，反应有时候不尽如人意，有时候能用很久，有时候用几天感觉气压又上不来了，这又为什么呢。
我想原因可能有两个：
一、放了小碎块状的明矾和小苏打粉反应，当块状的明矾在表面反应后，Al(OH)3沉淀后对明矾有一定的阻挡隔离作用，阻止明矾继续水解，导致CO₂产生缓慢；
二、放了明矾粉和小苏打粉，两种原料放进瓶子前，没有混合均匀，此时水比较少的话，有可能溶解过多其中一个原料，另一种溶解较少，再加上生成Al(OH)3沉淀又有阻挡隔离作用，这时候CO₂产生也很缓慢；
解决的办法，很简单，即是两种原料都用粉状的，按比例倒进量杯，干拌混合均匀，再倒入瓶子里，再加少量的水，反应的持续性及充分性，效果会好很多。
当然，你也可以直接加大量水，只是这样反应很快，马上大量冒泡，比你草缸里的草冒泡还要快，你得马上盖瓶盖子。
写到这里，我想起看到了不少草友的经验见解，我想拿出来唠叨一二：
草友经验一：明矾和小苏打反应到一定压力后，会停止反应。
我想了半天，没想出个所以然，理论上压强越大，KAl(SO4)2·12H2O和NaHCO3的溶解度会更高，也就能反应产生更多的CO₂，停止反应的依据在哪里？
草友经验二：加个洗气瓶，对草缸更好
讲真，头大，K2SO4和Na2SO4是溶于水且难挥发物质，这个不是酵母+糖，没必要加个洗气瓶，多几个接口还多一些漏气风险。当然，没事你想洗洗CO₂也可以，无伤大雅。
草友经验三：2L的瓶子，按比例配制明矾和小苏打饱和溶液，再一起加到瓶子里，这样就能完全反应，不浪费原材料。在气温30.0℃的时候，NaHCO3溶解度为11.1g/100ml水，KAl(SO4)2·12H2O溶解度为8.39g/100ml，按明矾和小苏打 质量 配比为1.88:1的比例配制饱和溶液，即取明矾粉94.11g,小苏打50g，各自配饱和溶液，那么，需在1121.73ml水中加入明矾94.11g，需在450.45ml水中加入小苏打50g.配制溶液完成了，倒瓶子里马上盖瓶盖。这样反应充分，也不流费材料。
这个观点就要多讲几句了。
这位草友说得头头是到，差点我就要相信了。这里涉及到明矾和小苏打质量配比为1.88:1的比例，为什么是这个比例，后面再说。这位草友说的数据都没有错，完全正确，关键是两种饱和溶液差不多同时一起倒进瓶子里反应有些问题。倒进去的时候，是不是很快就泡泡出来了，马上全部都在反应了，这时候马上得盖瓶盖，免得浪费气体。但这还不是关键问题，请继续往下看。
2L的瓶子，不算小了，为了配制明矾和小苏打两种饱和溶液，1121.73ml+450.45ml＝1572.18ml,明矾94.11g反应生成CO₂26.19g(克），生成水的体积为42.85ml水,水就占了瓶子体积的1615ml，剩下385ml的空间留来装CO₂，这就是问题所在了。
这里涉及到一个理想气体状态方程式：pV=nRT ，上面讲到，明矾94.11g反应生成CO₂26.19g。那么，
p=nRT/v
Ｒ为常数，R=0.0814大气压·升/摩尔·K；Ｔ为温度(K)，温度设定为25℃
即为 p= nRT/v=(26.19/44)*0.0814*298.15/0.385=37.52(大气压）
经过一番计算，在385ml的瓶子空间里（不排气不漏气的情况下），理想状态下，能产生约3.752 MPa的压强（在25℃的时候）。
这是理想状态下的情况，实际操作中，两种饱和溶液倒一起同时反应，可以看成这个近似的结果，要么草缸里CO₂猛的冒泡，要么瓶爆，要么管爆，要么减压阀减压泄气，总之，气体是要浪费掉，不能有效的利用，事与愿违了。
回过头去看，配制饱和溶液的目的是提高CO₂的利用率，那前面讲过了，理论上只需要加一滴水就可以完全的反应，不放心？那么再加水多些，100ml,不够？再加够500ml水。好吧，再怎么样也不要把瓶只装大半的水啊，气体用什么装呀？DIY瓶子内部承受的压力有限，把瓶内空间尽可能多的留给CO₂作贮藏空间，能用得更持久。毕竟我们是一泡两泡的往草缸里送CO₂气体的呀，不是在打氧啊！！！
不知不觉，星星又出来了，夜深人静。
接着讲，明矾和小苏打反应合理配比的问题。
很多草友分享他们的配比经验，有3:1的，有1:1的，有1:2的，看得我头大，不明所以。我来讲讲我的理解。
又可以把反应式拿出来了，直接上表，如下
PS:注意化学反应议程式，不是2KAl(SO4)2 + 6NaHCO3 = 2Al(OH)3↓ + K2SO4 + 3Na2SO4 + 6CO2↑，市面上的明矾差不多都是KAl(SO4)2·12H2O，即十二水硫酸铝钾。不否认，十二水硫酸铝钾有风化情况，特别是打成粉末后，风化会失去部分结晶水，但一般占比较小，问题不大。
那么，从上表可以看出，按明矾和小苏打质量配比为948.78:504.06=1.88:1为佳，理论上能完全反应，不浪费原料。
再次提醒，这是从质量上讲的，明矾和小苏打质量配比为：1.88:1，理由表格中一看便知。
实际操作中，不是人人都有小称坨去称几克几克的，那多麻烦，好吧，那需从体积上考虑。
明矾为1.757 g/cm³（这是固体数据，不是粉末）；
明矾为 1.558 g/cm³(略粉末，不同的粉碎程度，数值略有出入，自己测的,就当个参考吧）
小苏打为2.16 g/cm³（粉末）
可以得出明矾和小苏打的粉末体积比约为2.61:1
计算过程 (1.88/1.558)/（1/2.16）=2.61:1
有同学就问了，用勺子的话，2.61勺也不好把握呀。哎哟喂，还把握个啥，我都是直接小苏打1勺粉末，明矾3勺粉末（我说的，加！），搞定。
有同学又问了，这不是浪费明矾了嘛，哎哟喂，别浪费那时间，谁叫明矾这么便宜呢。（明矾某宝9.9元５斤还包邮，实在是太气人了）
综上，正确的的明矾和小苏打完全反应配比为：
质量配比1.88:1
体积配比（粉末）：2.61:1
那么，上面只是讲的比例，多大的瓶应该加多少料呢？DIY的瓶子容量不尽相同，我们还是以2L的常见容量来讲讲。
DIY瓶很多草友设置的泄压压力值为0.4mPa（可乐瓶爆破压力为1.2~1.5 MPa，但在0.4~0.6 MPa才是工作安全值）
方法一：
根据，N=n*44.01=44.01*pv/RT(理想气体方程式）
p设定为0.６mPa，因为反应是持续性的，而且是边反应边送气给草缸；
Ｒ为常数，R=0.0814大气压·升/摩尔·K；Ｔ为温度(K)，温度设定为25℃
N代表最终生成CO₂的总质量，单位克（g)
V为瓶子里留给CO₂贮藏的体积。根据上面的表数据得出，反应式中明矾和小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1；CO₂的质量设定为N。
即，N=n*44=6*２/（0.0814*298.15）*44(开始的时候加少量水，水量尽量为50ml以下，水、明矾及小苏打体积都没必要计算体积，以免计算复杂，实际操作也没必要考虑，且反应过程的体积变化就忽略不计了，不然即无必要又太复杂了）
解开方程式，N=21.76g
根据明矾、小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1，可推导出明矾和小苏打质量分别为78.12g和41.56g,体积分别为50.14cm³(粉末）和19.24cm³
。
方法二：
还是p设定为0.６mPa，
已知1mole（摩尔）在25°C时体积约为24.5L，1moleCO₂的质量约为44g，那么1L CO₂的质量约为1.796g，即2L的瓶子，在0.６mPa的时候，CO₂质量＝1.796*2*6＝21.55g，和方法一结果差别不大。(水、明矾及小苏打的体积都没必要计算，同上）
根据明矾、小苏打及生成的CO₂的质量比为3.59:1.91:1，可推导出明矾和小苏打质量分别为77.36g和41.16g,体积分别为49.65cm³(粉末）和19.06cm³，和方法一差不多。
以上方法一、方法二是建立在密闭的瓶子里，气体无外泄且明矾和小苏打完全反应的情况下，能达到0.6mPa。实际操作应该比这个比例略高，以上的数据为理论投料最低值，受DIY瓶的气密性、温度、计泡速度、明矾和小苏打的反应时间速度等诸多因素共同影响，实际需试多几次即可知明矾和小苏打较为合理的投放比例。
DIY二氧化碳是草缸的艺术与草友的个性结合，这也是我为之着迷的地方。
。。。。。。
写在最后，这一两年才开始玩鱼玩草，从养龟到养鱼，从养鱼喜欢养水草，但是一直因为工作的关系，在家的时间很少，出差时间很多，工作忙起来长时间不回家，回次回家都看到家里的鱼缸都长满了澡。本人不抽烟少喝酒，却连这点爱好都难以达成，心酸之情无以表达，只能写写连篇废话，聊以自慰。工作之余，断断续续写了三天，难免有错漏，欢迎批评指正。
然，某宝的DIY配件都已是放在了购物篮，只待时机成熟便可下手。最后，发几张DIY瓶的配件一览表，共勉。
呗
