سیستم کربنات و قلیائیت
سیستم کربنات بافر غالب اسید-باز آبهای طبیعی است که دیاکسید کربن محلول، بیکربنات و کربنات را به pH و قلیائیت پیوند میدهد.
Definition
تعادلهای جفت شده گونههای کربن معدنی محلول که pH آبهای طبیعی را بافر میکنند، به همراه قلیائیت به عنوان معیاری برای ظرفیت خنثیسازی اسید.
Scope
این موضوع تعادل بین دیاکسید کربن، اسید کربنیک، بیکربنات و یونهای کربنات، تعریف و اندازهگیری قلیائیت، بافرینگ آبهای طبیعی و آب دریا، و پاسخ سیستم به اسید، باز یا دیاکسید کربن اضافه شده را پوشش میدهد.
Core questions
- گونههای کربنات چگونه تابعی از pH توزیع میشوند؟
- قلیائیت چه چیزی را اندازهگیری میکند و چگونه حفظ میشود؟
- چرا افزودن دیاکسید کربن pH آب را کاهش میدهد؟
- سیستم کربنات چگونه اشباع کانی کربنات را کنترل میکند؟
Key theories
- تعادل کربنات و حفظ قلیائیت
- کربن معدنی محلول بین CO2، بیکربنات و کربنات بر اساس تعادلهای وابسته به pH تقسیم میشود، در حالی که قلیائیت، ظرفیت پذیرش پروتون، تحت تبادل دیاکسید کربن حفظ میشود و بافرینگ آبهای طبیعی را فراهم میکند.
Mechanisms
دیاکسید کربن حل شده و هیدراته میشود و به اسید کربنیک تبدیل میگردد که در دو مرحله تفکیک میشود. فراوانی نسبی بیکربنات و کربنات با pH تغییر میکند، در حالی که قلیائیت با افزودن یا حذف دیاکسید کربن ثابت میماند، به همین دلیل جذب دیاکسید کربن pH و غلظت یون کربنات را بدون تغییر قلیائیت کاهش میدهد.
Clinical relevance
سیستم کربنات ظرفیت بافرینگ مورد استفاده در تصفیه آب و اشباع کربنات را که انحلال کربنات کلسیم را کنترل میکند، تعیین میکند؛ اختلال آن توسط دیاکسید کربن انسانی باعث اسیدی شدن اقیانوسها میشود.
History
بررسی کمی سیستم کربنات در آبهای طبیعی از طریق شیمی فیزیک و اقیانوسشناسی قرن بیستم توسعه یافت و در متون شیمی آب کدگذاری شد.
Related topics
Seminal works
- stumm1996
- hoeghguldberg2007
Frequently asked questions
- چرا قلیائیت هنگام افزودن دیاکسید کربن ثابت میماند؟
- افزودن دیاکسید کربن توزیع گونههای کربن را تغییر میدهد و pH را کاهش میدهد، اما هیچ بار خالص پذیرنده پروتون اضافه نمیکند، بنابراین قلیائیت کل حفظ میشود.