Karbonat Sistemi ve Alkalinite
Karbonat sistemi, doğal suların baskın asit-baz tamponu olup, çözünmüş karbondioksit, bikarbonat ve karbonatı pH ve alkaliniteye bağlamaktadır.
Tanım
Doğal suların pH'ını tamponlayan çözünmüş inorganik karbon türlerinin eşlenik dengeleri, asit nötralize etme kapasitesinin bir ölçüsü olarak alkalinite ile birlikte.
Kapsam
Bu konu, karbondioksit, karbonik asit, bikarbonat ve karbonat iyonları arasındaki dengeyi, alkalinitenin tanımını ve ölçümünü, doğal suların ve deniz suyunun tamponlanmasını ve sistemin eklenen asit, baz veya karbondioksite verdiği tepkiyi kapsamaktadır.
Temel sorular
- Karbonat türleri pH'ın bir fonksiyonu olarak nasıl dağılır?
- Alkalinite neyi ölçer ve nasıl korunur?
- Karbondioksit eklemek suyun pH'ını neden düşürür?
- Karbonat sistemi, karbonat minerali doygunluğunu nasıl kontrol eder?
Temel kuramlar
- Karbonat dengesi ve alkalinite korunumu
- Çözünmüş inorganik karbon, pH'a bağlı dengelere göre CO2, bikarbonat ve karbonat arasında bölünürken, proton alıcı kapasitesi olan alkalinite, karbondioksit değişimi altında korunur ve doğal suların tamponlanmasını sağlar.
Mekanizmalar
Karbondioksit çözünür ve karbonik aside hidrate olur, bu da iki adımda ayrışır. Bikarbonat ve karbonatın göreceli bolluğu pH ile değişirken, karbondioksit eklendiğinde veya çıkarıldığında alkalinite sabit kalır; bu nedenle karbondioksit alımı pH'ı ve karbonat iyonu konsantrasyonunu alkaliniteyi değiştirmeden düşürür.
Klinik önem
Karbonat sistemi, su arıtımında kullanılan tamponlama kapasitesini ve kalsiyum karbonat çözünmesini kontrol eden karbonat doygunluğunu belirler; antropojenik karbondioksit tarafından bozulması okyanus asitlenmesini tetikler.
Tarihçe
Doğal sulardaki karbonat sisteminin nicel (kantitatif) incelenmesi, 20. yüzyıl fiziksel kimyası ve oşinografi aracılığıyla geliştirilmiş ve su kimyası metinlerinde kodifiye edilmiştir.
İlgili konular
Temel eserler
- stumm1996
- hoeghguldberg2007
Sıkça sorulan sorular
- Karbondioksit eklendiğinde alkalinite neden sabit kalır?
- Karbondioksit eklemek, karbon türlerinin dağılımını değiştirir ve pH'ı düşürür, ancak net bir proton alıcı yükü eklemez, bu nedenle toplam alkalinite korunur.