Ugljični dioksid u karbonatnom sistemu

Nema sumnje da co₂ postoji u svakoj fizičkoj vodi u većoj ili manji koncentraciji. Ugljični dioksid ima vrlo dobru rastvorljivost, što je ograničeno na razmjenu s atmosferom. Rastvoreće Co₂ide u koaličnu kiselinu (h₂Co₃) u manjoj količini (približno 0,1-0,2%).

Co₂+ H₂O => H₂Co₃.

Čak i ako se ovaj proces izražava slabo, formiranje kiseline neizbježno dovodi do smanjenja pH. Voda obogaćena ugljem ugljena može doći do pH vrijednosti oko 5, a ponekad i niže. Kada se otopljivi ugljični dioksid u vodi povećava provodljivost. To je zbog formiranja jona:

H₂Co₃+ H₂O => H₃O⁺ + HCO₃^-,

Pojavljuju se hidroksonijum i jon jon -on-jonbonata. Bargarbonate Ion ulazi u spojeve sa alkalnim zemljanim metalima, od kojih je najvažniji CA (HCO₃)₂ (sol koalične kiseline) i postoji u vodi potpuno disociranom, t.E. U obliku kationa i aniona.

Omjer ugljičnog dioksida i anije koalijske kiseline u vodi, ovisno o pH (krivulje za more i slatku vodu)

Kalcijum bikarbonat je dobro rastvorljiv u vodi. Ova veza je formirana privremena krutost. Bikarbonat sadrži hemijski povezanu CO2, koja se naziva u skladu s ovom "povezanom koaličnom kiselinom". Količina kalcijum bikarbonata u vodenoj otopini ne mijenja se ako postoji dodatni co₂, ili ravnoteži co₂, Besplatni ugljični dioksid.

Ako je ista količina besplatnog CO₂, Poput CA (HCO₃)₂ Dostupno, tada je voda u takozvanoj ravnoteži kalcijuma - koalična kiselina. Često voda u kojoj se rastvara besplatnije co₂, Što je potrebno za održavanje ravnoteže "Kalcijum - ugljena kiselina". Rješenje u ovom slučaju naziva se "Besplatna obrnuta kiselina". Ova koalična kiselina je hemijski aktivna, ali reakcija zahtijeva odgovarajuće jedinjenje.

Tako, na primjer, vapnentov se rastvara (Caco₃), kao rezultat toga što se sadržaj kalcijum bikarbonata ponovo povećava, a voda teži ravnotežnoj kalcijumu - koalična kiselina. Besplatna viška koalična kiselina rastvara pasivne slojeve u metalnim cjevovodima, također uništava cjevovode od bakra i vodećih, kao rezultat toga, s jedne strane, vodene komunikacije su oštećene, s druge strane, voda se može obogatiti otrovnim spojevima metala. Ako voda nije dovoljno visoka koncentracija besplatnog ugljičnog dioksida, kalcijum karbonat padne u sediment (Caco₃). Poznato je po nama kao krečnjak koji je praktično netovitljiv u vodi.

Transformacije između bikarbonata i kalcijum karbonata izražene su sljedećom jednadžbom:

Co₂ mana (Desno strelica)

CA (HCO₃)₂ <=> Caco₃+ Co₂+ H₂O

Co₂ višak (Strelica lijeve strane)

Jasno pokazuje da je prijelaz iz jedne vrste komunikacije u drugu uvijek popraćen promjenama u pH, ako s nedostatkom CO₂ vapnenac ispada, tada bi pH vrijednost trebala povećati. I obrnuto, u suvišoj CO₂ PH vrijednost opada. Različite vrste CO veza₂, S kim smo se upoznali ovdje, takav:

Carbon dioxide = co₂;

Koalična kiselina = h₂Co₃;

HydroCarbonat = HCO₃^-, češće kao CA (HCO₃)₂ i naziva se i bikarbonatom;

Karbonat = Co₃^2-, Najčešće u obliku Čačaja₃

Ovi obrasci djelomično mogu postojati zajedno u vodi. PH vrijednost ovisi, koja prevladava. U mekim kiselim vodama sa pH 6, u obliku CO bit će prisutan oko 80% ugljičnog dioksida₂ ili u obliku koalijske kiseline i samo oko 20% u obliku ugljovodonikata.

U pH 7 omjer postaje drugi - HCO prevladava₃. U pH 8 - 9 HCO₃^- je preko 90%, a HCO₃ i karbonati, kao što su Caco₃negativan. U morskoj vodi su potpuno različiti obrasci. Granica između ugljičnog dioksida i bikarbonata samo je malo pomiješana s lijeve strane, ali značajno jače promjene primijećeno je između bikarbonata i karbonata. To dovodi do činjenice da je PH-regija optimalna za akvarijume s morskom vodom (pH 8- 8,5), praktično nema besplatne ugljikonske kiseline, ali postoji velika količina karbonata.

Posebno je važno za morske žive stvari. Kalciplji organizmi, prije svega koralj, nalaze se u optimalnim uvjetima mora (dovoljan vapno). Konkretno, površinska voda koja je pomiješana s atmosferom kasni kalcijum karbonat, a veća od veće temperature vode. Hladnija voda, to više može apsorbirati CO₂. Stoga, dijatomični of za hladni morski organizmi formiraju siličkoj kiselinom karoserije. SoluBority Co₂ Takođe se povećava sa sve većom dubinom, kao rezultat toga, količina karbonata smanjuje se u vodi, tako da su koralni grebeni toliko popularni za akvarijume samo u toplim površinskim vodama tropiju.