Ugljični dioksid u karbonatnom sustavu

Bez sumnje da co₂ postoji u svakoj prirodnoj vodi u većoj ili manje koncentraciji. Ugljični dioksid ima vrlo dobru topljivost, koja je ograničena na razmjenu s atmosferom. Otopljeni Co₂ulazi u koalnu kiselinu (h₂Co₃) u manjoj količini (približno 0,1-0,2%).

Co₂+ H₂O => H₂Co₃.

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

H₂Co₃+ H₂O => H₃O⁺ + HCO₃^-,

Pojavljuju se hidroksonij i hidrokarbonat ionski ion. Bargabonatni ion ulazi u spojeve s alkalnim zemljanim metalima, od kojih je najvažniji CA (HCO₃)₂ (sol kolikanske kiseline) i postoji u vodi potpuno disocirana, t.E. U obliku kationa i aniona.

Omjer ugljičnog dioksida i aniona kolikanske kiseline u vodi ovisno o pH (krivulje za more i svježu vodu)

Kalcijev bikarbonat je dobro topljiv u vodi. Ova veza je privremena krutost. Bikarbonat sadrži kemijski povezani CO2, koji se zove u skladu s ovom "srodnom koštanom kiselinom". Količina kalcijevog bikarbonata u vodenoj otopini se ne mijenja ako postoji dodatni CO₂, ili ravnotežni CO₂, Besplatni ugljični dioksid.

Ako je ista količina slobodnog co₂, Kao Ca (HCO₃)₂ Dostupno, onda je voda u takozvanoj kalcij ravnoteži - kolikanska kiselina. Često voda u kojoj se raspušta više slobodnog CO₂, Što je potrebno održavati ravnotežnu "kalcij - ugljena kiselina". Rješenje u ovom slučaju naziva se "slobodna rearsaturirana kiselina". Ova kolikanska kiselina je kemijski aktivna, ali reakcija zahtijeva odgovarajuće spojeve.

Tako se, na primjer, vapnenac otapa (Caco₃), kao rezultat toga, koji se sadržaj kalcijevog bikarbonata ponovno povećava, a voda teži ravnotežnoj kalcij - koalilnoj kiselini. Besplatno višak koalne kiseline otapa pasivne slojeve u metalnim cjevovodama, također uništava cjevovode od bakra i olovo, kao rezultat toga, što je, s jedne strane, vodene komunikacije oštećene, s druge strane, voda se može obogatiti s toksičnim spojevima metala. Ako voda nije dovoljna visoka koncentracija slobodnog ugljičnog dioksida, kalcijev karbonat pada u sediment (Caco)₃). Poznat je po nas kao vapnenac koji je praktički netopljiv u vodi.

Transformacije između bikarbonata i kalcijevog karbonata izražene su slijedećom jednadžbom:

Co₂ mana (Desna strijela)

Ca (hco₃)₂ <=> Caco₃+ Co₂+ H₂O

Co₂ višak (Lijeva strelica)

Jasno pokazuje da je prijelaz iz jedne vrste komunikacije s drugi uvijek popraćen promjenama u pH, ako s nedostatkom CO₂ Vapnenac ispada, zatim se pH vrijednost treba povećati. I obrnuto, u višku₂ PH vrijednost se smanjuje. Različite vrste co veza₂, S kojim smo se ovdje susreli, takve:

Ugljični dioksid = co₂;

Koštana kiselina = h₂Co₃;

Hidrokarbonat = HCO₃^-, češće kao Ca (HCO₃)₂ i također se zove bikarbonat;

Karbonat = Co₃^2-, Najčešće u obliku Caco₃

Ovi oblici djelomično mogu postojati zajedno u vodi. PH vrijednost ovisi, koju prevladava. U meku kiselinu s pH 6, oko 80% ugljičnog dioksida bit će prisutno u obliku CO₂ ili u obliku kolikanske kiseline i samo oko 20% u obliku ugljikovodika.

Na pH 7, omjer postaje drugi - HCO prevladava₃. Na pH 8 - 9 HCO₃^- je preko 90%, a HCO₃ i karbonate, kao što je caco₃negativan. U morskoj vodi nalaze se potpuno različiti uzorci. Granica između ugljičnog dioksida i bikarbonata samo je neznatno pomiješana s lijeve strane, ali se značajno jači promjeni primjećuje između bikarbonata i karbonata. To dovodi do činjenice da pH-regiji optimalno za akvarijske vode s morskom vodom (pH 8- 8.5) praktički nema slobodne ugljične kiseline, ali postoji velika količina karbonata.

Posebno je važno za živahne stvari. Kalciate organizmi, prije svega koralja, nalaze se u optimalnim uvjetima (dovoljan vapni). Konkretno, površinska voda koja se pomiješa s atmosferom kalcijev karbonat, a veća od veće temperature vode. Hladnija voda, to više može apsorbirati co₂. Stoga, diatomik hladnih mora organizmi tvore silicijsku kiselinu tijela. Topivost Co₂ Također se povećava s povećanjem dubine, kao rezultat toga, količina karbonata se smanjuje u vodi, tako da su koraljni grebeni toliko popularni za akvarije samo u toplim površinskim vodama tropa.

Podijelite na društvenim mrežama::

Slično