Kandungan
- TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
- Asid karbonik
- Keseimbangan Carbonate
- Manusia dan Buffer Carbonate
- Buffer Carbonate di Lautan
Banyak bahagian yang paling dikenali fungsi alam dengan mengekalkan beberapa jenis keseimbangan. Sistem penimbunan karbonat adalah salah satu sistem penyangga yang paling penting, yang membantu mengekalkan keseimbangan tersebut.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Seperti mana-mana sistem buffering, penyangga bikarbonat menahan perubahan dalam pH, jadi ia membantu menstabilkan pH penyelesaian seperti darah dan air laut. Pengasidan laut dan kesan senaman pada badan adalah kedua-dua contoh bagaimana buffering bikarbonat berfungsi dalam amalan.
Asid karbonik
Apabila karbon dioksida (CO2) gas larut dalam air, ia boleh bertindak balas dengan air itu untuk membentuk asid karbonik. Asid karboksik kemudian dapat menyerahkan ion hidrogen untuk menjadi bikarbonat, yang boleh melepaskan satu lagi ion hidrogen untuk menjadi karbonat. Semua tindak balas ini boleh diterbalikkan. Ini bererti mereka bekerja ke hadapan dan sebaliknya. Karbonat, sebagai contoh, boleh mengambil ion hidrogen untuk menjadi bikarbonat.
Keseimbangan Carbonate
Siri tindak balas yang membawa dari karbon dioksida terlarut kepada karbonat dengan cepat mencapai keseimbangan dinamik, keadaan di mana proses ke hadapan dan sebaliknya tindak balas ini berlaku pada kadar yang sama. Menambahkan asid akan meningkatkan kadar tindakbalas terbalik dan pembentukan karbon dioksida, menyebabkan lebih banyak karbon dioksida menyebar keluar daripada penyelesaian. Menambah asas, sebaliknya, akan meningkatkan kadar tindak balas ke hadapan, menyebabkan lebih banyak bikarbonat dan karbonat terbentuk. Mana-mana tekanan pada sistem ini menyebabkan pergeseran mengimbangi ke arah yang mengembalikan keseimbangan. Sistem penampan terus berfungsi selagi kepekatannya adalah besar berbanding dengan jumlah asid atau asas yang ditambah kepada larutan.
Manusia dan Buffer Carbonate
Pada manusia dan haiwan lain, sistem penahan karbonat membantu mengekalkan pH yang tetap dalam aliran darah. PH darah bergantung kepada nisbah karbon dioksida kepada bikarbonat. Kepekatan kedua-dua komponen adalah sangat besar berbanding dengan kepekatan asid yang ditambahkan ke dalam darah semasa aktiviti normal atau senaman sederhana. Semasa latihan berat, misalnya, pernafasan yang cepat membantu untuk mengimbangi peningkatan karbon dioksida dalam darah anda. Mekanisme lain yang membantu dalam fungsi ini termasuk molekul hemoglobin dalam sel darah merah anda, yang juga membantu menampung pH darah.
Buffer Carbonate di Lautan
Di lautan, karbon dioksida terlarut dari atmosfera adalah dalam keseimbangan dengan kepekatan air laut asid karbonik dan bikarbonat. Walau bagaimanapun, peningkatan pelepasan karbon dioksida daripada aktiviti manusia telah meningkatkan paras karbon dioksida atmosfera, menyebabkan peningkatan karbon dioksida terlarut. Apabila kepekatan karbon dioksida terlarut bertambah, kadar tindak balas ke hadapan sistem penimbunan bertambah sehingga sistem mencapai keseimbangan baru. Ini bermakna bahawa peningkatan dalam karbon dioksida terlarut menyebabkan sedikit penurunan dalam pH. Kapasiti penimbunan lautan - keupayaannya untuk menyerap asid atau asas - adalah sangat besar, tetapi perubahan secara beransur-ansur jenis ini boleh mempunyai kesan serius untuk pelbagai jenis kehidupan di lautan. Sebagai contoh, haiwan yang membuat kerang mereka dari kalsium karbonat mungkin mendapati keupayaan membuat kulit mereka dikurangkan oleh perubahan ketara dalam keseimbangan berasaskan asid air laut.