विषय
- टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
- कार्बोनिक एसिड
- कार्बोनेट संतुलन
- मनुष्य और कार्बोनेट बफरिंग
- महासागर में कार्बोनेट बफरिंग
प्रकृति के सबसे पहचानने योग्य भागों में से कई किसी प्रकार का संतुलन बनाए रखते हैं। कार्बोनेट बफरिंग सिस्टम प्रकृति में सबसे महत्वपूर्ण बफरिंग सिस्टम में से एक है, जो उस संतुलन को बनाए रखने में मदद करता है।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
किसी भी बफरिंग सिस्टम की तरह, एक बाइकार्बोनेट बफर पीएच में परिवर्तन का विरोध करता है, इसलिए यह रक्त और समुद्र के पानी जैसे समाधान के पीएच को स्थिर करने में मदद करता है। महासागर अम्लीकरण और शरीर पर व्यायाम के प्रभाव दोनों उदाहरण हैं कि बिकारबोनिट बफरिंग अभ्यास में कैसे काम करता है।
कार्बोनिक एसिड
जब कार्बन डाइऑक्साइड (CO)2) गैस पानी में घुल जाती है, यह कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए उस पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है। कार्बोनिक एसिड तब बाइकार्बोनेट बनने के लिए एक हाइड्रोजन आयन छोड़ सकता है, जो कार्बोनेट बनने के लिए एक और हाइड्रोजन आयन छोड़ सकता है। ये सभी प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती हैं। इसका मतलब है कि वे आगे और पीछे दोनों काम करते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट बनने के लिए हाइड्रोजन आयन उठा सकता है।
कार्बोनेट संतुलन
अभिक्रियाओं की श्रंखला जो कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बोनेट में घुलती है, एक गतिशील संतुलन तक पहुँचती है, एक ऐसी अवस्था जिसमें इस प्रतिक्रिया की आगे और पीछे की प्रक्रियाएँ समान दरों पर होती हैं। एसिड जोड़ने से रिवर्स प्रतिक्रिया और कार्बन डाइऑक्साइड के गठन की दर बढ़ जाएगी, जिससे समाधान से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड फैल जाएगा। दूसरी ओर, आधार को जोड़ने से आगे की प्रतिक्रिया की दर में वृद्धि होगी, जिससे अधिक बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट बनेंगे। इस प्रणाली पर कोई दबाव एक ऐसी दिशा में क्षतिपूर्ति पारी का कारण बनता है जो संतुलन को बहाल करता है। बफरिंग सिस्टम तब तक काम करना जारी रखता है जब तक कि घोल में शामिल एसिड या बेस की मात्रा की तुलना में इसकी एकाग्रता बड़ी हो।
मनुष्य और कार्बोनेट बफरिंग
मनुष्यों और अन्य जानवरों में, कार्बोनेट बफरिंग सिस्टम रक्तप्रवाह में एक निरंतर पीएच बनाए रखने में मदद करता है। रक्त का पीएच कार्बन डाइऑक्साइड के बाइकार्बोनेट के अनुपात पर निर्भर करता है। सामान्य गतिविधियों या मध्यम व्यायाम के दौरान रक्त में जोड़े गए एसिड की सांद्रता की तुलना में दोनों घटकों की सांद्रता बहुत बड़ी है। सख्त अभ्यास के दौरान, उदाहरण के लिए, तेजी से साँस लेने से आपके रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की वृद्धि की भरपाई करने में मदद मिलती है। इस कार्य में सहायता करने वाले अन्य तंत्रों में आपके लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन अणु शामिल होता है, जो रक्त पीएच को बफर करने में भी मदद करता है।
महासागर में कार्बोनेट बफरिंग
महासागर में, वायुमंडल से विघटित कार्बन डाइऑक्साइड संतुलन में होता है जिसमें कार्बोनिक एसिड और बाइकार्बोनेट की समुद्री जल सांद्रता होती है। हालांकि, मानव गतिविधि से कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन में वृद्धि ने वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर बढ़ा दिया है, जिससे भंग कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि हुई है। जैसे-जैसे विघटित कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बढ़ती है, बफ़रिंग सिस्टम की आगे की प्रतिक्रिया की दर तब तक बढ़ जाती है जब तक कि सिस्टम एक नए संतुलन तक नहीं पहुंच जाता। इसका मतलब यह है कि घुलित कार्बन डाइऑक्साइड की वृद्धि से पीएच में थोड़ी कमी होती है। महासागरों की बफरिंग क्षमता - एसिड या बेस को सोखने की इसकी क्षमता बहुत बड़ी है, लेकिन इस तरह के क्रमिक बदलावों से समुद्र में कई तरह के जीवन के लिए गंभीर प्रभाव पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम कार्बोनेट से अपने गोले बनाने वाले पशु, समुद्र के पानी के एसिड-बेस संतुलन में महत्वपूर्ण परिवर्तनों द्वारा कम की गई शेल-मेकिंग क्षमताओं को पा सकते हैं।