El carbono inorgánico total ( C T o TIC ) es la suma de las especies de carbono inorgánico .
Los compuestos de carbono se pueden distinguir como orgánicos o inorgánicos, y disueltos o en partículas, según su composición. El carbono orgánico forma la columna vertebral de un componente clave de compuestos orgánicos tales como: proteínas , lípidos , carbohidratos y ácidos nucleicos . El carbono inorgánico se encuentra principalmente en compuestos simples como dióxido de carbono, ácido carbónico, bicarbonato y carbonato (CO 2 , H 2 CO 3 , HCO 3 - , CO 3 2 - respectivamente).
Especies de carbono inorgánico
Las especies de carbono inorgánico incluyen dióxido de carbono , ácido carbónico , anión bicarbonato y carbonato . [1] Es habitual expresar dióxido de carbono y ácido carbónico simultáneamente como CO 2 *. C T es un parámetro clave al realizar mediciones relacionadas con el pH de sistemas acuosos naturales, [2] y estimaciones de flujo de dióxido de carbono.
- C T = [CO 2 *] + [HCO 3 - ] + [CO 3 2− ]
dónde,
- C T es el carbono inorgánico total
- [CO 2 *] es la suma de las concentraciones de dióxido de carbono y ácido carbónico ([CO 2 *] = [CO 2 ] + [H 2 CO 3 ])
- [HCO 3 - ] es la concentración de bicarbonato
- [CO 3 2− ] es la concentración de carbonato
Cada una de estas especies está relacionada por los siguientes equilibrios químicos impulsados por el pH:
- CO 2 + H 2 O ⇌ H 2 CO 3 ⇌ H + + HCO 3 - ⇌ 2H + + CO 3 2−
Las concentraciones de las diferentes especies de DIC (y qué especie es dominante) dependen del pH de la solución, como se muestra en un gráfico de Bjerrum .
El carbono inorgánico total se mide típicamente por la acidificación de la muestra que conduce los equilibrios al CO 2 . Luego, este gas se burbujea de la solución y se atrapa, y luego se mide la cantidad atrapada, generalmente mediante espectroscopía infrarroja .
Carbono marino
El carbono marino se separa además en fases particuladas y disueltas. Estas piscinas se definen operativamente por separación física: el carbón disuelto pasa a través de un filtro de 0,2 μm y el carbón en partículas no.
Hay dos tipos principales de carbono inorgánico que se encuentran en los océanos:
- El carbono inorgánico disuelto (DIC) está formado por bicarbonato (HCO 3 - ), carbonato (CO 3 2− ) y dióxido de carbono (incluidos tanto el CO 2 disuelto como el ácido carbónico H 2 CO 3 ). El DIC se puede convertir en carbono inorgánico particulado (PIC) mediante la precipitación de CaCO 3 (biológica o abióticamente). La DIC también se puede convertir en carbono orgánico particulado (POC) mediante la fotosíntesis y la quimioautotrofia (es decir, producción primaria). La DIC aumenta con la profundidad a medida que las partículas de carbono orgánico se hunden y respiran. El oxígeno libre disminuye a medida que aumenta la DIC porque se consume oxígeno durante la respiración aeróbica.
- El carbono inorgánico particulado (PIC) es la otra forma de carbono inorgánico que se encuentra en el océano. La mayor parte del PIC es el CaCO 3 que forma las conchas de varios organismos marinos, pero también puede formarse en eventos de merlán . Los peces marinos también excretan carbonato de calcio durante la osmorregulación . [3]
Algunas de las especies de carbono inorgánico en el océano, como el bicarbonato y el carbonato , son los principales contribuyentes a la alcalinidad , un amortiguador natural del océano que evita cambios drásticos en la acidez (o pH ). El ciclo del carbono marino también afecta las tasas de reacción y disolución de algunos compuestos químicos, regula la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera y la temperatura de la Tierra. [4]
Referencias
- ^ C. Michael Hogan. 2010. Calcio . eds. A. Jorgensen, C. Cleveland. Enciclopedia de la Tierra . Consejo Nacional de Ciencia y Medio Ambiente.
- ^ Stanley E. Manahan. 2005. Química ambiental. Prensa CRC
- ^ Wilson, RW; Millero, FJ; Taylor, JR; Walsh, PJ; Christensen, V .; Jennings, S .; Grosell, M. (16 de enero de 2009). "Contribución de los peces al ciclo del carbono inorgánico marino" . Ciencia . 323 (5912): 359–362. Código Bibliográfico : 2009Sci ... 323..359W . doi : 10.1126 / science.1157972 . ISSN 0036-8075 . PMID 19150840 . S2CID 36321414 .
- ^ Emerson, Steven (2008). Oceanografía química y ciclo del carbono marino . Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-83313-4.