Soru:
Okyanus asitlenmesinde karbonun rolü
Warbo
2018-04-05 17:30:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bu temel bir soru gibi görünebilir, ancak farklı karbon bileşiklerinin okyanus asitlenmesi üzerindeki etkileri konusunda biraz kafam karıştı.

Atmosferdeki artan karbondioksit seviyelerinin neden olduğunu duydum. okyanus asitlenmesi, okyanusun pH'ını düşürüyor.

Midye ve istiridye gibi kabuklu deniz hayvanlarının karbon yutağı olarak kullanılabileceğini ve bu da kabuklu deniz hayvanı yetiştiriciliğini bir tür karbon tutumu haline getirdiğini duydum. Kabukları kalsiyum karbonat biçiminde karbon içerdiğinden bu mantıklı geliyor.

Benim sorum, bu tür bir sekestrasyon okyanus asitleşmesini nasıl etkiler? Bir yandan, karbonu kalsiyum karbonat olarak ayırmak okyanustaki karbon varlığını azaltacak ve bu da CO 2 'un etkilerini azaltacak gibi görünüyor. Öte yandan, kalsiyum karbonat alkalidir: Bu tür kabuklar oluşturmak için okyanustan mineralleri süzmek asitliği artırıyor gibi görünmektedir (çünkü ters işlem, kalsiyum karbonatı çözerek asitliği azaltır).

Bir cevap:
Rolf
2018-04-08 15:30:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bu karmaşık soruyu yanıtlarken, kullanılan karbon biçimini ve ilgili genel tepkileri dikkate almanın önemli olduğunu düşünüyorum (uyarı: ileride biraz uzun saptırma yapın ve bu izleyici tarafından zaten anlaşılmışsa özür dileriz). Uzun vadeli karbon döngüsünde, atmosferik $ \ ce {CO_ {2, (g)}} $, en önemlisi silikatlar olmak üzere karada ayrışmaya neden olur. $ \ ce {CO_ {2, (g)}} $, saf suda sulu iyon ($ \ ce {CO_ {2, (aq)}} $) ve karbonik asit ($ \ ce {H_2CO_ {3 (aq )}} $). $$ \ ce {CO_ {2, (g)} + {H_ {2} O _ {(l)}} < = > {H_2CO_ {3, (aq)}}} $$ ancak doğru karbonik asit kararsızdır ve bu nedenle bu toplam çözünmüş karbonun büyük çoğunluğu, basit Henry yasası ilişkisine (gösterilmemiştir) uyan konsantrasyonlarla sulu iyon $ \ ce {CO_ {2, (aq)}} $ olarak mevcuttur. Bu net tepkiyi yazabiliriz $$ \ ce {CO_ {2} + {H_ {2} O} < = > {H_2CO_ {3, (aq)}} < = > H ^ {+} _ {(aq) } + HCO _ ^ {-} _ {3, (aq)}} $$ Bikarbonat ayrıca saf karbonat iyonu, $$ \ ce {H ^ {+} + CO _ ^ {2 -} _ {içeren birleşme / ayrışma reaksiyonunu da yansıtır 3} < = > HCO _ ^ {-} _ {3}} $$ Kıta silikatının ayrışması, örneğin, normatif bir volastonit (basitlik için seçilmiştir) bu nedenle $$ \ ce {CaSiO_3 + H_ {2} O + 2CO_ {2} -> 2 HCO _ ^ {-} _ {3} + Ca ^ {2+} + SiO_ {2}} $$ Önemli olan nokta, deniz suyuna kıtasal ayrışma ile verilen çözünmüş karbonun bikarbonat kadar olmasıdır. ve atmosferik $ \ ce {CO_ {2}} $ ile yaklaşık dengede olan yüzey deniz suyu pH'ı ($ \ sim 8) $ gerçekten de çözünmüş türlerin bu dağılımını yansıtır. İskelet kalsiyum karbonat için dengeyi $$ \ ce {CaCO_ {3} < = > CO _ ^ {2 -} _ {3} + Ca ^ {2 +}} $$ olarak yazarsak yukarıdaki denklemleri birleştirebiliriz $ \ ce {CaCO_3} $ 'ın deniz suyunda çözünmesi / çökelmesi için genel reaksiyon (1, 2, 3 ve 5 numaralı reaksiyonlardan elde edilen $ \ ce {CO_2} $ kütle dengesini içerir - üzgünüm MathJax alamıyorum denklem numaralandırmayı etkinleştirmek için) \ ce {CaCO_ {3} + H_ {2} O + CO_ {2} = Ca ^ {2+} + 2HCO _ ^ {-} _ {3}} $$ Dolayısıyla, bu bağlamda, önemli bir sonuç şudur: $ \ ce {CaCO_ {3}} $ yağışıyla ilişkili genel kütle dengesi (yani, yukarıdaki reaksiyonu sola yönlendirerek), $ \ ce {CaCO_ {3}} $ bir karbon yutağı değil, bir kaynak olarak hizmet eder , çünkü başlangıçta bikarbonat olarak deniz suyuna verilen bir mol $ \ ce {CO_2} $ silikat ayrışmasından kurtarır. Daha geniş bir bakış açısına göre (uzun vadeli jeokimyasal döngü), deniz karbonatları, nihayetinde batan ve vulkanizma ve diğer magmatik süreçler tarafından atmosfere geri dönen geçici bir karbon yutağıdır. Bugün kıtalarda bulunan karbonatlar (örneğin, Paleozoik), aksine, modern pelajik eşdeğerlerine göre çok daha uzun bir ikamet veya döngü süresine sahiptir.

Şimdi sorunuza: okyanus asitlenmesi (deniz suyunun titrasyonu) atmosferik $ \ ce {CO_2} $, son tepkiyi sağa çekerek) kendiliğinden daha fazla bikarbonat üreten $ \ ce {CaCO_3} $ bu havuzun saldırısı tarafından tamponlanır. Kabuklu deniz ürünleri yetiştirerek karbonun tutulması, yukarıdakilere göre, bu bikarbonatı (bir kısmını) tüketecek ve sonuç olarak $ \ ce {CO_2} $ üretecektir. Benim için daha önemli olan temel soru, mevcut tortul $ \ ce {CaCO_3} $ deposunun, özellikle de oluştuğu yerdeki yüzey suyunun bu saldırıya yanıt olarak çözülme hızıdır.

Açıklık sağlamak için, yazım hataları

"Kabuklu deniz ürünleri yetiştirerek karbonun tutulması ... sonuç olarak CO2 üretecektir" Vay canına, bu oldukça beklenmedik bir durum! İşlemler konusunda çok titiz olduğunuz ve bikarbonatın önemli rolüne işaret ettiğiniz için teşekkür ederiz.


Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...