kolsyra, (H2CO3), en förening av elementen väte, kol och syre. Den bildas i små mängder när dess anhydrid, koldioxid (CO2), löses upp i vatten.
CO2 + H2O H2CO3 de dominerande arterna är helt enkelt löst hydrerade CO2-molekyler. Kolsyra kan anses vara en diprotinsyra från vilken två serier av salter kan bildas-nämligen vätekarbonater, innehållande HCO3−och karbonater, innehållande CO32 -. H2CO3 + H2o H3O + + HCO3 –
HCO3 – + H2o H3O + + CO32-men syrabasbeteendet hos kolsyra beror på de olika reaktionshastigheterna, liksom deras beroende av systemets pH., Till exempel, vid ett pH-värde som är mindre än 8, den huvudsakliga reaktioner och deras relativa hastighet är följande: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 (långsam)
H2CO3 + OH− ⇌ HCO3− + H2O (snabbt) med pH Över 10 följande reaktioner är viktiga: CO2 + OH− ⇌ HCO3− (långsam)
HCO3− + OH− ⇌ CO32− + H2O (snabb) Mellan pH-värden i 8 och 10, som alla ovanstående jämvikt reaktioner är betydande.
kolsyra spelar en roll vid montering av grottor och grottformationer som stalaktiter och stalagmiter., De största och vanligaste grottorna är de som bildas genom upplösning av kalksten eller dolomit genom verkan av vatten rik på kolsyra härrörande från nyligen regn. Kalciten i stalaktiter och stalagmiter härstammar från den överliggande kalkstenen nära berggrunden/markgränssnittet. Regnvatten infiltrerar genom jorden absorberar koldioxid från den koldioxidrika jorden och bildar en utspädd lösning av kolsyra. När detta syravatten når jordens botten reagerar det med kalciten i kalkstensberggrunden och tar en del av det i lösning., Vattnet fortsätter sin nedåtgående kurs genom smala leder och frakturer i den omättade zonen med lite ytterligare kemisk reaktion. När vattnet kommer ut från grotttaket förloras koldioxid i grottatmosfären, och en del av kalciumkarbonatet fälls ut. Det infiltrerande vattnet fungerar som en kalcitpump, tar bort den från toppen av berggrunden och omplacerar den i grottan nedan.
kolsyra är viktigt vid transport av koldioxid i blodet., Koldioxid kommer in i blodet i vävnaderna eftersom dess lokala partialtryck är större än dess partialtryck i blod som strömmar genom vävnaderna. När koldioxid kommer in i blodet, kombinerar den med vatten för att bilda kolsyra, som dissocierar till vätejoner (H+) och bikarbonatjoner (HCO3-). Blodsyra påverkas minimalt av de frigjorda vätejonerna eftersom blodproteiner, särskilt hemoglobin, är effektiva buffertmedel. (En buffertlösning motstår förändring i surhet genom att kombinera med tillsatta vätejoner och i huvudsak inaktivera dem.,) Den naturliga omvandlingen av koldioxid till kolsyra är en relativt långsam process; emellertid katalyserar kolanhydras, ett proteinenzym som finns inuti röda blodkroppar, denna reaktion med tillräcklig snabbhet att den uppnås i endast en bråkdel av en sekund. Eftersom enzymet endast är närvarande i röda blodkroppar ackumuleras bikarbonat i mycket större utsträckning inom röda blodkroppar än i plasma., Blodets förmåga att bära koldioxid som bikarbonat förstärks av ett jontransportsystem inuti det röda blodcellsmembranet som samtidigt flyttar en bikarbonatjon ut ur cellen och in i plasman i utbyte mot en kloridjon. Samtidigt utbyte av dessa två joner, känd som kloridskiftet, tillåter plasman att användas som en lagringsplats för bikarbonat utan att ändra den elektriska laddningen av antingen plasma eller röda blodkroppar., Endast 26 procent av det totala koldioxidinnehållet i blod existerar som bikarbonat inuti den röda blodcellen, medan 62 procent existerar som bikarbonat i plasma; emellertid produceras huvuddelen av bikarbonatjoner först inuti cellen och transporteras sedan till plasman. En omvänd sekvens av reaktioner uppträder när blodet når lungan, där partialtrycket av koldioxid är lägre än i blodet.