karbonaattipitoisuuden

Karbonaattipitoisuus tarkoittaa aineen pitoisuutta liuoksessa, joka koostuu karbonaatti- ja bikarbonaatti-ioneista sekä niiden muodostamista yhdisteistä. Se on tärkeä osa alkaliteettia eli puskurointikapasiteettia, ja sitä tarkastellaan usein yhdessä muiden hiilen muotojen kanssa (kooltaan hiilidioksidi, hiilihydrogen-karbonaatit ja karbonaatit). Pääasialliset karbonaattipitoisuuteen vaikuttavat ionit ovat bikarbonaatti (HCO3−) ja karbonaatti (CO3^2−), joiden osuus kasvaa pH:n noustessa. CO2(g) ja H2CO3 muodostavat dynaamisen tasapainon näiden kanssa, joten karbonaattipitoisuus on herkkä liuoksen pH:lle, lämpötilalle ja hiilidioksidin paineelle.

Mittaaminen ja yksiköt: karbonaattipitoisuus kirjataan usein alkaliteetin osana ja ilmoitetaan meq/L tai mg/L CaCO3-ekvivalentteina. Alkaliteetti voidaan määrittää hapon titraamalla: joidenkin pH:n end-pointtien saavuttaminen (esimerkiksi pH 4,5 tai 8,3) antaa erikseen bikarbonaatin ja karbonaatin osuudet. Karbonaattipitoisuus voidaan lisäksi määrittää suoraan ionikromatografialla tai spektritometrisesti, mutta käytännössä arvoja käytetään, kun halutaan ymmärtää puskurointikykyä ja kovuutta.

Merkitys: karbonaattipitoisuus vaikuttaa liuoksen puskurikestävyyteen, pH:n vakauteen ja sovelluksissa, kuten vedenkäsittelyssä, talousvedessä ja akvaarioissa. Korkea karbonaattipitoisuus voi edistää karbonaatin kerrostumista (CaCO3) putkistoihin ja laitteisiin sekä vaikuttaa korroosioon sekä käsittelykustannuksiin. Pitoisuus liittyy läheisesti alkaliteettiin ja kovuuteen, ja sitä tarkastellaan usein yhdessä näiden muuttujien kanssa.

Käytännön merkitys vaihtelee ympäristön ja sovelluksen mukaan, mutta karbonaattipitoisuus on keskeinen mitta vesiprofiileissa, joissa halutaan ymmärtää puskurointia ja kivennäisainesten vaikutusta veden laatuun.