koolzuur

Koolzuur is de zwakke zuur die ontstaat wanneer kooldioxide in water oplost. In oplossing geldt het evenwicht CO2 + H2O ⇌ H2CO3; in werkelijkheid bestaat H2CO3 nauwelijks als vrij molecuul, maar de term koolzuur wordt gebruikt als aanduiding van dit systeem. Koolzuur is de belangrijkste bron van zure eigenschappen in koolzuurhoudende dranken.

Koolzuur is een zwak diprotisch zuur. Het kan dissociëren volgens H2CO3 ⇌ H+ + HCO3− (pKa1 ≈ 6,35 bij 25°C) en HCO3− ⇌ H+ + CO3^2− (pKa2 ≈ 10,3). De aanwezigheid van CO2 in water verlaagt de pH tot ongeveer 5,5 tot 6 van koolzuurhoudende oplossingen; bij hogere druk of koudere temperaturen kan meer CO2 worden opgelost.

Natuur en milieu: Koolzuur is betrokken bij de chemische samenstelling van oceaan- en zoetwater, en draagt bij aan de verwering van gesteente. Regenwater lost CO2 uit de atmosfeer op en vormt koolzuur dat de zuurgraad van bodems en wateren beïnvloedt. In de koolstofcyclus speelt koolzuur een rol bij de vorming van mineralen en de opslag van koolstof in oplossingen. Daarnaast draagt toename van atmosferische CO2 bij aan oceanische verzuring.

Toepassingen: De bekendste toepassing is het bruisen van frisdranken en mineraalwater door onder druk opgelost CO2. Koolzuur draagt bij aan smaak en textuur, en na openen ontsnapt gas waardoor bubbels verdwijnen. Koolzuur wordt ook in medische gasmengsels gebruikt.

Veiligheid en notities: Koolzuur is een zwak zuur en in normale hoeveelheden onschadelijk; extreem hoge concentraties CO2/koolzuur kunnen duizeligheid of verstikking veroorzaken. In het milieu is de toename van kooldioxide in water verantwoordelijk voor oceanische verzuring.