Evaluation de la pénétration du carbone anthropique en Méditerranée | Généralités
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Figure 5: Equilibre du système des carbonates (Copin-Montégut, 1996)
Le système des carbonates, responsable du pouvoir tampon de l’eau de mer, est régit par les
équilibres suivants (Annexe 1):
CO2 (g) ↔ CO2 (aq) … (1) Équation 1: Réaction chimique de la dissolution du CO2 atmosphérique
CO2 (aq) + H2O (l) ↔ H2CO3 (aq) … (2) Équation 2: Réaction chimiq ue de la formation d'acide carbonique
H2CO3 (aq) ↔ H
+ (aq) + HCO3
- (aq) … (3) Équation 3: Réaction ch imique de la formation de bicarbonates
HCO3
-
(aq) ↔ H
+ (aq) + CO3
2- (aq) … (4) Équation 4: Réaction chimique de la formation de carbonates
La distinction analytique entre les espèces : CO2 (aq) et H2CO3 (aq) est difficile (concentration
négligeable de l’acide carbonique), d’où, généralement, la combinaison de leur deux concentrations
sous le terme de CO2
* (aq). Dans la suite de ce mémoire l’utilisation du terme CO2 aq fait référence
au CO2
* (aq).
Delà, les espèces chimiques composant le système des carbonates peuvent être résumées par
l’équilibre chimique suivant :
CO2 aq ↔ HCO3
-
↔ CO3
2…(5) Équation 5 : Equ ilibre chimique du sy stème des carbonates
Les ions CO3
2- peuvent précipiter pour former du carbonate de calcium selon la réaction:
Ca
2+ + CO3
2- ⇄ CaCO3 (solide) ↓ … (6) É quation 6: Réaction chimique de la formation de carbonates de calcium
Pour les pH habituels de l'eau de mer (7,5 à 8,6), l'ion bicarbonate prédomine largement sur l'ion
carbonate et sur le CO2 aq (Fig.6). Voilà, notamment, pourquoi l'état d'équilibre gaz-liquide est si
lent à s'établir : il se fait par l'intermédiaire d'une espèce, le CO2 aq.
Les bicarbonates (HCO3
- ) constituent environ 90% du carbone inorganique total, les carbonates
(CO3
2), 9%, le dioxyde de carbone (CO2), 1% et l'acide carbonique (H2CO3) les 0,001% restants
(Fig.6).
D’une manière générale, les équilibres chimiques dans l’eau de mer sont réalisés simultanément.
Neuf (09) entités chimiques, nommées variables, sont concernées, à savoir : pCO2, [CO2 aq], [H
+
]
ou pH, [OH
-
], [HCO3
-
], [CO3
2], [B(OH)4
-
], TCO2, AT. Sept (07) relations relient ces variables
(Annexe 1).
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Figure 5: Equilibre du système des carbonates (Copin-Montégut, 1996)
Le système des carbonates, responsable du pouvoir tampon de l’eau de mer, est régit par les
équilibres suivants (Annexe 1):
CO2 (g) ↔ CO2 (aq) … (1) Équation 1: Réaction chimique de la dissolution du CO2 atmosphérique
CO2 (aq) + H2O (l) ↔ H2CO3 (aq) … (2) Équation 2: Réaction chimiq ue de la formation d'acide carbonique
H2CO3 (aq) ↔ H
+ (aq) + HCO3
- (aq) … (3) Équation 3: Réaction ch imique de la formation de bicarbonates
HCO3
-
(aq) ↔ H
+ (aq) + CO3
2- (aq) … (4) Équation 4: Réaction chimique de la formation de carbonates
La distinction analytique entre les espèces : CO2 (aq) et H2CO3 (aq) est difficile (concentration
négligeable de l’acide carbonique), d’où, généralement, la combinaison de leur deux concentrations
sous le terme de CO2
* (aq). Dans la suite de ce mémoire l’utilisation du terme CO2 aq fait référence
au CO2
* (aq).
Delà, les espèces chimiques composant le système des carbonates peuvent être résumées par
l’équilibre chimique suivant :
CO2 aq ↔ HCO3
-
↔ CO3
2…(5) Équation 5 : Equ ilibre chimique du sy stème des carbonates
Les ions CO3
2- peuvent précipiter pour former du carbonate de calcium selon la réaction:
Ca
2+ + CO3
2- ⇄ CaCO3 (solide) ↓ … (6) É quation 6: Réaction chimique de la formation de carbonates de calcium
Pour les pH habituels de l'eau de mer (7,5 à 8,6), l'ion bicarbonate prédomine largement sur l'ion
carbonate et sur le CO2 aq (Fig.6). Voilà, notamment, pourquoi l'état d'équilibre gaz-liquide est si
lent à s'établir : il se fait par l'intermédiaire d'une espèce, le CO2 aq.
Les bicarbonates (HCO3
- ) constituent environ 90% du carbone inorganique total, les carbonates
(CO3
2), 9%, le dioxyde de carbone (CO2), 1% et l'acide carbonique (H2CO3) les 0,001% restants
(Fig.6).
D’une manière générale, les équilibres chimiques dans l’eau de mer sont réalisés simultanément.
Neuf (09) entités chimiques, nommées variables, sont concernées, à savoir : pCO2, [CO2 aq], [H
+
]
ou pH, [OH
-
], [HCO3
-
], [CO3
2], [B(OH)4
-
], TCO2, AT. Sept (07) relations relient ces variables
(Annexe 1).