कुल अकार्बनिक कार्बन

कुल अकार्बनिक कार्बन (सीTया TIC) अकार्बनिक कार्बन प्रजातियों का योग है।

कार्बन रासायनिक यौगिकों को उनकी संरचना के आधार पर या तो कार्बनिक यौगिक या अकार्बनिक, और भंग कार्बनिक कार्बन या पार्टिकुलेट कार्बनिक पदार्थ के रूप में प्रतिष्ठित किया जा सकता है। कार्बनिक कार्बन प्रोटीन, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट और न्यूक्लिक अम्ल  जैसे कार्बनिक यौगिकों के प्रमुख घटकों की रीढ़ बनाता है। अकार्बनिक कार्बन मुख्य रूप से  कार्बन डाईऑक्साइड  जैसे सरल यौगिकों में पाया जाता है (CO2), कार्बोनिक एसिड (H2CO3),  बिकारबोनिट  (HCO3-), और कार्बोनेट (CO3(2-)).

सिंहावलोकन
जलीय अकार्बनिक कार्बन प्रणाली पानी में कार्बन डाइऑक्साइड के विभिन्न आयनिक, घुलित, ठोस और/या गैसीय रूपों से बनी है। इन प्रजातियों में कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनिक एसिड, बाइकार्बोनेट आयन, कार्बोनेट, कैल्शियम कार्बोनेट, मैग्नीशियम कार्बोनेट और अन्य शामिल हैं। पानी के शरीर में प्रत्येक प्रजाति की सापेक्ष मात्रा तापमान और लवणता सहित भौतिक चर पर निर्भर करती है, साथ ही पीएच और गैस आंशिक दबाव जैसे रासायनिक चर। क्षारीयता और भंग (या कुल) अकार्बनिक कार्बन जैसे चर आगे एक द्रव्यमान और आवेश संतुलन को परिभाषित करते हैं जो सिस्टम की कुल स्थिति को बाधित करता है। चार केंद्रीय अकार्बनिक कार्बन सिस्टम पैरामीटर (पीएच, क्षारीयता, भंग अकार्बनिक कार्बन, कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव) में से किसी भी दो को देखते हुए शेष समीकरणों की एक प्रणाली को हल करके प्राप्त किया जा सकता है जो रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी के सिद्धांतों का पालन करता है।

20वीं शताब्दी के अधिकांश समय के लिए, समुद्री और मीठे पानी की प्रणालियों में रासायनिक संतुलन की गणना विभिन्न सम्मेलनों के अनुसार की गई, जिसके कारण प्रयोगशालाओं की गणनाओं और सीमित वैज्ञानिक पुनरुत्पादन के बीच विसंगतियां पैदा हुईं। 1998 से, CO2SYS नामक सॉफ़्टवेयर  प्रोग्रामों के एक परिवार का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। यह सॉफ्टवेयर जल अकार्बनिक कार्बन प्रजातियों और मापदंडों के लिए रासायनिक संतुलन की गणना करता है। उनका मुख्य कार्य सिस्टम के विभिन्न रासायनिक गुणों की गणना करने के लिए चार केंद्रीय अकार्बनिक कार्बन सिस्टम पैरामीटर (पीएच, क्षारीयता, भंग अकार्बनिक कार्बन, और पीसीओ2 2) में से किसी दो का उपयोग करना है। प्राकृतिक जल में रासायनिक संतुलन को समझने और भविष्यवाणी करने के लिए समुद्र विज्ञान और  लींनोलोगु  द्वारा कार्यक्रमों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अकार्बनिक कार्बन प्रजातियां
अकार्बनिक कार्बन प्रजातियों में कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनिक एसिड, बाइकार्बोनेट आयन और कार्बोनेट शामिल हैं। यह कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बोनिक एसिड को एक साथ व्यक्त करने के लिए प्रथागत है CO2\*. सीT प्राकृतिक जलीय प्रणालियों के पीएच से संबंधित मापन करते समय एक प्रमुख पैरामीटर है, और कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाह अनुमान।



कहाँ,


 * सीT कुल अकार्बनिक कार्बन है
 * [CO2\*] कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बोनिक एसिड सांद्रता का योग है ([CO2\*] = [CO2] + [H2CO3])
 * [HCO3-] बाइकार्बोनेट सांद्रता है
 * [CO3(2-)] कार्बोनेट सांद्रता है

इन प्रजातियों में से प्रत्येक निम्नलिखित पीएच-संचालित रासायनिक संतुलन से संबंधित हैं:



डीआईसी की विभिन्न प्रजातियों की सांद्रता (और कौन सी प्रजाति प्रमुख है) समाधान के पीएच पर निर्भर करती है, जैसा कि जेरम प्लॉट द्वारा दिखाया गया है।

कुल अकार्बनिक कार्बन को आमतौर पर नमूने के अम्लीकरण द्वारा मापा जाता है जो रासायनिक संतुलन को संचालित करता है CO2. यह गैस तब घोल से विरल (रसायन) होती है और फँस जाती है, और फँसी हुई मात्रा को तब मापा जाता है, आमतौर पर अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी  द्वारा।

समुद्री कार्बन
समुद्री कार्बन को आगे पार्टिकुलेट और घुले हुए चरणों में अलग किया जाता है। इन पूलों को भौतिक पृथक्करण द्वारा परिचालन रूप से परिभाषित किया जाता है - घुलित कार्बन 0.2 माइक्रोन फ़िल्टर से होकर गुजरता है, और कण कार्बन नहीं।

महासागरों में पाए जाने वाले दो मुख्य प्रकार के अकार्बनिक कार्बन हैं: समुद्र में कुछ अकार्बनिक कार्बन प्रजातियां, जैसे बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट, क्षारीयता के लिए प्रमुख योगदानकर्ता हैं, एक प्राकृतिक महासागर बफर जो अम्लता (या पीएच) में भारी परिवर्तन को रोकता है। समुद्री कार्बन चक्र कुछ रासायनिक यौगिकों की प्रतिक्रिया और विघटन दर को भी प्रभावित करता है, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा और पृथ्वी के तापमान को नियंत्रित करता है।
 * घुलित अकार्बनिक कार्बन (DIC) बाइकार्बोनेट से बना होता है, कार्बोनेट और कार्बन डाइऑक्साइड (दोनों भंग सीओ सहित2 और कार्बोनिक एसिड एच2सीओ3). सीएसीओ की वर्षा के माध्यम से डीआईसी को कण अकार्बनिक कार्बन (पीआईसी) में परिवर्तित किया जा सकता है3 (जैविक या अजैविक)। डीआईसी को प्रकाश संश्लेषण और केमोट्रोफ (प्राथमिक उत्पादन) के माध्यम से कण कार्बनिक कार्बन (पीओसी) में भी परिवर्तित किया जा सकता है। डीआईसी गहराई के साथ बढ़ता है क्योंकि कार्बनिक कार्बन कण डूबते हैं और सांस लेते हैं। डीआईसी बढ़ने पर मुक्त ऑक्सीजन कम हो जाती है क्योंकि एरोबिक श्वसन के दौरान ऑक्सीजन की खपत होती है।
 * कण अकार्बनिक कार्बन (PIC) समुद्र में पाए जाने वाले अकार्बनिक कार्बन का दूसरा रूप है। अधिकांश PIC CaCO है3 यह विभिन्न समुद्री जीवों के गोले बनाता है, लेकिन सफेदी की घटनाओं में भी बन सकता है। समुद्री मछली भी osmoregulation के दौरान कैल्शियम कार्बोनेट का उत्सर्जन करती हैं।