碳酸鹽平衡

碳酸鹽平衡是指水中的碳酸化合物之間及其與氣相中二氧化碳(CO2)的化學平衡關係。在天然水、一般清水和輕度污染的工業廢水、生活污水以至降水中，普遍存在著各種形態的碳酸鹽。其來源有大氣中的二氧化碳、岩石土壤中碳酸鹽和重碳酸鹽礦物的溶解，水生動植物的新陳代謝和生物氧化的產物。各種來源的碳酸化合物構成水中碳酸岩的總量約10-3mol/L。水中的碳酸化合物有CO2、H2CO3、HCO3-、和CO32-等化合態。在某些情況下水中CO2可處於對大氣呈過飽和狀態，與大氣中的CO2存在著化學平衡關係。
不同碳酸鹽的分布隨著pH值而變化。在自然條件下，可視為開放體系趨向平衡的一個微小階段，故可近似的用封閉體系在短時間內溶液平衡的方法來進行計算。在實際水體系中，經大氣溶入的CO2是決定水質pH值的重要因素，並對外來酸鹼有一定的緩衝能力，對水中各種反應過程有多方面的作用，含碳酸水的中和過程在用水、廢水化學中有十分廣泛的用途。
水體的pH 主要決定於碳酸平衡體系中CO2，HCO3和CO3之間的對比關係。當HCO3含量很低而pH 又很高時，碳酸系統非常不穩定，因為在該條件下，平衡H2CO3 含量顯著小於在該條件下與空氣中CO2平衡時所應擁有的含量，此時就會從空氣中吸收CO2，使水的pH 降低。當HCO3為1.05mmol/L 和pH為8.40 時碳酸系統最穩定，因而pH>8.4 的水體pH會自動降低。但是藻類的光合作用消耗無機碳，破壞了碳酸平衡，因而使pH 升高，當無機碳減少到一定程度，pH 則恆定在一個最大值，即達到pH 補償點和無機碳補償點。