ไบคาร์บอเนต

ไบคาร์บอเนตไอออน (ไฮโดรเจนคาร์บอเนตไอออน) เป็นไอออนที่มีสูตรเชิงประจักษ์ HCO^-
₃และมวลโมเลกุล 61.01  ดาลตัน ; ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนกลางหนึ่งอะตอมที่ล้อมรอบด้วยออกซิเจนสามอะตอมในการจัดเรียงระนาบแบบตรีโกณมิติโดยมีอะตอมของไฮโดรเจนติดอยู่กับหนึ่งในออกซีเจน เป็นไอโซอิเล็กโทรนิกส์ที่มีกรดไนตริก HNO
₃. ไอออนไบคาร์บอเนตมีประจุลบอย่างเป็นทางการและเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแอมฟิโพรติกซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกรดและเป็นพื้นฐาน เป็นทั้งฐานคอนจูเกตของกรดคาร์บอนิก H
₂บจก
₃; และกรดคอนจูเกตของCO²⁻
₃ที่คาร์บอเนตไอออนที่แสดงโดยเหล่าสมดุลปฏิกิริยา:

บจก²⁻
₃+ 2 H ₂ O ⇌ HCO^-
₃+ H ₂ O + OH ^- ⇌ H ₂ CO ₃ + 2 OH ^-

H ₂ CO ₃ + 2 H ₂ O ⇌ HCO^-
₃+ H ₃ O ⁺ + H ₂ O ⇌ CO²⁻
₃+ 2 H ₃ O +

รูปแบบเกลือไบคาร์บอเนตเมื่อประจุบวกไอออนยึดติดกับประจุลบอะตอมของออกซิเจนไอออนเกิดเป็นสารประกอบไอออนิก bicarbonates หลายคนที่ละลายในน้ำที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ; โดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อโซเดียมไบคาร์บอเนตของแข็งที่ละลายรวมพารามิเตอร์ที่พบบ่อยสำหรับการประเมินคุณภาพน้ำ ^{[ ต้องการอ้างอิง ]}

CO ₂ที่ผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ของเสียของการเกิดออกซิเดชันของน้ำตาลในปฏิกิริยา mitochondria กับน้ำในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาด้วย anhydrase คาร์ในรูปแบบ H ₂ CO ₃ซึ่งอยู่ในสมดุลกับประจุบวก H ⁺และประจุลบ HCO ₃ - จากนั้นจะถูกส่งไปยังปอดซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับและก๊าซCO ₂จะถูกปล่อยออกมา ในไต (ซ้าย) เซลล์ (สีเขียว) ที่อยู่ในท่อใกล้เคียงจะอนุรักษ์ไบคาร์บอเนตโดยการขนส่งจากการกรองของไตในลูเมน (สีเหลือง) ของเนฟรอนกลับเข้าสู่เลือด (สีแดง) stoichiometry ที่แน่นอนในไตถูกละเว้นเพื่อความเรียบง่าย

ไบคาร์บอเนต ( HCO^-
₃) เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบบัฟเฟอร์pH ^[3]ของร่างกายมนุษย์ (รักษาสภาวะสมดุลของกรด - เบส ) 70% –75% ของ CO ₂ในร่างกายจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดคาร์บอนิก (H ₂ CO ₃ ) ซึ่งเป็นกรดคอนจูเกตของHCO^-
₃ และสามารถเปลี่ยนเป็นมันได้อย่างรวดเร็ว

ด้วยกรดคาร์บอนิกเป็นสิ่งมี ชีวิตระดับกลางไบคาร์บอเนตร่วมกับน้ำไฮโดรเจนไอออนและคาร์บอนไดออกไซด์จะสร้างระบบบัฟเฟอร์นี้ซึ่งจะคงไว้ที่สมดุลที่ระเหยได้^{[3] ซึ่ง}จำเป็นเพื่อให้มีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลง pH ทั้งในสภาวะที่เป็นกรด และทิศทางพื้นฐาน นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการปกป้องเนื้อเยื่อของระบบประสาทส่วนกลางซึ่งค่า pH ที่เปลี่ยนแปลงมากเกินไปนอกช่วงปกติในทิศทางใดทิศทางหนึ่งอาจพิสูจน์ได้ว่าเป็นหายนะ (ดูภาวะเลือดเป็นกรดหรือด่าง )

ไบคาร์บอเนตยังทำหน้าที่ได้มากในระบบย่อยอาหาร จะเพิ่มค่า pH ภายในของกระเพาะอาหารหลังจากที่น้ำย่อยที่มีกรดสูงได้ย่อยอาหารเสร็จแล้ว ไบคาร์บอเนตยังทำหน้าที่ควบคุม pH ในลำไส้เล็ก มันถูกปล่อยออกมาจากตับอ่อนเพื่อตอบสนองต่อฮอร์โมนที่หลั่งออกมาเพื่อต่อต้านสารเคมีที่เป็นกรดที่เข้าสู่ลำไส้เล็กส่วนต้นจากกระเพาะอาหาร ^[6]

ไบคาร์บอเนตเป็นรูปแบบที่โดดเด่นของคาร์บอนอนินทรีย์ที่ละลายในน้ำทะเล^[7]และในน้ำจืดส่วนใหญ่ เช่นนี้มันเป็นอ่างที่สำคัญในวัฏจักรคาร์บอน

ในระบบนิเวศน้ำจืดกิจกรรมสังเคราะห์แสงที่แข็งแกร่งโดยพืชน้ำจืดในเวลากลางวันจะปล่อยก๊าซออกซิเจนลงในน้ำและในขณะเดียวกันก็ผลิตไอออนไบคาร์บอเนต สิ่งเหล่านี้จะเปลี่ยน pH ให้สูงขึ้นจนกระทั่งในบางสถานการณ์ระดับความเป็นด่างอาจเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตบางชนิดหรืออาจทำให้องค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ เช่นแอมโมเนียเป็นพิษ ในความมืดเมื่อไม่มีการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นกระบวนการหายใจจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไม่มีการผลิตไอออนไบคาร์บอเนตใหม่ส่งผลให้ pH ลดลงอย่างรวดเร็ว

เกลือที่พบมากที่สุดของไบคาร์บอเนตไอออนคือโซเดียมไบคาร์บอเนต , NaHCO ₃ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นโซดา เมื่อถูกความร้อนหรือสัมผัสกับกรดเช่นกรดอะซิติก ( น้ำส้มสายชู ) โซเดียมไบคาร์บอเนตจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา นี้จะใช้เป็นหัวเชื้อในการอบ

การไหลของไอออนไบคาร์บอเนตจากหินผุโดยกรดคาร์บอน้ำฝนเป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรคาร์บอน

แอมโมเนียมไบคาร์บอเนตใช้ในการผลิตบิสกิตย่อยอาหาร

ในการแพทย์วินิจฉัยที่คุ้มค่าเลือดของไบคาร์บอเนตเป็นหนึ่งในหลายตัวชี้วัดของรัฐของกรดเบสสรีรวิทยาในร่างกาย มันเป็นเรื่องที่วัดพร้อมกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ , คลอไรด์ , โพแทสเซียมและโซเดียมเพื่อประเมินอิเล็กระดับในแผงอิเล็กโทรไลทดสอบ (ซึ่งมีปัจจุบันขั้นตอนคำศัพท์ , CPT รหัส 80051)

พารามิเตอร์ความเข้มข้นของไบคาร์บอเนตมาตรฐาน (SBC _อี ) เป็นความเข้มข้นของไบคาร์บอเนตในเลือดที่P CO 2จาก 40 มิลลิเมตรปรอท (5.33 ปาสคาล), ความอิ่มตัวของออกซิเจนเต็มและ 36 ° C ^[8]

ช่วงอ้างอิงสำหรับการตรวจเลือดเปรียบเทียบปริมาณไบคาร์บอเนตในเลือด (แสดงเป็นสีน้ำเงินทางด้านขวา) กับองค์ประกอบอื่น ๆ

• โซเดียมไบคาร์บอเนต
• โพแทสเซียมไบคาร์บอเนต
• ซีเซียมไบคาร์บอเนต
• แมกนีเซียมไบคาร์บอเนต
• แคลเซียมไบคาร์บอเนต
• แอมโมเนียมไบคาร์บอเนต
• กรดคาร์บอนิก

• คาร์บอนไดออกไซด์
• คาร์บอเนต
• คาร์บอนิกแอนไฮเดรส
• น้ำกระด้าง
• ก๊าซในเลือดแดง

• ไบคาร์บอเนตที่หอสมุดแห่งชาติการแพทย์การแพทย์หัวเรื่อง (MeSH)