Αλκαλικότητα

Να μη συγχέεται με Άλκαλι ή Βάση (χημεία).

Αλκαλικότητα της επιφάνειας της θάλασσας (από το Παγκόσμιο Έργο Ανάλυσης Δεδομένων Ωκεανών (GLODAP)

Αλκαλικότητα (alkalinity) (από τα αραβικά) είναι η ικανότητα του νερού να αντιστέκεται στην οξίνιση. Δεν πρέπει να συγχέεται με την βασικότητα, η οποία είναι μια απόλυτη μέτρηση στην κλίμακα pH. Η αλκαλικότητα είναι η ισχύς ενός ρυθμιστικού διαλύματος που αποτελείται από ασθενή οξέα και τις συζυγείς βάσεις τους. Μετράται με τιτλοδότηση του διαλύματος με ένα οξύ όπως το HCl μέχρι το pH του να αλλάξει απότομα ή να φτάσει σε ένα γνωστό τελικό σημείο όπου συμβαίνει αυτό. Η αλκαλικότητα εκφράζεται σε μονάδες συγκέντρωσης, όπως meq/L (χιλιοστοισοδύναμα ανά λίτρο), μeq/kg (μικροϊσοδύναμα ανά κιλό), ή mg/L CaCO₃ (χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο ανθρακικού ασβεστίου). Κάθε μία από αυτές τις μετρήσεις αντιστοιχεί σε μια ποσότητα οξέος που προστίθεται ως τιτλοδότης (titrant).

Στο γλυκό νερό, ιδιαίτερα σε εκείνο που βρίσκεται σε μη ασβεστολιθικά εδάφη, οι αλκαλικότητες είναι χαμηλές και περιλαμβάνουν πολλά ιόντα. Στον ωκεανό, από την άλλη πλευρά, η αλκαλικότητα κυριαρχείται πλήρως από ανθρακικά και διττανθρακικά συν μια μικρή συνεισφορά από βορικά.

Αν και η αλκαλικότητα είναι κυρίως ένας όρος που χρησιμοποιείται από τους λιμνολόγους (limnologists) και ωκεανογράφους, χρησιμοποιείται επίσης από τους υδρολόγους για να περιγράψει την προσωρινή σκληρότητα. Επιπλέον, η μέτρηση της αλκαλικότητας είναι σημαντική για τον προσδιορισμό της ικανότητας ενός ρέματος να εξουδετερώνει την όξινη ρύπανση από βροχόπτωση ή λύματα. Είναι ένα από τα καλύτερα μέτρα για την ευαισθησία του ρέματος στις όξινες εισροές. Μπορεί να υπάρξουν μακροπρόθεσμες αλλαγές στην αλκαλικότητα των ρεμάτων και των ποταμών ως απόκριση σε ανθρώπινες διαταραχές, όπως η όξινη βροχή που παράγεται από τις εκπομπές SO_x και NO_x.

Ιστορικό

Το 1884, ο καθηγητής Wilhelm (William) Dittmar του Κολλεγίου Άντερσον, τώρα Πανεπιστήμιο του Στράθκλαϊντ, ανέλυσε 77 δείγματα παρθένου θαλασσινού νερού από όλο τον κόσμο που έφερε πίσω η αποστολή Challenger. Διαπίστωσε ότι στο θαλασσινό νερό τα κύρια ιόντα βρίσκονταν σε σταθερή αναλογία, επιβεβαιώνοντας την υπόθεση του Johan Georg Forchhammer, η οποία είναι τώρα γνωστή ως Αρχή των Σταθερών Αναλογιών. Ωστόσο, υπήρχε μία εξαίρεση. Ο Dittmar διαπίστωσε ότι η συγκέντρωση ασβεστίου ήταν ελαφρώς μεγαλύτερη στα βαθιά νερά του ωκεανού και ονόμασε αυτή την αύξηση αλκαλικότητα.

Επίσης, το 1884, ο Σβάντε Αρρένιους υπέβαλε τη διδακτορική του διατριβή στην οποία υποστήριζε την ύπαρξη ιόντων σε διάλυμα και όριζε τα οξέα ως δότες ιόντων υδρονίου και τις βάσεις ως δότες ιόντων υδροξειδίου. Για αυτή την εργασία, έλαβε το Βραβείο Νόμπελ Χημείας το 1903.

Απλοποιημένη περίληψη

Η αλκαλικότητα αναφέρεται χοντρικά στη μολαρική ποσότητα βάσεων σε ένα διάλυμα που μπορεί να μετατραπεί σε αφόρτιστα είδη από ένα ισχυρό οξύ. Για παράδειγμα, 1 γραμμομόριο HCO−
3 σε διάλυμα αντιπροσωπεύει 1 μολαρικό ισοδύναμο, ενώ 1 γραμμομόριο CO2−
3 είναι 2 μολαρικά ισοδύναμα επειδή θα χρειάζονταν διπλάσια ιόντα H⁺ για την εξισορρόπηση του φορτίου. Το ολικό φορτίο ενός διαλύματος ισούται πάντα με μηδέν. Αυτό οδηγεί σε έναν παράλληλο ορισμό της αλκαλικότητας που βασίζεται στην ισορροπία φορτίου των ιόντων σε ένα διάλυμα.

$\sum ({\text{κατιόντα}})=\sum ({\text{ανιόντα}})$

Ορισμένα ιόντα, συμπεριλαμβανομένων των Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, SO4²⁻ και NO3⁻ είναι συντηρητικά έτσι ώστε να μην επηρεάζονται από αλλαγές στη θερμοκρασία, την πίεση ή το pH. Άλλα, όπως το HCO−
3, επηρεάζονται από αλλαγές στο pH, τη θερμοκρασία και την πίεση. Απομονώνοντας τα συντηρητικά ιόντα στη μία πλευρά αυτής της εξίσωσης ισορροπίας φορτίου, τα μη συντηρητικά ιόντα που δέχονται ή δίνουν πρωτόνια και έτσι ορίζουν την αλκαλικότητα ομαδοποιούνται στην άλλη πλευρά της εξίσωσης.

${\begin{aligned}&\sum ({\text{συντηρητικά κατιόντα}})-\sum ({\text{συντηρητικά ανιόντα}})=\\&\quad [\mathrm {HCO_{3}^{-}} ]+2[\mathrm {CO_{3}^{2-}} ]+[\mathrm {B(OH)_{4}^{-}} ]+[\mathrm {OH^{-}} ]+[\mathrm {HPO_{4}^{2-}} ]+2[\mathrm {PO_{4}^{3-}} ]+[\mathrm {H_{3}SiO_{4}^{-}} ]+[\mathrm {NH_{3}} ]+[\mathrm {HS^{-}} ]-[\mathrm {H^{+}} ]-[\mathrm {HSO_{4}^{-}} ]-[\mathrm {HF} ]-[\mathrm {H_{3}PO_{4}} ]-[\mathrm {HNO_{2}} ]\end{aligned}}$

Αυτή η συνδυασμένη ισορροπία φορτίου και ισορροπίας πρωτονίων ονομάζεται ολική αλκαλικότητα. Η ολική αλκαλικότητα δεν επηρεάζεται (πολύ) από τη θερμοκρασία, την πίεση ή το pH και, ως εκ τούτου, αποτελεί από μόνη της μια συντηρητική μέτρηση, γεγονός που αυξάνει τη χρησιμότητά της στα υδάτινα συστήματα. Όλα τα ανιόντα εκτός από τα HCO−
3 και CO2−
3 έχουν χαμηλές συγκεντρώσεις στα επιφανειακά ύδατα της Γης (ρυάκια, ποτάμια και λίμνες). Έτσι, η ανθρακική αλκαλικότητα, η οποία είναι ίση με [HCO−
3] + 2[CO2−
3], είναι επίσης περίπου ίση με τη συνολική αλκαλικότητα στα επιφανειακά ύδατα.

Λεπτομερής περιγραφή

Η αλκαλικότητα μετρά την ικανότητα ενός διαλύματος να εξουδετερώνει τα οξέα στο ισοδύναμο σημείο (equivalence point) του ανθρακικού ή του διττανθρακικού, που ορίζεται ως pH 4,5 για πολλές ωκεανογραφικές/λιμνολογικές μελέτες. Η αλκαλικότητα ισούται με το στοιχειομετρικό άθροισμα των βάσεων σε διάλυμα. Στα περισσότερα επιφανειακά νερά της Γης, η ανθρακική αλκαλικότητα τείνει να αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ολικής αλκαλικότητας λόγω της συχνής εμφάνισης και διάλυσης ανθρακικών πετρωμάτων και άλλων γεωλογικών διεργασιών αποσάθρωσης που παράγουν ανθρακικά ανιόντα. Άλλα κοινά φυσικά συστατικά που μπορούν να συμβάλουν στην αλκαλικότητα περιλαμβάνουν βορικά, υδροξείδιο, φωσφορικά, πυριτικά, διαλυμένη αμμωνία και συζυγείς βάσεις των οργανικών οξέων (π.χ., οξικά). Τα διαλύματα που παράγονται σε ένα εργαστήριο μπορεί να περιέχουν έναν ουσιαστικά απεριόριστο αριθμό ειδών που συμβάλλουν στην αλκαλικότητα. Η αλκαλικότητα δίνεται συχνά ως μολαρικά ισοδύναμα ανά λίτρο διαλύματος, ή ανά κιλό διαλύτη. Σε εμπορικά (π.χ. στη βιομηχανία πισίνων) και κανονιστικά πλαίσια, η αλκαλικότητα μπορεί επίσης να δίνεται σε μέρη ανά εκατομμύριο ισοδύναμου ανθρακικού ασβεστίου (ppm CaCO₃). Η αλκαλικότητα μερικές φορές χρησιμοποιείται λανθασμένα εναλλακτικά με την βασικότητα. Για παράδειγμα, η προσθήκη CO₂ μειώνει το pH ενός διαλύματος, μειώνοντας έτσι τη βασικότητα, ενώ η αλκαλικότητα παραμένει αμετάβλητη (δείτε το παράδειγμα παρακάτω).

Μια ποικιλία τιτλοδοτών, τελικών σημείων και δεικτών καθορίζονται για διάφορες μεθόδους μέτρησης αλκαλικότητας. Τα οξέα Υδροχλωρικό και θειικό είναι συνηθισμένα οξέα τιτλοδότησης, ενώ η φαινολοφθαλεΐνη, το ερυθρό του μεθυλίου και το πράσινο της βρωμοκρεσόλης είναι συνήθεις δείκτες.

Θεωρητική επεξεργασία

Σε τυπικά υπόγεια ύδατα ή θαλασσινό νερό, η μετρούμενη ολική αλκαλικότητα ορίζεται ίση με:

A_T = [HCO−
3]_T + 2[CO2−
3]_T + [B(OH)−
4]_T + [OH⁻]_T + 2[PO3−
4]_T + [HPO2−
4]_T + [SiO(OH)−
3]_T − [H⁺]_sws − [HSO−
4]

(Ο δείκτης T υποδεικνύει την ολική συγκέντρωση του είδους στο διάλυμα όπως μετρήθηκε. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με την ελεύθερη συγκέντρωση, η οποία λαμβάνει υπόψη τη σημαντική ποσότητα αλληλεπιδράσεων ιοντικών ζευγών που συμβαίνουν στο θαλασσινό νερό.)

Η αλκαλικότητα μπορεί να μετρηθεί με ογκομέτρηση ενός δείγματος με ένα ισχυρό οξύ μέχρι να καταναλωθεί όλη η ρυθμιστική ικανότητα των προαναφερθέντων ιόντων πάνω από το pH των διττανθρακικών ή των ανθρακικών. Αυτό το σημείο ορίζεται λειτουργικά σε pH 4,5. Σε αυτό το σημείο, όλες οι βάσεις ενδιαφέροντος έχουν πρωτονιωθεί στο είδος μηδενικού επιπέδου, επομένως δεν προκαλούν πλέον αλκαλικότητα. Στο ανθρακικό σύστημα, τα διττανθρακικά ιόντα [HCO−
3] και τα ανθρακικά ιόντα [CO2−
3] έχουν μετατραπεί σε ανθρακικό οξύ [H₂CO₃] σε αυτό το pH. Αυτό το pH ονομάζεται επίσης ισοδύναμο σημείο CO₂, όπου το κύριο συστατικό στο νερό είναι το διαλυμένο CO₂, το οποίο μετατρέπεται σε H₂CO₃ σε υδατικό διάλυμα. Δεν υπάρχουν ισχυρά οξέα ή βάσεις σε αυτό το σημείο. Επομένως, η αλκαλικότητα μοντελοποιείται και ποσοτικοποιείται σε σχέση με το ισοδύναμο σημείο CO₂. Επειδή η αλκαλικότητα μετριέται σε σχέση με το ισοδύναμο σημείο CO₂, η διάλυση του CO₂, αν και προσθέτει οξύ και διαλυμένο ανόργανο άνθρακα, δεν αλλάζει την αλκαλικότητα. Υπό φυσικές συνθήκες, η διάλυση βασικών πετρωμάτων και η προσθήκη αμμωνίας [NH₃] ή οργανικών αμινών οδηγεί στην προσθήκη βάσης στα φυσικά νερά στο ισοδύναμο σημείο CO₂. Η διαλυμένη βάση στο νερό αυξάνει το pH και τιτλοδοτεί μια ισοδύναμη ποσότητα CO₂ σε διττανθρακικό ιόν και ανθρακικό ιόν. Σε ισορροπία, το νερό περιέχει μια ορισμένη ποσότητα αλκαλικότητας που συνεισφέρεται από τη συγκέντρωση ασθενών όξινων ανιόντων. Αντίστροφα, η προσθήκη οξέος μετατρέπει τα ασθενή όξινα ανιόντα σε CO₂ και η συνεχής προσθήκη ισχυρών οξέων μπορεί να προκαλέσει την αλκαλικότητα να γίνει μικρότερη από μηδέν. Παραδείγματος χάρη, οι ακόλουθες αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα κατά την προσθήκη οξέος σε ένα τυπικό διάλυμα θαλασσινού νερού:

B(OH)−
4 + H⁺ → B(OH)₃ + H₂O

OH⁻ + H⁺ → H₂O

PO3−
4 + 2 H⁺ → H₂PO−
4

HPO2−
4 + H⁺ → H₂PO−
4

[SiO(OH)−
3] + H⁺ → [Si(OH)₄]

Από τις παραπάνω αντιδράσεις πρωτονίωσης φαίνεται ότι οι περισσότερες βάσεις καταναλώνουν ένα πρωτόνιο. (H⁺) για να γίνουν ουδέτερα είδη, αυξάνοντας έτσι την αλκαλικότητα κατά ένα ανά ισοδύναμο. Ωστόσο, το CO2−
3 θα καταναλώσει δύο πρωτόνια πριν γίνει είδος μηδενικού επιπέδου (CO₂), επομένως αυξάνει την αλκαλικότητα κατά δύο ανά γραμμομόριο CO2−
3. Τα [H⁺] και τα [HSO−
4] μειώνουν την αλκαλικότητα, καθώς λειτουργούν ως πηγές πρωτονίων. Αναπαρίστανται συχνά συλλογικά ως [H⁺]_T.

Η αλκαλικότητα αναφέρεται συνήθως με μονάδες mg/L ως CaCO₃. (Ο σύνδεσμος "ως" είναι κατάλληλος σε αυτήν την περίπτωση επειδή η αλκαλικότητα προκύπτει από ένα μείγμα ιόντων, αλλά αναφέρεται "σαν" όλα αυτά να οφείλονται στο CaCO₃.) Αυτό μπορεί να μετατραπεί σε χιλιοστοϊσοδύναμα ανά λίτρο (meq/L) διαιρώντας με το 50 (η κατά προσέγγιση MW του CaCO₃ διαιρούμενη με το 2).

Αλληλεπιδράσεις διοξειδίου του άνθρακα

Προσθήκη του CO₂

Η προσθήκη (ή η αφαίρεση) CO₂ σε ένα διάλυμα δεν αλλάζει την αλκαλικότητά του, καθώς η καθαρή αντίδραση παράγει τον ίδιο αριθμό ισοδυνάμων θετικά συνεισφερόντων ειδών (H⁺) με τα αρνητικά συνεισφερόντα είδη (HCO−
3 και/ή CO2−
3). Η προσθήκη CO₂ στο διάλυμα μειώνει το pH του, αλλά δεν επηρεάζει την αλκαλικότητά του.

Σε όλες τις τιμές pH:

CO₂ + H₂O ⇌ HCO−
3 + H⁺

Μόνο σε υψηλές (βασικές) τιμές pH:

HCO−
3 + H⁺ ⇌ CO2−
3 + 2 H⁺

Διάλυση ανθρακικού πετρώματος

Η προσθήκη CO₂ σε ένα διάλυμα που έρχεται σε επαφή με ένα στερεό δοχείο (με την πάροδο του χρόνου) επηρεάζει την αλκαλικότητα, ειδικά για τα ανθρακικά ορυκτά που έρχονται σε επαφή με υπόγεια ύδατα ή θαλασσινό νερό. Η διάλυση (ή η καθίζηση) του ανθρακικού πετρώματος έχει ισχυρή επίδραση στην αλκαλικότητα. Αυτό συμβαίνει επειδή το ανθρακικό πέτρωμα αποτελείται από CaCO₃ και η διάστασή του θα προσθέσει Το Ca²⁺ δεν θα επηρεάσει την αλκαλικότητα, αλλά το CO2−
3 θα αυξήσει την αλκαλικότητα κατά 2 μονάδες. Η αυξημένη διάλυση του ανθρακικού πετρώματος λόγω της οξίνισης από την όξινη βροχή και την εξόρυξη έχει συμβάλει στην αύξηση των συγκεντρώσεων αλκαλικότητας σε ορισμένα μεγάλα ποτάμια σε όλες τις ανατολικές ΗΠΑ. Η ακόλουθη αντίδραση δείχνει πώς η όξινη βροχή, που περιέχει θειικό οξύ, μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της αλκαλικότητας του ποταμού αυξάνοντας την ποσότητα του διττανθρακικού ιόντος:

2 CaCO₃ + H₂SO₄ → 2 Ca²⁺ + 2 HCO−
3 + SO2−
4

Ένας άλλος τρόπος αναγραφής του είναι:

CaCO₃ + H⁺ ⇌ Ca²⁺ + HCO−
3

Όσο χαμηλότερο είναι το pH, τόσο υψηλότερη θα είναι η συγκέντρωση των διττανθρακικών. Αυτό δείχνει πώς ένα χαμηλότερο pH μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερη αλκαλικότητα εάν η ποσότητα των παραγόμενων διττανθρακικών είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα H⁺ που απομένει μετά την αντίδραση. Αυτό συμβαίνει επειδή η ποσότητα οξέος στο νερό της βροχής είναι χαμηλή. Εάν αυτά τα αλκαλικά υπόγεια ύδατα έρθουν αργότερα σε επαφή με την ατμόσφαιρα, μπορούν να χάσουν CO₂, να καθιζάνουν ανθρακικά και έτσι να γίνουν ξανά λιγότερο αλκαλικά. Όταν τα ανθρακικά ορυκτά, το νερό και η ατμόσφαιρα βρίσκονται σε ισορροπία, η αναστρέψιμη αντίδραση

CaCO₃ + 2 H⁺ ⇌ Ca²⁺ + CO₂ + H₂O

δείχνει ότι το pH θα σχετίζεται με τη συγκέντρωση ιόντων ασβεστίου, με το χαμηλότερο pH να συμβαδίζει με υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων ασβεστίου. Σε αυτήν την περίπτωση, όσο υψηλότερο είναι το pH, τόσο περισσότερα διττανθρακικά και ανθρακικά ιόντα θα υπάρχουν, σε αντίθεση με την παράδοξη κατάσταση που περιγράφηκε παραπάνω, όπου δεν υπάρχει ισορροπία με την ατμόσφαιρα.

Αλλαγές στην αλκαλικότητα των ωκεανών

Στους ωκεανούς, η αλκαλικότητα κυριαρχείται πλήρως από ανθρακικά και διττανθρακικά συν μια μικρή συνεισφορά από βορικά.

Έτσι, η χημική εξίσωση για την αλκαλικότητα στο θαλασσινό νερό είναι:

A_T = [HCO₃⁻] + 2[CO₃^2-] + [B(OH)₄⁻]

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι δημιουργίας αλκαλικότητας στους ωκεανούς. Ίσως η πιο γνωστή είναι η διάλυση του ανθρακικού ασβεστίου για τον σχηματισμό Ca²⁺ και CO2−
3 (ανθρακικά). Το ανθρακικό ιόν έχει τη δυνατότητα να απορροφήσει δύο ιόντα υδρογόνου. Επομένως, προκαλεί καθαρή αύξηση της αλκαλικότητας των ωκεανών. Η διάλυση του ανθρακικού ασβεστίου συμβαίνει σε περιοχές του ωκεανού που είναι υποκορεσμένες σε σχέση με το ανθρακικό ασβέστιο.

Το αυξανόμενο επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, λόγω των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, έχει ως αποτέλεσμα την αυξημένη απορρόφηση CO₂ από την ατμόσφαιρα στους ωκεανούς. Αυτό δεν επηρεάζει την αλκαλικότητα του ωκεανού αλλά έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της τιμής του pH (που ονομάζεται οξίνιση των ωκεανών). Η ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών έχει προταθεί ως μία επιλογή για την προσθήκη αλκαλικότητας στον ωκεανό και, ως εκ τούτου, για την προστασία από τις αλλαγές του pH.

Οι βιολογικές διεργασίες έχουν πολύ μεγαλύτερο αντίκτυπο στην αλκαλικότητα των ωκεανών σε σύντομα χρονικά διαστήματα (από λεπτά έως αιώνες). Η απονιτροποίηση (Denitrification) και η αναγωγή θειικών άλατων εμφανίζονται σε περιβάλλοντα με περιορισμένο οξυγόνο. Και οι δύο αυτές διεργασίες καταναλώνουν ιόντα υδρογόνου (αυξάνοντας έτσι την αλκαλικότητα) και απελευθερώνουν αέρια (N₂ ή H₂S), τα οποία τελικά διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα. Η νιτροποίηση και η οξείδωση σουλφιδίων μειώνουν και οι δύο την αλκαλικότητα απελευθερώνοντας πρωτόνια ως παραπροϊόντα των αντιδράσεων οξείδωσης.

Παγκόσμια χρονική και χωρική μεταβλητότητα

Η αλκαλικότητα των ωκεανών ποικίλλει με την πάροδο του χρόνου, με σημαντικότερη τη διάρκεια γεωλογικών χρονικών κλιμάκων. Οι αλλαγές στην ισορροπία μεταξύ της χερσαίας αποσάθρωσης και της ιζηματογένεσης ανθρακικών ορυκτών (π.χ., ως συνάρτηση της οξίνισης των ωκεανών) είναι οι κύριοι μακροπρόθεσμοι παράγοντες της αλκαλικότητας στον ωκεανό. Για ανθρώπινες χρονικές κλίμακες, η μέση αλκαλικότητα των ωκεανών είναι σχετικά σταθερή. Η εποχιακή και ετήσια μεταβλητότητα της μέσης αλκαλικότητας των ωκεανών είναι πολύ χαμηλή.

Η αλκαλικότητα ποικίλλει ανάλογα με την τοποθεσία, την εξάτμιση/καθίζηση, τη μεταφορά νερού, τις βιολογικές και γεωχημικές διεργασίες.

Η ανάμειξη που κυριαρχείται από ποτάμια συμβαίνει επίσης κοντά στην ακτή. Είναι ισχυρότερη κοντά στις εκβολές ενός μεγάλου ποταμού. Εδώ, τα ποτάμια μπορούν να λειτουργήσουν είτε ως πηγή, είτε ως καταβόθρα αλκαλικότητας. Το A_T ακολουθεί την εκροή του ποταμού και έχει γραμμική σχέση με την αλατότητα.

Η αλκαλικότητα των ωκεανών ακολουθεί επίσης γενικές τάσεις με βάση το γεωγραφικό πλάτος και το βάθος. Έχει αποδειχθεί ότι η θερμοκρασία A_T είναι συχνά αντιστρόφως ανάλογη με τη θερμοκρασία θάλασσας (sea surface temperature, SST). Επομένως, αυξάνεται γενικά με τα υψηλά γεωγραφικά πλάτη και βάθη. Ως αποτέλεσμα, οι περιοχές ανάβλυσης (όπου το νερό από τα βάθη του ωκεανού ωθείται στην επιφάνεια) έχουν επίσης υψηλότερες τιμές αλκαλικότητας.

Υπάρχουν πολλά προγράμματα για τη μέτρηση, την καταγραφή και τη μελέτη της αλκαλικότητας των ωκεανών, μαζί με πολλά άλλα χαρακτηριστικά του θαλασσινού νερού, όπως η θερμοκρασία και η αλατότητα. Αυτά περιλαμβάνουν: Μελέτη Γεωχημικών Ωκεάνιων Τομών (Geochemical Ocean Sections Study, GEOSECS), Μελέτη για τους Μεταβατικούς Ιχνηλάτες στον Ωκεανό/Βόρειο Ατλαντικό (Transient Tracers in the Ocean/North Atlantic Study, TTO/NAS), Κοινή Παγκόσμια Μελέτη Ροής Ωκεανών (Joint Global Ocean Flux Study, JGOFS), Πείραμα Παγκόσμιας Κυκλοφορίας Ωκεανών (World Ocean Circulation Experiment, WOCE), Διοξείδιο του άνθρακα στον Ατλαντικό Ωκεανό (Carbon dioxide in the Atlantic Ocean, CARINA).

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• DOE (1994) "[1],"Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water. Version 2, A. G. Dickson & C. Goyet, eds. ORNL/CDIAC-74.

Υπολογιστές συστήματος ανθρακικών

Τα ακόλουθα πακέτα υπολογίζουν την κατάσταση του ανθρακικού συστήματος στο θαλασσινό νερό (συμπεριλαμβανομένου του pH):

• CO2SYS Αρχειοθετήθηκε 2011-10-14 στο Wayback Machine., available as a stand-alone executable, Excel spreadsheet, or MATLAB script.
• seacarb, a R package for Windows, Mac OS X and Linux (also available here)
• CSYS, a Matlab script