El ácido carbónico es un ácido débil que pertenece a la categoría de los ácidos oxácidos. Su constante de ionización (Ka) es 4.5×10−74.5×10−7 y su constante de acidez (pKa) es 6.352. Su fórmula molecular es H2CO3, y se forma a partir de la combinación de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2) (1). Este ácido es también conocido como trioxocarbonato (IV) de hidrógeno o ácido trioxocarbónico (IV).
Es difícil obtener ácido carbónico en un estado puro, ya que se descompone rápidamente en agua y dióxido de carbono. Este ácido desempeña un rol crucial en la disolución de minerales que se encuentran en formaciones rocosas como calizas y margas, convirtiéndolas en bicarbonato de calcio (2).
Ácido Carbónico.Foto por Openverse.
Propiedades del ácido carbónico
Las características más sobresalientes del ácido carbónico incluyen:
- Densidad: 1000 kg/m³; 1 g/cm³; 1 kg/l
- Color: Incoloro
- Punto de ebullición: -15 °C/ -273,5 °K
- Masa molar: 62,03 g/mol
- Acidez: 6.352 pKa
Composición de ácido carbónico
Fórmula H2CO3
El ácido carbónico se compone mayormente de hidrógeno, carbono y oxígeno. Este ácido es un derivado del dióxido de carbono (CO2) y se forma mediante la combinación de agua (H2O) y CO2 (3). Se emplea con frecuencia en procesos industriales, como la fermentación de alimentos y la fabricación de bebidas carbonatadas, donde contribuye al efecto efervescente.
Ácido Carbónico en el mundo comercial
El ácido carbónico tiene aplicaciones diversas en distintas industrias, desde la alimentaria hasta la farmacéutica. Por ejemplo, en la industria alimentaria, es un componente clave en bebidas efervescentes como sodas y cervezas (4). En la industria farmacéutica, se utiliza en la elaboración de medicamentos efervescentes que se disuelven rápidamente en agua. Adicionalmente, en ingeniería mecánica, se utiliza en sistemas de refrigeración.
Usos del Ácido Carbónico
Los usos del ácido carbónico son muy variados, abarcando desde la industria alimentaria hasta la farmacéutica. Entre estos usos, destacan:
- Fabricación de bebidas carbonatadas y cervezas.
- Elaboración de hielo seco.
- Fabricación de pastillas y polvos efervescentes.
- Regulador de pH en la agricultura (5).
Consumo de Ácido Carbónico en el Organismo
El ácido carbónico puede tener tanto efectos positivos como negativos en el organismo. Puede moderar ciertos ácidos en el cuerpo y ayudar en la eliminación de residuos. Sin embargo, su consumo excesivo puede llevar a síntomas como náuseas y taquicardia (6).
Efectos Negativos en el Organismo
Los efectos negativos del consumo excesivo de ácido carbónico incluyen:
- Sofocamiento
- Tosiendo en exceso
- Náuseas
- Taquicardia
- Desórdenes en el sistema nervioso
- Hemorragias internas (7)
Es fundamental tener en cuenta tanto los efectos beneficiosos como los perjudiciales del ácido carbónico para hacer un uso adecuado de esta sustancia.
Efectos del Ácido Carbónico en el Medio Ambiente
El ácido carbónico también juega un papel en la ecología del planeta. Actúa como un tampón en los cuerpos de agua, contribuyendo al equilibrio del pH en ríos, lagos y océanos. Esto es crucial para mantener un ambiente adecuado para la vida acuática. El ácido carbónico en el agua también participa en el ciclo del carbono, un elemento clave en la regulación del clima terrestre (8).
Propiedades Ácido-Base y Equilibrios
Los equilibrios ácido-base del ácido carbónico son complicados, pero esenciales para comprender su función en procesos biológicos y ambientales. Su primera constante de disociación ácida Ka1 es de aproximadamente 4.5×10−74.5×10−7 y su segunda constante Ka2 es alrededor de 4.7×10−114.7×10−11, lo que significa que se disocia en dos etapas (9).
Es vital comprender las propiedades y efectos del ácido carbónico en diferentes ámbitos, desde su uso industrial hasta su impacto en la salud y el medio ambiente. Un entendimiento profundo de esta sustancia nos permitirá hacer un uso más seguro y eficaz de ella en diversas aplicaciones.
Referencias:
- Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2013). Chemistry (9th ed.). Cengage Learning.
- Plummer, L. N., & Busenberg, E. (1982). The solubilities of calcite, aragonite, and vaterite in CO2-H2O solutions between 0 and 90 °C, and an evaluation of the aqueous model for the systemCaCO3-CO2–2O. Geochimica et Cosmochimica Acta, 46(6), 1011–1040.
- Housecroft, C. E., & Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Pearson.
- Mistry, M., & Pavkov, T. (2017). Applications of Carbon Dioxide in the Food and Beverage Industry. Journal of Food Science and Engineering, 7(1), 1–10.
- Hinsinger, P., Plassard, C., Tang, C., & Jaillard, B. (2003). Origins of root-mediated pH changes in the rhizosphere and their responses to environmental constraints: A review. Plant and Soil, 248(1–2), 43–59.
- Winkler, A., & Burhenne, J. (2018). Health Effects of Carbonated Drinks. International Journal of Clinical Nutrition and Dietetics, 4(1), 131.
- Vartanian, L. R., Schwartz, M. B., & Brownell, K. D. (2007). Effects of soft drink consumption on nutrition and health: A systematic review and meta-analysis. American Journal of Public Health, 97(4), 667–675.
- Millero, F. J. (2007). The marine inorganic carbon cycle. Chemical Reviews, 107(2), 308–341.
- Millero, F. J., Graham, T. B., Huang, F., Bustos-Serrano, H., & Pierrot, D. (2006). Dissociation constants of carbonic acid in seawater as a function of salinity and temperature. Marine Chemistry, 100(1–2), 80–94.
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Bebidas dañinas
Existen diferentes bebidas y alimentos que contienen ácidos que les brindan el sabor y la textura que les caracteriza, tal es el caso de las bebidas que contienen ácido carbónico. Una de las características del ácido fosfórico, es la de quitar la acidez a diferentes bebidas industriales, por lo que en el comercio tanto el ácido carbónico como el fosfórico, son muy utilizados.
En el embarazo se debe cuidar la alimentación, es necesario consumir productos que contengan ácido linoleico, esto fortalecerá el sistema inmune, además de disminuir los problemas arteriales que en algunas ocasiones aumentan en esta etapa.
Un consejo importante a tomar en cuenta, es que al estar en estado de embarazo, se debe tener mucho cuidado en el uso de químicos y productos que contienen sulfatos. Si no sabes para qué sirve el sulfato de cobre, te comentamos que muchos productos para el control de plagas y fungicidas lo tienen. Al tocarlos se deben usar botas y guantes para evitar irritar los ojos.
Las propiedades del ácido ascórbico que más se utilizan, es la absorción enorme que tienen del hierro, esto ayuda en la salud. Al tomar muchas bebidas cítricas, que son las que contienen las vitaminas, podemos desarrollar problemas de acidez estomacal. Por ello es bueno tomarlas con moderación.
Precauciones al usar productos químicos
Por otra parte, la formulación del ácido perclórico (HC104), nos sirve como limpiador de inodoros y para remover el óxido, tiene efectos secundarios al inhalarlo por error. Esto causa dolor torácico y dificultad respiratoria. Así como el ácido carbónico es de uso normal, existen otros ácidos industriales que son muy usados, como es el caso del ácido nitroso en productos de agricultura y pintura, pero según la Organización Mundial de la Salud, es sumamente peligroso para salud si no se toman los cuidados pertinentes al usarlo. Mira más detalles de este ácido en: https://www.todoellas.com/hogar/acido-nitroso/
El ácido nítrico es muy utilizado en la industria química, también se utiliza en productos lácteos, pero en estos el uso del ácido es en bajas cantidades. El consumo excesivo del nítrico puede ser corrosivo y peligroso para la salud.
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