碳酸氫鹽

碳酸氫根在生理學上也有很重要的作用，血液中含有碳酸-碳酸氫根組成的緩衝溶液，以抵禦大幅度的pH值變化，為酶等生物分子維持適宜的酸鹼度。

碳酸氫根離子的結構。碳酸氫根為平面結構，碳位於中心，與三個氧原子鍵連。它是碳酸的共軛鹼，也是碳酸根離子的共軛酸。水溶液中存在下列平衡，碳酸氫根既可發生電離生成水合氫離子，也會水解出氫氧根離子，水解程度大於電離，因此水溶液呈弱鹼性。 ^[1] 

碳酸氫鹽分為標準碳酸氫鹽和實際碳酸氫鹽，標準碳酸氫鹽（standard bicarbonate，SB）是指全血標本在標準條件下（即在38℃和血紅蛋白完全氧合的條件下），用PaCO₂，為40mmHg的氣體平衡後所測得的血漿HCO₃^-濃度。由於標準化後排除了呼吸因素的影響，故SB是僅反映代謝因素的指標，正常值為22~27mmol/L，平均為24mmol/L。SB在代謝性酸中毒時下降，代謝性鹼中毒時升高；在慢性呼吸性酸中毒或鹼中毒時，經腎臟代償後也可繼發性增高或降低。

實際碳酸氫鹽（actual bicarbonate，AB）是指隔絕空氣的全血標本，在實際PaCO₂，和實際血氧飽和度的條件下測得的血漿HCO₃^-濃度。AB受呼吸和代謝兩個因素影響，正常情況下AB= SB，AB和SB均降低表明有代謝性酸中毒，AB和SB均升高表明有代謝性鹼中毒。AB和SB的差值反映呼吸性因素對酸鹼平衡紊亂的影響，AB>SB表明有CO蓄積，見於呼吸性酸中毒或代償後的代謝性鹼中毒；AB<SB表明CO。呼出過多，見於呼吸性鹼中毒或代償後的代謝性酸中毒。 ^[2] 

碳酸氫鹽的主要性質是它的溶解性、水解性和熱穩定性。

鹼金屬和銨的碳酸鹽易溶於水，其他金屬的碳酸鹽難溶於水。碳酸氫鹽的溶解性有兩種情況：①難溶性碳酸鹽對應的碳酸氫鹽都有較大的溶解度，如碳酸鈣與碳酸氫鈣；②易溶的碳酸鹽對應的碳酸氫鹽都有相對較低的溶解度，如碳酸鈉與碳酸氫鈉。

由於多數碳酸鹽的溶解度小，自然界中存在許多碳酸鹽礦石，如大理石、石灰石、方解石、珍珠、珊瑚、貝殼等主要成分是碳酸鈣。白雲石、菱鎂礦主要含有碳酸鎂。

自然界中不斷進行着碳酸鈣與碳酸氫鈣的轉化。空氣中的二氧化碳溶於水後和碳酸鈣發生作用，生成碳酸氫鈣進入天然水中；而天然水中的碳酸氫鈣經自然分解或人工加熱又析出碳酸鈣。這是碳酸鹽在自然界中分佈廣泛的重要原因，也是鐘乳石、石筍的形成和暫時硬水軟化的基本原理。 ^[3] 

碳酸鹽和碳酸氫鹽在水溶液中水解都顯鹼性。由於碳酸鹽的水解作用產生碳酸根，碳酸氫根，氫氧根離子，當其他金屬離子（鹼金屬離子和銨離子除外）遇到可溶性碳酸鹽溶液時，會生成3種不同的沉澱：碳酸鹽、鹼式碳酸鹽或氫氧化物。究竟生成哪一種沉澱取決於反應物、生成物的性質和反應條件。一般地，氫氧化物鹼性較強的金屬離子可沉澱為碳酸鹽；氫氧化物鹼性較弱的金屬離子可沉澱為鹼式碳酸鹽；強水解性的金屬離子（特別是兩性的）可沉澱為氫氧化物。 ^[3] 

碳酸鹽的熱穩定性有一定的規律性。根據組成碳酸鹽的陽離子的不同，碳酸鹽的熱穩定性順序一般可表示為鹼金屬碳酸鹽>鹼土金屬碳酸鹽>過渡金屬碳酸鹽。

碳酸鹽熱分解的難易程度主要與陽離子的極化作用有關。由於陽離子對碳酸根離子產生極化作用，而使碳酸根離子不穩定以致分解。這種極化作用越大，碳酸鹽越不穩定。 質子的極化作用超過一般的金屬離子，因此，根據組成碳酸鹽的陰離子的不同，又有下列熱穩定順序：

M₂CO₃>M（HCO₃）₂>H₂CO₃ ^[3]