1. Réaction acide-base :
Les minéraux carbonatés sont de nature basique, ce qui signifie qu’ils contiennent un excès d’ions hydroxyde (OH-). Lorsqu’un acide, qui contient une abondance d’ions hydrogène (H+), entre en contact avec un minéral carbonate, une réaction acido-basique se produit. Les ions hydrogène de l’acide se combinent avec les ions hydroxyde du minéral carbonate pour former des molécules d’eau (H2O). Cette réaction peut être représentée comme suit :
2 H+ (à partir d'acide) + CO3 2- (à partir de carbonate minéral) → H2O + CO2
2. Formation d'acide carbonique :
La réaction entre les ions hydrogène et les ions carbonate produit de l'acide carbonique (H2CO3). L'acide carbonique est un acide faible qui peut se dissocier davantage en ions hydrogène et en ions bicarbonate (HCO3-) :
H2O + CO2 → H2CO3
H2CO3 → H+ + HCO3-
3. Dissolution des minéraux carbonatés :
Les ions hydrogène produits dans les réactions ci-dessus peuvent réagir avec les minéraux carbonatés, entraînant leur dissolution. La calcite, par exemple, se dissout selon la réaction suivante :
CaCO3 (Calcite) + 2H+ → Ca2+ + H2O + CO2
De même, la dolomite subit une dissolution en présence d'acides :
CaMg(CO3)2 (Dolomite) + 4H+ → Ca2+ + Mg2+ + 2H2O + 2CO2
Les ions calcium, magnésium et bicarbonate dissous sont ensuite emportés par l’eau acide.
Dans l’ensemble, la réaction entre les roches carbonatées et les acides entraîne la formation d’eau, de dioxyde de carbone (CO2) et la dissolution des minéraux carbonatés. Ce processus de dissolution peut conduire à la formation de grottes, de dolines et d’autres reliefs karstiques dans les zones où les roches carbonatées sont abondantes.
