Conform unui studiu din 1963 de la Universitatea Harvard, dioxidul de carbon, bicarbonatul și carbonatul acționează ca tampoane pentru concentrațiile fluctuante de ioni de hidrogen din sursele naturale de apă neprelucrată, ajutând apa să mențină un pH relativ constant. concentrațiile substanțelor tampon sunt scăzute, forțele exterioare influențează de asemenea pH-ul apei.
Cele trei molecule de carbon sunt denumite colectiv "sistemul carbonat". Acest sistem poate scădea pH-ul apei atunci când este necesar prin donarea unui proton din bicarbonat pentru a forma carbonat. Dacă apa devine prea acidă, atât carbonatul cât și bicarbonatul sunt capabili să accepte un proton, reducând astfel concentrația ionilor de hidrogen și crescând pH-ul.
Deoarece fiecare dintre aceste tipuri de molecule este prezent într-un echilibru dinamic, orice mică modificare a concentrației unei molecule va avea un efect asupra concentrației tuturor celorlalte. Acest fenomen este descris de principiul lui LeChatelier, care afirmă că dacă orice echilibru dinamic dintre mai multe specii chimice conexe este perturbat prin schimbarea condițiilor acelui echilibru, poziția echilibrului se va schimba pentru a contracara schimbarea. Modificările descrise de LeChatelier sunt regulate pentru orice substanță chimică și pot fi prezise pe baza chimiei fiecărei componente.
