Какво представлява морската вода: състав в проценти и плътност

Морето покрива по-голямата част от планетата Земя. Но какво знаем за него? От какво се състои морската вода? Какви са неговите физични свойства? Каква е разликата между морската вода и питейната вода? И как да се направи един от друг? Ще се опитаме да отговорим на всички тези въпроси на свой ред.

Само солена вода?

Много хора знаят какво вкуси морето, а тези, които не знаят, предполагам. Това е солено. Но наистина ли е възможно да се създаде море у дома, просто смесване на сол и вода? Това не е съвсем вярно. Количеството обикновена вода в морето е 96,5%. Останалите 3,5% са примеси. Точният им състав се установява едва в края на XIX в. По време на световна експедиция. Но много преди това учените знаеха, че примесите, които правят водата толкова солена, не са обикновена готварска сол. Всъщност всички елементи от периодичния системата на Менделеев. Тяхното присъствие е минимално, но несъмнено.

В същата експедиция бяха взети 77 проби от вода в различни райони на Световния океан. Тогава е направено невероятно откритие: въпреки огромното количество морска вода на земната повърхност, процентът на основните йони винаги остава непроменен. Какво означава това, ще анализираме по-долу. В същото време научаваме какво се състои от морската вода.

Съдържание на солевия състав

Това откритие, наричано още законът на Дитмар, е направено в световната експедиция от края на 19 век. Химик, чието име е даден на този модел, установи, че в морската вода количественото съотношение на основните йони е почти неизменно в различните региони на планетата. Делът на другите вещества е толкова малък, че не е значителен и не се взема предвид при извършването на различни хидрохимични изследвания.

Основните йони, т.е. вещества в количество повече от 0.01%, съставляват по-голямата част от солите. Те засягат главно физичните и химичните свойства на морската вода. Техният брой зависи от различни фактори, включително условията на околната среда. Но с обща концентрация на сол в морската вода, равна на 35.16 permil-, масите на примесите имат ясен смисъл, даден в таблицата по-долу. Да видим от какво се състои морската вода.

Както можем да видим, повечето хлориди се оформят. Като се има предвид консистенцията на солевия състав въз основа на тези данни, е възможно да се определи общият състав на морската вода. За да направите това, изчислете концентрацията на хлор, и на базата на получените данни, научете по метода на съотношението, каква част са другите елементи.

Физични свойства

Както всяко друго вещество, морската вода има различни характеристики, които учените научават в резултат на изследванията. Тези данни ни позволяват да получим представа за много процеси, които се случват в дълбочина и засягат нашата планета. Например, не всеки знае, че водата има способността да се свива. Под натиска на масата, действаща върху нея отгоре, тя може да променя силата на звука.

На повърхността е почти незабележимо, но колкото по-дълбоко става, толкова по-различна става тази особеност. Под натиск в стотици атмосфери, свиваемостта достига доста голям мащаб. Учените казват, че ако не беше това свойство на водата, нивото на океана щеше да е с 30 метра по-високо. В този случай повърхността на Земята ще изглежда съвсем различно.

соленост

Вече разбрахме колко сол е в морската вода и знаем, че количеството й е практически непроменено. Въпреки това тя варира малко - от 33 до 37 permil-, с редки изключения. Средната стойност е 34.72 permil-. Този индикатор зависи от количеството на валежите, попадащи в този или този район, от температурата на въздуха, която се отразява на интензивността на изпарението, и от броя на прясно свързаните с морето тела на прясна вода.

Най-висок процент на соленост се отчита в Атлантическия океан. Средната цифра в северната му част е 35.06 permil-. Най-ниската стойност принадлежи на Тихия океан. Въпреки това има резервоари, в които индексът на соленост значително надвишава средните стойности. Те включват Средиземно море и Червено море. Високите температури на въздуха, високата интензивност на изпарение и ниските валежи повишават нивото на соленост до рекорд 38-42 permil-. По принцип съставът на морската вода на Черно море и много други е приблизително еднакъв. Вероятно фактът е, че всички те са свързани.

Някои твърдят, че морската вода съдържа 5 permil- сол. Но такъв показател е изключително рядък, само в минералните езера. Например нивото солеността на Азовско море - 11 permil-, Black - 18 permil-, Red - 41 Permil- и Dead - 300 permil-.

температура

Би било наивно да се смята, че тази цифра е еднаква за всички морски води в света. Температурата на въздуха в региони, близки до колоните, се снижава до минималния знак. На екватора, напротив, времето винаги е горещо. Но обхватът на промените в температурата на водата е много по-нисък, той варира от -2 до 30 ^заВ. Средната стойност за целия Световен океан е само 3,73 ^заC. И на повърхността на водата е няколко пъти по-топло, отколкото на дълбочина от 2-5 хиляди метра.

Това може да предизвика объркване факта, че температурата на морската вода в някои региони пада до -2 ^заВ. Всеки знае, че когато 0 ^заСН₂О се превръща в лед. Така е, но морската вода, както вече обяснихме, включва примеси, които променят нейните характеристики, включително температурата на замръзване. Колкото по-висок е процентът на соленост, толкова по-ниска е тази стойност. Например, с относително малко количество сол във вода (24.7 permil-), точката на замръзване ще бъде -1.33 ^заS.

плътност

Най-малките промени в този индикатор водят до движение на вода и водят до появата на вертикални и хоризонтални потоци. Ето защо плътността на морската вода се изследва във всички океанографски изследвания. Измерва се в kg / m³ и е масата на единица обем.

Плътност на прясната вода при температура 4 ° С ^заС е 1000 кг / м³, и морска сол при соленост от 35 - 1027,81 кг / м³. Тази разлика се дължи на примесите, които съставляват нейния състав. Колкото повече сол се съдържа в морската вода, толкова по-голям е индексът на плътност. Обикновено стойността му варира от 1025 до 1033 кг / м³.

В допълнение, плътността на морската вода варира в зависимост от дълбочината: колкото по-близо до повърхността, толкова по-ниска е. Но има и изключения. Например, при интензивно изпарение, свързано с висока температура на въздуха, солеността се увеличава на повърхността. Съответно и плътността на морето в горните слоеве се увеличава.

Химичен състав

Както разбрахме по-горе, количеството на примесите в морската вода е приблизително същото. Но кои вещества го правят?

Смята се, че съвременният химически състав на морската вода се е образувал преди около 1 милиард години. Дори и тогава беше толкова солено, колкото сега. И особено изненадващо изглежда допускането на Р. Куинтън, който през 1904 г. каза, че минералната композиция на морска вода и кръв е приблизително еднаква. През 1910 г. AB Mulloun потвърди това предположение. Според него комплектът химикали в морската вода от периода, когато се появи първата костна и хрущялна риба, е аналогична на кръвта на всички животни. Но досега тази хипотеза има както поддръжници, така и опоненти.

Морската вода съдържа различни вещества, чийто процент е даден в таблицата по-долу.

Този списък може да се различава леко в различните региони. Например, съставът на морската вода на Черно море е наситен с сероводород, тъй като тук са особено активни сулфатно-редуциращите бактерии.

Откъде идва солта?

Вече сме открили съставът на морската вода в проценти. Но откъде идват всички тези вещества и защо океана има такъв вкус?

Всъщност солта се среща не само в морската вода, но и в сладководните язовири. Само концентрацията на минерали е толкова ниска, че тя не може да бъде разпозната без специален анализ. Реките измиват от почвата по пътя си солите, които по-късно попадат в океана. Под влиянието на температурата водата в морето се изпарява и минералите остават на мястото си.

Но дори и този процес да продължи много години, морската вода няма да стане толкова солена. Вулканичната активност в земната кора започна процесът. Магмата, излизаща на повърхността, се смесва с вода и я насища с различни минерални вещества. Ето защо химическият състав на океана се е образувал преди около 1 милиард години, когато вулканичната дейност е била най-активна.

Мога ли да го пия?

Със сигурност в книгите или филмите сте срещнали твърдения, че морската вода не може да се пие във всеки случай? Но защо? В края на краищата, тя е една и съща вода като всяка друга, само с малко количество примеси. Всъщност поради тях не е подходящо за пиене.

Количеството сол в морската вода е толкова голямо, че за отстраняването им от тялото ще отнеме няколко пъти повече H₂О, какво беше пиян от самото начало. Ето защо след всяка солена храна сте толкова жадни. И в морската вода, както вече обяснихме, средната соленост е почти 35 permil-. Това е много.

През 50-те години на миналия век, лекарят и пътникът на непълно работно време Ален Бамбар доказват от собствения си опит, че морската вода, без да навреди на здравето, може да се пие в рамките на една седмица. Но за да потвърдите това изявление не си заслужава.

Но възможно ли е цялата вода в Световния океан да се губи и изобщо да не се използва за пиене? Може би, но само след преминаване на процеса на обезсоляване.

Как да се отървем от солта?

Открихме от какво се състои морската вода. Но за да стане подходящ за пиене, количеството на примесите в него трябва да се намали почти 70 пъти. Но как да постигнем този резултат?

Има няколко начина обезсоляване на вода: йонообмен, дестилация, електродиализа и т.н. Най-ефективни са тези, които изискват най-малко разходи за енергия и финансиране. Най-често срещаният метод е дестилацията, но обратната осмоза е еднакво популярна. В този случай се използва високо налягане за пречистване на водата. Резултатът е 16 000 литра само за 1 долар.

Методът на електродиализата, както става ясно от името, се осъществява с помощта на електроди. В момента на включване на тока катионите и анионите, които споменахме в самото начало на статията, са склонни съответно към катода и анода чрез специални мембрани. Водата между електродите постепенно се обезсолява.

Предимствата на морската вода

Често тези, които страдат от респираторни заболявания, се изпращат за почивка на брега. Това е правилно, тъй като морската вода има благотворен ефект върху белите дробове, бронхите и лигаментите. Наситена с минерали, течността дезинфекцира и унищожава патогените. Какво друго е полезно?

Остани морски климат и къпане в солена вода имат общо укрепващ ефект върху човешкото тяло и също така подобряват ендокринната система. Резултатът е повишен имунитет.

Съдържат се в морска вода, бром, калций и йод допринасят за укрепването на зъбния емайл и венците при изплакване. За най-добри резултати изплакнете устата няколко пъти в седмицата за 2-3 минути. Разбира се, за тези цели е подходяща само специално пречистена морска вода, която може да се намери в аптеката. Преди употреба той трябва да се загрее до стайна температура.

Морската вода е добър антисептик. Той насърчава лекуването на малки рани и ожулвания, намалява сърбежа от ухапвания от насекоми.