Apa de mare

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 14 septembrie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Apa de mare  este apa mărilor și oceanelor . Salinitatea Oceanului Mondial este în medie de 3,47% (34,7 ‰ ), cu fluctuații de la 3,4 la 3,6% (34–36‰). Aceasta înseamnă că aproximativ 35 de grame de săruri (în principal clorură de sodiu ) sunt dizolvate în fiecare litru de apă de mare. Aceasta corespunde la 0,6 mol / litru (presupunând că toată sarea este NaCl , ceea ce nu este de fapt cazul) [1] .

Proprietățile apei de mare

Salinitatea

Salinitatea este una dintre principalele caracteristici ale maselor de apă. Afectează formarea curenților marini și distribuția organismelor marine, deoarece multe dintre ele sunt foarte sensibile la modificările acesteia. Ca rezultat, productivitatea biologică a mărilor și oceanelor depinde de salinitate .

Salinitatea apei de mare (S ‰) este definită ca masa totală (în grame) a tuturor substanțelor solide dizolvate în 1 kilogram de apă de mare, după ce aceste substanțe sunt uscate la masă constantă la 480 ° C, compușii organici sunt complet mineralizați, bromurile iar iodurile sunt înlocuite cu masa echivalentă de cloruri , iar carbonații sunt transformați în oxizi. Valoarea rezultată este puțin mai mică decât conținutul inițial de sare din apă [2] .

În oceane, salinitatea apei este aproape universal aproape de 3,5%, iar în mări poate varia semnificativ. Cea mai puțin salină este apa din Golful Finlandei și din partea de nord a Golfului Botnia , care fac parte din Marea Baltică . Cea mai sărată este apa Mării Roșii și partea de est a Mării Mediterane . Lacurile sărate, cum ar fi Marea Moartă , pot avea niveluri semnificativ mai mari de sare.

Apa de mare este ușor alcalină, valoarea sa pH (pH) variază de la 7,5 la 8,4. Stabilitatea relativ ridicată a pH-ului este asociată cu prezența unui sistem tampon carbonat [3] [4] [comm. 1] . Sistemul borat este oarecum mai puțin important pentru menținerea pH-ului [5] . Valoarea pH-ului este cea mai mare la suprafața mării și scade ușor odată cu adâncimea. În zonele desalinizate, valoarea pH-ului poate scădea până la neutru și chiar ușor acid [6] .

Elemente chimice (în masă) Element La sută Element Procent Oxigen 85,7 Sulf 0,0885 Hidrogen 10.8 Calciu 0,04 Clor 1.9 Potasiu 0,0380 Sodiu 1.05 Brom 0,0065 Magneziu 0,1350 Carbon 0,0026

Compoziția molară generală a apei de mare [7] Componentă Concentrație (mol/kg) H2O _ _ 53.6 Cl- _ 0,546 Na + 0,469 Mg2 + 0,0528 SO 4 2- 0,0283 Ca2 + 0,0103 K + 0,0102 C 0,00206 Br- _ 0,000844 B 0,000416 Sr2 + 0,000091 F- _ 0,000068 Au 3+ 0,00000000002

Nutrienți

Elementele biogene sunt esențiale pentru organismele vii. Acestea includ fosforul , azotul (în compușii anorganici) și (pentru unele organisme) siliciul . Un rol important îl au metalele găsite în urme [8] .

Conținutul de nutrienți din apa de mare nu este constant și variază în funcție de locație, adâncime și momentul prelevării. De obicei, conținutul lor este minim în apropierea suprafeței și crește cu adâncimea până la 1000-1500 de metri, unde atinge un maxim, iar apoi scade treptat din nou. Conținutul de fosfat poate crește brusc în apropierea fundului oceanului [9] .

În timpul afloririi , apa iese la suprafață și își aduce nutrienții acolo.

Gaze dizolvate

La contactul cu atmosfera, apa de mare schimbă cu aerul gazele pe care le conține: oxigen, azot și dioxid de carbon. Aceleași gaze intră în apa mării ca urmare a proceselor chimice și biologice care au loc în ocean. Unele gaze sunt introduse în ocean cu apa râului.

Cantitatea de gaze dizolvate în apa de mare depinde de solubilitatea lor și de presiunea parțială din aer. Pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea gazelor și, în consecință, conținutul lor în apa de mare scade.

Raportul dintre oxigenul dizolvat și azotul din apa de mare diferă de raportul lor din atmosferă. Datorită solubilității mai bune a oxigenului, concentrația acestuia în apă este relativ mai mare, raportul său cu azotul este de 1:2 [10] .

În condiții anaerobe, hidrogenul sulfurat se poate acumula în apă  - de exemplu, în Marea Neagră la o adâncime de peste 200 de metri.

Proprietăți fizice

Densitatea apei de mare variază de la 1020 la 1030 kg/m³ și depinde de temperatură și salinitate. La o salinitate ce depășește 24 ‰, temperatura de densitate maximă devine sub punctul de îngheț [11]  - la răcire, apa de mare se contractă întotdeauna, iar densitatea ei crește [com. 2] .

Viteza sunetului în apa de mare este de aproximativ 1500 m/s.

Proprietăți comparative ale apei de mare cu o salinitate de 35 ‰ și ale apei pure: [1]

Proprietăți	Apa de mare	Apa pura
Densitate la 25 °C, g/ cm3 :	1,02412	0,9971
Vâscozitate la 25 °C, milipoise :	9.02	8,90
Presiunea aburului la 20 °C, mm. rt. Sf.:	17.35	17.54
Temperatura maximă de densitate, °C:	-3,52 (lichid suprarăcit)	+3,98 [1]
Punct de îngheț, °C:	-1,91	0,00
Tensiune superficială la 25 °C, dine/cm:	72,74	71,97
Viteza sunetului la 0 °C, m/s:	1450	1407
Capacitate termică specifică la 7,5 °C, J/(g °C):	3.898	4.182

Explicație geochimică

Explicația științifică pentru apariția apei sărate în mare a fost dată de lucrarea lui Edmund Halley în 1715 . El a sugerat că sarea și alte minerale au fost spălate din sol și aduse la mare de râuri. La atingerea oceanului, sărurile au rămas și s-au concentrat treptat. Halley a observat că majoritatea lacurilor care nu au legătură de apă cu oceanele au apă sărată.

Teoria lui Halley este parțial corectă. Pe lângă aceasta, trebuie menționat că compușii de sodiu au fost spălați din fundul oceanelor în primele etape ale formării lor. Prezența unui alt element de sare, clorul, se explică prin eliberarea acestuia (sub formă de clorură de hidrogen ) din interiorul Pământului în timpul erupțiilor vulcanice . Atomii de sodiu și clor au devenit treptat principalele componente ale compoziției de sare a apei de mare.

Aplicație

Pentru băut

Apa de mare poate fi băută după desalinizare .

Apa naturală de mare este nepotrivită pentru băutură constantă datorită conținutului ridicat de săruri și minerale din ea, a căror eliminare din organism necesită mai multă apă decât cantitatea băută. Deci un litru de apă de mare conține aproximativ 35 de grame de sare și, având în vedere că o persoană consumă aproximativ 2 litri pe zi, aportul total de sare va fi de 70 de grame. Corpul uman poate face față doar cu 20 de grame de sare pe zi, iar supradozajul acestuia va duce, în primul rând, la o sarcină mare asupra rinichilor și, în al doilea rând, excesul de sare va trebui dizolvat în apă dulce, care va trebui să fie prelevate din țesuturile corpului, ceea ce va duce la deshidratarea acestuia, eșecul treptat a tuturor sistemelor vitale ale corpului și moartea.

Potabilitate limitată

În anii 1950, medicul și călătorul francez Alain Bombard a demonstrat experimental că apa de mare poate fi băută fără a dăuna sănătății în cantități mici (aproximativ 0,7 litri pe zi) timp de 5-7 zile [12] .

Apa de mare desalinizată, salinitatea de 3-4 ori mai mică decât cea oceanică (nu mai mult de 8-11 ppm), în unele golfuri, lagune , estuare , unde curg râuri mari, în mări precum Azov, Baltică, Caspică, este mult mai puțin dăunătoare. decât oceanic și poate fi folosit puțin câte puțin pentru băut și supraviețuire în situații de urgență. Același lucru se realizează dacă apa oceanului este diluată cu apă dulce cel puțin în raport: 2 părți apă de mare la 3 părți apă dulce.

Pentru minerit

Aproape toate elementele chimice se găsesc în apa de mare. Aproape jumătate din producția mondială de magneziu este obținută din apa de mare . În Statele Unite , aproximativ 40 de mii de tone de brom pe an sunt obținute din apa de mare [13] . Se are în vedere posibilitatea extragerii uraniului din apa de mare [14] .

În scopuri igienice

În Hong Kong , apa de mare este utilizată pe scară largă în sistemele de spălare a toaletei . Peste 90% dintre aceștia folosesc apă de mare pentru spălare pentru a economisi apă proaspătă. Această practică a început în anii 1960 și 1970, când producția de apă dulce a devenit dificilă pentru locuitorii fostei colonii britanice .

Vezi și

• Sare de mare
• Numărul Clark
• Apa dulce
• Desalinizarea apei
• Poluarea apei proaspete
• Poluarea oceanelor

Note

Comentarii

1. ↑ Schema sistemului carbonatului oceanic (după R. Zeebe, 2001) [4] : ​​B. Apa oceanică în echilibru cu atmosfera la o salinitate de 35 ‰ și o temperatură de 25 ° C are un pH de 8,1. Raportul dintre formele de carbon anorganic dizolvat în acest caz:
   
   
   
2. ↑ spre deosebire de apa dulce, care are o densitate maximă la 4 °C.

Surse

1. ↑ 1 2 3 Horn, 1972 , p. 51.
2. ↑ Ghid pentru analiza chimică a apelor de mare (RD. 52.10.243-92). - Sankt Petersburg. : Hidrometeostat, 1993. - S. 7. - 262 p.
3. ↑ Horn, 1972 , p. 160.
4. ↑ 12 Zeebe și colab., 2001 , p. 3.
5. ↑ Zeebe și colab., 2001 , p. opt.
6. ↑ Horn, 1972 , p. 139.
7. ↑ Capitolul 5 - Date fizice și termodinamice (downlink) . Preluat la 23 august 2006. Arhivat din original la 25 mai 2011. (nedefinit) 
8. ↑ Grasshoff și colab., 1999 , p. 159.
9. ↑ Grasshoff și colab., 1999 , p. 160.
10. ↑ Smirnov și colab., 1988 , p. 37.
11. ↑ Weil, 1977 , p. 89-90.
12. ↑ Alain Bombard. Peste bord după bunul plac. — M .: Editura Alpina , 2014. — 234 p. — ISBN 978-5-9614-4794-1 .
13. ↑ CRISĂ PRIME ȘI PROBLEME ALE PRODUCȚIEI DE METAL DIN APA DE MARE . Preluat la 10 iunie 2020. Arhivat din original la 24 februarie 2020. (nedefinit)
14. ↑ Perspective pentru uraniu ca sursă de încredere de energie . Preluat la 10 iunie 2020. Arhivat din original la 10 iunie 2020. (nedefinit)

Literatură

• Horn R. Marine Chemistry (The structure of Water and the Chemistry of Hydrosphere). - Moscova: Mir, 1972. - (Ştiinţele Pământului).
• Ghid pentru analiza chimică a apelor de mare (RD52.10.243-293) / S. G. Oradovsky. - S.-Pb: „Hydrometeoizdat”, 1993. - (Document îndrumător).
• Zeebe RE, Wolf-Gladrow D. CO 2 în apa de mare: echilibru, cinetică, izotopi . - Elsevier Science BV, 2001. - P. 346. - (Seria Oceanografie Elsevier). — ISBN 0 444 50579 2 . — ISBN 9780080529226 .
• Grasshoff K., Kremling K., Ehrhardt M. Metode de analiză a apei de mare . - A treia ediție, complet revizuită și extinsă. - WILEY-VCH, 1999. - ISBN 3-527-29589-5 .
• Smirnov G.N., Kurlovich E.V., Vitreshko I.A., Malgina I.A. Hidrologie si structuri hidraulice: Proc. pentru universități pe special „Alimentare cu apă și canalizare” / ed. G.N. Smirnova. - Mai sus. şcoală.- M. , 1988. - 472 p. — 10.000 de exemplare.

• Weil P. Popular Oceanography = Oceanography. O introducere în mediul marin de Peter K. Weyl / Per. din engleza. G.I. Baranova, V.V. Panova, A.O. Speicher. Ed. A.F. Treshnikov. - L . : „Hydrometeoizdat”, 1977. - 504 cu ilustraţii. Cu. — 50.000 de exemplare.

Link -uri

• Apa de mare - articol din Marea Enciclopedie Sovietică . 
• Apa de mare pe vodoobmen.ru

Instrumente și echipamente oceanografice
Dispozitive	Curențimetru acustic Doppler Batometru discul Secchi lag Lot Mareograf contor de sare Picior ecosonda
Echipamente	Bathyplane batiscaf Batisferă statie de deriva Mezoscaf platformă oceanografică stație oceanografică vas oceanografic
Vezi si	Apa de mare Starea mării