Химические элементы морской воды

Глава 1. Химические и физические свойства морской воды

В Северном и Южном полушариях соотношение поверхности суши и воды неодинаково:

В Южном полушарии вода занимает 81%

В Северном полушарии вода занимает 61%

Материки в большей или меньшей степени разобщены между собой , тогда как воды океана образуют непрерывное водное пространство на поверхности земного шара , которое называется Мировым океаном . По физико-географическим особенностям последний подразделяется на отдельные океаны , моря , заливы , бухты и проливы.

Океан — крупнейшая часть Мирового океана , ограниченная с разных сторон не связанными между собой материками.

С 30-х годов ХХ в принято деление на 4 океана : Тихий , Индийский , Атлантический , Северный Ледовитый ( раньше Южный Ледовитый).

Расчленяющий Мировой океан материки определяют естественные границы между океанами. В высоких южных широтах таких границ нет и они здесь принимаются условно : между Тихим и Атлантическим по меридиану мыса Горн ( 6804 ‘з.д.) , от острова Огненная земля до Антарктиды ; между Атлантическим и Индийским — от мыса Игольный по меридиану 20в.д. ; между Индийским и Тихим — от мыса Юго — Восточный на о. Тасмания по меридиану 14655’.

Площади океанов в процентах от общей площади Мирового океана составляют ;

В каждом их океанов выделяются моря и представляющие собой более или менее обособленные и достаточно обширные районы океана , обладающие собственным гидрологическим режимом , соединяющая под влиянием местных условий и затрудненного водообмена с прилегающими районами океана.

Моря по степени их обособленности от океана и физико-географическим условиям делятся на три основные группы :

3. межостровные моря

Средиземные моря окружены со всех сторон сушей и сообщаются с океаном одним или несколькими проливами. Они характеризуются максимальной обособленностью природных условий , замкнутостью циркуляции поверхностных вод и наибольшей самостоятельностью в распределении солёности и температуры.

К таким морям относятся : Средиземное , Чёрное , Белое моря.

Полузамкнутые моря частично ограниченны материками и отделены от океана полуостровами или цепью островов , пороги в проливах между которыми затрудняют водообмен , но он всё же осуществляется значительно свободней чем в средиземных морях.

Пример : Берингово , Охотское , Японское моря которые отделены от тихого океана Алеутскими , Курильскими , Японскими островами.

Окрайные моря являются более или менее открытыми частями океана , отделенными от океана полуостровами или островами.

Водообмен между морями этого типа и океаном практически свободен. На формирование системы течений и на распределение солёности и температуры в равной мере влияют и материк и океан. К окрайным морям относятся : арктические моря , кроме Белого.

Межостровные моря — это части океана , окруженные кольцом островов , пороги в проливах между которыми препятствуют в какой-то свободному водообмену. В результате влияния океана природные условия этих морей подобны природным условиям океана. Имеет место некоторая самостоятельность в характере течений и рспределение температуры и солёности на поверхности и на глубине этих морей. К морям такого типа относятся моря Восточно — Индийского архипелага : Сулу , Целебаское , Бенда , Яванское и др.

Более мелкими подразделениями океана являются заливы , бухты и проливы. Различие между заливом и бухтой достаточно условное.

Заливом называют часть моря , вдающуюся в сушу и достаточно открытую для воздействия прилегающих вод. Наиболее крупные заливы : Бискайский , Гвинейский , Бенгальский , Аляска , Гудзонов , Анадырский др.

Бухтой называют небольшой залив с устьем уже самого залива , ограниченный островами или полуостровами , несколько затрудняющими водообмен между бухтой и прилегающим водоёмом. Пример Севастопольская , Золотой Рог , Цемеская и др.

На севере глубоко вдающиеся в сушу заливы куда обычно впадают реки , называют губами ,на дне губы имеются следы речных отложений , вода сильно опреснена.

Крупнейшие губы: Обская , Двинская , Онежская и др. Извилистые , низкие , глубоко вдающиеся материк заливы , образовавшиеся в связи с ледниковой эрозией , называют фиордами.

Лиманом называют затопленную морем устьевую часть речной долины , или балки , в результате незначительного опускания суши. Лагуной называют : а) неглубокий водоём , отделённый от моря в результате отложения наносов в виде берегового бара и соеденённый с морем узким проливом ; б) участок моря между материком и коралловым рифом или атолла.

Проливом называют относительно узкую часть Мирового океана, соединяющую два водоёма с достаточно самостоятельными природными условиями.

1.2. Химический состав и солёность морской воды

Морская вода отличается от пресной вкусом , удельным весом , прозрачностью, цветом , более агрессивным воздействием. Благодаря сильно выраженной полярности и большому дипольному моменту молекул , вода обладает большой диссоциирующей способностью. Поэтому различные соли растворены в ионно-дисперсной форме , и морская вода по существу является слабым , полностью ионизированным раствором со щелочной реакцией , что определяется превышением суммы эквивалентов катионов в среднем на 2,38мг-экв/л ( щелочной раствор).Приведённое к вакууму весовое количество , выраженное в граммах растворённых в 1 кг морской воды , при условии , что все галогены замены эквивалентным количеством хлора , все карбонаты превращены в окислы, и органические вещества сожжены , принято называть соленостью морской воды. Обозначается солёность символом S. За единицу солёности принимают 1 г солей , растворённых в 1000г морской воды , и называют промилле , обозначая знаком %0 . Среднее количество минеральных веществ , растворённых в 1 кг морской воды , составляет 35г и ,следовательно , средняя солёность мирового океана равна S = 35%0.

Теоретически в морской воде находятся все известные химические элементы , но их весовое содержание различно. Выделяют две группы элементов , содержащихся в морской воде.

1 группа . Главные ионы океанской воды.

Источник

Разбираем химический состав морской воды

Морская вода – многоэлементное вещество. Начиная с XIX века, ученые с большим вниманием относятся к ее изучению.

Современный состав элементов океанических вод сформировался миллионы лет назад, с тех же времен известно и благотворное влияние на человека.

Из чего состоит?

В водах мирового океана растворены в большей или меньшей степени все элементы периодической системы Менделеева.

В процентном соотношении воды 96,5, оставшиеся 3,5 – примеси.

Химический состав морской воды разнится в зависимости от ее происхождения.

На заметку! В природном варианте химический состав подразделяют на пять основных групп. Первая ответственна за солевой состав, оставшиеся четыре – за концентрацию примесей.

Главные ионы

В данную подгруппу, занимающую 99,98 % от общей массы примесей, входят 11 элементов:

1. Хлор (Cl).
2. Натрий (Na).
3. Сульфат.
4. Магний (Mg).
5. Кальций (Ca).
6. Калий (K).
7. Бикарбонат, иное название карбо уголь.
8. Бром (Br).
9. Барит.
10. Стронций (Sr).
11. Фтор (F).

Некоторые элементы представлены в виде минералов.

Растворенные газы

Группа инертных газов:

Справка! Соотношение кислорода к азоту в морской воде равно пропорции 1 к 2, а не 1 к 4 в отличии от воздуха.

Биогенные составляющие

В состав подгруппы входят:

1. Углерод (С).
2. Водород (Н).
3. Фосфор (Р).
4. Кремний (Si).
5. Железо (Fe).
6. Марганец (Mn).

Перечисленные элементы как в чистом виде, так и в виде соединений, составляют морские организмы.

Микроэлементы

Подгруппа составляющих в концентрации менее 1*10 -6 . Сюда входит большинство элементов периодической системы.

Органические вещества

Данная подгруппа состоит из особых элементов – результатов естественных биологических процессов в океане, и аллохтонных составляющих.

Последняя группа возникает при влиянии сторонних факторов, в том числе человеческого воздействия.

Морская вода, созданная в домашних условиях, представлена аналогичным составом, но в меньшей концентрации. Основой служит пресный аналог с растворенной в нем солевой смесью.

Важно! Морскую воду можно как приобрести в аптеке, так и создать в домашних условиях. Однако разница с оригиналом существенна и, при возможности, стоит использовать природный вариант.

Хим. состав, перечисленный выше, усреднен. В зависимости от географического положения водоема, а так же природных факторов, концентрация примесей может меняться.

Отличается ли в разных морях?

С учетом среднегодового климатического фона, в каждом море свой химический состав.

Процентное различие солености морей относительно океанических вод по мере убывания:

В зависимости от места забора пробы, состав элементов и их концентрация может разниться.

Каспийское море более насыщено сульфатами калия и магния, Мертвое — отличается максимальной концентрацией брома, Балтийское содержит большее количество воды и меньшее примесей. Черное море отличается богатством сероводородными соединениями. Эти воды наиболее схожи с составом крови человека.

Азовское море опреснено благодаря большим объемам поступающих речных вод. Поэтому его состав обогащен ионами натрия — 3,496, калия — 0,132, магния — 0,428, кальция — 0,172, хлора — 6,536, брома — 0,021, сульфат — 0,929, гидрокарбонат — 0,169.

Физические свойства

В зависимости от температурного режима и солености, разнятся и показатели физических свойств.

В усредненном диапазоне температуры и солености, получают следующие данные:

• 1020 — 1030 кг/м³;
• Скорость звука 1500 м/с.
• Вязкость 9,02 миллипуаз;
• Замерзание -1,9 C o ;
• Кипение 100,53 C o .

Справка! Чем больше концентрация соли, тем сильнее увеличивается плотность, ниже температура замерзания и выше кипения.

Влияние на человека

Благодаря химическому составу, морская вода благотворно воздействует на все отделы человеческого организма. Под ее влиянием ослабевают боли, улучшается циркуляция лимфы и крови, укрепляется опорно-двигательный аппарат, эндокринная, нервная и сердечно-сосудистая системы.

Концентрация элементов в морской воде придает ей антибактериальное свойство. Повышается эластичность кожи, проходят угревые высыпания и другие последствия аллергических реакций.

Благодаря содержанию солей, организм легко и комфортно ощущает себя в морской воде. Минимизируется нагрузка на суставы, а кровообращение равномерно циркулирует по всем отделам.

Заключение

Морская вода – природный кладезь химических элементов. В зависимости от ее агрегатного состояния, химического состава будут разниться и физические свойства.

Спектр применения соленой воды широк: от промышленной сферы до индустрии красоты и здоровья. Географическое расположение, климатические условия и глубина – также немаловажные факторы, влияющие на составляющие и, соответственно, свойства воды.

Источник