Tengervíz

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 14-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A tengervíz  a tengerek és óceánok vize . A Világóceán sótartalma átlagosan 3,47% (34,7 ‰ ), ingadozása 3,4-3,6% (34-36 ‰). Ez azt jelenti, hogy minden liter tengervízben körülbelül 35 gramm só (főleg nátrium-klorid ) oldódik fel. Ez 0,6 mol / l -nek felel meg (feltételezve, hogy az összes só NaCl , ami valójában nem így van) [1] .

A tengervíz tulajdonságai

Sótartalom

A sótartalom a víztömegek egyik fő jellemzője. Befolyásolja a tengeri áramlatok kialakulását és a tengeri élőlények elterjedését, mivel sokan közülük nagyon érzékenyek a változásaira. Ennek eredményeként a tengerek és óceánok biológiai termelékenysége a sótartalomtól függ .

A tengervíz sótartalma (S ‰) az 1 kilogramm tengervízben oldott összes szilárd anyag teljes tömege (grammban), miután ezeket az anyagokat 480 °C-on tömegállandóságig szárítják, a szerves vegyületek teljesen mineralizálódnak, bromidok és a jodidokat ekvivalens tömegű kloridok helyettesítik , a karbonátok pedig oxidokká alakulnak. A kapott érték valamivel kisebb, mint a víz kezdeti sótartalma [2] .

Az óceánokban a víz sótartalma szinte általánosan megközelíti a 3,5%-ot, a tengerekben pedig jelentősen változhat. A legkevésbé sós a Finn - öböl és a Botteni - öböl északi része , amelyek a Balti - tenger részét képezik . A legsósabb a Vörös-tenger és a Földközi-tenger keleti része . A sós tavak, mint például a Holt-tenger , lényegesen magasabb sótartalmúak lehetnek.

A tengervíz enyhén lúgos, pH- értéke (pH) 7,5 és 8,4 között változik. A viszonylag magas pH-stabilitás egy karbonát pufferrendszer jelenlétével függ össze [3] [4] [comm. 1] . A borátrendszer valamivel kevésbé fontos a pH fenntartása szempontjából [5] . A pH-érték a tenger felszínén a legmagasabb, és a mélységgel kissé csökken. Sótalanított területeken a pH-érték semlegesre, sőt enyhén savasra is csökkenhet [6] .

Kémiai elemek (tömeg szerint)
Elem Százalék Elem Százalék
Oxigén 85.7 Kén 0,0885
Hidrogén 10.8 Kalcium 0,04
Klór 1.9 Kálium 0,0380
Nátrium 1.05 Bróm 0,0065
Magnézium 0,1350 Szén 0,0026
A tengervíz általános moláris összetétele [7]
Összetevő Koncentráció (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

Tápanyagok

A biogén elemek nélkülözhetetlenek az élő szervezetek számára. Ezek közé tartozik a foszfor , a nitrogén (szervetlen vegyületekben) és (egyes szervezetek esetében) a szilícium . Fontos szerepet játszanak a nyomokban található fémek [8] .

A tengervíz tápanyagtartalma nem állandó, a mintavétel helyétől, mélységétől és időpontjától függően változik. Tartalmuk általában minimális a felszín közelében, és 1000-1500 méter mélységig növekszik, ahol eléri a maximumot, majd fokozatosan ismét csökken. A foszfáttartalom meredeken emelkedhet az óceánfenék közelében [9] .

A feláramlás során a víz felemelkedik a felszínre, és oda hozza tápanyagait.

Oldott gázok

A légkörrel érintkezve a tengervíz kicseréli a levegővel a benne lévő gázokat: oxigént, nitrogént és szén-dioxidot. Ugyanezek a gázok az óceánban lezajló kémiai és biológiai folyamatok eredményeként kerülnek a tengervízbe. Egyes gázok a folyóvízzel kerülnek az óceánba.

A tengervízben oldott gázok mennyisége az oldhatóságuktól és a levegő parciális nyomásától függ. A hőmérséklet emelkedésével a gázok oldhatósága és ennek megfelelően a tengervízben való tartalmuk csökken.

Az oldott oxigén és nitrogén aránya a tengervízben eltér a légkörben fennálló arányuktól. Az oxigén jobb oldhatósága miatt koncentrációja vízben relatíve magasabb, nitrogénnel való aránya 1:2 [10] .

Anaerob körülmények között a hidrogén-szulfid felhalmozódhat a vízben  - például a Fekete-tengerben több mint 200 méteres mélységben.

Fizikai tulajdonságok

A tengervíz sűrűsége 1020 és 1030 kg/m³ között van, és a hőmérséklettől és a sótartalomtól függ. 24 ‰ feletti sótartalomnál a maximális sűrűség hőmérséklete a fagypont alá kerül [11]  - lehűléskor a tengervíz mindig összehúzódik, sűrűsége nő [comm. 2] .

A tengervízben a hangsebesség körülbelül 1500 m/s.

A 35 ‰ sótartalmú tengervíz és a tiszta víz összehasonlító tulajdonságai: [1]
Tulajdonságok Tengervíz Tiszta víz
Sűrűség 25 °C-on, g/ cm3 : 1.02412 0,9971
Viszkozitás 25 °C-on, millipoise : 9.02 8.90
Gőznyomás 20 °C-on, mm. rt. utca.: 17.35 17.54
Maximális sűrűség hőmérséklet, °C: -3,52
(túlhűtött folyadék)		 +3,98 [1]
Fagyáspont, °C: -1,91 0,00
Felületi feszültség 25 °C-on, din/cm: 72,74 71,97
Hangsebesség 0 °C-on, m/s: 1450 1407
Fajlagos hőkapacitás 7,5 °C-on, J/(g °C): 3.898 4.182

Geokémiai magyarázat

A sós víz tengerben való megjelenésének tudományos magyarázatát Edmund Halley munkája 1715 -ben fektette le . Azt javasolta, hogy a sót és más ásványi anyagokat mossák ki a talajból, és a folyók hozzák a tengerbe. Az óceánhoz érve a sók megmaradtak és fokozatosan koncentrálódtak. Halley észrevette, hogy a legtöbb tónak, amelynek nincs vízkapcsolata az óceánokkal, van sós vize.

Halley elmélete részben igaz. Ezen kívül meg kell említeni, hogy a nátriumvegyületek képződésük korai szakaszában kimosódtak az óceánok fenekéből. Egy másik sóelem, a klór jelenléte azzal magyarázható, hogy a vulkánkitörések során ( hidrogén-klorid formájában ) szabadul fel a Föld belsejéből . A nátrium- és klóratomok fokozatosan a tengervíz sóösszetételének fő összetevőivé váltak.

Alkalmazás

Az iváshoz

A tengervizet a sótalanítás után lehet inni .

A természetes tengervíz a benne lévő magas só- és ásványianyag-tartalom miatt alkalmatlan állandó ivásra, melynek szervezetből való eltávolításához több vízre van szükség, mint az elfogyasztott mennyiségnél. Tehát egy liter tengervíz körülbelül 35 gramm sót tartalmaz, és tekintettel arra, hogy egy személy körülbelül 2 litert fogyaszt naponta, a teljes sóbevitel 70 gramm lesz. Az emberi szervezet csak napi 20 gramm sóval tud megbirkózni, és túladagolása egyrészt a vesék nagy megterheléséhez vezet , másrészt a felesleges sót édesvízben kell feloldani, amit a test szöveteiből kivonják, ami annak kiszáradásához, a test összes létfontosságú rendszerének fokozatos meghibásodásához és halálához vezet.

Korlátozott ihatóképesség

Az 1950-es években Alain Bombard francia orvos és utazó kísérletileg bebizonyította, hogy a tengervizet kis mennyiségben (kb. 0,7 liter/nap) 5-7 napon keresztül egészségkárosodás nélkül lehet inni [12] .

A sótalanított tengervíz, amelynek sótartalma 3-4-szer alacsonyabb, mint az óceáné (legfeljebb 8-11 ppm), egyes öblökben, lagúnákban , torkolatokban , ahol nagy folyók folynak, például az Azovi-, Balti-, Kaszpi-tengerekben, sokkal kevésbé káros mint az óceáni, és apránként használható ivásra és túlélésre vészhelyzetekben. Ugyanezt érjük el, ha az óceánvizet édesvízzel hígítjuk legalább olyan arányban: 2 rész tengervíz 3 rész édesvízhez.

Bányászathoz

Szinte minden kémiai elem megtalálható a tengervízben. A világ magnéziumtermelésének közel felét tengervízből nyerik . Az Egyesült Államokban évente mintegy 40 ezer tonna brómot nyernek tengervízből [13] . Az urán tengervízből való kinyerésének lehetőségét fontolgatják [14] .

Higiéniai célokra

Hongkongban a tengervizet széles körben használják WC -öblítőrendszerekben . Több mint 90%-uk tengervizet használ az öblítéshez, hogy édesvizet takarítson meg. Ez a gyakorlat az 1960-as és 1970-es években kezdődött, amikor az édesvíztermelés megnehezült az egykori brit gyarmat lakói számára.

Lásd még

Jegyzetek

Hozzászólások
  1. ↑ Az óceán karbonátrendszerének vázlata (R. Zeebe, 2001 szerint) [4] : B. A légkörrel egyensúlyban lévő óceánvíz 35 ‰ sótartalmú és 25 °C hőmérsékletű pH-ja 8,1. A szervetlen oldott szén formáinak aránya ebben az esetben:
  2. ↑ , szemben az édesvízzel, amelynek maximális sűrűsége 4 °C-on van.
Források
  1. ↑ 1 2 3 Horn, 1972 , p. 51.
  2. ↑ Útmutató a tengervizek kémiai elemzéséhez (RD. 52.10.243-92). - Szentpétervár. : Hydrometeostat, 1993. - S. 7. - 262 p.
  3. ↑ Horn, 1972 , p. 160.
  4. ↑ 12 Zeebe et al, 2001 , p. 3.
  5. ↑ Zeebe et al, 2001 , p. nyolc.
  6. ↑ Horn, 1972 , p. 139.
  7. ↑ 5. fejezet - Fizikai és termodinamikai adatok (lefelé irányuló kapcsolat) . Letöltve: 2006. augusztus 23. Az eredetiből archiválva : 2011. május 25. 
  8. ↑ Grasshoff et al, 1999 , p. 159.
  9. ↑ Grasshoff et al, 1999 , p. 160.
  10. ↑ Smirnov et al., 1988 , p. 37.
  11. ↑ Weil, 1977 , p. 89-90.
  12. ↑ Alain Bombard. Tetszés szerint túl a fedélzeten. — M .: Alpina Kiadó , 2014. — 234 p. — ISBN 978-5-9614-4794-1 .
  13. ↑ A TENGERVÍZBŐL SZÁRMAZÓ FÉMTERMELÉS NYERS VÁLSÁGA ÉS PROBLÉMÁI . Letöltve: 2020. június 10. Az eredetiből archiválva : 2020. február 24.
  14. ↑ Az urán, mint megbízható energiaforrás kilátásai . Letöltve: 2020. június 10. Az eredetiből archiválva : 2020. június 10.

Irodalom

  • Horn R. Marine Chemistry (The structure of Water and the Chemistry of Hydrosphere). - Moszkva: Mir, 1972. - (Földtudományok).
  • Útmutató a tengervizek kémiai elemzéséhez (RD52.10.243-293) / S. G. Oradovsky. - S.-Pb: "Hydrometeoizdat", 1993. - (Irányadó dokumentum).
  • Zeebe RE, Wolf-Gladrow D. CO 2 tengervízben: egyensúly, kinetika, izotópok . - Elsevier Science BV, 2001. - P. 346. - (Elsevier Oceanography Series). — ISBN 0 444 50579 2 . — ISBN 9780080529226 .
  • Grasshoff K., Kremling K., Ehrhardt M. A tengervíz elemzési módszerei . - Harmadik, teljesen átdolgozott és bővített kiadás. - WILEY-VCH, 1999. - ISBN 3-527-29589-5 .
  • Smirnov G.N., Kurlovich E.V., Vitreshko I.A., Malgina I.A. Hidrológia és hidraulikus szerkezetek: Proc. egyetemek számára speciális "Vízellátás és csatornázás" / szerk. G.N. Szmirnova. - Magasabb. iskola - M. , 1988. - 472 p. — 10.000 példány.
  • Weil P. Népszerű óceánográfia = Oceanography. Bevezetés a tengeri környezetbe, Peter K. Weyl / Per. angolról. GI. Baranova, V.V. Panova, A.O. Speicher. Szerk. A.F. Treshnikov. - L . : "Hydrometeoizdat", 1977. - 504 illusztrációkkal. Val vel. — 50.000 példány.

Linkek

 Oceanográfiai műszerek és berendezések
Eszközök
Felszerelés
Lásd még