Ce reprezintă apa de mare: compoziția în procente și densitate

Marea acoperă cea mai mare parte a planetei Pământ. Dar ce știm despre el? De ce se compune apa de mare? Care sunt proprietățile sale fizice? Care este diferența dintre apa de mare și apa potabilă? Și cum să facem unul de celălalt? Vom încerca să răspundem la rândul lor la toate aceste întrebări.

Doar apă sărată?

Mulți știu ce are gustul mării și cei care nu știu, ghiciți. Este sărat. Dar este cu adevărat posibil să creați o mare la domiciliu, amestecând doar sarea și apa? Acest lucru nu este adevărat. Cantitatea de apă obișnuită în mare este de 96,5%. Restul de 3,5% sunt impuritățile. Compoziția lor exactă a fost descoperită abia la sfârșitul secolului al XIX-lea, în timpul unei expediții rotunde. Dar cu mult inainte, oamenii de stiinta au stiut ca impuritatile care fac apa atat de sarata nu sunt sare comestibila. De fapt, toate elementele din periodic sistemul Mendeleev. Prezența lor este minimă, dar incontestabilă.

În aceeași expediție, 77 de probe de apă au fost luate în diferite regiuni ale Oceanului Mondial. Apoi sa descoperit o uimitoare descoperire: în ciuda cantității mari de apă de mare de pe suprafața Pământului, procentul principalilor ioni din ea rămâne întotdeauna neschimbat. Ce inseamna asta, vom analiza mai jos. În același timp, aflăm din ce constă apa de mare.

Consistența compoziției sării

Această descoperire, numită și legea lui Ditmar, a fost făcută în expediția de la sfârșitul secolului al XIX-lea. Chimistul, al cărui nume a fost dat acestui model, a aflat că în apa de mare raportul cantitativ dintre ionii principali este aproape invariabil în diferite regiuni ale planetei. Proporția altor substanțe este atât de mică încât nu este semnificativă și nu este luată în considerare la efectuarea diferitelor studii hidrochimice.

Ionii principali, adică substanțe într-o cantitate mai mare de 0,01%, constituie cea mai mare parte a sărurilor. Acestea afectează în principal proprietățile fizice și chimice ale apei de mare. Numărul lor depinde de diverși factori, inclusiv de condițiile de mediu. Dar cu o concentrație totală de sare în apa de mare egală cu 35,16 permil-, masele de impurități au un înțeles clar, dat în tabelul de mai jos. Să vedem de ce constă apa de mare.

După cum vedem, majoritatea clorurilor se compun. Luând în considerare consistența compoziției de sare pe baza acestor date, este posibil să se determine compoziția totală a probei de apă de mare. Pentru a face acest lucru, calculați concentrația de clor și, pe baza datelor obținute, aflați prin metoda raportului, ce proporție sunt celelalte elemente.

Proprietăți fizice

Ca orice altă substanță, apa de mare are caracteristici diferite pe care oamenii de știință le învață ca rezultat al cercetării. Aceste date ne permit să găsim o idee despre multe procese care apar în profunzime și care afectează planeta noastră. De exemplu, nu toată lumea știe că apa are capacitatea de a contracta. Sub presiunea masei care acționează asupra ei de sus, poate schimba volumul.

Pe suprafață este aproape imperceptibilă, dar cu cât este mai profundă, cu atât devine mai distinct această caracteristică. Sub presiune în sute de atmosfere, compresibilitatea atinge o scară destul de mare. Oamenii de știință spun că dacă nu ar fi această proprietate a apei, nivelul oceanului ar fi cu 30 de metri mai mare. În acest caz, suprafața Pământului ar arăta destul de diferită.

salinitate

Am aflat deja cât de mult sare este în apa de mare și știm că cantitatea sa este practic neschimbată. Cu toate acestea, variază puțin - de la 33 la 37 permil-, cu rare excepții. Valoarea medie este de 34,72 permil-. Acest indicator depinde de cantitatea de precipitații care se încadrează în această regiune sau de zona respectivă, de temperatura aerului care afectează intensitatea evaporării și de numărul de corpuri de apă dulce conectate direct la mare.

Cel mai mare procent de salinitate este înregistrat în Oceanul Atlantic. Cifra medie în partea de nord este de 35,06 permil-. Cea mai mică valoare aparține Oceanului Pacific. Cu toate acestea, există rezervoare în care indicele de salinitate depășește în mod semnificativ valorile medii. Acestea includ Marea Mediterană și Marea Roșie. Temperaturile ridicate ale aerului, intensitatea mare a evaporării și precipitațiile scăzute ridică nivelul de salinitate la un record 38-42 permil-. În general, compoziția apelor de mare din Marea Neagră și multe altele este aproximativ aceeași. Probabil, este faptul că toate sunt legate.

Unii susțin că apa de mare conține 5 sare permil-. Dar un astfel de indicator este extrem de rar, numai în lacurile minerale. De exemplu, nivelul salinitatea Mării Azovului - 11 permil-, Negru - 18 permil-, roșu - 41 Permil - și Dead - 300 permil-.

temperatură

Ar fi naiv să credem că această cifră este aceeași pentru toată apa de mare din lume. Temperatura aerului în regiunile apropiate de poli este redusă la nivelul minim. Pe ecuator, dimpotrivă, vremea este întotdeauna fierbinte. Dar gama de modificări ale temperaturii apei este mult mai mică, variază de la -2 la 30 ^despreC. Media pentru întregul Ocean World este de numai 3,73 ^despreC. Și pe suprafața apei este de câteva ori mai cald decât la o adâncime de 2-5 mii de metri.

Poate fi oarecum uimitoare faptul că temperatura apei de mare în unele regiuni scade la -2 ^despreC. Toată lumea știe că atunci când 0 ^despreC H₂O se transformă în gheață. Așa este, dar apa de mare, așa cum am explicat deja, include impuritățile care îi schimbă caracteristicile, inclusiv temperatura de îngheț. Cu cât este mai mare procentul de salinitate, cu atât este mai mică această valoare. De exemplu, cu o cantitate relativ mică de sare în apă (24.7 permil-) punctul de îngheț va fi -1,33 ^despreS.

densitate

Cele mai mici modificări ale acestui indicator cauzează mișcarea apei și duc la apariția fluxurilor verticale și orizontale. De aceea densitatea apei de mare este studiată în orice cercetare oceanografică. Se măsoară în kg / m³ și este masa unui volum unitar.

Densitatea apei proaspete la o temperatură de 4 ° C ^despreC este de 1000 kg / m³, și sare de mare la o salinitate de 35 permil-, - 1027,81 kg / m³. Această diferență provine din impuritățile care compun compoziția sa. Cu cât mai multă sare este conținută în apa de mare, cu atât este mai mare indicele de densitate. De obicei, valoarea sa variază de la 1025 la 1033 kg / m³.

În plus, densitatea apei de mare variază în funcție de adâncime: cu cât este mai aproape de suprafață, cu atât este mai mică. Dar există și excepții. De exemplu, cu evaporare intensă asociată cu temperatura ridicată a aerului, salinitatea crește pe suprafață. În consecință, densitatea mării în straturile superioare crește.

Compoziție chimică

După cum am aflat mai sus, cantitatea de impurități din apa de mare este aproximativ aceeași. Dar care sunt substanțele care o fac?

Se crede că compoziția chimică modernă a apei de mare a format aproximativ 1 miliard de ani în urmă. Chiar și atunci era la fel de sărată ca acum. Și mai ales surprinzător pare ipoteza lui R. Quinton, care în 1904 a spus că compoziția minerală a apei și a sângelui de mare este aproximativ aceeași. În 1910, AB Mulloun a confirmat această presupunere. În opinia sa, setul de substanțe chimice din apa de mare din perioada în care apare primul pește osoasă și cartilaginos este analog celui de sânge al tuturor animalelor. Dar, până în prezent, această ipoteză are atât susținători, cât și oponenți.

Apa de mare conține substanțe diferite, procentul din care este prezentat în tabelul de mai jos.

Această listă poate diferi ușor în diferite regiuni. De exemplu, compoziția apei de mare din Marea Neagră este saturată cu hidrogen sulfurat, deoarece bacteriile reducătoare de sulfat sunt deosebit de active aici.

De unde provine sarea?

Am descoperit deja compoziția apei din mare în procente. Dar de unde provin toate aceste substanțe și de ce oceanul are gust de genul asta?

De fapt, sarea se găsește nu numai în apa de mare, ci și în rezervoarele de apă dulce. Numai concentrația de minerale este atât de mică încât nu poate fi recunoscută fără o analiză specială. Râurile spală solul în calea sărurilor, care mai târziu cad în ocean. Sub influența temperaturii, apa din mare se evaporă și mineralele rămân în loc.

Dar chiar dacă un astfel de proces a durat mulți ani, apa de mare nu ar deveni atât de sărată. Activitatea vulcanică din crusta pământului a început procesul. Magma, care vine la suprafață, se amestecă cu apă și o saturează cu diverse substanțe minerale. Acesta este motivul pentru care compoziția chimică a oceanului a fost formată acum 1 miliard de ani, când activitatea vulcanică a fost cea mai activă.

Pot să beau?

Desigur, în cărți sau filme ați întâlnit declarații potrivit cărora apa de mare nu se poate bea în nici un caz? Dar de ce? La urma urmei, este aceeași apă ca orice altul, doar cu o cantitate mică de impurități. De fapt, din cauza lor, este inadecvat de a bea.

Cantitatea de sare din apa de mare este atat de mare incat pentru scoaterea lor din corp va dura de cateva ori mai mult H₂O, ce a fost beat de la început. De aceea, după orice alimente sărate, ești atât de însetată. Și în apa de mare, după cum am explicat deja, salinitatea medie este de aproape 35 de ani permil-. Acest lucru este foarte mult.

În anii 1950, medicul și călătorul cu fracțiune de normă, Alen Bambar, a demonstrat din propria sa experiență că apa de mare, fără a afecta sănătatea, poate fi beată în decurs de o săptămână. Dar pentru a verifica această afirmație nu merită.

Dar este posibil ca toată apa din Oceanul Mondial să fie irosită și să nu poată fi folosită pentru a bea deloc? Poate, dar numai după trecerea procesului de desalinizare.

Cum să scapi de sare?

Am aflat de ce se compune apa de mare. Dar pentru ca aceasta să devină potrivită pentru băut, cantitatea de impurități din ea ar trebui redusă de aproape 70 de ori. Dar cum să obținem acest rezultat?

Există mai multe moduri desalinizarea apei: schimbul de ioni, distilarea, electrodializa etc. Cele mai eficiente sunt cele care necesită cea mai mică cheltuială de energie și de finanțare. Metoda cea mai comună este distilarea, dar osmoza inversă este la fel de populară. În acest caz, se utilizează presiune înaltă pentru purificarea apei. Rezultatul este de 16 000 de litri pentru doar 1 dolar.

Metoda de electrodializă, așa cum rezultă din denumire, se realizează cu ajutorul electrozilor. În momentul pornirii curentului, cationii și anionii, pe care i-am menționat la începutul articolului, au tendința de a fi catod și anod, respectiv prin membrane speciale. Apa dintre electrozii este desalinizată treptat.

Beneficiile apei de mare

Adesea cei care suferă de boli respiratorii sunt trimiși să se odihnească la coastă. Acest lucru este corect, deoarece apa de mare are un efect benefic asupra plămânilor, bronhiilor și ligamentelor. Saturat cu minerale, lichidul dezinfectează și distruge agenții patogeni. Ce altceva este util?

Stai înăuntru climatul marin și scăldatul în apă sărată au un efect general de întărire asupra corpului uman și, de asemenea, îmbunătățesc sistemul endocrin. Rezultatul este o imunitate crescută.

Conținut în apă de mare, bromul, calciul și iodul contribuie la întărirea smalțului și a gingiilor la clătire. Pentru cele mai bune rezultate, clătiți-vă gura de câteva ori pe săptămână timp de 2-3 minute. Desigur, numai apa de mare special purificată, care poate fi găsită în farmacie, este potrivită pentru aceste scopuri. Înainte de utilizare, acesta trebuie încălzit la temperatura camerei.

Apa de mare este un bun antiseptic. Promovează vindecarea rănilor și abraziunilor mici, reduce pruritul de la mușcături de insecte.