Морето покрива по-голямата част от планетата Земя. Но какво знаем за него? От какво е направена морската вода? Какви са неговите физически свойства? Как се различава морската вода от питейната? И как да направим един друг? Ще се опитаме да отговорим на всички тези въпроси на свой ред.
Просто солена вода?
Много хора знаят какъв е вкусът на морето, а тези, които не знаят, се досещат. Солено е. Но наистина ли е възможно да създадете море у дома, като просто смесите сол и вода? Това не е съвсем вярно. Количеството обикновена вода в морето е 96,5%. Останалите 3,5% са примеси. Точният им състав е установен едва в края на 19 век, по време на околосветска експедиция. Но много преди това учените знаеха, че примесите, които правят водата толкова солена, не са обикновена готварска сол. Всъщност всички елементи от периодичната система на Менделеев са разтворени в морето. Тяхното присъствие е минимално, но неоспоримо.
В същата експедиция бяха взети 77 водни проби в различни части на океаните. Тогава беше направено невероятно откритие: въпреки огромното количество морска водаповърхността на Земята, процентът на основните йони в нея винаги остава непроменен. Какво означава това, ще анализираме по-долу. В същото време ще разберем от какво се състои морската вода.
Постоянство на състава на солта
Това откритие, наричано още закон на Дитмар, е направено по време на околосветска експедиция в края на 19-ти век. Химикът, чието име е дадено на този модел, установява, че в морската вода количественото съотношение на основните йони е почти еднакво в различните региони на планетата. Делът на другите вещества е толкова малък, че не е значителен и не се взема предвид при провеждането на различни хидрохимични изследвания.
Основните йони, т.е. вещества в количество над 0,01%, съставляват по-голямата част от солите. Именно те засягат основно физичните и химичните свойства на морската вода. Техният брой зависи от различни фактори, включително условията на околната среда. Но при обща концентрация на сол в морската вода, равна на 35,16 ‰, масите на примесите имат ясна стойност, показана в таблицата по-долу. Да видим от какво е направена морската вода.
| Cations |
Аниони |
||
| Име | Количество, g/kg | Име | Количество, g/kg |
| Стронций | 0, 014 | Флуориди | 0, 001 |
| Калий | 0, 387 | Борна киселина | 0, 026 |
| Калций | 0, 408 | Bromodes | 0, 066 |
| магнезий | 1, 297 | Бикарбонати | 0, 143 |
| Натрий | 10, 764 | Сулфати | 2, 701 |
| Хлориди | 19, 353 | ||
Както виждаме, повечето от тях са хлориди. Като се има предвид постоянството на състава на солта, тези данни могат да се използват за определяне на пълния състав на пробата от морска вода. За да направите това, изчислете концентрацията на хлор и въз основа на получените данни ще разберат по метода на съотношенията каква пропорция съставляват останалите елементи.
Физически свойства
Като всяко друго вещество, морската вода има различни характеристики, които учените научават от изследвания. Тези данни ни позволяват да добием представа за много процеси, протичащи на дълбочина и засягащи нашата планета. Например, не всеки знае, че водата има способността да се компресира. Под натиска на масата, действаща върху него отгоре, тя може да промени обема.
На повърхността това е почти незабележимо, но колкото по-дълбоко, толкова по-изразена става тази характеристика. Под налягане от стотици атмосфери свиваемостта достига доста големи мащаби. Учените казват, че ако не беше това свойство на водата, нивото на океана би било с 30 метра по-високо. В товаВ този случай повърхността на Земята ще изглежда много различно.
соленост
Вече разбрахме колко сол има в морската вода и знаем, че количеството й е почти непроменено. Тя обаче варира леко - от 33 до 37 ‰, с редки изключения. Средната стойност е 34,72‰. Този индикатор зависи от количеството на валежите, падащи в определен регион, температурата на въздуха, която влияе върху интензивността на изпарението, и броя на прясно свързаните с морето прясно водни тела.
Най-високият процент на соленост, регистриран в Атлантическия океан. Средната стойност в северната му част е 35,06‰. Най-малката стойност принадлежи на Тихия океан. Въпреки това има водни тела, в които индексът на соленост значително надвишава средните стойности. Те включват Средиземно и Червено море. Високите температури на въздуха, високата интензивност на изпарение и ниските валежи повишават нивото на соленост до рекордните 38-42 ‰. Като цяло съставът на морската вода на Черно море и много други е приблизително еднакъв. Вероятно защото всички са свързани.
Някои казват, че морската вода съдържа 5‰ сол. Но такъв индикатор е изключително рядък, само в минерални езера. Например нивото на соленост на Азовско море е 11 ‰, Черно море е 18 ‰, Червено море е 41 ‰, а Мъртво море е 300 ‰.
Температура
Би било наивно да вярваме, че тази цифра е една и съща за цялата морска вода в света. температуравъздухът в региони, близки до полюсите, пада до минимални нива. На екватора, напротив, винаги се наблюдава постоянно горещо време. Но диапазонът на промените в температурата на водата е много по-нисък, той варира от -2 до 30 оС. Средната стойност в целия океан е само 3,73 oS. Освен това водата на повърхността е няколко пъти по-топла, отколкото на дълбочина от 2-5 хиляди метра.
Може да е малко объркващо да знаем, че температурите на морската вода падат до -2 в някои региони oC. Всеки знае, че при 0 oC H2O се превръща в лед. Така е, но морската вода, както вече разбрахме, включва примеси, които променят нейните характеристики, включително понижаване на точката на замръзване. Колкото по-висок е процентът на соленост, толкова по-нисък е този показател. Например, при относително малко количество сол във вода (24,7 ‰), точката на замръзване ще бъде -1,33 oC.
Плътност
Най-малките промени в този индикатор предизвикват движението на водата и водят до появата на вертикални и хоризонтални потоци. Ето защо плътността на морската вода се изучава във всяко океанологично изследване. Измерва се в kg/m3 и представлява масата на единица обем.
Плътността на прясната вода при температура 4 оС е 1000 kg/m3, а морската вода при соленост от 35 ‰, – 1027, 81 кг/м3. Тази разлика възниква от примесите, които съставляват неговия състав. Колкото повече сол е в морската вода, толкова по-висока ще бъде плътността. Обикновено неговото значениеварира от 1025 до 1033 kg/m3.
В допълнение, плътността на морската вода варира с дълбочината: колкото по-близо до повърхността, толкова по-ниска е тя. Но има изключения. Например, при интензивно изпарение, свързано с висока температура на въздуха, солеността на повърхността се увеличава. Съответно, плътността на морето в горните слоеве нараства.
Химичен състав
Както разбрахме по-горе, количеството примеси в морската вода е приблизително същото. Но какви точно са веществата, които я правят такава, каквато е?
Смята се, че съвременният химичен състав на морската вода се е формирал преди около 1 милиард години. Още тогава беше солено, както сега. А предположението на Р. Куинтън, който през 1904 г. заявява, че минералният състав на морската вода и кръвта е приблизително еднакъв, изглежда особено изненадващо. През 1910 г. A. B. Mulloon потвърждава това предположение. Според него наборът от химикали в морската вода от периода, когато се появяват първите костни и хрущялни риби, е подобен на кръвта на всички животни. Но досега тази хипотеза има както поддръжници, така и противници.
Морската вода съдържа различни вещества, процентът на които е показан в таблицата по-долу.
| Химически елементи | Процент |
| Кислород | 85, 8 |
| Водород | 10, 67 |
| Хлор | 2 |
| Натрий | 1, 07 |
| магнезий | 1, 410-1 |
| Калций | 4, 510-2 |
| Сяра | 910-2 |
| Калий | 3, 810-2 |
| бром | 6, 510-3 |
| Въглерод | 3, 510-3 |
| Стронций | 110-3 |
| Bor | 4, 510-4 |
| Флуор | 110-4 |
| силикон | 210-5 |
Този списък може да варира леко в зависимост от региона. Например, съставът на морската вода на Черно море е наситен със сероводород, тъй като сулфат-редуциращите бактерии са особено активни тук.
Откъде идва солта?
Вече разбрахме какъв е процентът на морската вода. Но откъде идват всички тези вещества и защо океанът има такъв вкус?
Всъщност солите се намират не само в морската вода, но и в сладководни резервоари. Само концентрацията на минерали там е толкова ниска, че не може да бъде разпозната без специален анализ. По пътя реките отмиват от почвата соли, които по-късно навлизат в океана. Под въздействието на температурата водата в морето се изпарява, а минералите оставатместоположение.
Но дори такъв процес да продължи много години, морската вода нямаше да стане толкова солена. Всичко започна с вулканична дейност в земната кора. Магмата, излизаща на повърхността, се смесва с вода и я насища с различни минерали. Ето защо химическият състав на океана се е формирал преди около 1 милиард години, когато вулканичната дейност е била най-активна.
Мога ли да го пия?
Със сигурност в книгите или филмите сте виждали твърдения, че в никакъв случай не трябва да се пие морска вода? Но защо? В крайна сметка това е същата вода като всяка друга, само с малко количество примеси. Всъщност заради тях е непиещо се.
Количеството на сол в морската вода е толкова голямо, че ще са необходими няколко пъти повече H2O, за да се премахне от тялото, отколкото първоначално е било изпито. Ето защо след всяка солена храна сте толкова жадни. А в морската вода, както вече разбрахме, средната соленост е почти 35 ‰. Това е много.
През 50-те години на миналия век лекарят и пътешественик Ален Бамбард доказа от собствения си опит, че морската вода може да се пие без вреда за здравето в продължение на една седмица. Но това твърдение не си струва да проверявате сами.
Но дали цялата вода в океаните отива на вятъра и абсолютно не може да се използва за пиене? Може, но само след преминаване през процеса на обезсоляване.
Как се отърваваш от солта?
Разбрахме от какво се състои морската вода. Но за да стане годен за пиене, количеството примеси в него трябва да се намали почти 70 пъти. Но как да постигнем такъв резултат?
Има няколко начина за обезсоляване на вода: йонообмен, дестилация, електродиализа и др. Най-ефективни са тези, които изискват най-малко енергия и средства. Най-разпространеният метод е дестилацията, но обратната осмоза е не по-малко популярна. В този случай за пречистване на водата се използва високо налягане. Резултатът е 16 000 литра само за $1.
Методът на електродиализата, както подсказва името, се извършва с помощта на електроди. В момента, в който токът е включен, катионите и анионите, за които говорихме в самото начало на статията, се стремят съответно към катода и анода чрез специални мембрани. Водата между електродите постепенно се обезсолява.
Ползи от морската вода
Не е необичайно тези, които страдат от респираторни заболявания, да бъдат изпращани на почивка на брега. Това е правилно, тъй като морската вода има благоприятен ефект върху белите дробове, бронхите и връзките. Богатата на минерали течност дезинфекцира и унищожава патогенните микроби. За какво друго е полезен?
Престоят в морски климат и къпане в солена вода имат общо укрепващо действие върху човешкото тяло, а също така подобряват функционирането на ендокринната система. Резултатът е повишен имунитет.
Съдържащи се в морска вода, бром, калций и йод помагат за укрепване на зъбния емайл и венците при изплакване. За постижениеЗа най-добър ефект изплакнете устата си няколко пъти седмично 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 трябва да се затопли до стайна температура.
Морската вода е добър антисептик. Той насърчава заздравяването на малки рани и ожулвания и намалява сърбежа от ухапвания от насекоми.
