Формула морской воды: химический состав, физические свойства, формула, от чего зависит уровень, чем отличается от речной, где самая чистая и самая грязная в мире

Химический состав морской воды.

10

Лекция № 2 Тема
Химико — физические свойства

морской
воды

УДК: 656.62.052.4:551.5 (075)
Кузнецов Ю.М. к.т.н., доцент,

кафедры
«Судовождение»

План

1. Химический состав
   морской воды

2. Физические свойства
   морской воды.

3. Цвет и прозрачность,
   свечение и цветение моря, морское
   обрастание.

Морская вода является очень разбавленным
и почти полностью ионизированным
раствором. В ней кроме твердых веществ
, составляющих по весу не более 4 %,
растворены газы: азот, кислород,
углекислый газ и в некоторых случаях
сероводород (Черное, Каспийское море).

Морская вода состоит из 96,5 % пресной
воды и 3,5 % солей, растворенных газов и
взвесей. Считается, что в морской воде
в различной концентрации содержатся
более 72 элементов таблицы Менделеева.

Общее содержание
растворенных минеральных веществ в
единице массы морской воды в зависимости
от притока речных вод, выпадения
атмосферных осадков, испарения и таяния
льдов может изменяться в довольно
широких пределах (от 2 до35 г/кг), но
процентное содержание солевого состава
воды остается постоянным (закон
постоянства солевого состава морской
воды).

По своему солевому
составу морская вода резко отличается
от речной (табл.1)

Таблица 1— Солевой
состав воды

Химический состав
главнейших растворенных в морской воде
ионов приведен в табл. 2.

Таблица 2 —Процентное содержание
ионов в морской воде

К физическим
свойствам морской воды относятся:
соленость, температура плотность,
оптические и акустические свойства.

Морская вода
обладает горько-солёным вкусом и большим,
чем у пресной воды, удельным весом.
Соленый вкус морской воде придает
хлористый натрий (поваренная соль), а
горький – хлористый магний.

Соленостью
называется количество солей в граммах,
растворённых в килограмме морской воды.
Средняя
солёность
воды Мирового океана 35г на 1кг воды или
35%О
(промилле). В отдельных районах в
зависимости от гидрологических и
климатических условий соленость может
резко отклоняться от средней. Солёность
Чорного моря у поверхности состаляет18%О,
на глубине
> 1км — 22%О,
Азовского — 12%О
Средиземного 38-39%О
, Персидского залива 38-40%О.

Минимум
солёности расположен в высоких широтах
(на широте 10º–34,72%О),
максимум на широте 30°–35,56%О.

Установлена
связь между соленостью и относительной
электропроводностью морской воды:

S
= ∑ ƒ (R₁₅) (1)

где S
— соленость. %О.

R_15
— относительная
электропроводность при температуре 15
^оС.

Под относительной
электропроводностью понимается отношение
удельной электропроводности проб
морской воды к удельной электропроводности
воды, имеющей соленость 35 %О.

На основе зависимости
(1) сконструированы судовые солемеры

ГМ-55, ГМ-56, ГМ-65,
которые определяют соленость воды по
ее относительной электропроводности.

Основными причинами
уменьшения солености морской воды за
счет ее опреснения являются выпадение
атмосферных осадков и интенсивные
таяния льда в высоких широтах , а
увеличение ее солености происходит
вследствие испарения частиц чистой
воды с поверхности морей и океанов.

Изменение солёности
с глубиной зависит в основном от
перемешивания водных масс при движении.
Существенное увеличение солёности с
глубиной происходит до 1000–5000м. Ниже –
колебание солёности малы. Например, в
полярных областях, начиная с глубины
200м и до дна, солёность не меняется. В
морях величина солености, как на
поверхности, так и на глубине, меняется
в значительно больших пределах, чем в
океанах.

Температура
морской воды.
Основными факторами, которые непрерывно
изменяют температуру морской воды
являются: суммарное действие прямой и
рассеянной солнечной радиации, эффективное
излучение системы вода- атмосфера,
конвекция и испарение. В прибрежной
зоне на температуру морской воды
оказывает влияние еще и сток речных
вод.

Повышению
температуры морской
воды способствуют:

• поглощение морем
  прямой и рассеянной солнечной радиации,

• излучение из
  более теплой атмосферы в более холодный
  океан.

• конденсация влаги
  из атмосферы над более холодным океаном,

• выпадение осадков,
  более теплых, чем поверхностные слои
  океанов.

Понижение
температуры воды
происходит за счет:

• излучения океана
  в атмосферу,

• испарения,

• конвекции в
  атмосфере,

• выпадения на
  поверхность океанов более холодных
  осадков.

В восточных частях
океана обоих полушарий в тропической
зоне изотермы сходятся к экватору, в
западных частях – отходят от него. Такое
расположение изотерм связывает с режимом
поверхностных течений воды – с востока
на запад к северу и к югу —
пассатные течения.
Здесь температура поверхностных вод
океана составляет в среднем 28°, к югу и
северу понижается до 0 на широтах 60º
Ю.Ш. и 75° С.Ш.

Средняя
температура океана летом +18°, зимой +10.
Температура замерзания морской воды
при S=35%О
равна – 1,9°С, кипения 100,53°.

В северном
полушарии температура выше на
соответствующих высотах. Разница
объясняется постоянным охлаждающим
влиянием
Антарктики,
льды которой доходят до умеренных широт
всех 3^х
океанов.

В Атлантическом
океане заметное влияние на режим
температуры показывает тёплое
течение Гольфстрим,
в Тихом океане Куро-Сио.

Суточные
колебания температуры воды редко
превышают 1°С. Наибольшая температура
в северном полушарии наблюдается в
августе, в южном — в феврале.

Изменение
температуры воды с глубиной зависит
как от лучистой энергии солнца (прямая
теплопередача) так и от вертикального
перемешивания воды при штормовой погоде.

Тепло солнечной
радиации распространяется на глубину
до 100м (глубже темнота), а ветровое
перемешивание захватывает слои воды
не более 200м. Суточное колебание
температуры прослеживаются до глубины
не более 30м от поверхности, а годовые
колебания до глубины 350–450м. Ниже
температура постоянна.

На глубине 3000–4000м
температура в разных местах океанов
находится в пределах от +2 до -1°.

Тепловой режим
океана оказывает существенное влияние
на годовой ход температуры воздуха над
океаном и материками.

Плотность
морской воды. Под
плотностью понимается отношение массы
вещества к его объему, т.е это масса
единицы объема.

кг/м³ (2).

В океанографии
и судовождении для решения практических
задач используется относительная
плотность
d
, под которой понимают отношение массы
единицы объема воды при температуре t
^оС к массе
единицы объема дистиллированной воды
при 4 ^оС,
обозначается S
.

Относительная
плотность
морской воды
зависит от солёности и температуры. При
t=0°C,
S=35
%О
ρ=1.028г/м³.
Плотность уменьшается от полюсов к
экватору. Наименьшая плотность в
тропиках, там же и наименьшая солёность.

Для удобства
записи применяют величину условной
плотности

σ_t= (d
— 1)10³ (3)

Так, например,
если по «Океанологическим таблицам»
относительная плотность морской воды
d
при
t
= 20 ^оС
и солености S
= 35 %О
в полном выражении составляет 1,0247781,
то условная плотность в этом случае
будет иметь вид 24,7781.

Плотность имеет
большое значение при расчете
изменения осадки судов
в водах различной плотности. Для этого
используется формула:

∆d =
, (4)

где ∆d — изменение
осадки,

∆ — объемное
водоизмещение,

ρ₁
и ρ_2
— относительные
плотности морской воды.

В Мировом океане
встречаются следующие характерные
изменения относительной плотности
морской воды и соответствующие осадки
судов.

1. Вода малой
солености (<5 ‰) летом при температуре
> 20 ^оС,
относительная плотность d
= 1.0009, характерна для устьев рек. Осадка
судов в таких районах наибольшая.

2. Вода малой
солености (<5 ‰) осенью при температуре
1-3^оС.
Относительная плотность пониженная
d
= 1,0032, характерно для районов портов
в устьях рек. Осадка судов близка к
наибольшей.

3. Вода высокой
солености (>30 ‰) и сильно прогретая,
d
=1,0217. Такие условия наблюдаются в
тропической и экваториальной зонах
океанов. Осадка судов близка к минимальной.

4. Вода имеет
высокую соленость (>30 ‰) и низкую
температуру (1-3 ^оС).
Относительная плотность максимальная
— d
= 1,0264. Такие условия встречаются у
Мурманского побережья в осенне- зимний
период. Осадка судов минимальная.

5. Вода имеет
соленость менее 20 ‰ и высокую температуру
порядка 20-30 ^оС.

Относительная
плотность близка к среднему значению.
Такие условия характерны для Азовского
и Черного морей. Осадка судов средняя.

Сведения о
плотности воды в открытых морях снять
с карт №19 и№20 2-го тома Морского Атласа
или с карт «Атласов океанов».

В портах сведения
о фактической плотности морской воды
могут быть получены на портовой
гидрометеостанции.

Оптические
свойства
морской воды отличаются тем, что морская
вода вдали от берегов более прозрачна,
чем пресная речная. Однако, даже в
наиболее чистой океанической воде
только 1% световой энергии проникает
ниже 100м. Солнечный свет можно увидеть
только в верхнем 100 метровом слое океана;
более 97% объёма Мирового океана находится
в состоянии вечной темноты.

По мере погружения
в глубь океана солнечный свет быстро
исчезает, и цвет его изменяется от белого
к голубому. Многие из обитателей морского
дна окрашены в яркие цвета. Однако они
невидимы при естественном освещении и
обнаруживаются только при искусственном
освещении.

Поглощение света
значительно ограничивает видимость с
подводных лодок. В чистой океанической
воды можно получить отчётливые фотографии
предметов только на расстоянии 5–7м от
камеры, а на расстоянии до 10м картина
резко ухудшается. Во многих прибрежных
районах оптические наблюдения практически
невозможны.

В 10 метровом слое
морской воды наблюдается полное
поглощение 100% коротких (ультрафиолетовых)
и длинных (инфракрасных) волн. Минимальное
поглощение наблюдается вблизи 0,47мкн
(окно прозрачности), в голубой части
спектра, но даже энергия голубого света
уменьшается вдвое на глубине 47м.

Акустические
свойства
морской воды несколько отличаются от
акустических свойств пресной воды. Так,
если скорость звука в пресной воде в
среднем составляет при температуре 15⁰
С –1462 м/с,
то в морской воде –1500м/с. В зависимости
от давления, температуры и солёности
она изменяется следующим образом:

— при увеличении
глубины на 1км на +11%,

— при увеличении
температуры на 1°С на +0,3%,

— при
увеличении солёности на 1%О
на +0,09%.

Для измерения
глубины используются эхолоты,
принцип действия которых основан на
измерении времени прохождения
ультразвукового сигнала от излучателя
до приёмника, отразившегося от дна
океана.

Чудо-эффект морской воды

Морская вода — природный источник красоты с минимумом противопоказаний. Даже воздух на морском побережье особенный — исцеляющий, расслабляющий и по-особенному свежий. Теперь вся польза моря в удобном формате доступна в супермаркетах «Табрис».

Сила моря в каждый дом

Еще в начале XX века французский биолог Рене Кентон установил сходство между составом морской воды и плазмы крови человека и доказал, что благодаря этому вода способна проникать через поры кожи в кровь, активизируя обновление клеток и обогащая организм минералами. Можно сказать, что это таблица Менделеева, растворенная в воде.

Очищенная бутилированная вода «Магия Черного Моря» — уникальный продукт на российском рынке. Морская вода забирается в экологически чистом месте, вдали от мест пребывания человека, на расстоянии до 5 километров от берега и на глубине 20 метров. Ее ценность заключается в том, что она проходит многоуровневую очистку без изменения химического состава — так вода сохраняет природную пользу и благотворно влияет на человеческий организм. Вода «Магия Черного Моря» совершенно безопасна как для взрослых, так и для детей и теперь доступна вашей семье в любое время года.

Чем полезно море?

Морская вода широко применяется в косметологических и терапевтических целях. Для комфортного применения морской воды в домашних условиях ее необходимо подогреть до температуры 30-35 °С.

Морская вода «Магия Черного Моря» полезна для кожи и волос благодаря следующим свойствам: обеззараживание, насыщение кислородом и минералами, улучшение микроциркуляции крови в поверхностных слоях кожи, регенерация.

При воздействии морской воды проблемная кожа начинает снова сиять чистотой и здоровьем. Антибактериальные свойства воды препятствуют размножению болезнетворных микробов, что защищает кожу от повторных высыпаний. Если вы готовите маски для лица в домашних условиях, попробуйте добавить вместо обычной воды морскую, и результат не заставит себя ждать.

Ванночки из морской воды для рук и ног способствуют омоложению кожи и восполняют дефицит необходимых микроэлементов. Для ванночек подойдет теплая морская вода (30-35 °С), оптимальное время процедуры — 15 минут.

Для крепких ногтей можно использовать как простую ванночку из подогретой воды, так и поэкспериментировать с добавками. Вы можете дополнить морскую воду парой капель любимого эфирного масла для аромата и настроения. Столовая ложка оливкового масла поможет увлажнить сухую кожу и смягчить кутикулу, а свежевыжатый сок цитрусовых — восполнить недостаток витаминов и слегка осветлить кожу. После ванночки рекомендуется нанести питательный крем.

Морскую воду полезно применять для полоскания полости рта. Уникальная формула воды «Магия Черного моря» укрепит  зубы и защитит десна. Налейте в небольшую емкость 15-20 мл морской воды и ополаскивайте полость рта в течение пары минут.

Очищенная бутилированная вода «Магия Черного Моря» представлена в ассортименте супермаркетов на Красных Партизан, Тургенева, Кубанской набережной, пр. Чекистов и в Новороссийске.

НЕ ДЛЯ ПРИЕМА ВНУТРЬ!

морская вода | Состав, свойства, распространение и факты

Багамы

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

В. Уолфрид Экман
Ричард Х. Флеминг

Похожие темы:

морской лед
водная масса
термоклин
галоклин
пикноклин

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

морская вода , вода, из которой состоят океаны и моря, покрывающая более 70 процентов поверхности Земли. Морская вода представляет собой сложную смесь из 96,5% воды, 2,5% солей и небольшого количества других веществ, включая растворенные неорганические и органические вещества, твердые частицы и небольшое количество атмосферных газов.

Морская вода является богатым источником различных важных с коммерческой точки зрения химических элементов. Большая часть магния в мире извлекается из морской воды, как и большое количество брома. В некоторых частях мира хлорид натрия (поваренную соль) до сих пор получают путем выпаривания морской воды. Кроме того, опресненная морская вода может служить безграничным запасом питьевой воды. Многие крупные опреснительные установки были построены в засушливых районах вдоль морских побережий на Ближнем Востоке и в других местах, чтобы уменьшить нехватку пресной воды.

Химические и физические свойства морской воды

Узнайте, почему морская вода такая соленая

Просмотреть все видео к этой статье

Шесть наиболее распространенных ионов морской воды: хлорид (Cl ⁻ ), натрий (Na ⁺ ), сульфат ( SO ² ₄ ⁻ ), магний (Mg ²⁺ ), кальций (Ca ²⁺ ) и калий (K ⁺ ). По весу эти ионы составляют около 99 процентов всех морских солей. Количество этих солей в объеме морской воды варьируется из-за локального добавления или удаления воды (например, за счет осаждения и испарения). Содержание соли в морской воде определяется соленостью ( S ), который определяется как количество соли в граммах, растворенной в одном килограмме морской воды, и выражается в частях на тысячу. Соленость в открытом океане колеблется примерно от 34 до 37 частей на тысячу (0/00 или ppt), что также может быть выражено как от 34 до 37 практических единиц солености (psu).

Неорганический углерод, бромид, бор, стронций и фторид составляют другие основные растворенные вещества морской воды. Из многих второстепенных растворенных химических компонентов неорганический фосфор и неорганический азот являются одними из наиболее заметных, поскольку они важны для роста организмов, населяющих океаны и моря. Морская вода также содержит различные растворенные атмосферные газы, главным образом азот, кислород, аргон и углекислый газ. Некоторые другие компоненты морской воды представляют собой растворенные органические вещества, такие как углеводы и аминокислоты, а также богатые органическими веществами частицы. Эти материалы возникают в основном в верхних 100 метрах (330 футов) океана, где растворенный неорганический углерод преобразуется в результате фотосинтеза в органическое вещество.

Викторина «Британника»

Вода и ее различные формы

Несмотря на то, что вода существует в трех состояниях, правильный ответ на вопросы этой викторины только один. Погрузитесь и проверьте свои знания о воде… и посмотрите, утонете вы или выплывете.

Многие характеристики морской воды соответствуют характеристикам воды в целом из-за их общих химических и физических свойств. Например, молекулярная структура морской воды, как и пресной, способствует образованию связей между молекулами. Некоторые из отличительных качеств морской воды связаны с содержанием в ней солей. Вязкость (т. е. внутреннее сопротивление течению) морской воды, например, выше, чем у пресной воды, из-за ее более высокой солености. Плотность морской воды также выше по той же причине. Температура замерзания морской воды ниже, чем у чистой воды, а температура кипения выше.

Химический состав

Химический состав морской воды зависит от множества механизмов переноса химических веществ. Реки добавляют растворенные химические вещества и твердые частицы на окраины океана. Переносимые ветром твердые частицы переносятся в срединно-океанические районы за тысячи километров от их континентальных источников. Гидротермальные растворы, которые циркулируют через материалы земной коры под морским дном, добавляют как растворенные, так и твердые материалы в глубины океана. Организмы в верхних слоях океана превращают растворенные материалы в твердые вещества, которые в конечном итоге оседают на большие глубины океана. Твердые частицы при переходе на морское дно, а также материалы как на морском дне, так и внутри него, подвергаются химическому обмену с окружающими растворами. Благодаря этим локальным и региональным механизмам поступления и удаления химических веществ каждый элемент в океанах имеет тенденцию демонстрировать пространственные и временные вариации концентрации. Физическое перемешивание в океанах (термогалинная и ветровая циркуляция) способствует гомогенизации химического состава морской воды. Противоположные влияния физического смешения и биогеохимических механизмов поступления и удаления приводят к значительному разнообразию химического распределения в океанах.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подписаться сейчас

вода — Химический состав морской воды

спросил
3 года 10 месяцев назад

Изменено
3 года, 10 месяцев назад

Просмотрено
994 раза

$\begingroup$

Верно ли, что морская вода состоит примерно из $86\%$ кислорода, $11\%$ водорода и $3\%$ минералов? Химическая формула воды $\ce{h3O}$ (два водорода и один кислород), что показывает, что количество водорода больше, чем количество кислорода.

Если количество водорода больше, то почему морская вода состоит из $11\%$ водорода и $86\%$ кислорода, которого меньше кислорода?

Книга, которую я читаю, говорит, что меня смущает:

… Морская вода состоит примерно из $86\%$ кислорода, $11\%$ водорода и $3\%$ минералов, состоящих в основном из натрия и хлора.

• вода
• элементы

$\endgroup$

$\begingroup$

Книга, которую вы читаете, измеряется массой.

Если у вас есть чистая вода, то вы ожидаете, что кислород составит $\frac{16}{16 + 2}\times 100\% \приблизительно 89\% $ по массе. Точно так же водород будет составлять $\frac{2}{16 + 2}\times 100\% \ приблизительно 11 \% $ по массе. 9{-4}~\%$) наиболее распространенные элементы из этого массива и рассчитанный массовый процент для каждого:

\begin{array}{llr}
\hline
\text{Элемент} & \rho_i/\pu{mg L-1} & \omega/\% \\
\hline
\ce{O} & \pu{8.