Морская вода

 

Море занимает особенное место в круговороте воды. В то время как вода в реках и ручьях непрерывно течет, обмен ее в морях, рассматриваемый статистически, происходит за десятки лет. Обмен воды морей за счет испарения происходит только в течение 3000 лет. Несмотря па это, в природе наблюдается непрерывный круговорот воды. Для всех растворенных в воде веществ долгая миграция в море, тем не менее, заканчивается. Море является сборным бассейном всего того, что реки Земли приносят с собой. Современная концентрация солей в морской воде является суммой концентраций солей, которые миллионы лет вымывались из земли. Все количество растворенной в море соли оценивают примерно как 40 х 1018 тонн (4 с 19 нулями!).

Концентрации солей в морях мира отличаются лишь незначительно друг от друга и равны в среднем 34,7‰. Отклонения от этого значения происходят, возможно, в областях интенсивного испарения при незначительной подпитке пресной водой (приблизительно 40‰ в Красном море), в областях интенсивной подпитки пресной водой и незначительного перемешивания (3-20‰, к примеру, в Балтийском море). Хотя концентрации солей в некоторых областях могут отличаться от среднего значения, все-таки состав морской воды очень постоянен, и обычно наблюдаются отклонения не более чем на 0,005‰,

В морской воде мы можем найти все элементы, которые имеются на суше. Однако, если сравнивать состав элементов в морской воде (см. таблицу на стр. 30) с их геологической частотой встречаемости, можно констатировать значительные расхождения. Причина состоит в том, что в морской воде при определенных химических реакциях некоторые вещества выпадают в осадок, а другие, к примеру, мути, особенно сильно адсорбируются. Тяжелые металлы и другие элементы, такие, как свинец, олово и медь, а также мышьяк, селен и молибден присоединяются к гидроксидам железа и марганца и оседают на морское дно. Таким образом, морская вода – результат комплексных процессов в море.

Если отнести водород и кислород к элементам только воды, то лишь 13 элементов составляют 999,98‰ всего содержания солей. Большинство элементов составляет лишь 0,02‰, это меньше чем 5 мг/л. Эти элементы из-за очень низких концентраций называются микроэлементами. Основные компоненты морской воды определяют в основном физические свойства, такие, как плотность, вязкость и осмотическое давление. Микроэлементы имеют, тем не менее, несмотря на их небольшое количество, ключевые функции для многих биохимических процессов. В частности, нужно обращать внимание на это при выборе искусственных морских солей. Содержание солей может быть непосредственно или косвенно обозначено или измерено величинами, приведенными в верхней таблице. В морской воде количество катионов (положительно заряженных ионов) превосходит количество анионов (отрицательно заряженных ионов). Поэтому морская вода имеет щелочную реакцию и значение pH 8,2!

Содержание солей в морской воде

Содержание соли (‰) Общее количество растворенных веществ в 1 кг морской воды 35‰ 15 °С 35‰ 25 °С
Электропроводность (мСм) Измерение электропроводности 42,902 мСм 53 мСм
Плотность (кг/л) Измерения с помощью ареометра 1,026 кг/л 1,0235 кг/л
Сигма (л) Плотность 31000 26 23,5
Содержание хлоридов (мг/л) Титрование 19,4 мг/л 19,4 мг/л
Скорость звука (м/с) Измерение скорости звука ~1505 м/см ~1535 м/с

Элементы, содержащиеся в морской воде

Элемент Символ мг/л Элемент Символ мг/л
Кислород O 857000 Хром Cr 0,00005
Водород H 108000 Торий Th 0,00005
Хлор Cl 19000 Скандий Sc 0,00004
Натрий Na 10721 Серебро Ag 0,00004
Магний Mg 1350 Галлий Ga 0,00003
Сера S 901 Ртуть Hg 0,00003
Кальций Ca 410 Свинец Pb 0 00003
Калий К 398 Висмут Bi 0,00002
Бром Br 67 Лантан La 0,000012
Углерод С 28 Ниобий Nb 0,00001
Стронций Sr 7,7 Таллий TI <0,00001
Бор В 4,6 Церий Ce 0,0000052
Кремний Si 3 Гелий He 0,000005
Фтор F 1,3 Золото Au 0,000004
Аргон Ar 0,6 Диспрозий Dy 0,0000029
Азот N 0,5 Празеодим Pr 0,0000026
Литий Li 0,17 Гальдоний Gd 0,0000024
Рубидий Rb 0,12 Эрбий Er 0,0000024
Фосфор P 0,07 Иттербий Yb 0,000002
Йод I 0,06 Самарий Sm 0,0000017
Барий Ba 0,03 Гольмий Ho 0,00000088
Индий In 0,02 Бериллий Be 0,0000006
Алюминий Al 0,01 Тулий Tm 0,00000052
Железо Fe 0,01 Лютеций Lu 0,00000048
Цинк Zn 0,01 Европий Eu 0,00000046
Молибден Mo 0,01 Протактиний Pa 0,000000002
Медь Cu 0,003 Радий Ra 0,0000000001
Мышьяк As 0.003 Радон Rn 6 x 10–16
Уран U 0,003 Полоний Po
Ванадий V 0,002 Цирконий Zr
Марганец Mn 0,002 Технеций Tc
Никель Ni 0,002 Рутений Ru
Титан Ti 0,001 Родий Rh
Неодим Nd 0,00092 Палладий Pd
Олово Sn 0,0008 Теллур Te
Сурьма Sb 0,0005 Прометий Pm
Цезий Cs 0,0005 Тербий Tb
Селен Se 0,0004 Гафний Hf
Криптон Kr 0,0003 Тантал Ta
Иттрий Y 0,0003 Рений Re
Кадмий Cd 0,00011 Осмий Os
Неон Ne 0,0001 Иридий Ir
Кобальт Co 0,0001 Платина Pt
Ксенон Xe 0 0001 Астат At
Вольфрам W 0,0001 Франций Fr
Германий Ge 0,00006 Актиний Ac