More pokriva veći dio planete Zemlje. Ali šta znamo o njemu? Od čega se sastoji morska voda? Koja su njegova fizička svojstva? Po čemu se morska voda razlikuje od vode za piće? I kako napraviti jedno drugo? Pokušat ćemo redom odgovoriti na sva ova pitanja.
Samo slanu vodu?
Mnogi znaju kakvog je okusa mora, a oni koji ne znaju pogađaju. Slano je. Ali je li zaista moguće stvoriti more kod kuće samo miješanjem soli i vode? Ovo nije sasvim tačno. Količina obične vode u moru iznosi 96,5%. Preostalih 3,5% su nečistoće. Njihov tačan sastav otkriven je tek krajem 19. veka, tokom ekspedicije oko sveta. Ali mnogo prije toga, naučnici su znali da nečistoće koje čine vodu tako slanom nisu obična kuhinjska so. U stvari, svi elementi iz Mendeljejevljevog periodnog sistema su rastvoreni u moru. Njihovo prisustvo je minimalno, ali neosporno.
U istoj ekspediciji uzeto je 77 uzoraka vode u različitim dijelovima okeana. Tada je došlo do nevjerovatnog otkrića: uprkos ogromnoj količini morske vodepovršine Zemlje, postotak glavnih jona u njoj uvijek ostaje nepromijenjen. Šta to znači, analiziraćemo u nastavku. Ujedno ćemo saznati od čega se sastoji morska voda.
Postojanost sastava soli
Samo ovo otkriće, koje se naziva i Ditmarov zakon, napravljeno je na ekspediciji oko svijeta krajem 19. stoljeća. Hemičar, čije je ime dobio ovaj obrazac, otkrio je da je u morskoj vodi kvantitativni omjer glavnih jona gotovo isti u različitim dijelovima planete. Udio ostalih supstanci je toliko mali da nije značajan i ne uzima se u obzir prilikom izvođenja raznih hidrohemijskih studija.
Glavni joni, tj. supstance u količini većoj od 0,01%, čine većinu soli. Oni su ti koji uglavnom utječu na fizička i kemijska svojstva morske vode. Njihov broj zavisi od različitih faktora, uključujući uslove okoline. Ali s ukupnom koncentracijom soli u morskoj vodi od 35,16 ‰, mase nečistoća imaju jasnu vrijednost, prikazanu u donjoj tabeli. Hajde da vidimo od čega se sastoji morska voda.
| Cations | Anioni | ||
| Ime | Količina, g/kg |
Ime |
Količina, g/kg |
| Stroncij | 0, 014 | Fluoridi | 0, 001 |
| Kalijum | 0, 387 | borna kiselina | 0, 026 |
| Kalcijum | 0, 408 | bromode | 0, 066 |
| Magnezijum | 1, 297 | Bikarbonati | 0, 143 |
| Natrijum | 10, 764 | Sulfati | 2, 701 |
| Hloridi | 19, 353 | ||
Kao što vidimo, većina su hloridi. S obzirom na konstantnost sastava soli, ovi podaci se mogu koristiti za određivanje kompletnog sastava uzorka morske vode. Da biste to učinili, izračunajte koncentraciju hlora i na osnovu dobijenih podataka saznat će metodom omjera koji udio čine preostali elementi.
Fizička svojstva
Kao i svaka druga supstanca, morska voda ima različite karakteristike koje naučnici uče iz istraživanja. Ovi podaci nam omogućavaju da dobijemo predstavu o mnogim procesima koji se dešavaju na dubini i utiču na našu planetu. Na primjer, ne znaju svi da voda ima sposobnost kompresije. Pod pritiskom mase koja na njega djeluje odozgo, može promijeniti zapreminu.
Na površini, ovo je gotovo neprimjetno, ali što je dublje, to ova karakteristika postaje sve izraženija. Pod pritiskom stotina atmosfera, kompresibilnost dostiže prilično velike razmjere. Naučnici kažu da bi nivo okeana bio 30 metara viši da nije ovog svojstva vode. U tomeU ovom slučaju, površina Zemlje bi izgledala veoma drugačije.
Salinity
Već smo saznali koliko soli ima u morskoj vodi, a znamo da je njena količina gotovo nepromijenjena. Međutim, neznatno varira - od 33 do 37 ‰, uz rijetke izuzetke. Prosječna vrijednost je 34,72‰. Ovaj pokazatelj zavisi od količine padavina koje padaju u određenom regionu, temperature vazduha koja utiče na intenzitet isparavanja i broja slatkovodnih tela direktno povezanih sa morem.
Najveći postotak saliniteta zabilježen u Atlantskom okeanu. Prosjek u njegovom sjevernom dijelu je 35,06‰. Najmanja vrijednost pripada Tihom okeanu. Ipak, postoje vodna tijela u kojima indeks saliniteta značajno premašuje prosječne vrijednosti. To uključuje Sredozemno i Crveno more. Visoke temperature vazduha, visok intenzitet isparavanja i niske padavine podižu nivo saliniteta na rekordnih 38-42 ‰. Općenito, sastav morske vode Crnog mora i mnogih drugih je približno isti. To je vjerovatno zato što su svi povezani.
Neki kažu da morska voda sadrži 5‰ soli. Ali takav pokazatelj je izuzetno rijedak, samo u mineralnim jezerima. Na primjer, nivo saliniteta Azovskog mora je 11 ‰, Crnog mora 18 ‰, Crvenog mora 41 ‰, a Mrtvog mora 300 ‰.
Temperatura
Bilo bi naivno vjerovati da je ova brojka ista za svu morsku vodu na svijetu. Temperaturazraka u regijama blizu polova, pada na minimalne nivoe. Na ekvatoru se, naprotiv, uvijek opaža stalno toplo vrijeme. Ali raspon promjena temperature vode je mnogo manji, kreće se od -2 do 30 oS. Prosjek u cijelim okeanima je samo 3,73 oS. Štaviše, voda na površini je nekoliko puta toplija nego na dubini od 2-5 hiljada metara.
Može biti malo zbunjujuće znati da temperatura morske vode pada na -2 u nekim regijama oC. Svi znaju da se na 0 oC H2O pretvara u led. Jeste, ali morska voda, kako smo već saznali, uključuje nečistoće koje mijenjaju njene karakteristike, uključujući i snižavanje tačke smrzavanja. Što je veći postotak saliniteta, to je ovaj pokazatelj niži. Na primjer, sa relativno malom količinom soli u vodi (24,7 ‰), tačka smrzavanja će biti -1,33 oC.
Gustina
Najmanje promjene ovog indikatora uzrokuju kretanje vode i dovode do pojave vertikalnih i horizontalnih tokova. Zbog toga se gustina morske vode proučava u bilo kojem oceanološkom istraživanju. Mjeri se u kg/m3 i predstavlja masu jedinice zapremine.
Gustoća slatke vode na temperaturi od 4 oS je 1000 kg/m3, a morske vode na salinitetu od 35 ‰, – 1027, 81 kg/m3. Ova razlika proizlazi iz nečistoća koje čine njegov sastav. Što je više soli u morskoj vodi, to će biti veća gustina. Obično njegovo značenjekreće se od 1025 do 1033 kg/m3.
Pored toga, gustina morske vode varira sa dubinom: što je bliže površini, to je niža. Ali postoje izuzeci. Na primjer, s intenzivnim isparavanjem povezanim s visokom temperaturom zraka, salinitet se povećava na površini. Shodno tome, gustina mora u gornjim slojevima raste.
Hemijski sastav
Kao što smo gore saznali, količina nečistoća u morskoj vodi je otprilike ista. Ali koje su tačno supstance koje je čine onim što jeste?
Vjeruje se da je moderni hemijski sastav morske vode formiran prije oko milijardu godina. I tada je bila slana kao i sada. A posebno iznenađujuća čini se pretpostavka R. Quintona, koji je 1904. godine izjavio da je mineralni sastav morske vode i krvi približno isti. Godine 1910, A. B. Mulloon je potvrdio ovu pretpostavku. Po njegovom mišljenju, skup hemikalija u morskoj vodi iz perioda kada su se pojavile prve koštane i hrskavične ribe sličan je krvi svih životinja. Ali do sada ova hipoteza ima i pristalice i protivnike.
Morska voda sadrži različite supstance čiji je procenat prikazan u tabeli ispod.
| Hemijski elementi | Postotak |
| Oxygen | 85, 8 |
| Vodik | 10, 67 |
| hlor | 2 |
| Natrijum | 1, 07 |
| Magnezijum | 1, 410-1 |
| Kalcijum | 4, 510-2 |
| Sumpor | 910-2 |
| Kalijum | 3, 810-2 |
| brom | 6, 510-3 |
| Carbon | 3, 510-3 |
| Stroncij | 110-3 |
| Bor | 4, 510-4 |
| Fluor | 110-4 |
| Silikon | 210-5 |
Ova lista može se neznatno razlikovati u zavisnosti od regije. Na primjer, sastav morske vode Crnog mora je zasićen vodonik sulfidom, jer su bakterije koje redukuju sulfat ovdje posebno aktivne.
Odakle dolazi sol?
Već smo shvatili koliki je postotak morske vode. Ali odakle dolaze sve ove supstance i zašto okean ima ovakav ukus?
U stvari, soli se nalaze ne samo u morskoj vodi, već iu slatkovodnim rezervoarima. Samo je koncentracija minerala tamo toliko niska da se ne može prepoznati bez posebne analize. Reke usput ispiraju soli iz tla, koje kasnije ulaze u okean. Pod uticajem temperature voda u moru isparava, a minerali ostajulokacija.
Ali čak i da takav proces traje mnogo godina, morska voda ne bi postala tako slana. Sve je počelo vulkanskom aktivnošću u zemljinoj kori. Magma, koja izlazi na površinu, miješa se s vodom i zasićuje je raznim mineralima. Zbog toga je hemijski sastav okeana formiran prije oko milijardu godina, kada je vulkanska aktivnost bila najaktivnija.
Mogu li ga popiti?
Sigurno ste u knjigama ili filmovima vidjeli izjave da se morska voda ni u kom slučaju ne smije piti? Ali zašto? Uostalom, to je ista voda kao i svaka druga, samo s malom količinom nečistoća. U stvari, zbog njih se ne može piti.
Količina soli u morskoj vodi je toliko velika da će biti potrebno nekoliko puta više H2O da se ona ukloni iz tijela nego što je prvobitno popijeno. Zato ste nakon svake slane hrane tako žedni. A u morskoj vodi, kao što smo već saznali, prosječan salinitet je skoro 35 ‰. To je puno.
Pedesetih godina prošlog vijeka, doktor i honorarni putnik Alain Bambard dokazao je iz vlastitog iskustva da se morska voda može piti bez štete po zdravlje sedmicu dana. Ali ovu izjavu ne vrijedi sami provjeravati.
Ali da li sva voda u okeanima odlazi u otpad i da li se apsolutno ne može koristiti za piće? Možda, ali tek nakon prolaska kroz proces desalinizacije.
Kako se riješiti soli?
Shvatili smo od čega se sastoji morska voda. Ali da bi postao pitko, količina nečistoća u njemu mora se smanjiti za skoro 70 puta. Ali kako postići takav rezultat?
Postoji nekoliko načina za desalinizaciju vode: jonska izmjena, destilacija, elektrodijaliza, itd. Najefikasniji su oni koji zahtijevaju najmanje energije i sredstava. Najčešća metoda je destilacija, ali reverzna osmoza nije ništa manje popularna. U ovom slučaju se za pročišćavanje vode koristi visoki tlak. Rezultat je 16.000 litara za samo $1.
Metoda elektrodijalize, kao što naziv govori, provodi se pomoću elektroda. U trenutku kada je struja uključena, kationi i anioni, o kojima smo govorili na samom početku članka, teže ka katodi, odnosno anodi, kroz posebne membrane. Voda između elektroda se postepeno desalinizira.
Prednosti morske vode
Nije neuobičajeno da se oni koji pate od respiratornih bolesti šalju na odmor na obalu. To je tačno, jer morska voda blagotvorno djeluje na pluća, bronhije i ligamente. Tečnost bogata mineralima dezinfikuje i uništava patogene mikrobe. Za šta je još koristan?
Boravak u primorskoj klimi i kupanje u slanoj vodi imaju opšte jačanje na ljudski organizam, a takođe poboljšavaju rad endokrinog sistema. Rezultat je povećan imunitet.
Sadržani u morskoj vodi, brom, kalcijum i jod pomažu u jačanju zubne cakline i desni prilikom ispiranja. Za postignućeZa najbolji efekat ispirajte usta nekoliko puta sedmično po 2-3 minute. Naravno, samo posebno pročišćena morska voda, koja se može naći u ljekarni, prikladna je za ove svrhe. Prije upotrebe mora se zagrijati na sobnu temperaturu.
Morska voda je dobar antiseptik. Pospješuje zacjeljivanje malih rana i ogrebotina, te smanjuje svrab od ujeda insekata.
