More pokriva većinu planete Zemlje. Ali što 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 slana voda?
Mnogi znaju kakav je okus mora, a oni koji ne znaju pogađaju. Slano je. Ali je li doista moguće stvoriti more kod kuće samo miješanjem soli i vode? Ovo nije sasvim točno. Količina obične vode u moru je 96,5%. Preostalih 3,5% su nečistoće. Njihov točan sastav doznat je tek krajem 19. stoljeća, tijekom pohoda oko svijeta. No, mnogo prije toga, znanstvenici su znali da nečistoće koje čine vodu tako slanom nisu obična kuhinjska sol. Zapravo, svi elementi iz Mendeljejevljevog periodnog sustava otopljeni su u moru. Njihova prisutnost je minimalna, ali neporeciva.
U istoj ekspediciji uzeto je 77 uzoraka vode u različitim dijelovima oceana. Tada je došlo do nevjerojatnog otkrića: unatoč ogromnoj količini morske vodepovršine Zemlje, postotak glavnih iona u njoj uvijek ostaje nepromijenjen. Što to znači, analizirat ćemo u nastavku. Ujedno ćemo saznati od čega se sastoji morska voda.
Postojanost sastava soli
Isto ovo otkriće, koje se naziva i Dietmarov zakon, napravljeno je na ekspediciji oko svijeta u kasnom 19. stoljeću. Kemičar, čije je ime dobio ovaj uzorak, otkrio je da je u morskoj vodi kvantitativni omjer glavnih iona gotovo isti u različitim dijelovima planeta. Udio ostalih tvari toliko je malen da nije značajan i ne uzima se u obzir prilikom provođenja raznih hidrokemijskih studija.
Glavni ioni, tj. tvari u količini većoj od 0,01%, čine većinu soli. Oni su ti koji uglavnom utječu na fizikalna i kemijska svojstva morske vode. Njihov broj ovisi o različitim čimbenicima, uključujući uvjete okoliša. Ali s ukupnom koncentracijom soli u morskoj vodi od 35,16 ‰, mase nečistoća imaju jasnu vrijednost, prikazanu u donjoj tablici. Pogledajmo od čega se sastoji morska voda.
| Cations | Anioni | ||
| ime | Količina, g/kg |
ime |
Količina, g/kg |
| stroncij | 0, 014 | Fluoridi | 0, 001 |
| kalij | 0, 387 | borna kiselina | 0, 026 |
| Kalcij | 0, 408 | bromode | 0, 066 |
| magnezij | 1, 297 | bikarbonati | 0, 143 |
| Natrij | 10, 764 | Sulfati | 2, 701 |
| kloridi | 19, 353 | ||
Kao što vidimo, većina su kloridi. S obzirom na postojanost sastava soli, ti se podaci mogu koristiti za određivanje cjelovitog sastava uzorka morske vode. Da biste to učinili, izračunajte koncentraciju klora, pa će na temelju dobivenih podataka metodom omjera saznati koji udio preostali elementi čine.
Fizička svojstva
Kao i svaka druga tvar, morska voda ima različite karakteristike koje znanstvenici uče iz istraživanja. Ovi podaci nam omogućuju da dobijemo predodžbu o mnogim procesima koji se događaju u dubini i utječu na naš planet. Na primjer, ne znaju svi da voda ima sposobnost kompresije. Pod pritiskom mase koja na njega djeluje odozgo, može promijeniti volumen.
Na površini, to je gotovo neprimjetno, ali što je dublje, to ova značajka postaje sve izraženija. Pod pritiskom stotina atmosfera, stišljivost doseže prilično velike razmjere. Znanstvenici kažu da bi, da nije bilo ovog svojstva vode, razina oceana bila 30 metara viša. U tomeU ovom slučaju, površina Zemlje bi izgledala vrlo drugačije.
Salinity
Već smo saznali koliko soli ima u morskoj vodi, a znamo da je njezina količina gotovo nepromijenjena. Međutim, neznatno varira - od 33 do 37 ‰, uz rijetke iznimke. Prosječna vrijednost je 34,72‰. Ovaj pokazatelj ovisi o količini padalina u određenoj regiji, temperaturi zraka koja utječe na intenzitet isparavanja i broju slatkovodnih tijela izravno povezanih s morem.
Najveći postotak saliniteta zabilježen u Atlantskom oceanu. Prosjek u njegovom sjevernom dijelu iznosi 35,06‰. Najmanja vrijednost pripada Tihom oceanu. Ipak, postoje vodna tijela u kojima indeks saliniteta značajno premašuje prosječne vrijednosti. To uključuje Sredozemno i Crveno more. Visoke temperature zraka, veliki intenzitet isparavanja i niska količina oborina podižu razinu saliniteta na rekordnih 38-42 ‰. Općenito, sastav morske vode Crnog mora i mnogih drugih je približno isti. To je vjerojatno zato što su svi povezani.
Neki kažu da morska voda sadrži 5‰ soli. Ali takav je pokazatelj iznimno rijedak, samo u mineralnim jezerima. Na primjer, razina 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 razine. Na ekvatoru se, naprotiv, uvijek opaža stalno vruće vrijeme. Ali raspon promjena temperature vode je mnogo manji, kreće se od -2 do 30 oS. Prosjek u cijelim oceanima je samo 3,73 oS. Štoviše, voda na površini je nekoliko puta toplija nego na dubini od 2-5 tisuća 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 njezine karakteristike, uključujući snižavanje točke smrzavanja. Što je veći postotak slanosti, to je ovaj pokazatelj niži. Na primjer, s relativno malom količinom soli u vodi (24,7 ‰), točka smrzavanja bit će -1,33 oC.
Gustoća
Najmanje promjene u ovom pokazatelju uzrokuju kretanje vode i dovode do pojave vertikalnih i horizontalnih tokova. Zato se gustoća morske vode proučava u bilo kojem oceanološkom istraživanju. Mjeri se u kg/m3 i predstavlja masu jedinice volumena.
Gustoća slatke vode na temperaturi od 4 oS je 1000 kg/m3, a morske vode pri slanosti 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 gustoća. Obično njegovo značenjekreće se od 1025 do 1033 kg/m3.
Osim toga, gustoća morske vode varira s dubinom: što je bliže površini, to je niža. Ali postoje iznimke. Na primjer, s intenzivnim isparavanjem povezanim s visokom temperaturom zraka, salinitet se povećava na površini. Sukladno tome, gustoća mora u gornjim slojevima raste.
Kemijski sastav
Kao što smo gore saznali, količina nečistoća u morskoj vodi je otprilike ista. Ali koje su to točno tvari koje je čine onom kakva jest?
Vjeruje se da je moderni kemijski sastav morske vode nastao prije oko milijardu godina. I tada je bilo slano kao i sada. A posebno se iznenađujuća čini 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 kemikalija u morskoj vodi iz razdoblja kada su se pojavile prve koštane i hrskavične ribe sličan je krvi svih životinja. Ali do sada ova hipoteza ima i pristaše i protivnike.
Morska voda sadrži različite tvari, čiji je postotak prikazan u donjoj tablici.
| Kemijski elementi | Postotak |
| kisik | 85, 8 |
| vodik | 10, 67 |
| Klor | 2 |
| Natrij | 1, 07 |
| magnezij | 1, 410-1 |
| Kalcij | 4, 510-2 |
| Sumpor | 910-2 |
| kalij | 3, 810-2 |
| brom | 6, 510-3 |
| ugljik | 3, 510-3 |
| stroncij | 110-3 |
| Bor | 4, 510-4 |
| Fluor | 110-4 |
| Silikon | 210-5 |
Ovaj popis može se neznatno razlikovati ovisno o regiji. Na primjer, sastav morske vode Crnog mora zasićen je sumporovodikom, budući da su bakterije koje reduciraju sulfat ovdje posebno aktivne.
Odakle dolazi sol?
Već smo shvatili koliki je postotak morske vode. Ali odakle dolaze sve te tvari i zašto ocean ima ovakav okus?
Zapravo, soli se nalaze ne samo u morskoj vodi, već iu slatkovodnim akumulacijama. Samo je koncentracija minerala tamo toliko niska da se ne može prepoznati bez posebne analize. Rijeke usput ispiru soli iz tla, koje kasnije ulaze u ocean. Pod utjecajem 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. Zato je kemijski sastav oceana nastao prije otprilike 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 kojem slučaju ne smije piti? Ali zašto? Uostalom, to je ista voda kao i svaka druga, samo s malom količinom nečistoća. Zapravo, 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 popio. Zato ste nakon svake slane hrane tako žedni. A u morskoj vodi, kao što smo već saznali, prosječna slanost je gotovo 35 ‰. To je puno.
Pedesetih godina prošlog stoljeća liječnik i putnik na pola radnog vremena Alain Bambard je iz vlastitog iskustva dokazao da se morska voda može piti bez štete po zdravlje tjedan dana. Ali ovu izjavu ne vrijedi sami provjeravati.
Ali da li sva voda u oceanima odlazi u otpad i da se apsolutno ne može koristiti za piće? Možda, ali tek nakon prolaska procesa desalinizacije.
Kako se riješiti soli?
Shvatili smo od čega se sastoji morska voda. No, da bi postala pitka, količina nečistoća u njoj mora se smanjiti za gotovo 70 puta. Ali kako postići takav rezultat?
Postoji nekoliko načina desalinizacije vode: ionska izmjena, destilacija, elektrodijaliza itd. Najučinkovitiji su oni koji zahtijevaju najmanje energije i sredstava. Najčešća metoda je destilacija, ali reverzna osmoza nije ništa manje popularna. U tom se slučaju 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 katodi, odnosno anodi, kroz posebne membrane. Voda između elektroda se postupno desalinizira.
Prednosti morske vode
Nije neuobičajeno da se oni koji pate od respiratornih bolesti šalju na odmor na obalu. To je točno, jer morska voda blagotvorno djeluje na pluća, bronhije i ligamente. Tekućina bogata mineralima dezinficira i uništava patogene mikrobe. Za što je još koristan?
Boravak u primorskoj klimi i kupanje u slanoj vodi imaju opće jačanje na ljudski organizam, a također poboljšavaju rad endokrinog sustava. Rezultat je povećan imunitet.
Sadržan u morskoj vodi, brom, kalcij i jod pomažu u jačanju zubne cakline i desni prilikom ispiranja. Za postignućeZa najbolji učinak ispirite usta nekoliko puta tjedno po 2-3 minute. Naravno, za tu namjenu prikladna je samo posebno pročišćena morska voda koja se može naći u ljekarni. Prije upotrebe mora se zagrijati na sobnu temperaturu.
Morska voda je dobar antiseptik. Pospješuje zacjeljivanje malih rana i ogrebotina te smanjuje svrbež od uboda insekata.
