Agua de mar
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 14 de septiembre de 2022; las comprobaciones requieren 2 ediciones .El agua de mar es el agua de los mares y océanos . La salinidad del Océano Mundial tiene un promedio de 3,47% (34,7 ‰ ), con fluctuaciones de 3,4 a 3,6% (34–36‰). Esto significa que en cada litro de agua de mar se disuelven aproximadamente 35 gramos de sales (principalmente cloruro de sodio ). Esto corresponde a 0,6 mol / litro (suponiendo que toda la sal sea NaCl , que en realidad no es el caso) [1] .
Propiedades del agua de mar
Salinidad
La salinidad es una de las principales características de las masas de agua. Afecta a la formación de corrientes marinas ya la distribución de los organismos marinos, ya que muchos de ellos son muy sensibles a sus cambios. Como resultado, la productividad biológica de los mares y océanos depende de la salinidad .
La salinidad del agua de mar (S ‰) se define como la masa total (en gramos) de todas las sustancias sólidas disueltas en 1 kilogramo de agua de mar, después de que estas sustancias se secan a una masa constante a 480 ° C, los compuestos orgánicos se mineralizan por completo, los bromuros y los yoduros se reemplazan en masa equivalente de cloruros , y los carbonatos se convierten en óxidos. El valor resultante es ligeramente inferior al contenido inicial de sal en el agua [2] .
En los océanos, la salinidad del agua es casi universalmente cercana al 3,5%, y en los mares puede variar significativamente. La menos salina es el agua del Golfo de Finlandia y la parte norte del Golfo de Botnia , que forman parte del Mar Báltico . La más salada es el agua del Mar Rojo y la parte oriental del Mar Mediterráneo . Los lagos salados, como el Mar Muerto , pueden tener niveles significativamente más altos de sal.
El agua de mar es ligeramente alcalina, su valor de pH (pH) varía de 7,5 a 8,4. La estabilidad de pH relativamente alta está asociada con la presencia de un sistema tampón de carbonato [3] [4] [comm. 1] . El sistema de borato es algo menos importante para mantener el pH [5] . El valor de pH es más alto en la superficie del mar y disminuye ligeramente con la profundidad. En áreas desalinizadas, el valor del pH puede disminuir a neutro e incluso ligeramente ácido [6] .
| ||||||||||||||||||||||||||||
|
Nutrientes
Los elementos biogénicos son esenciales para los organismos vivos. Estos incluyen fósforo , nitrógeno (en compuestos inorgánicos) y (para algunos organismos) silicio . Los metales que se encuentran en cantidades mínimas juegan un papel importante [8] .
El contenido de nutrientes en el agua de mar no es constante y varía según el lugar, la profundidad y el momento del muestreo. Por lo general, su contenido es mínimo cerca de la superficie y aumenta con la profundidad hasta los 1000-1500 metros, donde alcanza un máximo y luego vuelve a disminuir gradualmente. El contenido de fosfato puede aumentar considerablemente cerca del fondo del océano [9] .
Durante el afloramiento , el agua sube a la superficie y lleva allí sus nutrientes.
Gases disueltos
Al entrar en contacto con la atmósfera, el agua de mar intercambia con el aire los gases que contiene: oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono. Los mismos gases ingresan al agua de mar como resultado de procesos químicos y biológicos que ocurren en el océano. Algunos gases se introducen en el océano con el agua de los ríos.
La cantidad de gases disueltos en el agua de mar depende de su solubilidad y de la presión parcial del aire. A medida que aumenta la temperatura, disminuye la solubilidad de los gases y, en consecuencia, su contenido en el agua de mar.
La proporción de oxígeno y nitrógeno disueltos en el agua de mar difiere de su proporción en la atmósfera. Debido a la mejor solubilidad del oxígeno, su concentración en agua es relativamente mayor, su relación con el nitrógeno es de 1:2 [10] .
En condiciones anaeróbicas, el sulfuro de hidrógeno puede acumularse en el agua , por ejemplo, en el Mar Negro a una profundidad de más de 200 metros.
Propiedades físicas
La densidad del agua de mar oscila entre 1020 y 1030 kg/m³ y depende de la temperatura y la salinidad. A una salinidad superior a 24 ‰, la temperatura de máxima densidad se vuelve por debajo del punto de congelación [11] - cuando se enfría, el agua de mar siempre se contrae y su densidad aumenta [comm. 2] .
La velocidad del sonido en el agua de mar es de unos 1500 m/s.
| Propiedades | Agua de mar | Agua pura |
|---|---|---|
| Densidad a 25 °C, g/ cm3 : | 1.02412 | 0.9971 |
| Viscosidad a 25 °C, milipoise : | 9.02 | 8.90 |
| Presión de vapor a 20 °C, mm. rt. S t.: | 17.35 | 17.54 |
| Temperatura máxima densidad, °C: | -3.52 (líquido sobreenfriado) |
+3.98 [1] |
| Punto de congelación, °C: | -1.91 | 0.00 |
| Tensión superficial a 25 °C, dinas/cm: | 72.74 | 71.97 |
| Velocidad del sonido a 0 °C, m/s: | 1450 | 1407 |
| Capacidad calorífica específica a 7,5 °C, J/(g °C): | 3.898 | 4.182 |
Explicación geoquímica
La explicación científica de la aparición de agua salada en el mar fue establecida por el trabajo de Edmund Halley en 1715 . Sugirió que la sal y otros minerales fueron arrastrados del suelo y llevados al mar por los ríos. Al llegar al océano, las sales permanecieron y se concentraron gradualmente. Halley notó que la mayoría de los lagos que no tienen conexión de agua con los océanos tienen agua salada.
La teoría de Halley es parcialmente correcta. Además de esto, cabe mencionar que los compuestos de sodio fueron arrastrados desde el fondo de los océanos en las primeras etapas de su formación. La presencia de otro elemento salino, el cloro, se explica por su liberación (como cloruro de hidrógeno ) desde el interior de la Tierra durante las erupciones volcánicas . Los átomos de sodio y cloro se convirtieron gradualmente en los principales componentes de la composición salina del agua de mar.
Aplicación
Para beber
El agua de mar se puede beber después de su desalinización .
El agua de mar natural no es apta para beber constantemente debido al alto contenido de sales y minerales que contiene, cuya eliminación del cuerpo requiere más agua que la cantidad que se bebe. Así, un litro de agua de mar contiene unos 35 gramos de sal y, dado que una persona consume unos 2 litros al día, la ingesta total de sal será de 70 gramos. El cuerpo humano solo puede hacer frente a 20 gramos de sal por día y su sobredosis provocará, en primer lugar, una gran carga para los riñones y, en segundo lugar, el exceso de sal deberá disolverse en agua dulce, que deberá ser tomado de los tejidos del cuerpo, lo que conducirá a su deshidratación, la falla gradual de todos los sistemas vitales del cuerpo y la muerte.
Potabilidad limitadaEn la década de 1950, el médico y viajero francés Alain Bombard demostró experimentalmente que el agua de mar se puede beber sin daño para la salud en pequeñas cantidades (alrededor de 0,7 litros por día) durante 5 a 7 días [12] .
El agua de mar desalinizada, salinidad 3-4 veces menor que la oceánica (no más de 8-11 ppm), en algunas bahías, lagunas , estuarios , donde fluyen grandes ríos, en mares como el Azov, Báltico, Caspio, es mucho menos dañina que oceánico, y puede ser utilizado poco a poco para beber y sobrevivir en emergencias. Lo mismo se logra si el agua de mar se diluye con agua dulce al menos en la proporción: 2 partes de agua de mar por 3 partes de agua dulce.
Para minería
Casi todos los elementos químicos se encuentran en el agua de mar. Casi la mitad de la producción mundial de magnesio se obtiene del agua de mar . En Estados Unidos se obtienen del agua de mar unas 40 mil toneladas de bromo al año [13] . Se está considerando la posibilidad de extraer uranio del agua de mar [14] .
Para fines higiénicos
En Hong Kong , el agua de mar se utiliza mucho en los sistemas de descarga de inodoros . Más del 90 % de ellos utilizan agua de mar para descargar y ahorrar agua dulce. Esta práctica comenzó en las décadas de 1960 y 1970, cuando la producción de agua dulce se volvió difícil para los habitantes de la ex colonia británica .
Véase también
- Sal marina
- numero clark
- Agua dulce
- Desalinización del agua
- contaminación del agua dulce
- Contaminación del océano
Notas
Comentarios- ↑ Scheme of the ocean carbonate system (según R. Zeebe, 2001) [4] : B. El agua del océano en equilibrio con la atmósfera a una salinidad de 35 ‰ y una temperatura de 25 °C tiene un pH de 8,1. La relación de formas de carbono inorgánico disuelto en este caso:
- ↑ a diferencia del agua dulce, que tiene una densidad máxima a 4 °C.
- ↑ 1 2 3 Horn, 1972 , p. 51.
- ↑ Directrices para el análisis químico de las aguas de mar (RD. 52.10.243-92). - San Petersburgo. : Hydrometeostat, 1993. - S. 7. - 262 p.
- ↑ Cuerno, 1972 , pág. 160.
- ↑ 12 Zeebe y otros, 2001 , pág. 3.
- ↑ Zeebe et al, 2001 , pág. ocho.
- ↑ Cuerno, 1972 , pág. 139.
- ↑ Capítulo 5 - Datos físicos y termodinámicos (enlace descendente) . Consultado el 23 de agosto de 2006. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2011.
- ↑ Grasshoff y otros, 1999 , pág. 159.
- ↑ Grasshoff y otros, 1999 , pág. 160.
- ↑ Smirnov et al., 1988 , pág. 37.
- ↑ Weil, 1977 , pág. 89-90.
- ↑ Alain Bombard. Por la borda a voluntad. — M .: Editorial Alpina , 2014. — 234 p. — ISBN 978-5-9614-4794-1 .
- ↑ RAW CRISIS Y PROBLEMAS DE PRODUCCIÓN DE METAL A PARTIR DEL AGUA DE MAR . Consultado el 10 de junio de 2020. Archivado desde el original el 24 de febrero de 2020.
- ↑ Perspectivas del uranio como fuente fiable de energía . Consultado el 10 de junio de 2020. Archivado desde el original el 10 de junio de 2020.
Literatura
- Horn R. Química Marina (La estructura del agua y la química de la hidrosfera). - Moscú: Mir, 1972. - (Ciencias de la tierra).
- Directrices para el análisis químico de las aguas de mar (RD52.10.243-293) / S. G. Oradovsky. - S.-Pb: "Hydrometeoizdat", 1993. - (Documento guía).
- Zeebe RE, Wolf-Gladrow D. CO 2 en agua de mar: equilibrio, cinética, isótopos . - Elsevier Science BV, 2001. - Pág. 346. - (Serie Oceanografía de Elsevier). — ISBN 0 444 50579 2 . — ISBN 9780080529226 .
- Grasshoff K., Kremling K., Ehrhardt M. Métodos de análisis de agua de mar . - Tercera Edición Completamente Revisada y Ampliada. - WILEY-VCH, 1999. - ISBN 3-527-29589-5 .
- Smirnov G.N., Kurlovich E.V., Vitreshko I.A., Malgina I.A. Hidrología y estructuras hidráulicas: Proc. para universidades en especial "Abastecimiento de agua y alcantarillado" / ed. G. N. Smirnova. - Más alto. escuela.- M. , 1988. - 472 p. — 10.000 copias.
- Weil P. Oceanografía Popular = Oceanografía. Introducción al medio ambiente marino por Peter K. Weyl / Per. De inglés. SOLDADO AMERICANO. Baranova, V. V. Panova, A. O. Habla. ed. AF Treshnikov. - L . : "Hydrometeoizdat", 1977. - 504 con ilustraciones. Con. — 50.000 copias.
Enlaces
- Agua de mar : artículo de la Gran Enciclopedia Soviética .
- Agua de mar en vodoobmen.ru
| Instrumentos y equipos oceanográficos | ||
|---|---|---|
| Dispositivos | ||
| Equipo | ||
| ver también | ||