Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ
Этот ядовитый газ выделяется некоторыми морскими растениями и животными. Эверетт Дуглас из Скриппсовского океанографического института установил, что окись углерода растворяется в морской воде хуже, чем кислород, но лучше, чем водород или азот.
433. Какие элементы содержатся в океане в больших количествах, чем на суше?Это хлор, бром, сера и бор. Характерно, что эти элементы относятся к наиболее летучим, и их распространенность в морской воде свидетельствует в пользу вулканической гипотезы формирования состава морской воды.
434. Какое наименьшее количество растворенных в морской воде твердых веществ можно измерить лабораторными методами?
Профессор Дайтон Керрит из Массачусетского технологического института разработал метод прямого анализа проб морской воды на содержание чрезвычайно малых количеств свободных металлов. Употребляя специальные термины, можно определить его методику как анодную пленочную вольтометрию с использованием тонкопленочных ртутно-графитных электродов. Во время 85-го рейса НИС «Чейн» химик У. Ф. Фитцджеральд измерил чрезвычайно малые количества цинка, меди, свинца и кадмия в пробах морской воды. Количество этих элементов составляло примерно миллиардную долю процента.
435. Кислой или щелочной средой является морская вода?Присутствие щелочных элементов (натрий, кальций, магний и калий) делает морскую воду слегка щелочным раствором.
436. Что понимается под соленостью морской воды?Соленость определяется как общее количество растворенных веществ, содержащихся в 1 кг морской воды. Океанологи считают соленость в единицах, называемых «промилле» и обозначаемых ‰. Соленость 35‰ означает, что в 1 кг морской воды содержится 35 г солей. Под соленостью подразумевается содержание всех растворенных в воде веществ, а не только солей.
437. В чем разница между соленостью и хлорностью морской воды?Хлорность определяется как общая масса ионов хлора, содержащихся в 1 кг воды. Содержание хлора в морской воде измеряют по количеству азотнокислого серебра, которое нужно добавить к пробе морской воды для образования осадка, состоящего из хлористого серебра. Океанологи вынуждены вычислять хлорность морской воды, так как непосредственное измерение солености химическими методами проводить трудно. Между соленостью и хлорностью установлена следующая зависимость: соленость (‰) = 1,8066 хлорности (‰).
438. Почему океан соленый?Один из источников солей в океане — выветривание и эрозия коренных пород земной коры. Некоторые из солей попали в морскую воду из коренных и осадочных пород ложа океана. Большая часть солей попала в океан из первичной атмосферы, насыщенной вулканическими газами.
439. Правда ли, что вначале океаны были пресноводными?В течение долгого времени считалось, что первоначально океаны были пресноводными. В этом вопросе среди ученых до сих пор нет единодушия, но все же сейчас преобладает представление о том, что морская вода либо была соленой с самого начала, либо стала соленой в период формирования океанов в результате растворения солей, содержавшихся в коренных породах. За время геологических эпох огромное количество растворенного материала поступило в океаны с суши.
440. Как влияет на свойства морской воды присутствие в ней солей?Присутствие в воде растворенных солей увеличивает ее плотность, а следовательно и ее выталкивающую силу, что имеет большое значение для морских животных. Кроме того, в морской воде помимо натрия и хлора содержится большое количество других химических веществ, служащих исходным материалом для синтеза растениями органического вещества, которое в свою очередь становится источником пищи для морских животных.
441. Каков состав солей в морской воде?На 85% растворенные в морской воде соли состоят из хлористого натрия. Кроме него, в ней в значительных количествах присутствуют хлористый магний, сернокислый магний, сернокислый кальций, сульфит калия, углекислый кальций и бромистый магний. В небольших количествах содержатся многие другие вещества.
По-видимому, все встречающиеся в природных условиях элементы содержатся и в морской воде.
442. Добывают ли поваренную соль из моря?В основном мировая добыча соли сосредоточена на суше (причем соляные месторождения имеют, по-видимому, морское происхождение). Однако в благоприятных климатических условиях поваренную соль можно добывать в мелководных бассейнах путем естественного ее выпаривания. Так, во Франции, Италии, Испании, а также в бухте Сан-Франциско и в других местах соль до сих пор добывается из морской воды.
443. Какова соленость воды в океане?В открытом океане содержание солей обычно колеблется от 33 до 38‰, а средняя соленость Мирового океана составляет 35‰. Средняя соленость океана примерно, соответствует солености стакана воды, в котором размешана чайная ложка соли. Содержащейся в океанах соли достаточно для того, чтобы покрыть все материки толщиной 150 м.
444. Увеличивается ли соленость океана?Соленость Мирового океана несомненно должна возрастать: ведь реки ежегодно вносят в него примерно миллиард тонн солей. Однако на протяжении нескольких миллиардов лет существования океана соленость его, по-видимому, изменилась незначительно. Об этом свидетельствует тот факт, что кровь таких древних животных, как акулы, по своему составу очень близка к морской воде. В таких же пропорциях (хотя и в пониженной концентрации) соли содержатся и в организмах более молодых видов. Впрочем, значительная часть попавшей в океан соли возвращается на сушу. Когда ветер срывает гребни волн, вместе с брызгами в атмосферу попадают частички соли, которые могут непосредственно переноситься на сушу, а могут попадать туда вместе с дождем, для которого они послужили ядрами конденсации. Кроме того, соль возвращается на сушу вместе с осадочными породами, поднимающимися в течение геологических эпох со дна океана.
445. Каков диапазон солености вод Мирового океана?В тех районах, где происходит таяние льда, сказывается влияние речного стока или выпадают обильные осадки, соленость может составлять всего лишь 10‰. Одним из таких районов является Балтийское море. В районах избыточного испарения, например в Средиземном и Красном морях, соленость может достигать 40‰и более.
446. Какой океан самый соленый?Наибольшую соленость имеют воды Красного моря и Персидского залива — более 42‰. В Северной Атлантике соленость составляет в среднем 37,9‰, причем наивысшая соленость отмечается в Саргассовом море — за счет сильного испарения и удаленности от речного стока, В отдельных точках Красного моря вблизи дна была измерена соленость более 270‰— это уже почти насыщенный раствор.
447. В каких районах Мирового океана отмечается самая низкая соленость?В полярных районах соленость понижена за счет таяния льдов, а в замкнутых морях — за счет осадков и речного стока. В Балтийском море соленость колеблется от 2 до 15‰, в Черном море она составляет около 18‰.
448. Почему в Черном море такая низкая соленость?Это объясняется стоком таких крупных рек, как Дунай, Днестр, Днепр и Дон.
449. Какова соленость «солоноватых» вод?Соленость так называемых «солоноватых вод» составляет от 0,50 до 17‰.
450. Почему максимальная соленость наблюдается не в экваториальной зоне?Области высокой солености обычно связаны с областями сильного испарения. Однако в экваториальной зоне испарение уменьшается за счет облачного покрова, а частые ливни понижают соленость вод, поэтому соленость здесь не превышает средней величины для Мирового океана (35‰). Зоны максимальной солености расположены вблизи тропиков Рака и Козерога.
451. Как измеряют соленость?Прямыми методами соленость не измеряют, ее рассчитывают косвенно по результатам лабораторного титрования на хлор либо по измерениям электропроводности. В недавнем прошлом наиболее распространенным методом определения соленое было титрование на хлор. Сравнительно недавно этот метод стал вытесняться измерением электропроводности морской воды.
452. Как определяют соленость с помощью титрования?К пробе морской воды добавляют азотнокислое серебро. Происходит химическая реакция, в результате которой хлористое серебро выпадает в осадок. Количество азотнокислого серебра, необходимое для осаждения всех растворенных в воде солей, прямо пропорционально хлорности, которая затем в свою очередь пересчитывается в соленость. Для калибровки метода титруют пробы так называемой нормальной воды, хлорность которой определяется на берегу с очень высокой точностью. Эту воду называют иногда «копенгагенской», так как ее впервые начали приготовлять в Копенгагенской гидрологической лаборатории.
