Из чего состоит морская вода

Содержание:

Морска́я вода́ — вода морей и океанов. Солёность Мирового океана составляет в среднем 3,47 % (34,7 ‰), с колебаниями от 3,4 до 3,6 % (34-36 ‰). Это значит, что в каждом литре морской воды растворено 35 граммов солей (в основном хлорида натрия). Это 0,6 моль/литр (в предположении, что вся соль представляет собой NaCl, что на самом деле не так) [1] .

Содержание

Свойства морской воды [ править | править код ]

Солёность [ править | править код ]

В океанах солёность воды почти повсеместно близка к 3,5 %, однако в морях вода имеет неравномерно распределённую солёность. Наименее солёной является вода Финского залива и северной части Ботнического залива, входящих в акваторию Балтийского моря. Наиболее солёной является вода Красного моря и восточная часть Средиземного моря. Солёные озёра, такие как Мёртвое море, могут иметь значительно больший уровень содержания солей.

Морская вода слабощелочная, pH варьируется в пределах от 7,5 до 8,4. Относительно высокая стабильность pH связана с наличием карбонатной буферной системы [2] [3] [4] . Несколько меньшее значение для поддержания pH имеет боратная система [5] . Наиболее высоко значение pH у поверхности моря, с глубиной оно несколько снижается. В опреснённых участках величина pH может снижаться до нейтральной и даже слабокислой [6] .

Химические элементы (по массе)

Элемент Процент Элемент Процентное содержание
Кислород 85,7 Сера 0,0885
Водород 10,8 Кальций 0,04
Хлор 1,9 Калий 0,0380
Натрий 1,05 Бром 0,0065
Магний 0,1350 Углерод 0,0026
Общий молярный состав морской воды [7]

Компонент Концентрация (моль/кг) H2O 53,6 Cl − 0,546 Na + 0,469 Mg 2+ 0,0528 SO4 2− 0,0283 Ca 2+ 0,0103 K + 0,0102 C 0,00206 Br − 0,000844 B 0,000416 Sr 2+ 0,000091 F − 0,000068 Au 3+ 0,00000000002

Биогенные вещества [ править | править код ]

Биогенные элементы необходимы для живых организмов. К ним относят фосфор, азот (в неорганических соединениях) и (для некоторых организмов) кремний. Важную роль играют металлы, встречающиеся в следовых количествах [8] .

Содержание биогенных веществ в морской воде непостоянно, и различается в зависимости от места, глубины и времени взятия пробы. Обычно их содержание минимально у поверхности, возрастает до максимума до глубины 1000—1500 метров, и затем снова плавно снижается. Содержание фосфатов может резко повышаться у дна океана [9] .

При апвеллинге вода поднимается к поверхности и приносит туда содержащиеся в ней биогены.

Растворённые газы [ править | править код ]

Контактируя с атмосферой, морская вода обменивается с воздухом содержащимися в нём газами: кислородом, азотом и углекислым газом. Эти же газы попадают в морскую воду в результате химических и биологических процессов, протекающих в океане. Некоторое количество газов вносится в океан с речной водой.

Количество газов, растворенных в морской воде, зависит от их растворимости и от парциального давления в воздухе. С повышением температуры растворимость газов и, соответственно, содержание их в морской воде уменьшается.

Соотношение растворенного кислорода и азота в морской воде отличается от их соотношения в атмосфере. Из-за лучшей растворимости кислорода концентрация его в воде относительно выше, его соотношение с азотом 1:2 [10] .

В анаэробных условиях в воде может накапливаться сероводород — например, в Черном море на глубине более 200 метров.

Физические свойства [ править | править код ]

Плотность морской воды колеблется в пределах от 1020 до 1030 кг/м³ и зависит от температуры и солености. При солености, превышающей 24 ‰, температура максимальной плотности становится ниже температуры замерзания [11] — при охлаждении морская вода всегда сжимается, и плотность её растет [12] .

Скорость звука в морской воде — около 1500 м/с.

Свойства морской воды с солёностью 35 ‰: [1]

Морская вода Чистая вода
Плотность при 25 °C, г/см 3 : 1,02412 0,9971
Вязкость при 25 °C, миллипуаз: 9,02 8,90
Давление пара при 20 °C, мм. рт. ст.: 17,35 17,54
Температура максимальной плотности, °C: -3,52 (переохлаждённая жидкость) +3,98 [1]
Точка замерзания, °C: -1,91 0,00
Поверхностное натяжение при 25 °C, дин/см: 72,74 71,97
Скорость звука при 0 °C, м/с: 1450 1407
Удельная теплоёмкость при 7,5 °C, Дж/(г·°C): 3,898 4,182

Геохимическое объяснение [ править | править код ]

Научное объяснение появлению солёной воды в море было положено работами Эдмунда Галлея в 1715 году. Он предположил, что соль и другие минералы вымывались из почвы и доставлялись в море реками. Достигнув океана, соли оставались и постепенно концентрировались. Галлей заметил, что большинство озёр, не имеющих водной связи с океанами, имеют солёную воду.

Теория Галлея отчасти верна. Вдобавок к ней следует упомянуть, что соединения натрия вымывались из дна океанов на ранних этапах их формирования. Присутствие другого элемента соли, хлора, объясняется его высвобождением (в виде хлороводорода) из недр Земли при извержениях вулканов. Атомы натрия и хлора постепенно стали основными составляющими солевого состава морской воды.

Непригодность для питья [ править | править код ]

Морская вода непригодна для питья из-за высокого содержания солей и минеральных веществ, для выведения которых из организма требуется воды больше, чем её выпитое количество. Однако после опреснения такую воду можно пить.

В 1950-х годах французский врач и путешественник Ален Бомбар экспериментально доказал, что морскую воду можно без вреда для здоровья пить в небольших (порядка 700 мл/сутки) количествах в течение 5—7 дней [13] . См.также Физиологическая адаптация. Распреснённая морская вода соленостью в 3-4 раза ниже океанической (не более 8—11 промилле) в некоторых заливах, лагунах, эстуариях, куда впадают крупные реки, таких морях, как Азовское, Балтийское, Каспийское, намного менее вредна, чем океаническая, и может понемногу применяться для питья и выживания в чрезвычайных ситуациях. Аналогичное достигается, если разбавить океанскую воду пресной как минимум в соотношении 2:3.

Читайте также:  Санта фе питомник калуга

Морская вода в гигиене [ править | править код ]

В Гонконге морская вода широко используется в сливных системах туалетов. Более чем 90 % из них используют для смыва именно морскую воду в целях экономии воды пресной. Начало этой практике было положено в 1960-х и 1970-х годах, когда добыча пресной воды стала затруднительна для жителей бывшей британской колонии.

Несмотря на огромные водные ресурсы Земли, пригодными для употребления являются лишь 3% общего жидкости. Состав и физические свойства воды морей и океанов имеют очень мало общего с составом и свойствами пресной воды. Тем не менее, об уникальных лечебных свойствах морской воды хорошо известно всем. Почему же вода, приносящая организму столько пользы, совершенно непригодна для питья. Для ответа прежде всего необходимо вспомнить, из каких элементов она состоит.

Химический состав морской воды

В отличие от пресной, не содержащей посторонних примесей, вода из морей и океанов состоит из огромного количества различных химических элементов и соединений, которые обусловливают ее пользу для человека.

Морскую воду можно сравнить с крепким рассолом: ведь на каждый ее литр приходится 34 г разных солей. Вот почему такая вода имеет очень соленый вкус и является главным источником для добычи поваренной соли.

Другими составными частями являются хлористый и сернокислый магний, калий, кальций, йод, железо, цинк, сера и другие полезные для здоровья минералы, а также сероводород, витамины и аминокислоты.

Физические свойства

Большинство физических свойств морской воды определяется ее необычайно богатым различными элементами и соединениями составом.

Соленость

Слишком высокая концентрация соли делает воду в океанах и морях абсолютно непригодной для питья. Чтобы вывести огромное количество солей, потребуется столько воды, сколько не может выпить ни один человек. Поэтому, несмотря на изобилие влаги вокруг, морякам приходится брать с собой большие запасы питьевой воды.

В регионах, где количество осадков превышает испарения (ближе к экватору), вода менее соленая, а в районах с интенсивными испарениями и малым количеством осадков (например, в тропиках), она солонее.

Не все моря характеризуются одинаковой соленостью. Первенство в этой области принадлежит Красному, Мертвому и Средиземному морям.

Плотность

Морская вода намного плотнее пресной. Именно поэтому в морях не тонут айсберги, а плавать гораздо легче, чем в реке. Этот показатель прямо пропорционален солености воды. Так, в самом соленом в мире Мертвом море можно не опасаться за свою жизнь даже тому, кто совсем не умеет плавать.

Оптические свойства и звукопроницаемость

Несмотря на кажущуюся полную тишину, вода является одним из лучших проводников звука, скорость которого в морской жидкости в 4,5 раза выше, чем в воздухе. Такое свойства используют в своей работе военные для отслеживания пути подводных лодок и определения глубины.

Помимо звука, вода из моря или океана отлично пропускает свет, благодаря чему местных обитателей можно рассмотреть даже на большой глубине.

Польза воды соленых водоемов

Купание в море не только приятно, но и полезно. Многие стремятся провести отпуск на морском побережье, чтобы поправить здоровье и укрепить иммунитет с помощью теплого климата, целительного воздуха и воды. Богатый целебными веществами состав морской воды делает ее настоящим природным лекарством, оказывающим благотворное воздействие на здоровье и общее состояние человека.

Чем же именно полезна морская вода? Во время принятия морских ванн кожа впитывает все соли, минералы и микроэлементы, содержащиеся в воде. Через кожный покров все это эти ценные вещества постепенно поступают в организм.

Благодаря своим уникальным свойствам, она способствует:

  • закаливанию и повышению жизненного тонуса;
  • похудению;
  • укреплению сердца и сосудов;
  • нормализации артериального давления;
  • улучшению кровоснабжения внутренних органов;
  • активизации всех жизненно важных для организма процессов;
  • укреплению мышц;
  • укреплению нервной системы;
  • нормализации обменных процессов;
  • активизации работы мозга;
  • повышению иммунитета;
  • профилактике вирусных и воспалительных заболеваний.

Необычайно благотворно вода из моря воздействует на кожу лица и тела:

  • питает кожаные покровы необходимыми веществами;
  • повышает упругость кожи;
  • заживляет мелкие ранки;
  • оказывает укрепляющий и увлажняющий эффект;
  • способствует прекращению воспалительных процессов;
  • активизирует кровообращение;
  • выравнивает кожу;
  • помогает бороться с целлюлитом;
  • способствует регенерации клеток.

Воздействие морской воды на кожу можно сравнить с гидромассажем. Однако не забывайте, что она повышает чувствительность кожи к воздействию ультрафиолетовых лучей, и всегда берите с собой на пляж качественный защитный крем.

Вода из моря очень полезна для волос и ногтей. Ногтевая пластина благодаря соленой воде укрепляется, растет быстрее, перестает слоиться и ломаться. На здоровые ногти всегда идеально ложится любой маникюр.

Что касается волос, то, питая их необходимыми микроэлементами, вода из моря помогает сохранить их красоту и здоровье. Защитная маска из полезных веществ, обволакивающая волосы при купании в море, создает эффект укладки для мягких и тонких волос.

Однако у некоторых людей после принятия морских ванн волосы теряют блеск, становятся жесткими и ломкими. Чтобы избавиться от такого нежелательного влияния, достаточно ополоснуть волосы пресной водой, но, если вода слишком соленая, то следует купаться в шапочке или применять специальные средства защиты волос.

Купание в холодной воде отлично тонизирует и является хорошей гимнастикой для сосудов, а с помощью подогретой воды лечат стрессы и заболевания суставов.

Необычайно полезна такая вода и для людей с варикозным расширением вен.

Морская вода является отличным средством профилактики таких заболеваний, как хронический бронхит, ангина, ларингит, ринит, фарингит, синусит, тонзиллит и аденоидит. Не случайно после пары недель, проведенных у моря, даже люди с хроническими заболеваниями, к примеру, с обостряющейся каждую зиму ангиной, надолго забывают о своих недугах.

Действуя подобно антибиотику, морская вода способствует быстрому заживлению ссадин, порезов, укусов насекомых.

А знаете ли вы, почему моряки всегда отличались отменным зрением? Секрет прост: один из лучших видов тренировки для глаз — разглядывание далекого морского горизонта.

Читайте также:  Ящерица тип развития

Преимуществом морской воды является то, что она крайне редко вызывает аллергию. Но, если такое случается, чаще всего проявляется она в виде крапивницы. Причиной такой реакции может стать слабый иммунитет, болезнь почек, печени. В таком случае купание в море является вредным.

Иногда, из-за высокой концентрации соли, морская вода иногда вызывает зуд, который проходит после принятия душа. Если не просушить кожу полотенцем, она может стать чрезмерно сухой. Слишком соленая вода при попадании в глаза может вызвать болезненные ощущения, связанные с раздражением слизистой оболочки.

Активное воздействие солнца и соленой воды представляют опасность для людей с онкологическими заболеваниями и гиперфункцией щитовидной железы.

Способы применения морской воды для организма

Выше уже подробно говорилось о том, как благотворно воздействуют на состояние человеческого организма морские ванны. Но что делать, если нет возможности поехать к морю? Целебную воду можно приготовить и в домашних условиях. Разведя 500 г морской соли в ванне, вы сделаете настоящий подарок своему телу.

Благодаря сильным противовоспалительным свойствам, океаническая вода способна уничтожать огромное количество болезнетворных микроорганизмов. Поэтому врачи советуют использовать ее для полоскания горла и промывания носа во время простуды.

Чтобы приготовить состав для полоскания горла, смешайте ложку морской соли, стакан теплой воды, несколько капель йода. А вот рецепт раствора для промывания носа, особенно рекомендуемый для лечения разных форм синусита: 2 чайные ложки нужно развести в 1 литре воды.

Морскую воду, необходимую для обработки воспаленных дыхательных путей, можно приобрести и в аптеке, где она продается в виде спреев. Для приготовления ванночки для ног нужно развести 2 ст. л. соли на миску воды.

Стоматологи, в свою очередь, рекомендуют использовать данную жидкость для полоскания рта, поскольку считают ее природной зубной пастой, превосходящей по качеству все остальные.

Чем обусловлена польза морского воздуха

В легких происходит газообмен и состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха изменяется. При этом происходит насыщение крови различными полезными веществами. На содержание разных газов в воздухе влияет: местонахождение, погода и время года.

Воздух вблизи моря или океана наполнен мельчайшими капельками целебной воды, питающими организм всеми необходимыми для него веществами. Попадая через кожу и дыхательные пути в организм, они укрепляют его изнутри, являясь мощным профилактическим средством, особенно для людей, склонных к частым простудам и кожным болезням.

Не случайно лечение полезным морским воздухом активно применяется в санаториях. Огромный оздоровительный эффект оказывают такие методы, как воздушные ванны и сон возле моря, особенно когда возникают высокие волны и пенные «барашки» способствуют образованию солевых аэрозолей.

Как морская вода, так и воздух вблизи соленых водоемов являются одними из самых эффективных природных лекарств. Несмотря на то, что воду из моря категорически нельзя употреблять в качестве питья, есть множество способов воспользоваться ее уникальными целительными свойствами. Побольше купайтесь в море, принимайте воздушные ванны и глубже дышите морским воздухом — и вы получите заряд здоровья, энергии и позитива.

Видео по теме

О том, что морская вода необыкновенно полезна, людям известно с давних времен. В период летних отпусков многие стремятся получить истинное наслаждение от шума прибоя с теплыми волнами, от белой пены, бьющейся о мелкую гальку, и от яркого солнышка. Море является великолепным оздоровляющим комплексом не только для души, но и для тела.

Богатый состав

Вода обладает прекрасной растворяющей способностью. Именно поэтому химически чистую жидкость встретить невозможно. Состав морской воды в корне отличается от пресной. В нем множество различных элементов.

В морях находится слабый, целиком ионизированный раствор, в котором содержится большое количество разнообразных частиц. Химический состав морской воды представляет собой всю таблицу Менделеева. Правда, концентрация некоторых элементов ничтожно мала, и их наличие обнаружилось только в живущих в этой среде организмах.

Существует определенная градация химического состава морской воды. Все находящиеся в ней элементы делят на пять групп:

  1. Главные ионы. Они составляют 99,98% от массы всех растворенных компонентов. В их перечне содержится одиннадцать ионов (натрий и хлор, калий и кальций, бром и бикарбонат, барий и бром, фтор и стронций, а также магний сульфат).
  2. Растворенные инертные газы. Среди них кислород и азот, углекислый газ и т. д.
  3. Биогенные элементы, а также их соединения, которые входят в состав морских организмов. К таким компонентам относятся железо и марганец, водород и кремний и т. д.
  4. Микроэлементы, концентрация которых ничтожно мала (до десяти в минус шестой степени).
  5. Органические вещества.

Элементы, находящиеся в морской воде, обычно представлены соединениями (солями). Основные из них – хлориды, карбонаты и сульфаты.

Соленость

Это наиболее известная и очень интересная особенность морской воды. Солевой состав Мирового океана на протяжении длительного периода в сотни миллионов лет остается стабильным. Без него жизнь подводного царства была бы просто невозможна.

Практически повсеместно уровень солености воды в океанах близок к 35%. Однако в Финском и Ботаническом заливах этот показатель меньше. Вода Красного и восточной части Средиземного морей наиболее соленая.

Благодаря какому элементу проявляется данная особенность? Морская вода имеет соленый вкус в связи с тем, что в ней содержатся сухие соли. Преимущественно это хлорид натрия.

В океанологии соленость считается одной из основных характеристик водной массы.

Растворенные газы

В воде находится азот, кислород, углекислый и некоторые инертные газы. Они попадают в Мировой океан в результате речного стока, биологической деятельности, обмена с атмосферой и т. д.

Количество находящегося в воде газа зависит от его растворимости и температуры жидкости. Обычно этот показатель выражается в процентах и называется «относительное содержание».

Биогидрохимическое состояние водной среды напрямую зависит от находящегося в ней кислорода. Это один из основных показателей, обеспечивающих возможность существования морских организмов и характеризующих интенсивность прохождения окислительных процессов. В поверхностных слоях содержание кислорода приближается к ста процентам. По мере увеличения глубины это значение снижается.

Читайте также:  Во сколько кастрируют котов мейн кун

Что касается азота, то в морской воде его содержание сравнительно мало. Этот газ образуется при распаде органических веществ и в процессе восстановления нитратов. Наибольшее его количество содержится в поверхностных водах, уменьшаясь с глубиной.

При затруднении передачи в воды морей кислорода в них образуется сероводород. Этот газ обнаружен на больших глубинах в фьордах Норвегии. Он имеется в Аравийском, Каспийском, Балтийском и Черном морях.

Углерод в воды Мирового океана поступает из слоев атмосферы. Его расходуют для фотосинтеза морские растения. Этот газ также участвует в процессе формирования раковин и скелетов обитателей подводного царства. Растворенного углерода значительно больше, чем кислорода и азота.

Биогенные элементы

В состав морской воды входят различные компоненты, играющие особую роль в развитии океанических организмов. Например, соединения кремния, фосфора и азота необходимы для роста водорослей. Подобные удобрения используются для выращивания сельскохозяйственных культур.

Морская вода содержит различные формы фосфорных соединений. В их перечень входят пестициды и полифосфаты, многочисленные виды органических производных и т. д. В некоторых зонах Мирового океана указанные вещества находятся в чрезмерной концентрации. Это происходит в связи с наличием сельскохозяйственных и коммунально-бытовых стоков. Большой объем фосфорных соединений способствует бурному росту водорослей и увеличивает потребность в кислороде. Именно поэтому повышенные концентрации этих веществ рассматриваются как загрязняющий фактор.

Растворенный в морской воде кремний используется водорослями как материал для построения клеток.

Азот в морской воде находится в составе различных соединений. Это неорганические – нитраты, нитриты и соли аммония, а также органические – аминокислоты, белки, гуминовые вещества. Данные соединения являются важнейшими биогенными компонентами морской воды.

Микроэлементы

Они практически все представлены в морской воде. Больше всего в рассматриваемой жидкости серебра, лития, цинка и железа. Меньше всего в Мировом океане золота и кадмия.

Некоторые морские жители способны концентрировать микроэлементы в себе. Так, моллюски осуществляют процесс питания и дыхания за счет фильтрации воды. При этом в их организме собираются медь и ванадий, молибден и свинец, кобальт и цинк.

Органические вещества

Они появляются в морской воде непрерывно, представляя собой зеленую массу растений. Причем в Мировом океане происходит постоянный процесс потребления органических веществ, их отмирания и разложения. Остатки таких организмов в составе морской воды присутствуют в виде взвесей. Они представлены важнейшими соединениями – гумусовыми и пектиновыми, ферментами и углеводами, витаминами и антибиотиками, а также аминокислотами (белковыми веществами).

Опреснение

В большинстве засушливых районов Земли полив сельскохозяйственных угодий весьма проблематичен. Это связано с тем, что поблизости отсутствуют естественные пресноводные водоемы. Однако данная задача вполне решаема. Проблему позволило бы устранить опреснение запасов Мирового океана, которые поистине неисчерпаемы. Возможности для осуществления данного процесса изыскиваются во многих странах. В их число входит и Россия. Опреснение морской воды позволило бы полностью устранить дефицит жидкости для хозяйственных нужд и решить проблемы засухи.

Для удаления соли из жидкости разработано несколько методов. Одним из них, известным еще с незапамятных времен, является дистилляция. Опреснение морской воды происходит в специальной установке. После испарения собирается конденсат. Он-то и является пресным. Хлорид натрия при этом остается в тузлуке, в который постоянно заливается свежая морская соленая вода.

Но стоит сказать о том, что данный процесс весьма трудоемкий, он требует больших энергетических затрат. В настоящее время разработаны более дешевые технологии, позволяющие производить опреснение морской воды. Так, ее получают, применяя вакуумные установки, вымораживая соль, используя ионные процессы, методом экстракции, ультрафильтрацией, методом осмоса и т. д.

Если к морю съездить не удалось

Соленые воды Мирового океана полезны для здоровья человека. Благодаря богатому составу они являются бесценным даром природы, оздоравливающим и омолаживающим наш организм.

Но что делать в том случае, если лето уже закончилось, а отпуск был проведен не у благодатных волн? В таком случае может быть приготовлена морская вода в домашних условиях. Она принесет неисчерпаемую пользу, обеспечив антистрессовое воздействие и повысив количество полезных веществ в организме. Морская вода содержит элементы, благотворно влияющие на обменные процессы, улучшающие работу эндокринной системы, мозга.

Как приготовить морскую воду? Этот процесс весьма прост. Морскую соль для приготовления пусть и упрощенной, но все-таки целебной жидкости можно купить в ближайшей аптеке. Существует несколько рецептов такого раствора:

  1. Чайная ложка морской соли добавляется в емкость с двумя стаканами талой, кипяченой или дистиллированной воды.
  2. Для получения более сильного раствора на стакан воды берутся две чайные ложки соли.
  3. Морская вода может быть и меньшей концентрации. Для слабого раствора на 1 л воды берут 2 ч. л. основного компонента.

Для принятия ванны в нее заливают воду, нагретую до 36-37 градусов, и добавляют 350-500 грамм морской соли (кристаллы следует предварительно растворить в небольшой емкости). После проведения процедуры, которая должна длиться 15-20 минут, следует ополоснуться под душем и закутаться в махровое полотенце.

Избавление от ЛОР-заболеваний

Очень полезна морская вода для носа. Она великолепно избавляет от насморка. Регулярная чистка носовых проходов лечебным раствором рекомендуется для профилактики гайморита, а также при рините. Проводить такую процедуру можно даже при отсутствии патологии.

Промывание носа морской водой способствует поддержке нормального состояния всей дыхательной системы. Целебный раствор убьет патогенные микроорганизмы. Не стоит считать это средство плохим и уже устаревшим. Морской раствор применяют для полоскания носа даже маленьким деткам. Только в таком случае концентрация должна быть уменьшена втрое.

Результат оздоровления

Положительными эффектами при полоскании носа морской водой являются следующие:

  • удаление пыльцы растений и пыли, способствующих возникновению аллергии;
  • укрепление капилляров и нормализация деятельности клеточек носовой полости;
  • облегчение носового дыхания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *