Что называют соленостью воды
Солёность
Солёность — содержание солей в воде.
Содержание
Описание
Измеряется в «‰» («промилле») или единицах PSU (Practical Salinity Units) практической шкалы солености (Practical Salinity Scale).
Солёность в промилле это количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг морской воды, при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в окислы, органическое вещество сожжено.
В 1978 году введена и утверждена всем международными океанографическими организациями шкала практической солености (Practical Salinity Scale 1978, PSS-78) [1] в которой измерение солёности основано на электропроводности (кондуктометрия), а не на выпаривании воды. В 1970-х годах широкое применение в морских исследованиях получили океанографические CTD зонды, и с тех пор солёность воды измеряется в основном электрическим методом. Для поверки работы ячеек электропроводности, которые погружаются в воду используют лабораторные солемеры, такие как Guildline Autosal 8400. В свою очередь, для проверки солемеров используют стандартную морскую воду. Стандартная морская вода, рекомендованная международной организацией IAPSO для поверки солемеров, производится в Великобритании лабораторией Ocean Scientific International Limited (OSIL) из стандартной морской воды. При соблюдении всех стандартов измерения можно получить точность измерения солёности до 0,001 единицы PSU.
Шкала PSS-78 даёт числовые результаты близкие к измерениям массовых долей, и различия заметны либо когда необходимы измерения с точностью выше 0,01 PSU, либо когда солевой состав не соответствует стандартному составу океанской воды.
Средняя солёность мирового океана — 35 ‰ или PSU. Для калибровки приборов в Бискайском заливе добывается так называемая нормальная вода с солёностью близкой к 35 ‰ или PSU.
Показатель преломления воды зависит от солености, на этом основан рефрактометрический метод её измерения. Преимущества этого метода в оперативности и возможности проводить измерения в небольших (несколько капель) пробах воды.
Содержание некоторых элементов в морской воде
| Элементы | Содержание, мг/л | Элементы | Содержание, мг/л |
|---|---|---|---|
| Хлор | 19 500 | Углерод | 20 |
| Сера | 910 | Стронций | 13 |
| Натрий | 10 833 | Бор | 4.5 |
| Калий | 390 | Кремний | 0.5 |
| Магний | 1 311 | Фтор | 1.0 |
| Кальций | 412 | Рубидий | 0.2 |
| Бром | 65 | Азот | 0.1 |
Солёность по географическим объектам
Солёность океанов
Cредняя солёность Мирового океана — 35‰
Солёность
Из Википедии — свободной энциклопедии
| Элемент | Содержание, мг/л |
|---|---|
| Хлор | 19 500 |
| Натрий | 10 833 |
| Магний | 1 311 |
| Сера | 910 |
| Кальций | 412 |
| Калий | 390 |
| Бром | 65 |
| Углерод | 20 |
| Стронций | 13 |
| Бор | 4,5 |
| Фтор | 1,0 |
| Кремний | 0,5 |
| Рубидий | 0,2 |
| Азот | 0,1 |
Солёность в промилле — это количество твёрдых веществ в граммах, растворённое в 1 кг морской воды, при условии, что все галогены заменены эквивалентным количеством хлора, все карбонаты переведены в оксиды, органическое вещество сожжено.
Шкала практической солёности PSS-78 основана на сравнении электропроводности исследуемой пробы воды с электропроводностью раствора хлорида калия, содержащего 32,4356 грамма KCl в 1 кг раствора. Измерения проводят при температуре растворов 15 °C и давлении 1 атм (стандартные условия по ISO 13443). Солёность рассчитывается из отношения электропроводности пробы и стандартного раствора по эмпирической формуле:
где a 0 = 0,008 ; a 1 = − 0,169 2 ; a 2 = 25,385 1 ; a 3 = 14,094 1 ; a 4 = − 7,026 1 ; a 5 = 2,708 1 ; ∑ a i = 35 ; <\displaystyle a_<0>=0<,>008;\;a_<1>=-0<,>1692;\;a_<2>=25<,>3851;\;a_<3>=14<,>0941;\;a_<4>=-7<,>0261;\;a_<5>=2<,>7081;\;\sum a_=35;> 
Средняя солёность Мирового океана — 35 ‰ или 35 ПЕС. [2] Для калибровки приборов в Бискайском заливе добывается так называемая нормальная вода с солёностью, близкой к 35 ‰ или 35 ПЕС.
Показатель преломления воды зависит от солёности, на этом основан рефрактометрический метод её измерения. Преимущества этого метода в оперативности и возможности проводить измерения в небольших (несколько капель) пробах воды.
Солёность воды в океане: что это, в чём измеряется, от чего зависит
Более двух третей поверхности нашей планеты покрывает водное пространство, причём практически вся эта вода содержит большое количество солей. Именно они придают водам Мирового океана характерный горьковато-солёный вкус.
Однако концентрация соли в разных морях и океанах не одинакова. Иногда в местах, где смешиваются воды двух водоёмов с разным уровнем солёности, граница заметна невооружённым глазом. Итак, рассмотрим, что такое солёность океанской воды и от чего она зависит.
Откуда в морской воде появилась соль?
Геологические исследования древних минеральных отложений свидетельствуют, что миллионы лет назад морская вода содержала гораздо меньше соли, чем сейчас. Чтобы понять, откуда взялась эта соль, давайте вспомним, какие процессы протекают в атмосфере и гидросфере нашей планеты.
Ежедневно с поверхности водного зеркала морей и океанов испаряются десятки тысяч тонн воды. Попадая в атмосферу, пар поднимается на многокилометровую высоту, где под действием низкой температуры и пониженного давления конденсируется в капли дождя или замерзает и становится снегом. Осадки выпадают на сушу и через некоторое время впитываются в почву. Проходя через слой минералов, вода растворяет небольшое количество содержащихся в грунте солей. Обогащённая солями, она стекает в реку, которая несёт свои воды к ближайшему морю.
Вода в реке кажется нам пресной на вкус, но лишь потому, что концентрация солей в ней очень мала. Однако по своему составу она далека от чистого дистиллята. Попадая вновь в море, вода опять испаряется с его поверхности – а соли, которые она принесла с суши, остаются и понемногу накапливаются. За миллионы лет такого круговорота солёность морских вод возросла во много раз и продолжает увеличиваться в настоящее время.
В каких единицах измеряют солёность?
С точки зрения науки солёность – это показатель содержания в воде различных солей. Для её измерения используются промилле или единицы PSU.
Измеренная в промилле солёность показывает, сколько в одном литре воды растворено твёрдых веществ, причём масса солей выражена в граммах. Для обозначения промилле используют специальный значок «‰». Средняя солёность Мирового океана составляет 35-37 ‰. Это означает, что в одном литре морской воды содержится 35-37 граммов солей и других твёрдых веществ. Для определения количества примесей воду, забранную в океане, выпаривают, а оставшиеся твёрдые осадки взвешивают.
В настоящее время для измерения количества соли принята так называемая шкала практической солёности, которая устанавливает связь между содержанием соли и электропроводностью воды. Этот метод измерений является значительно более точным, быстрым и не настолько трудоёмким, как выпаривание. Чтобы измерить солёность в любой точке океана, достаточно опустить за борт специальный прибор и зарегистрировать его показания.
От чего зависит солёность морской воды?
Измерения солёности морей и океанов в разных точках земной поверхности показали, что содержание соли в морской воде не одинаково. Существует закономерность: чем ближе к экватору, тем вода солонее, чем ближе к полюсам – тем ниже концентрация солей. В то же время, воды крупных океанов являются более солёными, чем воды прилегающих к ним морей. Исчерпывающего объяснения этому факту нет, однако можно предположить, что морскую воду немного разбавляют пресноводные стоки рек. Чем больше рек впадает в море и чем меньше связь этого моря с океаном, тем меньше соли в его воде.
Наиболее солёной в среднем является вода Индийского океана, основная масса которой сосредоточена в экваториальной области. Меньше всего соли содержит Северный Ледовитый океан, который пополняется крупными сибирскими реками и талой водой полярного ледника. Однако его солёность в течение года меняется: летом, когда в океан попадает много пресной воды, уровень соли падает, а зимой, когда реки скованы льдом, а часть воды замерзает – его солёность повышается.
Показатели солёности Тихого и Атлантического океанов примерно одинаковы. В то же время Атлантику смело можно назвать самым неоднородным по солёности океаном. В его акваторию входит Балтийское море, уровень солёности которого в среднем составляет 20 промилле, Карибское море с 39-40 промилле, и Красное море с показателем 41 промилле. Перемешиванию воды способствуют океанические течения. Наиболее известные из них – Гольфстрим, несущий слабо солёную воду, и Лабрадор с повышенной концентрацией соли.
От чего зависит соленость океанических вод
Семьдесят процентов поверхности нашей планеты покрыты водой — большая часть ее приходится на океаны. Воды Мирового океана неоднородны по своему составу и имеют горьковато-соленый привкус. Не каждый родитель может ответить на вопрос ребенка: «Почему у морской воды такой вкус?» Что же определяет количество соли? Существуют разные точки зрения на этот счет.
От чего зависит соленость воды
В разные времена года в разных частях гидросферы соленость неодинакова. На ее изменение влияют несколько факторов:
Это интересно: какие существуют страны зарубежной Азии?
В то время как вода с поверхности океана испаряется, соль не выветривается и остается. Ее концентрация увеличивается. Подобный эффект — у процесса замерзания. В ледниках содержится наибольший запас пресной воды на планете. Соленость Мирового океана во время их образования увеличивается.
Противоположным действием характеризуется таяние ледников, при котором содержание солей уменьшается. Источником соли также являются реки, впадающие в океан и атмосферные осадки. Чем ко дну ближе, тем меньше соленость. Холодные течения уменьшают соленость, теплые — увеличивают.
Расположение
Как утверждают специалисты, концентрация соли в морях зависит от их расположения. Ближе к северным районам концентрация увеличивается, к югу — понижается. Однако в океанах концентрат соли всегда больше, чем в морях, и расположение не оказывает на это никакого влияния. Этот факт ничем не объясняется.
Соленость обуславливается наличием в ней магния и натрия. Одним из вариантов объяснения различной концентрации считают наличие определенных участков суши обогащенных залежами таких компонентов. Однако, такое пояснение не сильно правдоподобно, если брать во внимание морские течения. Благодаря им со временем уровень соли должен по всему объему стабилизироваться.
Мировой океан
Соленость океана зависит от географической широты, близости рек, климатических особенностей объектов и т. д. Среднее ее значение согласно измерению равно 35 промилле.
Возле Антарктики и Арктики в холодных районах концентрация меньше, но зимой, во время образования льда, количество соли увеличивается. Поэтому вода в Северном Ледовитом океане наименее соленая, а в Индийском — концентрация соли самая большая.
В Атлантическом и Тихом океанах приблизительно одинаковая концентрация соли, которая понижается в экваториальной зоне и, наоборот, повышается в тропических и субтропических районах. Некоторые холодные и теплые течения друг друга уравновешивают. Например, соленое течение Лабрадор и несоленое Гольфстрим.
Интересно знать: Сколько существует океанов на Земле?
Почему океаны соленые
Есть разные точки зрения, раскрывающие суть наличия в океане соли. Ученые считают, что причиной является способность водных масс разрушать горную породу, выщелачивая из нее легкорастворимые элементы. Процесс этот протекает постоянно. Соль насыщает моря и придает горьковатый вкус.
Однако по этому вопросу имеются и диаметрально противоположное мнение:
Это интересно: какое самое маленькое море в мире?
Вулканическая деятельность со временем уменьшилась, и атмосфера очистилась от паров. Кислотные дожди выпадали все меньше, и приблизительно 500 лет назад состав океанской водной поверхности стабилизировался и стал таким, каким мы его сегодня знаем. Карбонаты же, которые попадают с речной водой в океан, для морских организмов являются прекрасным строительным материалом.
Что такое солесодержание в воде
Что такое солесодержание в воде и классификация вод
Нормы солесодержания в водах разного назначения
Нормативно установлены разные ПДК минеральных солей для водных растворов в зависимости от целей использования.
Солесодержание в воде: ГОСТ, СанПиН
Солесодержание питательной воды котлов
Еще более чувствительны к солесодержанию питательной воды барабанные котлы сверхвысокого давления, когда пар приобретает значительную способность к растворению различных солей. Становится необходимым сводить к минимуму содержание ионов в котловой воде. В этом случае применяют глубокое обессоливание добавляемой в питательную воду химически обработанной воды.
Для прямоточных котлов солесодержание котловой воды должно быть минимальным, равноценным высококачественному дистилляту, поскольку практически большая часть солей попадает в пар, идущий на турбину.
Возникает также необходимость глубокого обессоливания турбинного конденсата в случаях неудовлетворительной плотности конденсаторов турбин на электростанциях высокого и сверхвысокого давления.
Солесодержание воды и сухой остаток: в чем разница
Сухой остаток показывает суммарное содержание в воде растворенных минеральных и органических веществ. Увеличение значения этого показателя свидетельствует о повышенной вероятности появления взвеси либо выпадения осадка.
Требования к минеральному составу воды определяются отраслевыми технологическими регламентами, так как присутствие и концентрация солей отражается на скорости протекания технологических процессов и отдельных стадий производства.
Оценить солесодержание можно прокаливанием выпаренного содержимого пробы воды, когда органические соединения распадаются, и остается чистая минеральная составляющая осадка.
Методы определения солесодержания воды
Солесодержание водного раствора определяют методом кондуктометрии или гравиметрии.
Как определить солесодержание воды с помощью кондуктометрии
Определение солесодержания воды гравиметрическим методом
Солесодержание воды высчитывают по отношению разности массы чашки с оставшимся после прокаливания содержимым и массы пустой посуды к объему пробы воды, взятой для анализа. MgCl2, CaCl2 гигроскопичны и подвергаются гидролизу во время нагревания, кристаллогидраты CaSO4, MgSO4 трудно отдают воду, что меняет результаты исследования в сторону завышенных показателей.
Как снизить солесодержание воды
Методики снижения солесодержания в воде разделяют на два типа:
Как уменьшить солесодержание в воде с помощью обратного осмоса
Одним из эффективных и удобных в применении методов снижения солесодержания воды является обратный осмос. Водные растворы проходят через полупроницаемые мембраны, оставляя на них практически все находящиеся в водном растворе вещества. Обратноосмотические установки отличаются простотой обслуживания, хорошей производительностью и экономичностью.
В качестве исходного сырья для производства мембран используют полимеры, пористое стекло, металлизированную фольгу, графит. По типу мембран обратноосмотические установки бывают с плоскими камерами, трубчатыми элементами, полыми волокнами, рулонные. Для опреснения морской воды используют специальные мембраны, способные выдерживать высокое давление.
Что важно учесть, при работе обратного осмоса с высоким солесодержанием в воде
Мы знаем, как снизить солесодержание воды
Повышенное солесодержание в котловой и питьевой воде доставляет трудности использования этой воды. Для опреснения морской воды и получения дистиллированной применяют обратный осмос. Мы готовы предоставить установки обратного осмоса различной комплектации, мощности и производительности. Подбор картриджей осуществляем исходя из физических и биохимических показателей проб воды, взятых с объекта, после проведения соответствующих анализов.