Благодаря какому свойству воды морская вода стала соленой
Море
Почему вода соленая только в морях и океанах, а в реках и озерах – пресная?
В течение 4 млрд. лет дождь поливает землю, дождевая вода проникает в скалы, откуда находит свой путь в море. Она несет с собой растворенную соль. В ходе геологической истории содержание соли в море постепенно увеличивается. Если бы вода из всех океанов сегодня испарилась, оставшаяся соль сформировала бы по всему миру слой высотой 75 м.
ОТКУДА БЕРЕТСЯ СОЛЬ В МОРЕ?
Да, часть соли попадает в воду непосредственно с морского дна. На дне есть целый ряд солесодержащих камней, из которых соль проникает в воду. Часть хлорида натрия также поступает из вулканических клапанов. Однако, большая часть соли поступает с материка. Поэтому, хлорид натрия с суши – это основная причина, почему море соленое.
Каждый килограмм морской воды содержит в среднем 35 г соли. Большинство из этого вещества (около 85%) представляет собой именно хлорид натрия, известную всем кухонную соль. Соли в моря поступают из нескольких источников:
- Первый источник – выветривание скал на материке; когда камни промокают, из них смываются соли и другие вещества, которые реки несут в моря (точно такое же действие оказывают скалы на морском дне);
- Другим источником являются взрывы подводных вулканов – вулканы выпускают лаву в воду, которая реагирует с морской водой и растворяет в ней некоторые вещества.
Вода также проникает в трещины, которые лежат глубоко на дне океана в районах т.н. срединно-океанических хребтов. Здесь камни горячие, часто на дне есть лава. В трещинах вода нагревается, благодаря чему растворяет значительное количество солей из окружающих пород, которые проникают в морскую воду.
Хлорид натрия является наиболее распространенной солью в морской воде, потому что она максимально растворима. Другие вещества растворяются хуже, поэтому в морях их не так много.
Особыми случаями являются кальций и кремний. Реки приносят в океаны большое количество этих двух элементов, но, несмотря на это, в морской воде их мало. Кальций «подбирают» различные водные животные (кораллы, брюхоногие и двустворчатые моллюски) и встраивают их в свои резервуары или скелеты. Кремний, в свою очередь, используют микроскопические водоросли для создания клеточных стенок.
Солнце, освещающее океаны, вызывает испарение большого количества морской воды. Однако выпаренная вода оставляет всю соль. Благодаря этому выпариванию соль в море концентрируется, вследствие чего вода становится соленой. В то же время, на морском дне осаждается некоторая соль, которая поддерживает баланс солености воды – в противном случае, море с каждым годом становилось бы все более соленым.
Соленость воды или содержание соли в воде варьируется в зависимости от положения водного ресурса. Наименее солеными являются моря и океаны у северных и южных полюсов, где солнце не сияет так сильно, и вода не испаряется. Кроме того, соленая вода разбавляется таянием ледников.
Напротив, море около экватора испаряется больше из-за повышенных температур, которые преобладают в этой местности. Этот фактор не только является ответом на вопрос, почему море соленое, но и отвечает за повышенную плотность воды. Этот процесс характерен для некоторых крупных озер, которые в его ходе становятся солеными. Примером является Мертвое море, где вода настолько соленая и плотная, что люди могут спокойно лежать на ее поверхности.
Указанные выше факторы – это причины солености морской воды, как их понимают ученые на современном уровне научных знаний. Однако есть несколько нерешенных вопросов. Неясно, например, почему разные соли встречаются повсюду в мире практически в тех же пропорциях, хотя соленость отдельных морей значительно различается.
ПРАВДИВЫ ЛИ ЭТИ ГИПОТЕЗЫ?
Конечно, ни одна гипотеза не является полностью верной. Морская вода формировалась в течение очень долгого времени, поэтому у ученых нет достоверных доказательств о причинах ее солености. Почему все указанные гипотезы можно опровергнуть? Вода вымывает землю, где нет столь высокой концентрации соли. В геологические эпохи соленость воды изменялась. Содержание соли также зависит от конкретного моря.
Вода воде рознь – соленая вода имеет разные свойства. Морская – характеризуется соленостью около 3,5% (1 кг морской воды содержит 35 г соли). Соленая вода имеет разную плотность, варьируются и точки замерзания. Средняя плотность морской воды составляет 1,025 г/мл, замерзает она при температуре -2°С.
Вопрос может звучать иначе. Как мы знаем, что вода в море – соленая? Ответ простой – каждый может легко попробовать ее «на вкус». Поэтому всем известен факт солености, но точная причина такого явления остается загадкой.
ДВУЛИКАЯ СОЛЬ
На Земле существуют огромные запасы соли, которые могут быть извлечены из моря (морская соли) и из шахт (каменная соль). Было научно доказано, что кухонная соль (хлорид натрия) является жизненно важным веществом. Даже без точных химических и медицинских анализов и исследований людям с самого начала было ясно, что соль является очень ценным, полезным и поддерживающим веществом, которое и им самим, и животные позволяет выживать в мире.
С другой стороны, чрезмерная соленость вызывает снижение плодородия почвы. Она не позволяет растениям получать минералы в корни. В результате чрезмерной солености почвы, например в Австралии, широко распространено опустынивание.
Источник
Известно ли вам, что заблудившиеся в морских водах моряки чаще всего погибали от жажды? Это парадокс – ведь корабль окружен тысячами тонн живительной влаги! Дело в том, что химический состав морской воды не подходит нашему организму, поэтому ее нельзя пить. К тому же она имеет специфический вкус – из-за растворенных в ней солей. Возникает вопрос: как они попали туда и почему вода в море соленая?
Что придает воде соленый вкус
Воды океана имеют в своем составе практически все элементы таблицы Менделеева. Больше всего – водорода и кислорода, которые объединены в молекулы воды. Присутствуют также примеси, содержащие:
- кальций;
- магний;
- бром;
- серу;
- йод;
- фтор.
Но основную минеральную часть составляют ионы хлора и натрия, то есть обычная соль, которая и придает воде соленый вкус. Остается выяснить,кто же посолил воду в морях.
Как образовалась морская вода
Ученые до сих пор не нашли ответа на вопрос,почему морская вода соленая, а речная – нет. Существуют две гипотезы образования морской воды. Основное различие между ними состоит во взгляде на начало этого процесса. Одни считают, что океан стал соленым совсем недавно, другие же уверены, что это произошло на первых этапах существования планеты.
Речные вливания
Воды рек и озер тоже соленые. Но мы этого не чувствуем, так как содержание хлорида натрия в них в 70 раз меньше, чем в море. Согласно «речной» гипотезе происхождения морской воды, растворенные примеси попадают в океан с течением рек. Вода в море постепенно испаряется, а минералы остаются, поэтому их концентрация постоянно увеличивается. Процесс засоления океана, по мнению этой группы ученых, продолжается несколько миллиардов лет, в результате вода становится все более и более соленой.
Однако исследования, проводящиеся на протяжении многих лет, показывают, что содержание солей в мировом океане не меняется в течение длительного времени, а вещества, попадающие в него с речной водой, способны лишь поддерживать это значение на одном уровне. К тому же данная гипотеза не объясняет различного состава речной и морской воды: в реках много карбонатов, а в море преобладают хлориды.
Следствие вулканической деятельности
Сторонники второй гипотезы считают, что морская вода была соленой уже тогда, когда жизни на Земле еще не существовало. А причиной тому вулканы. Во время образования земной коры происходило много выбросов магмы. Вулканические газы содержали соединения брома, фтора и хлора, которые выпадали в составе кислотных дождей. В результате на планете появился кислый океан.
Кислоты океана начали вступать в реакцию со щелочными элементами твердых пород земли, порождая более стойкие соединения – соли. Так, привычная для нас поваренная соль образовалась вследствие взаимодействия хлорной кислоты из океана и ионов натрия из застывших вулканических пород.
Постепенно морская вода становилась все менее кислой и приобретала соленый вкус. Современные свойства, считают сторонники данной теории, океан приобрел 500 миллионов лет назад, когда поверхность Земли очистилась от вулканических газов, а состав воды стабилизировался.
Тогда как объяснить исчезновение карбонатов, которые поступают с речным течением? Это «дело рук» морских обитателей. Они научились использовать эти минералы для построения скелетов и раковин, которые необходимы для защиты и механического поддержания тела.
В каком море невозможно утонуть
Соли, входящие в состав воды, способны менять ее свойства, в том числе и плотность. Чем она выше, тем сложнее погрузить в жидкость твердое тело, поэтому в морской воде легче плавать. С этой точки зрения многих интересует,в каком море самая соленая вода.
Наибольшую концентрацию хлорида натрия имеет Мертвое море, которое на самом деле является озером и питается водами реки Иордан. Находится оно между Израилем и Иорданией и очень привлекает туристов, желающих отдохнуть и оздоровиться. Больше всего людям нравится там плавать, так как большая плотность воды не позволяет утонуть.
Самая соленая вода в мире имеет показатель солености 33,7%, что почти в 9 раз превышает данный показатель в мировом океане. Мертвым это море назвали из-за отсутствия привычных обитателей – водорослей и представителей фауны. Но в нем живет много видов микроскопических организмов – грибов о омицетов и бактерий.
Почему море соленое: Видео
Источник
Кто хоть раз испытал на себе счастье глотнуть морской водички прекрасно знает, на сколько она далека по составу от привычной нам пресной воды, которую мы ежедневно употребляем. Отсюда возникает закономерный вопрос: почему вода в море соленая? Для понимания этого явления необходимо разобраться с тем, откуда появилась вода в морях и океанах.
Течение рек
Моря и океаны пополняются за счет вод рек, впадающих в них, а также за счет дождей, снега и таяния ледников. Но все эти источники несут в себе пресную воду. Конечно, эта вода тоже содержит соль, но в небольших количествах. Реки вымывают соль из минералов, находящихся почве и с течением выносят ее в океан. Однако, в отличие от рек, океанические воды никуда не стекают. Под воздействием солнечного света происходит испарение воды, а вот соль, растворенная в ней, выпаривается и остается. Испаренная вода вновь выпадает на землю в виде осадков, после чего процесс начинается заново. Вода, попадая в почву, вымывает из нее некоторое количество солей и несет их прямиком в океан.
Эта теория подтверждается существованием соленых озер. К примеру, воды Мертвого моря, Большого Соленого озера и некоторых других озер по оценкам ученых, содержат в 10 раз больше соли, чем моря. Но почему же это произошло? Как правило, озера являются лишь хранилищем воды: некоторые реки впадают в них, некоторые вытекают. Но у озер с соленой водой нет выходов. Вся соль, принесенная в озера реками, остается в озере. Именно этот процесс и сделал воду в океане соленой.
Гидротермальные вентиляционные отверстия
Однако соль в океан попадает не только с помощью рек. Исследователи обнаружили на дне океана гидротермальные вентиляционные отверстия. Эти образования представляют собой места, где вода проникла внутрь земной коры, нагрелась там, и теперь выходит обратно в океан вместе с большим количеством минеральных веществ, которые растворились в ней.
Вулканическая активность
Однако ошибочно думать, что вода в морях и океанах изначально была пресной, а соленой стала только с течением времени благодаря рекам. Стоит заглянуть на миллионы лет назад и рассмотреть процесс формирования морей и океанов. В солености этих огромных резервуаров воды виноваты вовсе не реки, которых на тот момент просто не было, а вулканическая активность. В те времена нашу планету покрывали вулканы, которые участвовали в формировании первичного океана. Его воды были образованы из вулканического газа, который на 75% состоял из воды, на 15% из углекислого газа и на 10% из различных химических соединений. В число химических элементов, из которых состоял вулканический газ, входили бром, метан, хлор, аммиак, а также другие газы. Когда вулканы извергались, и продукты извержений оседали на землю в виде кислотных дождей, происходила химическая реакция, в результате которой и образовался соленой раствор.
Вулканизм и в наши дни является источником поступления соли в океан. Только речь идет о подводном вулканизме. В результате подводного извержения вулканов морская вода вступает в реакцию с горячими продуктами вулканической активности и растворяет часть содержащихся в них минералов.
В заключении стоит отметить, что по оценке некоторых исследователей вода в морях и океанах достигла некоторого устойчивого состояния и солонее уже не станет. Связано это с тем, что часть соли из морской воды тратится на образование минеральных пород, чем и компенсируется поступление новой соли в океанские воды.
Источник
Порой самый простой вопрос в состоянии ввести в ступор мудреца. Отдыхая летом на море, часть людей задумывается, почему здесь вода соленая (с характерным горьковато-соленым вкусом), а в реке, что протекает через мой город, она пресная и годится для питья. Ответ кажется простым, но когда больше задумываешься над ним, то простота куда-то начинает исчезать. Сейчас в мире имеются 2 главные теории, объясняющие соленость морской воды. Попробуем рассмотреть обе, но сначала коснемся понятия солености воды в общем.
Фотография Мертвого моря. Источник изображения: picdeer.com
Как определяют соленость воды?
Концентрацию какого-либо вещества в жидкости принято измерять в процентах (1/100 доля) или в промилле (1/1000 доля). Для определения солености воды решили использовать промилле, причем за точку отсчета выбрали концентрацию солей воды Бискайского залива – там она составляет 35 промилле. Это означает, что в литре Бискайской воды растворено 35 грамм различных солей.
Источник изображения: redsearch.org
Границу между пресной и соленой воду определили в 1 промилле – вся вода где растворено солей меньше 1 грамма является пресной, больше – соленой. Почувствовать соленость в 1 промилле не совсем просто, а вот ощутить разницу вкуса вод различных морей очень даже реально.
Максимальной соленостью обладает Мертвое море, где она может достигать 350 промилле (в литре воды содержится до 350 грамм солей), правда это и не море, а бессточное озеро. Минимальная соленость в 7 промилле в водах Балтийского моря. Средняя соленость Мирового океана 35 промилле.
Общепринятая теория
Еще во время сидения за школьной партой практически каждый человек слышал объяснение солености морской воды из уст учителя географии. Педагог рассказывал, что с поверхности океанов и морей вода испаряется очень чистой – чуть ли ни дистиллированной. Различных веществ в ней реально мало, поэтому солей почти нет. А выпав на поверхность земли (а дождевая вода почти вся пришла из морских испарений), она впитывается в почву. Затем под землей вода собирается в ручейки, которые на поверхности объединяются в реки и впадают в моря. Так происходит гидрологический цикл или круговорот воды в природе.
Схема круговорота воды в природе. Источник изображения: Геологическая служба США (USGS) — агентство Министерства внутренних дел США (https://ga.water.usgs.gov/edu/watercycleprint.html)
На своем пути к морю речная вода размывает минеральные породы и растворяет в себе некоторую часть солей. Концентрация этих солей невелика, поэтому речная вода на всем протяжении остается пресной. Накопленные по пути соли сбрасываются в Мировой океан, а из него деться некуда – ведь испаряется чистая вода, без примесей. Если учесть, что подобный круговорот длится миллиарды лет, то становится вполне понятно из-за чего морская вода имеет соленый вкус.
Эта теория хорошо объясняет соленость Мирового океана и большую концентрацию солей в некоторых бессточных водоемах. Но морская вода содержит в основном привычную всем поваренную соль NaCl, концентрация других соединений во много раз меньше. А пресная вода рек больше всего насыщена карбонатами, то есть солями угольной кислоты. Было бы логично, если бы карбонатов содержалось много и в морской воде, но ведь этого как раз и нет.
Новая теория
Не так давно ученые выдвинули новую теорию, которая быстро завоевала популярность в научных кругах. Уже нет ни у кого сомнения, что в дни когда Земля была молодой, на ее поверхности текла бурная вулканическая деятельность. Крупные извержения были ежедневной нормой.
На фотографии извержение вулкана Вильяррика в Араукании, Чили (2015 год). Источник изображения: Франциско Негрони. Агентство UNOFuente
В атмосферу поступало весьма изрядное количество вулканических газов, они были насыщены хлором, фтором и бромом в несвязанном виде. Эти газы быстро вступали в соединение с водяным паром образуя различные кислоты. Затем эти получившиеся жидкости выпадали кислотными дождями, в том числе и в первоначально образовавшийся океан, так что вода в нем поначалу была всегда кислая.
Кислоты Мирового океана обладали высокой химической активностью и вступали с металлами поверхности дна (натрий, калий, магний) в соединения. А соединения кислоты с металлом и приводит к образованию соответствующих солей. Отсюда и появился привычный вкус морской воды. Со временем вулканическая активность планеты упала. Примерно полмиллиарда лет назад кислоты оказались нейтрализованы, а океанская вода приобрела нынешний вкус.
Какая из теорий верна?
Соль мертвого моря. Источник изображения: gettyimages.com
Какая из изложенных выше теорий истинна – решать читателю, каждая из них имеет право на жизнь. Автору статьи кажется, что в разной мере справедливы оба научных утверждения. Вероятно, первые соли в Мировом океане и были получены вследствие беспрерывных извержений вулканов. А сейчас соленость морей поддерживается за счет выноса их из суши в растворенном виде пресной речной водой. А еще соленость может поддерживаться морскими обитателями, которым нужны растворенные вещества для строительства своих организмов.
Если вам понравилась статья, то поставьте лайк и подпишитесь на канал Научпоп. Наука для всех. Оставайтесь с нами, друзья! Впереди ждёт много интересного!
Источник
«Почему море соленое?» — один из любимых детских летних вопросов. В нашей новой рубрике мы будем регулярно отвечать понятным и простым языком на самые интересные вопросы дошколят и школьников!
Почему море соленое? Зачем ежику иголки? Зачем в прошлом веке ко многим словам добавляли «-с»? А почему кошки урчат, чем они это делают? Можно ли по законам физики создать машину времени? Эти вопросы вы, будучи родителем или педагогом начальных и средних классов, услышите не раз. Мы же на них с радостью ответим.
Почему море соленое?
Ответ на этот вопрос необходимо начать с объяснения откуда берется вода в море и в океане. В реках мы встречаем ключи и родники — подземные источники, а откуда же вода, к тому же соленая, в море?
Запасы и Черного моря, и Атлантического океана пополняются пресными водами рек и осадками в виде снега или дождей. И то и другое состоит из пресной воды (на самом деле тоже соленой, просто в очень маленькой концентрации). Но в отличие от рек, из океанов и морей вода никуда не стекает, а только испаряется, попав под солнечные лучи. При испарении соли остаются.
Еще одним фактором солености моря является движение самих рек, втекающих в него. По пути к морям и океанам речные потоки вымывают из горных пород соли, входящие в состав камня, и приносят их с собой в море, пусть и в небольшом количестве.
Получается, что море стало соленым? А до этого было пресным? Не, это не так. Главной причиной, с которой соглашаются ученые современности, является процесс образования самого моря, которое и миллионы лет назад было таким же соленым. Виноваты в этом не реки, которых тогда и не было, а вулканы, покрывавшие нашу планету.
Вода первичного океана была образована из вулканических газов, состав которых примерно следующий: на 75% воды приходится 15% углекислоты и около 10% различных химических соединений. В числе этих соединений и метан, и аммиак, и сера, хлор и бром, а также разнообразные газы. Так что когда продукты извержения попадали на землю в виде кислотных дождей, они вступали со дном будущего моря в реакцию, а в результате мы получили соленый раствор.
Сколько в море соли?
В одном литре морской воды растворено около 35 граммов соли.
Сколько в море воды?
Если мы возьмем среднюю глубину мирового океана за 3703 метров, а среднюю площадь поверхности примем равной 361,3 млн квадратных километров, получим 1,338 млрд км3
Какие моря самые-самые пресные и соленые?
Начнем с другого рекордсмена — самого большого моря. Абсолютный чемпион в этой номинации — Саргассово море, которое находится внутри Атлантического океана. Его площадь достигает 8,5 миллионов квадратных километров.
А вот самое пресное море находится в России, и это море — Балтийское. Если сравнивать с водами Атлантики, то его солнечность ниже в 5 раз. Почему? В Балтийское море впадают около 250 рек, которые «опресняют» воды.
Что же насчет самого соленого моря?
Рекордсмен по процентному содержанию солей — Красное море. Его соленость порядка 41 грамма на литр воды! Этим феноменальным содержанием объясняются уникальные свойства моря: в нем очень легко держаться на воде, да и само нахождение довольно полезно для здоровья.
Почему же Красное море такое соленое? Дело в испарениях, о которых мы писали в самом начале. Из этого моря вода испаряется с огромной скоростью из-за высокой температуры и низкой влажности, так что дожди просто не успевают «опреснять» его, к тому же, их выпадает очень мало.
Читайте также:
Источник