Zasolenie to ilość soli rozpuszcza się w cieczy, w szczególności wody, który jest mocny rozpuszczalnik wielu minerałów.
Nie należy mylić zasolenia z twardością wody związaną z dawką wapnia i magnezu.
Rozpuszczona sól modyfikuje właściwości wody, przede wszystkim jej zdolność rozpuszczania , gęstość , ale także ściśliwość , temperaturę zamarzania i wrzenia , przewodnictwo elektryczne , twardość, a także lepkość lub korozyjność , a także nieznacznie zdolność przenoszenia dźwięku i światła. Ilość soli rozpuszczonych w cieczy zmienia jej ciśnienie osmotyczne .
W danej temperaturze zasolenie nie może przekroczyć progu stężenia masowego , powyżej którego ciecz nie może już rozpuszczać soli i formowania się kryształów na dnie pojemnika lub na obrzeżach powierzchni.
Próg stężenia masy rośnie wraz z temperaturą, więc bardzo gorąca woda może zawierać znacznie więcej rozpuszczonej soli niż zimna woda.
Zwiększa się również wraz z ciśnieniem. Zasolenie podejścia, na przykład, 300 g / l w Elgin, Franklin wiercenia głębokiego oleju gazowego na Morzu Północnym , co stwarza problemy związane z szybkim skalę formacji w instalacji.
Zasolenie jest trudne do oszacowania (nie jest ściśle mierzalne, ponieważ nie ma normy, z którą można porównać próbkę) za pomocą bezpośredniej analizy chemicznej, to znaczy przez suszenie w wysokiej temperaturze i ważenie stałej pozostałości, ponieważ niektóre obecne związki, takie jak jony węglanowe, odparowują pod koniec suszenia. Wiedząc, że proporcje głównych składników wody morskiej są prawie stałe, jedyne dozowanie jednego z nich pozwala wydedukować zawartość wszystkich pozostałych i ocenić zasolenie. Jonów chlorek , bromek i jodek są łatwo przystosowany do dozowania, na przykład poprzez umożliwienie wytrącania miareczkowania azotanem srebra . Są wystarczające do analiz. Nie dotyczy to obszarów położonych w pobliżu biegunów lub ujść rzek , za zakładami odsalania, morskimi źródłami słodkiej wody lub wypływem wód zasolonych pochodzenia wulkanicznego, ponieważ proporcja różnych jonów w nich jest zmieniona w stosunku do „normalnej” wody morskiej.
Zasolenie jest oficjalnie mierzone od 1978 roku na podstawie przewodnictwa elektrycznego wody w określonej temperaturze i ciśnieniu. Zasolenie (S) próbki wody wyraża się stosunkiem K przewodnictwa elektrycznego tej próbki wody morskiej w temperaturze 15 ° C i przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym do przewodnictwa potasu w roztworze chlorku (KCl), w którym udział masowy KCl wynosi 0,0324356 przy tej samej temperaturze i ciśnieniu. Jeśli ten stosunek K jest równy 1, mówi się, że zasolenie wynosi 35. Zasolenie nie jest już przedstawiane jako stosunek masy. Jest wyrażana bez jednostki, podobnie jak pH , ale nadal istnieją zasolenia wyrażone w ‰, w g / kg lub w psu ( praktyczna jednostka zasolenia ) .
Morskie wody jest roztwór, który zawiera średnio 35 g / kg, różnych soli ( chlorku sodu zasadniczo) o pH bardzo stabilny 8,2 (lekko zasadowy), ale które ma tendencję do zakwaszania się przez rozpuszczenie CO 2oryginalny antropogeniczny nadmiar powietrza. Morza Martwego zawiera znacznie więcej soli, co wyjaśnia dlaczego pływa bez wysiłku, podczas gdy Bałtyk zawiera znacznie mniej, co wyjaśnia, dlaczego zamarza szybciej. Jednakże, z wyjątkiem zamkniętych mórz, został pokazany na początku XX th wieku , proporcja najważniejszych elementów pozostaje prawie stała, co sugeruje, że przez miliony lat i najprawdopodobniej oceany zostały doskonale miesza się przez cyrkulację termohalinowej , z pomocą (znaczenie nieokreślone) określonych gatunków planktonu, które poprzez swoje dzienne i sezonowe ruchy pomagają ujednolicić warstwę termiczną i solną. Stosunkowo niewielkie przestrzenne zajęcie fitoplanktonu w słupie wody, ograniczone głównie do strefy eufotycznej , ogranicza jego wpływ na homogenizację słupa wody oceanicznej, osiągając regularnie kilkanaście tysięcy metrów wysokości .
To wskazywało, że oprócz określonych obiegów każdego oceanu, woda krążyła między różnymi oceanami, co potwierdziły obecne badania .
Ilości : objętość oceanów szacuje się na 1370 milionów kilometrów sześciennych. W związku z tym zawierałby około 48 milionów miliardów (lub 4,8 x 10 16 ) ton soli przy całkowitej masie oceanu 1,4 miliarda miliardów (lub 1,4 x 10 18 ) ton. Stanowiłoby to 95 t / m 2 , gdybyśmy rozprowadzili tę sól na całym globie (około 510 milionów kilometrów kwadratowych), lub nawet 320 t / m 2 , gdybyśmy rozłożyli ją tylko na obecnie powstałe części (prawie 150 milionów kilometrów kwadratowych). kilometrów kwadratowych).
Aniony (w g / kg) | Kationy (w g / kg) | ||
---|---|---|---|
Chlorek (Cl - ) | 18,9799 | Sód (Na + ) | 10,5561 |
Siarczan (SO 4 2− ) | 2.6486 | Magnez (Mg 2+ ) | 1.2720 |
Węglan wodoru (HCO 3 - ) | 0,1397 | Wapń (Ca 2+ ) | 0,4001 |
Bromek (Br - ) | 0,0646 | Potas (K + ) | 0,3800 |
Fluorek (F - ) | 0,0013 | Stront (Sr 2+ ) | 0,0135 |
Gęstość słonej wody jest nieliniową funkcją temperatury i zasolenia. W pierwszym rzędzie gęstość można ocenić za pomocą:
re=1-αT+βS{\ Displaystyle d = 1- \ alfa T + \ beta S} Gdzie i są dodatnie stałe, więc gęstość maleje wraz ze wzrostem temperatury i rośnie wraz ze wzrostem zasolenia .Amplituda względnych wahań temperatury na większości mórz świata jest większa niż zasolenia, a wpływ zasolenia jest często mniejszy niż temperatury. Zasolenie odgrywa wtedy rolę tylko wtedy, gdy jego wahania są wystarczająco silne, często z powodu dużego dopływu świeżej wody lub gdy wahania temperatury są słabe, często z powodu bliskości punktu zamarzania wody morskiej. lokalnie w morzach tropikalnych, w pobliżu ujść dużych rzek, takich jak Amazonka czy w Afryce równikowej, ale także w Morzu Czarnym . Drugi przypadek występuje w morzach polarnych Arktyki i Antarktydy, kiedy topniejący lód morski i czapy polarne powodują wypływ świeżej (niezbyt słonej) wody na powierzchnię, podczas gdy wody głębsze są bardziej słone i cieplejsze.
Rozwarstwienie oceanów związane ze zmienną gęstością wody w słupie wody prowadzi do powstania piknocliny , czyli silnego gradientu izopycnów, czyli linii izo-gęstości. Kiedy pykoklina jest kontrolowana przez zasolenie, jest określana jako halioklina, a gdy jest kontrolowana przez temperaturę, nazywana jest termokliną . W rejonach polarnych haloklina może być tak zaznaczona, że może być nośnikiem fal wewnętrznych, co może prowadzić do zjawiska zwanego „martwą wodą”. W morzach tropikalnych dopływ słodkiej wody może tworzyć niewielką haloklinę w podpowierzchni pod mieszaną warstwą powierzchniową, co nazywa się „barierą solną”. Haloklina w Morzu Czarnym jest również bardzo silna.
Wpływ zasolenia na gęstość wody morskiej również odgrywa bardzo ważną rolę w globalnej cyrkulacji termohalinowej , polegającej na zanurzaniu na dużych szerokościach geograficznych bardziej słonej wody, przywiezionej ze średnich szerokości geograficznych, kiedy te są chłodne. W ten sposób na dużych szerokościach geograficznych powstają głębokie wody, które następnie wypełniają wszystkie baseny głębinowe planety. Mechanizm ten tworzy jeden z pochłaniaczy węgla w cyrkulacji, gromadząc wodę w głębi początkowo na powierzchni.
Mechanizm ten można zaakcentować poprzez wzrost stężenia soli podczas tworzenia się lodu morskiego : sól jest uwalniana do wciąż wolnej wody, która następnie zwiększa swoją gęstość. Zatem wody denne pochodzenia antarktycznego należą do najgęstszych wód na planecie, osiągając ujemne temperatury potencjalne i potencjalną gęstość 1,046.
Wreszcie, niektóre prądy, nawet w umiarkowanych lub tropikalnych szerokościach geograficznych, są kontrolowane przez zmiany gęstości spowodowane zasoleniem, głównie z powodu silnego parowania. Znanym przykładem jest Prąd Leeuwin na zachodnim wybrzeżu Australii.
Separacja Woda słodka Słona woda w basenie Morza Śródziemnego w Nicei po ulewie w górach