海水化学
海水中有丰富的化学物质,如氯化钠、镁、碘、钾、金、铀等。其中氯化钠总储量可达4亿亿吨;铀的储量约40亿吨,是陆地储量的四千多倍。
化学海洋学
化学海洋学也可以叫海洋化学,是用化学原理和化学技术,研究海洋中物质的性质和它们的化学作用的一门科学。化学海洋学研究的范围,涉及到一个庞大而复杂的领域——世界海洋。在广泛的实践中,化学海洋学研究的内容主要有以下四个方面:一是海水化学;二是海洋沉积物化学;三是活体海洋生物化学;四是海洋界面物理化学及与界面物相互作用的化学。因此,化学海洋学相对于海洋学的其他分支学科来说,所描述的内容和范围要更多、更广泛一些。具体来讲,化学海洋学主要是研究和测定海水的同位素、元素及分子能级,或者说,它是研究海洋中有机物和无机物的组成,包括这些物质的基本特性、来源、构造模式,还有在海洋地质、生物、物理、气象等领域中的特殊作用。
❷ 海水有哪些化学成分
海水是一种混合溶液,它的成分非常复杂。它所包含的物质大体可分为三类:①溶解物质,包括各种盐类、有机化合物和溶解气体;②气泡;③固体物质,包括有机固体、无机固体和胶体颗粒。在所有的海洋水中,有96%~97%是水,3%~4%是溶解于水中的各种化学元素和其他物质,这些元素又可分为许多种类。
迄今为止,从海水中共发现80多种化学元素,但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟共12种,含量约占全部海水化学元素总量的99.8%~99.9%,它们被称为海水的大量元素。其他元素在海水中所占的比例非常小,都在1mg/L以下,它们被称为海水的微量元素。海水中的化学元素有一个最大的特点,那就是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变,因此称为海水组成的恒定性。它对计算海水盐度能起到很大的作用。溶解于海水中的元素大多数以盐类离子的形式存在。海水中主要的盐类含量差别很大。其中,氯化物含量最高,占盐类总量的88.6%,其次是硫酸盐,占总量的10.8%。
那么,海水中的盐分又是来自哪里呢?它主要来源于两方面:一是河流从大陆带来。奔腾不息的河流在流入大海时,也将其所溶解的盐类输送到了海洋里,其成分虽与海水有所差别(海水中以氯化物为最多,河水中主要以碳酸盐为主),但是,因为碳酸盐的溶解度小,流入海洋中能够很快深沉。另一方面,海洋生物大量地吸收碳酸盐构成骨骼、甲壳等,当这些生物死后,它们的外壳、骨骼等就沉积在海底,这么一来,就会大大降低海水中的碳酸盐含量。硫酸盐的收支近于平衡,而氯化物消耗最少。久而久之,由于生物作用的结果,海水中的盐分与河水就出现了明显的区别。二是海水中的氯和钠由岩浆活动中分离得来。这从海洋古地理研究和从古代岩盐的沉积,以及最古老的海洋生物遗体都可证实古海水也是咸的。总的来说,这两种来源是相辅相成、相互配合的。
❸ 海水里都有些什么化学物质
首先,根据化学的基础知识:蒸发结晶时,溶解度小的先析出. 将NaNO3和KCl固体溶于水后,溶液里就没有NaNO3和KCl分子了,它们电解为钠、钾离子和硝酸根、氯离子. 阴阳离子两两组合就有 4 种盐,其中在100摄氏度时(蒸发结晶)氯化钠的溶解度最小 大约40g左右 其他三种盐则都在60g以上,所以NaCl先析出
顺便说一下 你的化学式打得很不规范 (字母大小写)
❹ 海水里都有些什么化学物质
首先,根据化学的基础知识:蒸发结晶时,溶解度小的先析出。 将NaNO3和KCl固体溶于水后,溶液里就没有NaNO3和KCl分子了,它们电解为钠、钾离子和硝酸根、氯离子。 阴阳离子两两组合就有 4 种盐,其中在100摄氏度时(蒸发结晶)氯化钠的溶解度最小 大约40g左右 其他三种盐则都在60g以上,所以NaCl先析出
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❺ 海水的化学成分
海水是一种非常复杂的多组分水溶液。海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。在海水中铜的存在形式较为复杂,大部分是有机络合物形式存在的。在自由离子中仅有一小部分以二价正离子形式存在大部分都是以负离子络合物出现。所以自由铜离子仅占全部溶解铜的一小部分。海水中有含量极为丰富的钠,但其化学行为非常简单,它几乎全部以Na+离子形式存在。
海水中的溶解有机物十分复杂,主要是一种叫做“海洋腐殖质”的物质,它的性质与土壤中植被分解生成的腐殖酸和富敏酸类似。海洋腐殖质的分子结构还没有完全确定,但是它与金属能形成强络合物。
海水中的成分可以划分为五类:
1.主要成分(大量、常量元素):指海水中浓度大于1×106mg/kg的成分。属于此类的有阳离子Na+,K+,Ca2+,Mg2+和Sr2+五种,阴离子有Cl�0�4,SO42�0�4,Br�0�4,HCO3�0�4(CO32�0�4),F�0�4五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9%。所以称为主要成分。
由于这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物活动和总盐度变化对其影响都不大,所以称为保守元素。
海水中的Si含量有时也大于1mg/kg,但是由于其浓度受生物活动影响较大,性质不稳定,属于非保守元素,因此讨论主要成分时不包括Si。
2.溶于海水的气体成分,如氧、氮及惰性气体等。
3.营养元素(营养盐、生源要素):主要是与海洋植物生长有关的要素,通常是指N、P及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响,其含量很低时,会限制植物的正常生长,所以这些要素对生物有重要意义。
4.微量元素:在海水中含量很低,但又不属于营养元素者。
5.海水中的有机物质:如氨基酸、腐殖质、叶绿素等
海水的主要成份
海水中溶解有各种盐分,海水盐分的成因是一个复杂的问题,与地球的起源、海洋的形成及演变过程有关。一般认为盐分主要来源于地壳岩石风华产物及火山喷出物。另外,全球的河流每年向海洋输送5.5×1015g溶解盐,这也是海水盐分来源之一。从其来源看,海水中似乎应该含有地球上的所有元素,但是,由于分析水平所限,目前已经测定的仅有80多种。现将其中重要的一些元素列于下表。
海水中最重要的溶解元素的化学形态和浓度
元素
平均浓度
单位(每kg海水)
元素
平均浓度
单位(每kg海水)
❻ 海水中有多少种化学元素
畅游在大海中几乎是每个都十分向往的:湛蓝的天空,清凉的海水,起伏的波浪,使你置身于蓝天碧海之间,顿时忘却了暑热的烦恼,放松了紧张的神经。可是,如果你是第一次在大海里游泳,一定要注意掌握好海浪起伏的规律,否则一个浪花袭来就会呛水。如果真呛到水了,你的第一反应肯定是,海水怎么又苦又咸?
海水之所以苦咸,是因为海水溶解着大量化学物质,其中除了我们平常食用的食盐氯化钠之外,还有氯化镁、硫酸镁、氯化钾、碳酸镁等。科学家们发现,在目前世界上已发现的92种天然元素中,有80多种都能在海水中找到。
为了更深入地研究和开发海洋,科学家们早在200年前就开始对海水中存在着的物质开始了研究,并获得了不小的收获。
科学家经过研究发现,除了构成水的元素——氢和氯之外,海水溶解着的物质几乎都是由11种元素组成的。巧的是,这些元素的含量与海水的重量相比,均大于1毫克/千克。也就是说,在1吨海水中,它们的含量都大于1千克。因而这11种元素被称为海水的主要溶解成分,它们都属于微量元素。
根据这些元素在海水的中含量由大到小排列,它们依次为:氯(Cl)、钠(Na)、镁(Ng)、硫(S)、钙(Ca)、钾(K)、溴(Br)、碳(C)、锶(Sr)、硼(S)和氟(F)。
需要明白的是,这些元素在海水中的存在形式并不都是物质分子。它们大多以离子的形式存在,其中金属元素钠、镁、钙、钾、锶以阳离子的形式存在;非金属离子氯根、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴根和氟根以阴离子形式存在;只有硼酸这一元素是以分子的形式存在海水中。
1819年,英国科学家马塞特投入实践中,他首先对取自大西洋、北冰洋、波罗的海、黑海和黄海的14个水样进行分析后,得出镁、钙、钠、氯和硫酸根5种离子之间的比例呈现一定的规律性。1884年,英国科学家迪特马尔对世界主要大洋和海区的不同深度采集的77个水样品进行分析后,又进一步补充和完善了海水主要溶解元素的比例关系。
20世纪60年代中期,英国某研究所对世界各大洋及相关海区不同深度的海水洋品进行测定,并得出海洋表层水、中层水和深层水中主要溶解成分的含量。1975年,科学家们对海水中主要溶解成分进行了一次全面性的总结。
大量的实验证明,在世界各大洋的海域,尽管海水的含盐量会随着海域的不同和海水的深浅而发生变化,但在含量方面,海水的主要元素之间的比例关系却近乎恒定。因此,人们在分析海水的主要化学成分时,只要测定出其中任何一种主要成分的含量,不仅能够得出海水的盐度,而且还可以计算出其他主要元素的含量,如此一来,大大省去了海水分析工作的繁琐程序。海水主要元素之间这种特定的关系,人们把它称作海水的相对比例定律。
这时或许你会问,海水的主要元素之间为什么会出现这一恒定比例关系,会不会发生变化?
之所以会出现这种关系,一是由于这些元素在海水中的变化性很小,其性质较为稳定;另一点是由于海水总是处于运动中,海水已经过了上万次的“搅拌”,混合得已相当充分。但是,并不是所有海域都具备这一特性,例如在近海及河口区,由于大陆河流的影响,河水中的大量物质堆积在海洋中,而使局部海水中的钙离子、硫酸根和碳酸氯根离子要大于正常海水中该元素的含量。在某些生物生长繁茂的水域,其生物在繁殖过程中吸收钙和锶,因而这些水域中的上层钙和锶要少于下层的含量。总之,这一问题要灵活一点来看待。
❼ 海水的化学成分有哪些
海水是一种混合溶液,它的成分非常复杂。它所包含的物质大体可分为三类专:①溶解物属质,包括各种盐类、有机化合物和溶解气体;②气泡;③固体物质,包括有机固体、无机固体和胶体颗粒。在所有的海洋水中,有96%~97%是水,3%~4%是溶解于水中的各种化学元素和其他物质,这些元素又可分为许多种类。
迄今为止,从海水中共发现80多种化学元素,但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟共12种,含量约占全部海水化学元素总量的99.8%~99.9%,它们被称为海水的大量元素。其他元素在海水中所占的比例非常小,都在1mg/L以下,它们被称为海水的微量元素。海水中的化学元素有一个最大的特点,那就是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变,因此称为海水组成的恒定性。它对计算海水盐度能起到很大的作用。溶解于海水中的元素大多数以盐类离子的形式存在。海水中主要的盐类含量差别很大。其中,氯化物含量最高,占盐类总量的88.6%,其次是硫酸盐,占总量的10.8%。
❽ 海水的化学成分特征
海洋是地球水圈的主体,占地球总水量的97%以上,是全球性水循环的起点和归宿,也是各大陆岩石风化产物最终的聚集场所。海水的历史可以追溯到地壳形成的初期。海洋是生命的摇篮,在漫长的岁月里,大量的生命活动改变着海水的某些化学成分。海水的化学成分与江河湖泊等地表水是截然不同的。除了近岸海域以外,大洋海水的盐度,在空间上相当均匀,在时间上保持稳定。这是因为大洋的环流及对流作用,使大洋水得到充分混合。
海水组份的变化主要是由生物活动引起的。生物将表层海水中某些元素(P、N、Ca等)吸收、转移到生物体内,生物遗体成为有机颗粒向深海沉降,并将这些元素释放到海水中去,这样便产生了生物活性元素自表层向深海的富集。
海水的化学成分处于稳定状态。河流不断地把各种盐分送入海洋,每年入海的溶质径流至少有50亿吨。同时,海水也不断把各种元素转移到沉积物中去。近百年来海洋调查的结果,可以认为各种元素输入海洋的速率基本上等于从海水中输出的速率。
(一)海水中的无机物
海水中溶解的无机物质大致可分为:(1)主要离子:按其含量顺序为Cl-、Na+、
表4-5海水的平均化学成分(mg·L-1)(据沈照理等《水文地球化学基础》)
海水的含盐量在不同地区不同深度可能有些变化,但大致在34—36g.L-1范围内,而各离子间的比例关系却相当稳定,只有
海水的pH值在表层为8.1—8.3,属于弱碱性,在深处可下降到7.8。海水中主要离子含量的固定次序是:
(二)海水中的有机物
海水中含有溶解的和悬浮的有机物,一般有机碳的含量在0.2—2.7mg·L-1。有机物的来源几乎完全是海生生物,当它们活着或死亡以后,都往水中释放出碳水化合物、蛋白质、缩氨酸等。海洋中有机物产生率要比河流中大得多。
❾ 海水的化学组成
海洋水(简称海水)是指含有多种溶解物质的水溶液,其中水约占96.5%,其他物质约占3.5%。海水中溶解的化学元素约有80 余种,主要成分见表8-1。其中以Cl-、Na+离子最多,所以海水是咸的。海水中溶解的气体主要有O2和CO2。海水中尚含有Au、Ag、Ni、Co、Mo、Cu等数十种微量和稀有元素。如果把海水加以提炼,可得到4×1016t盐,5.50×106t黄金,4×108t白银,海底铁矿储量是陆地的30倍。广泛分布的洋底锰结核,是一种锰、铁、镍、钴、铜等多金属结核,总储量达2.74×109t。洋底沉积物中Mn、Co、Ni、Cu的金属储量,可供人类开采使用1万年以上。目前不少发达国家正在积极从事深水开采方法的研究,我国也在开展这方面的研究工作。
表8-1 海水的主要成分
❿ 化学 海水
海洋化学资源
指海水中所含的大量化学物质。地球表面海水的总储量为13.18亿立方公里,占地球总水量的97%。海水中含有大量盐类,平均每公里3海水中含3500万吨无机盐类物质,其中含量较高的有氯(1900万吨/公里3)、钠(1050万吨/公里3)、镁(135万吨/公里3)、硫(88.5万吨/公里3)、钙(40万吨/公里3)、钾(38万吨/公里3)、溴(6.5万吨/公里3)、碳(2.8万吨/公里3)、锶(0.8万吨/公里3)和硼(0.46万吨/公里3),以及锂、铷、磷、碘、钡、铟、锌、铁、铅、铝等。它们大都呈化合物状态存在,如氯化钠、氯化镁、硫酸钙等,其中氯化钠约占海洋盐类总重量(约5亿亿吨)的80%。海水化学资源开发利用的历史悠久,主要包括:海水制盐及卤水综合利用(回收镁化合物等),海水制镁和制溴,从海水中提取铀、钾、碘,以及海水淡化等。此外,20世纪60年代以来,随科学技术的进步,海洋天然有机物质的研究和利用(如从海洋动植物中提取天然有机生理活性物质),也得到了迅速发展。