6.1. Солевой состав морской воды


Суммарное содержание растворенных минеральных веществ в морской воде нормального ионного состава можно определить по ее солености, по весовой и объем ной концентрации растворенного в воде хлора и, наконец, по ее плотности.

Под соленостью обычно понимают общее количество минеральных веществ, растворенных в 1 кг морской воды, когда все карбонаты переведены в окислы, весь бром и йод замещены хлором, а органические вещества полностью окислены. Количество минерального вещества выражают в граммах, а соленость — в граммах на килограмм или в тысячных долях. Соленость обозначают S и выражают в промилле (%). При определении солености наряду с неорганическими ибна ми учитываются и органические вещества. Так, нормальная соленость морской воды 35%о учитывает все растворенные минеральные вещества: ионы, такие, как Na+ и CI-, органические азот и фосфор, а также растительные пигменты, витамины и т. д.
Соленость трудно определить прямыми химическими методами, поэтому ее обычно рассчитывают через другую величину — весовую концентрацию хлора в воде (CI оо). Вустер и др. (Wooster et al., 1969) предложили следующую зависимость:



Содержание хлора рассчитывают по концентрации в образце морской воды галогенов, которую проще определить аналитически, чем соленость. Общепринятым методом является титрование образца воды нитратом серебра, в качестве индикатора применяют бихромат калия.
Весовая концентрация хлора выражается в граммах

Таблица 6.1. Химические элементы, входящие в состав морской воды (Bowen, 1966)

Химические элементы, входящие в состав морской воды

Химические элементы, входящие в состав морской воды


на килограмм образца морской воды, численно эта величина равна массе серебра (в граммах атомного веса), необходимой для связывания галогенов в 0,3285233 кг образца. Ранее океанографы рассчитывали весовую концентрацию хлора в воде по общему содержанию хлора, брома и йода в граммах на килограмм морской воды, полагая, что бром и йод замещены хлором. Эта методика используется и сейчас при определении объемной концентрации хлора (см. ниже). При обычной эксплуатации аквариумов необходимость в определении весовой концентрации хлора в воде, как пра ВИЛО, не возникает.
Концентрацию галогенов в морской воде иногда выражают через объемную концентрацию хлора, чаще так поступают европейские химики. По своей сути это то же содержание хлора в воде, но рассчитанное в граммах на 1 л (вместо г/кг). Поскольку объемные характеристики зависят от температуры, объемную концентрацию хлора в воде по этой методике определяют как общее количество хлора, брома, йода в граммах, приходящееся на 1 л морской воды при температуре 20° С, полагая, что бром и йод замещены хлором. Объемная концентрация хлора в воде, рассчитанная по второму способу, на 2—3% больше весовой в одном и том же образце воды, поскольку 1 л морской воды весит больше 1 л пресной.
Термины «Плотность» и «удельный вес» в обиходе аквариумистов употребляются равнозначно, однако на самом деле они — не синонимы. Термин «плотность» от носится к массе единицы объема и выражается в грам мах на миллилитр или на кубический сантиметр. Удель ный вес — это отношение данного объема морской воды к аналогичному объему дистиллированной воды при 4°С. Таким образом, удельный вес — величина безраз мерная. Дистиллированную воду следует брать только при 4°С, так как чистая вода достигает максимальной плотности именно при этой температуре.
Плотность морской воды зависит от ее температуры и солености. Третий фактор, влияющий на плотность, — давление — в аквариумной практике не учитывается. Даже в океанографических исследованиях влиянием давления пренебрегают, так как морская вода практически несжимаема. Солёность влияет на плотность, по скольку с увеличением числа ионов масса воды также увеличивается. Повышение солености, например на 1 mю. сопровождается увеличением плотности воды приблизительно на 0,8%.
По сравнению с соленостью температура воды оказывает на плотность более заметное влияние. С повыше нием температуры плотность обычной морской воды (S= 25% и более) уменьшается (рис. 6.1). Другими словами, холодная вода плотнее теплой той же солености (соленость как зависимость веса от веса не подвержена температурному влиянию). Если морскую воду
1,030г
разбавлять, она постепенно приобретает свойства пресной, например, при охлаждении ниже точки максимальной плотности
солоноватая вода становится менее плотной. 
Плотность — понятие, Температура .
сложное для восприятия,

Зависимость плотности  морской воды от температуры (Anikouchine and Sternberg, 1973)

Рис. 6. 1. Зависимость плотности  морской воды от температуры (Anikouchine and Sternberg, 1973)

для определения. Для точного определения плотности влияние температуры и солености должно быть учтено совместно и порознь (Williams, 1962). Соленость наиболее объективно характеризует концентрацию растворенных в морской воде солей. Показатели плотности и удельной массы воды (последняя требует поправки на температуру) менее надежны.
Обычно морская вода содержит 19%ю хлора, что со Ответствует солености 34,325 %о. Нормальный удельный вес морской воды составляет 1,024 при солености 34%ю и температуре 20°С.