L'acqua, secondo la sua formula - H2O, dovrebbe consistere solo in una miscela di due gas - idrogeno e ossigeno, ma questo non è altro che uno standard di laboratorio. In realtà, è una miscela di varie sostanze che si trovano in vari stati fisici e chimici. La composizione chimica dell'acqua naturale è molto, molto diversa.

Fattori che influenzano la formazione della composizione chimica

L'analisi chimica dell'acqua prodotta in laboratorio consente di determinare la composizione di tutte le impurità di origine organica e minerale, che si trovano nei liquidi sotto forma di molecole, ioni, sospensioni, colloidi ed emulsioni. La composizione chimica della superficie e delle acque sotterranee è influenzata in modo significativo dalla posizione geografica, dalla struttura geologica e dalle condizioni climatiche dell'area in cui si trovano.

Consideriamo brevemente la composizione chimica dell'acqua naturale, che è un sistema di dispersione piuttosto complesso, in cui l'acqua è un mezzo disperso, e le sostanze organiche, minerali, i gas e i microrganismi viventi sono una fase dispersa.

Circa il 90 - 95 percento dei componenti contenuti nella forma disciolta nell'acqua sono sali che esistono sotto forma di ioni. Nell'acqua naturale c'è sempre un "set" di tre anioni e quattro cationi (HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2 +, Mg2 +, Na +, K +), che sono comunemente chiamati ioni principali.

Alcuni di loro sono insipidi, altri danno al liquido un sapore amaro e di selenio. Entrano nell'acqua principalmente dal terreno, dalle rocce e dai minerali. Alcuni di questi ioni provengono dalla produzione umana. Questi macrocomponenti sono contenuti in acqua in varie concentrazioni.

L'acqua naturale, oltre agli ioni principali, contiene anche vari gas, naturalmente, in forma disciolta. Uno dei più importanti è l'ossigeno, che conferisce al liquido un sapore fresco. Questo gas nell'acqua può contenere quantità diverse, tutto dipende dalle condizioni naturali. Oltre all'ossigeno, l'acqua contiene gas come azoto e metano, che non hanno né sapore né odore, ma anche acido solfidrico tossico, che conferisce al liquido un odore estremamente sgradevole. La concentrazione di questi gas nell'acqua è determinata principalmente dalla sua temperatura.

Inoltre, l'acqua contiene sostanze nutritive che costituiscono la maggior parte di tutti gli organismi viventi esistenti. Questi includono principalmente composti di fosforo e azoto. Per quanto riguarda l'azoto, può essere contenuto in acqua naturale sia in forma organica che inorganica. La concentrazione di sostanze nutritive in un tale liquido può essere in limiti molto diversi, da una traccia fino a 10 milligrammi per litro. Le principali fonti di queste sostanze sono le precipitazioni atmosferiche, i ricavi con ruscellamento superficiale, nonché le acque reflue agricole, industriali e domestiche.

Gli elementi essenziali dell'acqua sono oligoelementi, che sono contenuti nel liquido meno di un milligrammo per litro. Questi includono quasi tutti i metalli noti, ad eccezione del ferro e degli ioni principali e di alcuni dei non metalli. Molto importanti sono il fluoro e lo iodio, che assicurano il normale funzionamento del corpo umano.

Tra le altre cose, le sostanze organiche disciolte sono presenti nell'acqua. Queste sono essenzialmente le forme organiche dei nutrienti di cui sopra. Questi includono: carboidrati, acidi organici, fenoli, aldeidi, alcoli, aromatici, esteri e così via.

La composizione chimica dell'acqua, oltre a quelle elencate, comprende anche composti e sostanze tossici - prodotti petroliferi, metalli pesanti, tensioattivi sintetici, pesticidi organoclorurati, fenoli e così via.

L'acqua naturale, a causa della presenza di un gran numero di bolle di gas e varie particelle sospese, è considerata un mezzo disomogeneo.

http://www.centrgeologiya.ru/analiz-vody/216-himicheskii-sostav-vodi.html

Tabelle: composizione chimica dell'acqua di mare. Composizione ionica dell'acqua di mare. Salinità 35 _{o / oo}.

Tabelle: composizione chimica dell'acqua di mare. Composizione ionica dell'acqua di mare. Salinità 35 _{o / oo}. La salinità negli oceani e nei mari varia da 30 a 50 ppm (millesimi, ppt_w), in media 35 ppt_w. - 35 g di sale disciolto / kg di acqua salata = 35 ppt_w = 35 _{o / oo}= 3,5% = 35000 ppm_w.

Tabella 1: composizione ionica dell'acqua marina ad una salinità di 35 _{o / oo}

Tabella 2: composizione chimica dell'acqua marina ad una salinità di 35 _{o / oo}

Manuale di riferimento "Geografia fisica di continenti e oceani". - Rostov-on-Don, 2004

http://tehtab.ru/Guide/GuideMedias/GuideWater/SeaWater3and5persent/

COMPOSIZIONE DELL'ACQUA.

Sappiamo già che l'acqua è una soluzione composta da una varietà di sostanze chimiche artificiali e naturali, generalmente di origine minerale. Nell'acqua lì

• singoli elementi chimici (più precisamente i loro ioni) - metalli leggeri (litio, sodio, potassio, magnesio, calcio), metalli più pesanti (cromo, manganese, ferro, zinco, mercurio, piombo e molti altri), e persino argento, oro e elementi radioattivi. Ci sono carbonio, fosforo, zolfo, iodio e altri metalloidi;

• sostanze inorganiche - sali, acidi, basi (basi);
• materia organica, che è molto (molto più che inorganici); alcuni di questi sono relativamente innocui per noi, altri sono indesiderabili e altri ancora sono un vero veleno;

impurità meccaniche non disciolte di origine organica e inorganica

• (sostanze sospese o sospensioni) - sabbia, limo, ruggine, particelle di argilla e così via. Trasmettono torbidità all'acqua e precipitano in piedi.

In questo caso, sto parlando delle acque del nostro mondo moderno, in cui possono esserci - e sono presenti - non solo componenti naturali, ma anche rifiuti domestici e industriali come il fenolo, l'organocloruro e altre cose che non erano nemmeno conosciute duecento anni fa. Qui ci limitiamo a una breve descrizione della composizione dell'acqua, e nei capitoli successivi analizzeremo nel dettaglio la composizione dell'acqua potabile, concentrandoci su quali impurità ci sono utili e quali sono dannose. In questa sezione verrà presentata la classificazione delle acque per finalizzare l'argomento della nostra conversazione.

Se non si toccano i liquami sporchi e gli scarichi velenosi, le acque fin dall'antichità sono divise in soluzione salina e fresca. Nelle acque salate, rispetto all'acqua dolce, c'è una maggiore concentrazione di sali, principalmente di sodio. Non sono adatti per bere e per uso industriale, ma sono eccellenti per il nuoto e il trasporto dell'acqua. La composizione salina delle acque saline nei vari corpi idrici fluttua in modo piuttosto forte: ad esempio, in un basso golfo di Finlandia le acque sono meno saline che nel Mar Nero, e negli oceani la salinità è molto più alta. Voglio ricordarti che l'acqua salata non è necessariamente acqua di mare. Sono note le piscine con acque eccezionalmente salate che non hanno comunicazione con il mare, come il Mar Morto in Palestina e il lago salato Baskunchak.

L'acqua dolce è contenuta non solo nei fiumi e nei laghi, ma anche nell'atmosfera (sotto forma di vapore acqueo), nei ghiacci di mare, fiume e lago, nella neve e nei ghiacciai dell'Antartide, della Groenlandia e di altre regioni settentrionali o montuose, soprattutto nell'eterno permafrost) e nei bacini idrici sotterranei. In acqua dolce, rispetto al mare, meno concentrazione di sale. Differiscono in due caratteristiche organolettiche principali: odore e sapore. Tuttavia, l'odore e il gusto possono variare su un'ampia gamma. L'acqua dolce, a seconda della composizione, è divisa in due grandi gruppi: acqua normale e acqua minerale, cioè acqua con un alto contenuto di utili componenti inorganici. Ne discuteremo più in dettaglio nel secondo capitolo, e ora noterò che l'acqua dolce ordinaria è intesa come tale, che per la sua composizione generalmente soddisfa i bisogni del corpo umano in sostanze minerali. Tuttavia, va ricordato che l'acqua dolce in diversi bacini e anche nello stesso fiume, ma in diverse parti di esso, è diversa l'una dall'altra, e queste differenze sono dovute a ragioni geologiche e geografiche: la natura del suolo (sabbioso, argilloso, torboso e ecc.), le rocce che rivestono il letto del fiume, la composizione delle acque tributarie e, naturalmente, il clima dal quale dipendono i regimi di inondazione, il rifornimento di fiumi e laghi con la pioggia, la neve che si scioglie e le acque del ghiacciaio, se ce ne sono nelle vicinanze. Pertanto, oltre alla normale acqua dolce (normale nel senso sopra), è necessario isolare l'acqua che è dannosa, in cui non c'è abbastanza componente necessaria per l'attività vitale o, al contrario, qualcosa di troppo, e questo eccesso colpisce il corpo non nel modo migliore.. Tali fatti sono ben noti. Quindi, la mancanza di fluoro influenza lo stato dei denti, la mancanza di iodio porta alla malattia della tiroide, l'acqua troppo morbida porta a malattie vascolari e, con la mancanza di zinco, necessaria per la formazione dello scheletro e della pelle, i bambini crescono nani sottosviluppati. Abbiamo bisogno dell'uno o dell'altro elemento chimico, ad esempio, molibdeno, vanadio o nichel, in quantità trascurabili. Ma se sono ancorati nel corpo, possono verificarsi malfunzionamenti. Otteniamo le sostanze minerali necessarie da tre fonti - con cibo, preparati artificiali e, del 10-20%, con acqua.

Ho parlato in precedenza della composizione dell'acqua naturale, ma le nostre attività economiche e domestiche aggiungono migliaia di sostanze, le cui caratteristiche variano dal termine "impurità indesiderabile" alla definizione di "veleno". In futuro, daremo un'occhiata più da vicino ai gruppi principali di questi composti, e ora indicherò le loro tre fonti principali. In primo luogo, questa è la parte dei rifiuti domestici che entrano nel sistema fognario, che è chiamato tensioattivo - tensioattivi che costituiscono detergenti sintetici e detersivi per bucato (il sapone ordinario non fa molto male). In secondo luogo, prugne industriali di imprese, in primo luogo chimiche e metallurgiche, che possono contenere mercurio, arsenico, componenti radioattivi, acidi, fenolo e molte altre impurità nocive. B terzi, residui di pesticidi che vengono trasferiti dai campi ai bacini idrici dalle acque di fusione e sottosuolo. Permettetemi di ricordarvi che i pesticidi sono sostanze chimiche, spesso tossiche, utilizzate in agricoltura per controllare parassiti ed erbe infestanti.

Oltre alle sostanze organiche e inorganiche elencate all'inizio di questa sezione, nell'acqua sono presenti anche microbi patogeni (batteri) e virus.

Batteri e virus sono due diverse fonti patogene, e per noi, se non entrano in sottigliezze, differiscono in un parametro: la dimensione dei batteri è 1-100 micron 1, e i virus - 0,2-1,2 micron. Questi microrganismi si moltiplicano attivamente nelle acque reflue urbane.

http://ru-stroyka.com/vodorazdel/1169-sostav-vody.html

La composizione chimica dell'acqua di mare;

Diffusione di ghiaccio marino

L'estensione del ghiaccio marino varia da stagioni a 9 a 18 milioni di km² nell'emisfero settentrionale e da 5 a 20 milioni di km² nel sud. Lo sviluppo massimo della copertura di ghiaccio nell'emisfero settentrionale si osserva a febbraio-marzo e nell'Antartico, a settembre-ottobre. Nel complesso, su un globo, il ghiaccio marino con fluttuazioni stagionali copre 26,3 milioni di km² con uno spessore medio di copertura di circa 1,5 M. Il ghiaccio marino si forma in tutti i mari dell'Oceano Artico. In inverno, si formano anche nei mari di Bering, Okhotsk, Azov, Aral e White, nelle baie finlandese, di Botnia e di Riga del Mar Baltico, nelle parti settentrionali dei mari giapponese e caspico e talvolta sulla costa nord occidentale del Mar Nero.

Nell'Artico, ci sono sei gradazioni di ghiaccio annuale e perenne, diverse per spessore e tempo della loro esistenza. Il ghiaccio annuale si chiama sottile con uno spessore di 30-70 cm, spessore medio - da 70 a 120 cm e spesso - più di 120 cm Il ghiaccio biennale ha uno spessore di 180-280 cm, tre e quattro anni - 240-280 cm Lo spessore del ghiaccio perenne raggiunge 280 -360 cm Nel periodo di massimo sviluppo della copertura glaciale nell'Oceano Artico, i ghiacci perenni occupano il 28% della superficie totale, due anni - il 25%, un anno e giovani - il 47%.

Nell'emisfero australe, la copertura di ghiaccio si sviluppa concentricamente da aprile a settembre intorno all'Antartide. Il ghiaccio perenne non è praticamente trovato, e la biennale occupa meno del 25% dell'area di massimo sviluppo del ghiaccio.

Il ghiaccio marino si forma sotto l'effetto combinato del trasferimento di calore dalla superficie dell'acqua all'atmosfera, del super raffreddamento dell'acqua e in presenza di nuclei di condensazione. Tutte le proprietà fisico-chimiche del ghiaccio marino dipendono dalla salinità dell'acqua da cui è stata formata. Poiché il punto di congelamento dell'acqua di mare è variabile e diminuisce all'aumentare della salinità dell'acqua, la formazione di ghiaccio marino si verifica più lentamente del ghiaccio fresco.

L'acqua naturale non è mai chimicamente pura. Anche l'umidità atmosferica contiene varie impurità (gas disciolti, polvere, microrganismi, ecc.), Che vengono intrappolati dall'aria. La composizione chimica dell'idrosfera nel suo insieme è stimata dalla composizione del mare e delle acque oceaniche.

Il contenuto di composti chimici disciolti nell'acqua di mare è determinato o in frazioni di massa di un percento o ppm, ed è chiamato salinità. La salinità media dell'acqua oceanica è del 34,5%. Ciò significa che 1 litro di acqua contiene 34,5 g di sale (ppm è 0,1% ed è denotato come ‰). 0,48 · 10 23 g di sali si sciolgono in acqua.

Nonostante una serie di processi fisico-chimici, biologici e geologici che si verificano nell'acqua di mare, la sua composizione salina è quasi costante (questa è la costante del pianeta Terra). Questo vale soprattutto per le aree remote dalla costa. Cambia solo la concentrazione di soluti, la cui massa principale è il sale da tavola (NaCl).

Gli elementi chimici dell'acqua marina si trovano in vari composti, i principali dei quali sono riportati in Tabella.

Tabella - Componenti principali dell'acqua di mare

La salinità più piccola (quasi zero) si osserva vicino alla bocca dei fiumi. Nelle regioni polari, a causa dello scioglimento dei ghiacci, la salinità delle acque oceaniche diminuisce a 33 e persino a 31.

La salinità dell'acqua nei mari è significativamente più variabile, specialmente con una debole connessione con l'oceano o completamente persa. La salinità in tali mari può variare notevolmente a seconda dell'intensità dell'evaporazione determinata dal clima, dal deflusso di acqua dolce dal continente e da altre condizioni.

Un esempio di un mare con alta salinità è il Mar Rosso, nel quale nessun fiume scorre dal terreno circostante, che ha una grande evaporazione. A sud, la salinità del mare è ancora vicina alla salinità delle parti adiacenti dell'Oceano Indiano e ha 39 anni, ma a nord, nelle baie di Suez e Aqaba, raggiunge 41, e in inverno sale anche a 52. Le acque di fondo della parte centrale del Mar Rosso hanno una salinità insolitamente elevata. Qui, a una profondità di 2mila metri, una spedizione sovietica stabilì la salinità a 280.7 sulla nave di ricerca Akademik S. Vavilov.

Al contrario, il Mar Nero, situato in un clima più freddo, dove l'evaporazione è meno intensa, e l'accettazione di acqua fresca di arterie fluviali così potenti come il Danubio, Dniester, Dnieper, Don, Kuban, ha una salinità di soli 18 - nella parte attiva, 1 -9 ‰ - al largo della costa. Nel Mar d'Azov, la salinità è 11-13. Il Mar Baltico presenta una salinità ancora più bassa, la cui desalinizzazione è influenzata dalle stesse ragioni. La sua salinità a ovest è 7, e nel Golfo di Botnia e nel Golfo di Finlandia scende a 2-5. All'estremità orientale del Golfo di Finlandia, vicino a San Pietroburgo, nella cosiddetta Baia della Neva, o nella pozza della marchesa, scende addirittura a 1.

In alcuni bacini chiusi, la salinità in diverse parti cambia in modo ancora più marcato. Un esempio classico è il Mar Caspio, che ha perso completamente il contatto con l'oceano e si è trasformato in un lago. Vicino alla bocca di grandi fiumi (il Volga, gli Urali, il Terek, il Kura), l'acqua nel Caspio è altamente desalinizzata (7.5). Nella zona nord-est, l'acqua è così fresca sotto l'influenza del surge qui dai venti sud-occidentali dell'acqua dalla r. Urali, che i locali lo usano per esigenze economiche. E nel Golfo di Kara-Bogaz-Gol, che si trova in un clima molto arido e quasi completamente privo di afflusso di acqua fresca dalla terra, la salinità raggiunge 186, il valore al quale alcuni sali solubili (mirabiliti) cominciano a cadere dall'acqua.

Negli ultimi decenni, a causa di una diminuzione nell'afflusso di acqua di fiume, la profondità del Mar d'Aral diminuisce e la salinità dell'acqua aumenta. Anche nella parte più profonda - occidentale, la salinità raggiunge circa 60 ‰, e nella parte orientale, la parte evaporante del mare ancora di più (prima era 10-12).

La salinità dell'acqua marina varia nel tempo e nello spazio. Ciò è dovuto all'incostanza del rapporto tra evaporazione dalla superficie dell'acqua (E) e il fattore di dissalazione (precipitazione P, flusso fluviale Q, scioglimento dei ghiacci, ecc.). Durante i periodi e nelle aree caratterizzate da una netta predominanza di E sopra (P + Q), la concentrazione salina aumenta. Pertanto, nelle zone tropicali e subtropicali, viene mantenuto il rapporto E> (P + Q). Pertanto, tra la 15 ° e la 25 ° latitudine di ciascun emisfero, viene registrata la massima salinità della parte aperta dell'Oceano Mondiale, essendo 37,5 e un po 'di più. All'equatore, abbondanti precipitazioni superano significativamente l'evaporazione P >> E. Pertanto, qui la salinità dell'acqua sulla superficie è molto spesso inferiore alla media (34,0-34,7). In temperato e alte latitudini, l'ineguaglianza E è solitamente osservata.

http://studopedia.su/8_17689_himicheskiy-sostav-morskoy-vodi.html

Il contenuto totale di acqua: la norma in percentuale

L'acqua è l'ambiente più importante in cui avvengono i processi vitali. È incluso nella struttura di tutti gli organi, tessuti e cellule, quindi senza di esso è impossibile immaginare una persona.

L'importanza dell'acqua per il corpo

È essenziale perché è responsabile di molti processi interni, permettendoci di rimanere in salute. Quindi, l'acqua:

• mantiene l'umidità naturale delle mucose e della pelle;
• rafforza i muscoli e assorbe il movimento delle articolazioni;
• rimuove i prodotti metabolici dalle cellule;
• elimina le tossine e altre sostanze non sicure;
• fornisce ormoni, enzimi, ossigeno e sostanze nutritive a tutte le parti del nostro corpo;
• elimina i prodotti di scarto;
• regola la temperatura e così via.

Pertanto, il mantenimento di un livello equilibrato di fluido nel corpo suggerisce che funzioni senza intoppi, che tutto sia all'interno della gamma normale e che il rischio di problemi sia ridotto al minimo.

Fluttuazioni naturali nel bilancio idrico

Il livello di umidità nel corpo di ogni persona non è statico: cambia sia durante il giorno che durante il mese. Inoltre, è influenzato da tutti i processi fisiologici. Di conseguenza, eventuali cambiamenti significativi nel contenuto di acqua si riflettono negli indicatori di composizione corporea. Ad esempio, dopo un lungo sonno, il corpo è più incline alla perdita di liquidi.

Inoltre, ci sono differenze nella distribuzione dell'umidità, in base all'ora del giorno. Quindi durante il giorno una persona è più attiva, quindi con il sudore perde molto liquido. In non piccola quantità, viene visualizzato con:

Tra gli altri fattori che influenzano il grado di contenuto di acqua nel corpo sono la nutrizione, i farmaci, le malattie, il livello di attività fisica, la zona climatica di residenza, il grado di adattamento alle condizioni climatiche asciutte e il consumo di alcol. Le scale di analisi della composizione corporea, così come le scale mediche professionali, presentate nelle sezioni pertinenti sul nostro sito Web, aiutano a seguire tutto questo.

E c'è un altro fattore importante che richiede un monitoraggio costante al fine di mantenere idealmente un equilibrio proporzionale. Pertanto, il livello di fluido nel corpo diminuisce contemporaneamente a un aumento del tessuto adiposo. Ciò significa che in una persona con eccesso di grasso, la quantità di umidità nel corpo è inferiore alla media. Considerando che con la perdita di tessuto adiposo, la quantità di acqua inizia a recuperare.

http://au-med.ru/obschee-soderzhanie-vodyi-norma-v-protsentnom-sootnoshenii

Acqua di mare

Prima di parlare dell'acqua di mare, ricordiamo un po 'di ciò che generalmente sappiamo sull'acqua. Dalla scuola, sappiamo che più di due terzi della superficie terrestre è coperta d'acqua. Nella maggior parte di questa acqua è salata. Tuttavia, bisogna dire che non esiste acqua completamente fresca e distillata in natura, ma può essere ottenuta solo artificialmente. Le acque naturali contengono una o l'altra quantità di sali. Ad esempio, l'acqua piovana contiene 1 grammo di sale per 30 chilogrammi di acqua. Certo, chiamiamo questa acqua fresca.

La gente ha a lungo avuto un culto dell'acqua. La loro fantasia sistemò molti dei nel mare, il più potente dei quali fu Nettuno tra i Romani, Poseidone tra i Greci. Il fiume e l'acqua piovana erano governati da altri dei. Interessante, un centinaio di anni fa, contadini nell'isola di Sicilia, dopo molti appelli infruttuosi a Sant'Andrea, il patrono dell'acqua, con una richiesta di pioggia, alla fine perse la pazienza e decise di appendere una statua dello sfortunato patrono, dichiarando a breve: "Pioggia o corda".

Solo il tre per cento dell'acqua mondiale è fresca, o ciò che chiamiamo acqua dolce. E sono distribuiti sulla terra estremamente irregolare. Per risparmiare acqua, ricorrono a diversi metodi: pompano argilla nel terreno per ridurre la filtrazione nel terreno, ricoprono la superficie dei corpi idrici con speciali film sintetici, ecc. Nel frattempo, molte zone aride si trovano vicino all'acqua, tuttavia, sale, mare. Ad esempio, la steppa anidra della Crimea è circondata dal mare. E sulla costa meridionale della Crimea non c'è abbastanza acqua. È vero, il sistema di misure idrotecniche, la cui costruzione è ora in corso, renderà possibile colmare in gran parte questa lacuna in natura, ma sarebbe opportuno utilizzare anche qui l'acqua marina desalinizzata.

Gli impianti di dissalazione dell'acqua di mare operano con successo in varie parti dell'Unione Sovietica e all'estero. Ad esempio, nella città di Shevchenko, sulle rive del Mar Caspio, una tale installazione fornisce 450 litri di acqua dolce al giorno per ogni persona. Dissalano l'acqua qui principalmente per evaporazione, ma altri metodi sono usati, ad esempio, chimica (assorbimento di sali mediante resine a scambio ionico) ed elettrochimica (raccolta di ioni di sali mediante elettrodi). C'è una domanda sulla desalinizzazione dell'acqua e in alcune regioni dell'estremo oriente. Ci sarà anche utile perché il sale risultante può essere utilizzato per la salatura del pesce. Ora il sale in Estremo Oriente deve essere trasportato in treno per migliaia di chilometri. Ha senso usare l'esperienza di esperti giapponesi che hanno costruito un impianto per l'elaborazione integrata dell'acqua di mare. Durante la lavorazione di 4.000 tonnellate di acqua di mare, questa pianta produce 3.000 tonnellate di acqua fresca, 110 tonnellate di sali di sale e glauber, 16 tonnellate di magnesio, 17 tonnellate di cloro e altre sostanze. Certamente, una lavorazione così complessa dell'acqua di mare sarà utile non solo per l'Estremo Oriente, ma anche per altre coste che hanno bisogno di acqua dolce.

Prendiamo nota di alcune caratteristiche comuni dell'acqua, prima di procedere alla storia delle acque del Mar Nero. È noto, ad esempio, che l'acqua ha un'elevata capacità termica. Se riscaldato, assorbe una grande quantità di calore e quando si raffredda lo irradia. Pertanto, le aree costiere sono solitamente più calde di quelle situate alla stessa latitudine geografica, ma lontane dal mare. Se sulla costa del mare ci sono ancora alte montagne che non permettono al calore di diffondersi lontano, allora il clima delle zone costiere sarà ancora più caldo. Tali condizioni esistono sul Mar Nero nelle aree subtropicali sovietiche. Questi sono i subtropici più a nord del mondo. Sochi, ad esempio, si trova alla latitudine di Vladivostok e New York, dove il clima è noto per essere più severo rispetto a Sochi.

Un'altra proprietà dell'acqua - la sua evaporazione richiede una grande quantità di calore. Che ruolo gioca questa proprietà? Se durante l'evaporazione era richiesto poco calore, in estate molti fiumi e laghi si asciugavano sul fondo.

Si dice spesso che l'acqua è portatrice di vita, l'oceano è la culla della vita. In effetti, i primi organismi sono originati dall'acqua e molti vivono ancora in questo mezzo nutritivo. Spostandosi da un'area all'altra e dall'alto verso il basso, l'acqua trasporta materia organica e ossigeno per nutrire animali e piante. Dove tali movimenti sono indeboliti, ad esempio, nelle profondità del Mar Nero, la vita scompare.

Il Mar Nero è il nostro mare più caldo. La temperatura dell'acqua sulla sua superficie per sei mesi è superiore a 16 gradi, e in estate più di 25 gradi. In inverno, la superficie della parte principale del mare si raffredda fino a 6-8 gradi. Le baie nella parte nord-occidentale, di regola, si congelano, i venti rompono ripetutamente il ghiaccio, formando cumuli fino a 3 metri di altezza. In alcuni anni, nella zona di Odessa, i rompighiaccio sono utilizzati per portare le navi in ​​mare.

Le forti oscillazioni di temperatura si verificano quando l'ondata si alza. L'acqua di Sgon porta al suo raffreddamento, al suo afflusso - alla diffusione del calore nelle profondità. In Crimea, una volta con un vento guidato per diverse ore, la temperatura dell'acqua è scesa di 12 gradi (da 23 a 11).

La temperatura dell'acqua dalla profondità del mare è estremamente costante: a partire da 200 metri fino al fondo, in estate e in inverno la temperatura è di 8-9 gradi Celsius.
In che modo l'acqua di mare si differenzia dall'acqua del fiume? Tutti diranno: il fatto che l'acqua del mare sia salata. La salinità è determinata dal numero di grammi di sale per chilogrammo di acqua di mare. È interessante confrontare la salinità dell'acqua dei diversi mari e dell'Oceano mondiale;

Il numero di grammi di sale per 1 chilogrammo di acqua di mare:

La tabella seguente mostra che la salinità del Mar Nero è due volte inferiore a quella delle acque oceaniche, ma due volte superiore alla salinità del Mare di Azov e una volta e mezza al Mar Caspio. Molti considerano il Mar Caspio molto salato. Una tale rappresentazione è sbagliata, solo la baia di Kara-Bogaz-Gol e una serie di baie più piccole sono fortemente salate. A proposito, il più salato di tutti i mari del mondo, il Mar Morto, situato in Palestina, contiene fino a 300 grammi di sali per 1 chilogrammo di acqua di mare.

Solo il fiume Giordano scorre in questo mare, e nessun fiume scorre fuori da esso.

L'acqua in questo mare è così densa che non puoi affogare. Non puoi solo mentire, ma anche sederti sulla superficie dell'acqua. Si dice che l'imperatore romano Tito ordinò che gli schiavi ribelli venissero fucinati e gettati nel Mar Morto. Qual è stata la sua sorpresa quando ha visto che non affondavano.

Il Mar Morto è chiamato su un'altra base. Il fatto è che nell'acqua di tale salinità non c'è vita. Anche nel Mar Nero, nel profondo, non c'è vita, sebbene la salinità sia bassa. Ma ne parleremo più tardi, ma ora ci soffermeremo su una proprietà più importante dell'acqua di mare.

Con un cambiamento nella salinità, cambiano le proprietà e il gusto dell'acqua, ma c'è qualcosa in comune che unisce sia il Mar Nero desalinizzato e il Mar Rosso maltato che l'Oceano mondiale. Il fatto è che, nonostante la differenza di salinità, la composizione dei sali disciolti nell'acqua di mare è eccezionalmente costante. Perché? La composizione dei sali nel mare è regolata da animali e piante. Anche un piccolo pesce di 100 grammi lascia passare 20-30 centimetri cubici di acqua al minuto. E quanta acqua lasciano entrare gli immensi abitanti dell'oceano!

È noto che quando si formò l'oceano primario e non c'erano ancora organismi animali, la composizione dei sali di questo oceano era diversa. Ora nell'acqua di mare i sali principali sono contenuti nelle seguenti quantità (percentuale):

In alcuni mari si osservano solo piccole variazioni nella composizione del sale, non superiore all'uno per cento. Quindi, nel Mar Nero, rispetto all'Oceano Mondiale, contiene leggermente più carbonato di calcio e cloruro di potassio, ma meno solfato di calcio.

Un leggero cambiamento nella composizione salina porta in qualche modo l'acqua del Mar Nero al fiume (non in salinità, ma nella composizione di sali).

È interessante confrontare la composizione dei sali (in percentuale) dell'acqua di mare e di fiume.

Pertanto, i cloruri sono predominanti nell'acqua di mare e i carbonati nelle acque dei fiumi. Inoltre, ci sono molti meno composti organici nell'acqua di mare che nell'acqua di fiume, poiché questi composti sono assorbiti da numerosi abitanti del mare.

Il gusto salato dà acqua cloruro di sodio (sale), e il gusto amaro - cloruro di magnesio e solfato di magnesio (o sale britannico). Al momento sono inclusi in modo esplicito 60 diversi elementi, ma presumono che contenga tutti gli elementi esistenti sulla Terra, solo alcuni di essi non sono ancora stati scoperti.
Sotto forma di particelle cariche - gli ioni nell'acqua di mare ci sono ferro, rame, stagno, zinco, piombo. Ci sono oro, argento, radio, radon, bromo e iodio, ma molti di questi sono disponibili in piccolissime quantità. Ad esempio, una tonnellata di acqua di mare rappresenta 1 milligrammo di argento e l'oro ancora meno. Nonostante questo contenuto apparentemente insignificante, se fosse possibile estrarre tutto l'oro dalle acque di tutti i mari e gli oceani del globo, allora ogni abitante della terra avrebbe avuto mezzo milione di rubli in oro!

L'oro è ottenuto dall'acqua di mare usando scambiatori di ioni - resine a scambio ionico, che sono in grado di attaccare ioni di sostanze dissolte in acqua a loro stesse. Sfortunatamente, l'oro estratto in questo modo è ancora molto costoso; il costo dell'energia spesa per la sua produzione è cinque volte superiore al costo dell'estrazione dell'oro.

L'acqua di mare è un composto chimico complesso. Si è formato nel corso di milioni di anni.

L'acqua di mare ha un certo numero di proprietà curative. Effetto estremamente benefico che ha sul corpo umano. Quando facciamo il bagno, ci sentiamo freschi, soprattutto piacevoli in una giornata calda. L'acqua riduce il peso di una persona (ricorda la legge di Archimede?). La gente più piena si sente in mare libera e facile. Essendo in mare, facciamo sempre alcuni movimenti, questo porta ad un aumento della respirazione, del metabolismo, del miglioramento dell'appetito e della digestione. Non stupirti se ti abbronzi mentre fai il bagno, anche se non ti sei mai sdraiato sulla spiaggia: è successo perché lo strato superficiale del mare trasmette perfettamente i raggi ultravioletti che causano l'abbronzatura del corpo. L'aria marina satura di ossigeno, i sali di sodio cloruro, calcio, magnesio, iodio, bromo, le più piccole frazioni di sostanze radioattive sono estremamente utili per l'uomo. La medicina sta attualmente praticando anche un modo speciale di curare alcune malattie del tratto polmonare: i pazienti sono posti in speciali fontane che spruzzano l'umidità intorno a loro. Questo metodo è chiamato idroaeronizzazione. Il mare è un idroaeronizzatore naturale. I pazienti con ipertensione e asma bronchiale si sentono sollevati dal mare, perché ci sono molti ioni di ozono e ossigeno vicino al mare. La presenza di ozono è spiegata dal fatto che non ci sono microbi nell'aria marina, l'ozono li uccide.

Effetti benefici del mare sul sistema nervoso umano. Lo spruzzo calmante delle onde e il fruscio dei ciottoli, la freschezza dell'acqua quando si fa il bagno, ha un effetto calmante. Anche il colore del mare e della vegetazione costiera influisce sul nostro benessere.

Tuttavia, il mare e il sole, con l'uso eccessivo di questi potenti agenti, possono trasformarsi dai tuoi amici in nemici. Non puoi nuotare fino a quando i brividi o "pelle d'oca". Le persone che soffrono di mancanza di respiro non possono nuotare velocemente. E, naturalmente, solo il male può portare un uomo a molte ore di "dovere" sulla spiaggia all'inseguimento della pelle color bronzo.

Le proprietà curative dell'acqua di mare sono state a lungo utilizzate dall'uomo. Molte persone sanno come l'acqua del mare agisce in modo benefico quando si fa un gargarismo in caso di un lieve raffreddore. Piccole ferite vengono rapidamente aspirate nell'acqua (ovviamente non si deve entrare in acqua con una ferita sanguinante di grandi dimensioni per evitare l'infezione)

Attualmente, l'acqua di mare è utilizzata come uno dei componenti nella produzione di un certo numero di farmaci, ad esempio per il trattamento di alcune malattie dell'occhio e dell'orecchio. I medici a volte iniettano acqua di mare (un po 'diluita e, naturalmente, disinfettata) nel muscolo umano, come soluzione salina fisiologica per mantenere l'attività vitale del corpo.

Nel suo regime idrologico, il Mar Nero è molto diverso dagli altri mari. Ha una elevata desalinizzazione e, quindi, uno strato superficiale più leggero (è caldo in estate) giace su uno strato inferiore più denso e salato. La presenza di due strati è costantemente sostenuta dalla rimozione di acqua dolce dai fiumi e dalle acque desalinizzate dal Mare di Azov, così come dalle acque profonde (dense) del Mar di Marmara. Lo scambio di acqua tra questi strati è molto debole. Per cosa è questo scambio d'acqua? Prima di tutto, e principalmente per la distribuzione di ossigeno in profondità, per la cosiddetta aerazione delle profondità. L'ossigeno si forma negli strati superficiali del mare. Si diffonde attraverso lo scambio d'acqua verticale. Dove non c'è movimento verticale dell'acqua, non c'è ossigeno negli strati profondi. Un caso del genere che stiamo vedendo nel Mar Nero.

Il considerevole surriscaldamento estivo della massa d'acqua contribuisce all'accumulo di calore per l'inverno. La grande riserva di calore del mare, così come ogni fenomeno, dovrebbe essere considerata a livello multilaterale. È positivo che il mare non si congeli nella sua parte principale e che riscaldi la costa in inverno (fattore di formazione del clima). La conseguenza negativa è che la superficie, le acque fortemente riscaldate non possono raffreddarsi in larga misura durante il periodo del breve inverno del Mar Nero. Un raffreddamento invernale debole a condizione di una salinità relativamente bassa comporta un aumento molto piccolo della densità e, di conseguenza, un leggero abbassamento delle acque superficiali (non più di 200 metri). Negli strati inferiori c'è ristagno d'acqua, l'ossigeno non penetra lì (superficie del mare, quindi non c'è vita neanche lì.

È vero, non si può dire che nel Mar Nero non vi sia assolutamente scambio di acque superficiali con acque profonde. L'ipotesi di un tale scambio d'acqua è stata avanzata dal professor V. A. Vodyanitsky e confermata da altri scienziati. Una prova indiretta della presenza dello scambio d'acqua verticale è il fatto che nel tempo gli strati superficiali del mare non desalinano e gli strati profondi non salano. Gli scienziati sovietici hanno anche trovato prove dirette dello scambio d'acqua tra gli strati. Le ragioni principali sono le cosiddette correnti profonde trasversali, gli strati eccitanti fino a 1000 metri di profondità, così come la miscelazione termica risultante dall'effetto del calore della crosta terrestre e come risultato della putrefazione sul fondo. È vero, i movimenti verticali nel Mar Nero sono molto deboli. Si stima che una particella d'acqua impieghi da 80 a 430 anni per viaggiare dalle sue maggiori profondità alla superficie. Anche se questo periodo non è piccolo, ma il fatto stesso della presenza del movimento verticale è importante qui. Pertanto, gli scienziati sovietici, ovviamente, non potevano essere d'accordo con la proposta di un certo numero di scienziati stranieri di scaricare i resti della produzione nucleare nel Mar Nero.

Oltre ai sali, una quantità significativa di gas si scioglie nell'acqua di mare: ossigeno, anidride carbonica, idrogeno solforato, azoto e altri. Più bassa è la temperatura e la salinità dell'acqua, più i gas si dissolvono.

Sul ruolo dell'ossigeno disciolto nell'acqua di mare, abbiamo già parlato. Di solito negli strati superficiali del mare contiene 5-10 centimetri cubici di ossigeno per litro di acqua.

La fonte di idrogeno solforato è la decomposizione dei residui di organismi acquatici. Un noto chimico russo N. D. Zelinsky è stato fondato mezzo secolo fa, l'idrogeno solforato nel Mar Nero ha un'origine biochimica. Lo scienziato ha dimostrato che i batteri speciali che vivono in un ambiente privo di ossigeno che vivono in gran numero nelle profondità del mare decompongono i cadaveri di animali e piante in una serie di composti chimici più semplici che interagiscono con i sali di acqua di mare. Come risultato di questa reazione, si forma un idrogeno solforato libero. Nel Mar Nero, dove lo scambio idrico avviene praticamente a una profondità di 150-200 metri, e i "cadaveri" di organismi vegetali e animali costantemente piove, il contenuto di idrogeno solforato raggiunge 7,5 centimetri cubici per litro di acqua e la quantità totale di idrogeno solforato nel Mar Nero è di miliardi tonnellate. Durante gli ultimi 1-2 mila anni, questo numero è rimasto approssimativamente costante. Nonostante tutto il tempo la formazione di idrogeno solforato nelle profondità del mare, ma in parallelo con esso è il processo di ossidazione da parte di batteri di idrogeno solforato che vivono sul fondo e nelle profondità del Mar Nero. I batteri sono chiamati grandi lavoratori. Il loro lavoro secolare può creare intere isole, ad esempio, le Bahamas sono composte da carbonato di calcio precipitato dai batteri. Ci sono batteri che mangiano olio. L'olio avrebbe ricoperto per lungo tempo tutti i mari e gli oceani, se non fosse stato per questi batteri. Nel Mar Nero, i batteri di ferro, in senso figurato, hanno creato la penisola di Kerch. Per migliaia di anni, i fiumi hanno trasportato ferro ferroso, i batteri lo hanno trasformato in ossido di ferro, che ora si trova nella penisola di Kerch con uno spessore di 20 metri. Ci sono anche i batteri che mangiano l'asfalto. Non sono gli operai, ma i cacciatorpediniere.

I batteri di zolfo, come nel Mar Nero, hanno ossidato l'idrogeno solforato in antichi laghi e paludi, trasformandolo in puro zolfo. Successivamente, sui luoghi di questi laghi e formati depositi di zolfo. Ora la necessità di zolfo aumenta. La chimica in via di sviluppo richiede sempre più zolfo per la produzione di materie plastiche, vernici, vetro, fertilizzanti. Col passare del tempo, le riserve di zolfo potrebbero esaurirsi, così gli scienziati stanno già lavorando alla colonizzazione delle paludi moderne con tali batteri, così che in futuro si formeranno riserve di zolfo. Sarà anche sviluppato un metodo per utilizzare l'idrogeno solforato del Mar Nero. Inoltre, le condizioni esistenti sul fondo del Mar Nero sono molto simili a quelle degli antichi bacini artificiali, dove si formava l'olio durante la decomposizione di residui animali senza ossigeno. Pertanto, se si sta formando attualmente petrolio sul fondo del Mar Nero, in futuro sarà possibile utilizzarlo.

L'idrogeno solforato nel Mar Nero non è l'unica eccezione sul globo. L'idrogeno solforato si trova in quantità significative in alcuni fiordi norvegesi, nelle parti di acque profonde del Mar Caspio e in altre aree dove lo scambio d'acqua verticale è difficile. In altri mari, per una ragione o per l'altra, la miscelazione delle acque avviene molto più in profondità, spesso verso il basso. Tali ragioni possono essere il raffreddamento autunnale invernale dell'acqua, la formazione di ghiaccio o l'evaporazione estiva nelle acque salate. Dove non ci sono grandi movimenti verticali di acqua, ristagna e la decomposizione dei residui organici porta alla formazione di idrogeno solforato.

La profondità dello strato di idrogeno solforato nel Mar Nero non è la stessa ovunque. Al largo della costa della Crimea, il limite superiore di questo strato si trova ad una profondità di 150 metri, sulla costa del Caucaso - 200 metri, e nella parte centrale del mare 80-100 metri. La superficie dello strato di idrogeno solforato nel mare sale al centro sotto forma di una cupola e scende lungo la costa. Questa posizione della superficie dello strato di idrogeno solforato è una conseguenza della maggiore miscelazione di acqua nella parte costiera.

Spesso si sente la domanda dei vacanzieri a Sochi: le acque di Matsesta sono associate all'idrogeno solforato del Mar Nero? Sfortunatamente, al momento non è ancora chiaro. Ci sono sostenitori sia di una risposta positiva che negativa a questa domanda tra i ricercatori. Ci sono diverse ipotesi sull'origine delle acque di Matsesta: alcuni scienziati ipotizzano che l'acqua proveniente dagli strati profondi del Mar Nero provenga da fessure sotto le montagne del Caucaso e, a contatto con le rocce, la composizione delle acque cambi in qualche modo; altri credono che le acque di Matsesta scorrono nei pozzi delle viscere della terra e non sono collegate con le acque del Mar Nero; il terzo spiega l'origine delle fonti di Matsesta dalla penetrazione di acqua piovana ordinaria attraverso fessure che, quando si muovevano nelle rocce, erano sature di sali e gas; Infine, il quarto ritiene che le acque di Matsesta siano antiche acque marine sepolte nelle viscere della Terra.

È stato stabilito che l'età delle acque del Mar Nero è di circa 8 mila anni, e le acque di Matsesta sono molto più lunghe: da 10 a 30 milioni di anni.

Oltre all'idrogeno solforato, l'anidride carbonica è contenuta nell'acqua di mare; che penetra lì dall'aria e respirando gli organismi. L'anidride carbonica viene consumata dalle piante durante la fotosintesi.

Contenuto in acqua di mare e azoto, è un gas inerte, rimane in uno stato libero, senza reagire con altre sostanze.

http://www.anapacity.com/chernoe-more/morskaja-voda.html

Composizione e densità dell'acqua

In peso, l'acqua contiene l'11,19% di idrogeno e l'88,81% di ossigeno. L'acqua pesante contiene il 20% di idrogeno.

Il padre della chimica oceanografica può essere considerato Robert Boyle, che nel 1670 dimostrò che l'acqua dolce che entra nel mare contiene piccole quantità di sale, che vengono poi concentrate. Fece il primo tentativo di quantificare la salinità facendo evaporare l'acqua di mare e pesando il residuo secco. Tuttavia, ha commesso un errore, dal momento che non ha tenuto conto del fatto che alcuni costituenti del sale sono sostanze volatili. Propose di determinare la salinità calcolando usando la densità dell'acqua.

A. Lavoisier ha effettuato la prima analisi chimica dell'acqua marina.

Tutta l'acqua naturale contiene sostanze disciolte, la cui quantità è significativamente maggiore nell'acqua dei mari e degli oceani rispetto alle acque dolci dei fiumi e dei laghi. Le acque dolci rappresentano solo il 2,5% e il 97,5% sono acque saline dell'Oceano mondiale. L'acqua di mare è una soluzione alcalina debole. Contiene 73 elementi chimici.

La composizione chimica dell'acqua marina è divisa in 5 gruppi:

1) ioni di base (cloruro, sodio, solfato, magnesio, calcio, potassio, bicarbonato, bromuro, barite, stronzio, fluoruro), che costituiscono il 99,98% della massa di tutti i sali disciolti;

2) gli elementi biogenici (C, H, N, P, Si, Fe, Mn) che costituiscono gli organismi;

3) gas disciolti in acqua (O2, N2, CO2, H2S, E CH, Ar e altri gas inerti), con il rapporto O2: N2 = 1: 2 (come stabilito da A. Lavoisier nel 1783), e 1: 4, come nell'aria;

4) un gruppo di oligoelementi con una concentrazione inferiore a 1 • 10-6;

5) materia organica.

La schiacciante porzione di sali di acqua di mare cade sui cloruri, non sui carbonati, che la distingue dalle acque del fiume, che è dominata dai sali di carbonato.

In media, l'acqua dell'oceano contiene 35 g di sali minerali in 1 litro, vale a dire la salinità di massa è del 35% o, o 3,5%. La salinità del sangue umano (circa l'1%) è 3,5 volte inferiore alla salinità dell'oceano ed è vicina alla salinità dell'acqua nella parte centrale del Mar Baltico. La quantità di cloruro di sodio negli strati superiori del Mar Nero è di 20 g in 1 l di acqua, e nella parte centrale del Mar Baltico (8,5 g / l) è la stessa di una soluzione salina fisiologica allo 0,85% per iniezione endovenosa. Di interesse è la vicinanza del contenuto di elementi chimici disciolti nell'acqua dell'oceano e nel sangue umano (Tabella 1).

Tabella 1. Contenuto relativo di elementi chimici disciolti nell'acqua dell'oceano e nel sangue umano (secondo Dierpholz, 1971)

Poiché è difficile misurare direttamente la salinità dell'acqua di mare con metodi chimici, determinare il cloruro dell'acqua di mare (la massa totale di ioni di cloro in 1 kg di acqua), dopo di che la salinità è determinata dalle dipendenze:

http://www.vodo-laz.ru/vod2/index-sostav_vody_i_plotnost.htm

Composizione chimica dell'acqua

Foto: Zyuzin Andrei (Petrov)

La composizione chimica dell'acqua è la combinazione di sostanze nell'acqua in diversi stati chimici e fisici.

Formula chimica ben nota dell'acqua - H₂O. Tuttavia, fino alla fine del XVIII secolo. l'acqua era ritenuta una sostanza indivisibile. Nel 1781, lo scienziato inglese Henry Cavendish dimostrò che l'acqua consiste di due elementi, che lo scienziato francese Antoine Lavoisier in seguito chiamò ossigeno e idrogeno. Ulteriori studi hanno dimostrato che la sostanza "acqua" ha una struttura unica e proprietà ugualmente uniche. In primo luogo, consiste nella combinazione di due gas e nessun altro gas, mescolandosi tra loro, non formano un liquido. In secondo luogo, l'acqua ha una densità massima di 4 ° С, a causa della quale il ghiaccio galleggia sulla sua superficie e lo protegge dal completo congelamento. In terzo luogo, l'acqua cambia il calore specifico nell'intervallo dal punto di fusione (0 ° С) al punto di ebollizione (100 ° С). La più piccola capacità termica specifica cade nell'intervallo di 30-40 ° С. Quest'ultima circostanza determinò in gran parte le vie dell'evoluzione: questo intervallo è la temperatura corporea degli animali a sangue caldo.

La maggior parte delle proprietà insolite dell'acqua sono determinate dalla struttura della sua molecola, dalla natura fisica dei suoi atomi costituenti e dalla composizione delle molecole stesse. La molecola d'acqua assomiglia a un triangolo isoscele, alla base del quale si trovano i nuclei dell'atomo di idrogeno, e nella parte superiore - il nucleo dell'atomo di ossigeno. Pertanto, la molecola d'acqua è caratterizzata da una polarità significativa: le cariche negative e positive in essa sono distanziate. Di conseguenza, le molecole d'acqua sono in grado di associarsi, cioè formano gruppi chiamati cluster.

Gli atomi di idrogeno e ossigeno hanno diversi isotopi naturali. Ad esempio, l'idrogeno ne ha tre: idrogeno ordinario (protium), idrogeno pesante (deuterio) e idrogeno radioattivo superfluo (trizio).

In natura, l'acqua è la più comune, costituita dai soliti isotopi di ossigeno e idrogeno (99,73%). L'acqua pesante (ossido di deuterio) sembra normale. L'acqua pesante viene utilizzata nei reattori nucleari per rallentare i neutroni. L'acqua super pesante viene utilizzata nelle reazioni termonucleari.

Una delle proprietà chimiche più importanti dell'acqua è la capacità di dissolvere le sostanze solide e scovarle, quindi, quasi tutti gli elementi chimici noti alla scienza si trovano nei corpi idrici, nelle superfici e nel sottosuolo. Il meccanismo di dissoluzione di molti sali cristallini è la dissociazione idrolitica, quando la molecola del sale si disintegra in ioni con carica positiva e negativa, rispettivamente in cationi e anioni. Poiché l'acqua è un dipolo, gli ioni circondano le molecole d'acqua, formando un cosiddetto guscio di idratazione. Le forze di interazione di ioni con molecole d'acqua sono piuttosto grandi. Ecco perché l'acqua è una parte di molti minerali.

Il processo inverso di dissoluzione è la precipitazione (sedimentazione), vale a dire perdita di sostanze dalla soluzione acquosa. Grazie a questo processo, si sono formati depositi di sali di sodio, potassio, magnesio e molti altri. Le difficoltà sorgono nell'uso di acqua con un alto contenuto di sali disciolti a fini economici. Pertanto, l'alto contenuto di magnesio e sali di calcio, i cosiddetti sali di durezza, porta alla formazione di incrostazioni, compromette la qualità dell'acqua potabile e non consente l'uso di tale acqua in un certo numero di industrie.

Nel corso della circolazione naturale, l'acqua, venendo a contatto con varie sostanze, diventa una soluzione di una composizione diversa, spesso molto complessa. La più bassa concentrazione di soluti (decine di milligrammi per litro) si osserva nelle precipitazioni, nei ghiacciai e nei nevai, poiché l'acqua evapora la maggior parte delle sostanze che si sono dissolte durante l'evaporazione. Tuttavia, se cade sotto forma di pioggia o neve, l'acqua assorbe gli aerosol e la polvere contenuti nell'atmosfera. Pertanto, in luoghi in cui l'atmosfera è fortemente inquinata, le precipitazioni diventano una fonte di inquinamento dei corpi idrici. L'indicatore quantitativo del contenuto di sostanze disciolte nell'acqua è chiamato mineralizzazione totale ed è espresso in mg / lo g / l. Il contenuto di soluti nell'acqua dei mari e degli oceani è espresso anche in unità relative, di solito in ppm (‰), cioè g / kg, e si chiama salinità (a volte mineralizzazione). Se un litro di acqua naturale contiene fino a 1 g (1000 mg) di soluti, è considerato fresco, da 1 a 25 g - salmastra, da 25 a 50 g - salato (o salinità marina) e superiore a 50 g - altamente salato (o salamoia ). Se tutti i sali fossero estratti dall'acqua dell'oceano, coprirebbero la superficie del globo con uno spessore di cento metri.

La proprietà più importante dell'acqua naturale è che è un "tampone" in termini di acidità. La proprietà del tampone di acidità è la capacità dell'acqua di mantenere il contenuto di ioni di idrogeno (H +) più o meno immutato, vale a dire per mantenere il valore del pH quando una certa quantità di acido o di base entra in esso, che sono neutralizzati dal biossido di carbonio e gli ioni bicarbonato disciolti in esso. La concentrazione di acqua naturale in piogge acide è direttamente correlata alla concentrazione di ioni idrocarburi.

Nelle soluzioni acquose, la stragrande maggioranza dei sali esiste sotto forma di ioni. Nelle acque naturali prevalgono tre anioni (carbonato di idrogeno HCO₃ -, cloruro Cl - e solfato SO₄ 2-) e quattro cationi (calcio Ca 2+, magnesio Mg 2+, sodio Na + e potassio K +) - sono chiamati ioni principali. Gli ioni cloruro conferiscono all'acqua un sapore salato, ioni solfato, ioni calcio e magnesio - amaro; gli ioni di idrocarbonato sono insipidi. Costituiscono oltre il 90% di tutti i soluti in acqua dolce. In alcuni casi, i componenti principali includono potassio, bromo, stronzio, ecc.

Sotto l'influenza delle condizioni climatiche e di altre condizioni, la composizione chimica delle acque naturali cambia e acquisisce caratteristiche caratteristiche di vari tipi di acque naturali (precipitazioni, fiumi, laghi e acque sotterranee).

Le sostanze contenute in acque naturali e artificiali possono essere suddivise in classi. In composizione: organico e minerale; secondo la forma del luogo: dissolto e sospeso; per origine: naturale e artificiale; sugli effetti sugli organismi viventi: tossici e non tossici; per concentrazione: macronutrienti - mesoelementi - micronutrienti. I gas (ossigeno, anidride carbonica, azoto, idrogeno solforato, metano, ecc.) Possono essere sciolti in acqua.

La composizione chimica dell'acqua naturale determina il percorso fatto dall'acqua nel corso della sua rotazione e scorre lungo la superficie della Terra. La quantità di sostanze disciolte e sospese nell'acqua dipende, in primo luogo, dalla composizione delle rocce con le quali è entrata in contatto, in secondo luogo, dalle condizioni climatiche del bacino, in terzo luogo, dal livello di carico antropogenico sul bacino del corpo idrico, in quarto luogo, organismi viventi che abitano corpi idrici.

Le acque dei fiumi più puliti appartengono alla classe degli idrocarbonati, con una predominanza di ioni di calcio. I corsi di solfato e cloruro sono relativamente pochi. Sono distribuiti principalmente nella cintura delle steppe e nei semi-deserti. I cationi predominanti delle acque naturali della classe del cloruro sono principalmente ioni sodio. Le acque di grado cloruro si distinguono per l'alta mineralizzazione.

Nel caso in cui gli effluenti industriali e domestici (trattati o parzialmente trattati) costituiscano una parte significativa del flusso fluviale, influiscono in modo significativo sulla composizione dell'anione catione. Ad esempio, acqua p. Dal bicarbonato-calcio all'ingresso della città di Mosca cambia la sua composizione quando si lascia la città in acqua con la composizione dei cationi: Na → K → Ca → Mg → NH₄ + e la composizione degli anioni: HCO → Cl - → SO → NO → PO.

La mineralizzazione e la composizione chimica delle acque dei laghi, in contrasto con i fiumi, variano ampiamente. La differenza nella mineralizzazione si riflette nella composizione ionica dell'acqua del lago. Con un aumento della salinità dell'acqua del lago, la crescita relativa degli ioni nella sua composizione avviene nella seguente sequenza: per gli anioni HCO → SO → Cl -; per cationi Ca 2+ → Mg 2+ → Na +.

La composizione dell'acqua di mare è caratterizzata da un alto contenuto di sale. Se nelle acque del deflusso continentale si osserva più spesso il rapporto di concentrazione: HCO₃ - → SO₄ 2- → Cl - e Ca 2+ → Mg 2+ → Na + o Ca 2+ → Na + → Mg 2+, quindi per acqua di mare, iniziando con una salinità totale di 1 g / kg, i rapporti cambiano: Cl - → SO → HCO e Na + → Mg 2+ → Ca 2+. Le concentrazioni di oligoelementi sono in genere molto piccole, in totale non superano lo 0,01% della massa di tutti i sali disciolti. Quanto più è isolato il mare dall'oceano, tanto più marcatamente la composizione della sua acqua differisce da quella dell'acqua nell'oceano. Di fondamentale importanza sono le condizioni di scambio idrico con l'oceano, il rapporto tra il volume del deflusso continentale con il volume del mare, la profondità del mare e la natura della composizione chimica delle acque dei fiumi che scorrono.

Le acque sotterranee hanno un'eccezionale varietà di composizione chimica, compresa quella ionica. La composizione ionica delle acque sotterranee dipende principalmente dalle condizioni della loro formazione e presenza.

Attualmente, la composizione delle acque superficiali nelle aree densamente popolate del mondo si forma in gran parte a causa di varie fonti di inquinamento superficiale (diffuse). Questo è il deflusso dalle aree agricole e urbane, dai siti di produzione, strade, con precipitazioni, e anche in determinate condizioni - inquinamento secondario da sedimenti di fondo. Le fonti puntuali vengono aggiunte a fonti diffuse, principalmente nelle città. Le acque reflue che entrano nella città variano notevolmente nella composizione. Per gli effluenti domestici, i principali indicatori di inquinamento sono i nutrienti, cioè sostanze che promuovono la crescita di microalghe, sostanze organiche, tensioattivi sintetici e batteri. Negli ultimi anni, il volume di xenobiotici nelle acque reflue è aumentato. Questi sono medicinali, prodotti per l'igiene, detergenti. La nomenclatura di questi "nuovi" inquinanti include molte migliaia di oggetti. L'impatto sugli organismi viventi e sulla salute delle persone della maggior parte di essi rimane inesplorato, per tali sostanze gli standard per il contenuto in acqua naturale sono ovviamente assenti.

I corpi idrici moderni nella composizione delle sostanze in essi contenuti sono molto diversi dal loro stato naturale indisturbato dell'uomo. Questa differenza aumenterà se non si adottano misure per ridurre il livello di inquinamento causato dall'attività economica.

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