海水的成分是很复杂的。海水中化学元素的含量差别很大。除氢和氧外,每升海水中含量在 1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 和 F 11种,一般称为“主要元素”。每升海水中含量在 1 毫克以下的元素,叫“微量元素”或“痕量元素”。
海水中几种主要无机盐的浓度如下:
Cl- 1910g/kg, Na+ 1062 g/kg, SO4-- 266g/kg,
Mg+ + 128g/kg, Ca+ + 040g/kg, K+ 038g/kg, 痕量元素 025g/kg。
参考:《海洋手册》,郭 琨 编著,海洋出版社,1984年。
另外
海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解干水中的多种化学元素和气体。迄今已发现的化学元素达80多种,依其含量可分为三类:、常量元素、微量元素和痕量元素。有时,后两类也通称微量元素。每升海水超过100毫克的元素.称为常量元素。最主要的常量元素有氧、钠、镁、硫、钙、钾、溴 、碳、鳃、硼、氟11种,约占化学元素总含量的998~999 。其他化学元素含量极少,其中,每升海水含有l~100毫克的元素.称为微量元素。如铁、钼、钾、铀、碘等。每升海水含有1毫克以下的元素称为痕量元素。如金、银、镉等.溶解于海水中的化学元素绝大多数是以盐类离子的形式存在的,其中氯化钠最多,占886%,硫酸盐占108%。海水的常量元素之间的浓度比例几乎不变.具有恒定性,这对于研究海水浓度具有重要意义.
海水的主要盐分
盐类组成成分 每千克海水中的克数 百分比
氯化钠 272 777
氯化镁 38 109
硫酸镁 17 49
硫酸钙 12 36
硫酸钾 09 25
碳酸钙 01 03
溴化镁及其他 01 03
总计 350 1000
海水中的气体主要由氮、氧和二氧化碳组成。氮占64%,氧化碳约占2%,氧易溶于水,并随水温增高而减少,温度0℃时.约占40%。
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1×10-6mg/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-,SO42-,Br-,HCO3-(CO32-),F-五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的999%。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。
海洋化学资源是以各种经合物形态存在于海洋水体中的有用物质。现已发现的海水中化学物质有92种,其中氯、钠、镁、钾、硫、钙、溴、碳、锶、硼、氟等11种元素占海水中溶解物质总量的998%~999%。其他物质含量甚微。据估计,可以从海水中提取的化学物质约60种,但提取成本很高,除食盐外,目前达到一定商业生产规模的只有钾、镁、溴和碘等物质;海水提铀,海水提重水(氢的同位素与氧的化合物)还处于试验阶段。此外,通过海水淡化,从海水中直接获取饮用水的技术日渐成熟,海水淡化生产也达到一定规模。
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¯,SO42¯,Br¯,HCO3¯(CO32¯),F¯五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的999%。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
1、有一种元素,它除了少量存在于井盐苦卤、地下水和盐湖中之外,百分之九十九存在于海洋中,人们叫它为“海洋元素”。这种元素名叫溴。 溴在海水中占0.0065%。换句话说,也就是每吨海水中含有65克溴。这点含量看来似乎是微不足道,可是要知道大海中有13.7亿立方公里的海水,算起来溴的总储量就有一百万亿吨,也是相当可观的了。
2、如今,世界上的澳,80%是从海水中提取的。 提炼溴的工厂建筑在海边。那里,抽水机日夜欢唱,将海水抽入工厂的反应塔内。塔底通入的氯气将溴从海水中置换 出来成为单质的溴液。为了提炼1吨溴液,工厂要处理1.5万吨海水。如果用晒盐后留下的卤水提炼溴,那就较为容易些。 海水在晒盐过程中,水分大量蒸发,各种成分都被浓缩,其中溴的含量可提高一百倍。
3、在人类已知的非金属元素中,溴是唯一在常温下呈液态的元素,因此它是“氵”旁。常温下,溴是红棕色的液体,很容易挥发,气味十分难闻。“溴”的希腊文原意就是“臭”的意思。 溴液很少直接使用,一般都是应用它的化合物。目前溴的最大用途是将溴与乙烯反应,生成二溴乙烷。二溴乙烷作为抗爆震的添加剂而大量使用在汽油中。汽油中添加了四乙基铅后可以节约30%的汽油。但是燃烧后所产生的氧化铅会沉积在汽缸内或排气孔处。添加二澳乙烷以后,可使氧化铅变成易挥发的溴化铅而被排除。世界上有半数以上的溴用于制二溴乙烷。
3、应当指出的是,这种办法虽然伎汽油节省,汽车开得更快,但是大量的铅化合物排入空气,严重地污染了环境,危害人体健康。四乙基铅与二溴乙烷应当“退休”了。可是由于还未找到它们的“接班人”或者替代办法,所以人们还不得不用它们。现在,全世界都在为解决这个难题而奋战。 溴的蒸气对人体的呼吸道会产生严重的危害;人的皮肤接触到溴液会受到烧灼伤害。可是溴液却是贵重的制药原料。制造金霉素、氯霉素、四环素都少不了溴,甚至连普通消毒用的红药水也以溴作原料。以著名科学家命名的“巴甫洛夫合剂”也含有溴。它由咖啡因及三种溴化物——溴化钠(NaBr)、溴化钾(KBr)、溴化铵(NH4Br)组成。
4、溴化物对人体的神经有麻痹作用。巴甫洛夫合剂适用于患神经衰弱的病人,起镇静作用。 溴的无机化合物的另一个重要用途是与摄影联系着的。溴化银具有光化学反应,即见光会发生分解。人们利用它的这个特性制成胶卷,用来“捕捉”物体的像。你在摄影留念或者观看**的时候,可不要忘了海洋元素的功劳。
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