Физические свойства морской воды. Плотность.
Для краткости плотность морской воды р выражается через, определяемую следующим образом При нормальном атмосферном давлении плотность морской воды зависит от температуры Т, солености S или хлорности CV. Взаимоотношения плотности и хлорности, при нормальных температуре и давлении выражаются формулой Кнудсена Коэффициент расширения.
В таблице 1 даны значения коэффициента расширения морской воды при давлении, равном 1 атм. Удельная теплота. Зависимость удельной теплоты Ср морской воды при 00 С и давлении в 1 атм от солености может быть выражена формулой Кувахара. Где S соленость. Таблица 1. Коэффициент теплового расширения морской воды при различных температуре и солености. Соленость, Температура, оС-20510152025300 10 20 30 35-105 -65 -27 7 23-67 -30 4 36 5117 46 75 101 11488 112 135 157 167151 170 189 206 214207 222 237 250 257257 270 282 292 297303 315 324 332 334Точка замерзания.
Где t значение точки замерзания, Cl величина хлорности. Осмотическое давление р1,2400,00454tCl Упругость паров Где р осмотическое давление, р плотность R газовая константа Мо молекулярный вес воды р упругость паров. Электропроводность L в зависимости от хлорности морской воды CL. Таблица 2. Таблица 2. Электропроводность морской воды Lх106. Температура, 0СХлорность, о51015200 5 10 15 20 258327 9653 11019 12459 13939 1547115852 18329 20906 23584 26367 2924222993 26548 30231 34090 38065 4218029885 34454 39167 44114 49248 54551Вязкость Где о коэффициент вязкости при О0 С t температура морской воды и - константы, меняющиеся с изменением солености.
Поверхностное натяжение динсм2 75,64-0,114t0,0399Cl Показатель преломления света В морской воде при 250 С для D-линии натрия равен n25D1,3324970,000334Cl Коэффициент угасания света В морской воде может быть найден по формуле Где Iо интенсивность монохроматического света с длиной волны у поверхности моря , Iz длина волны света на некоторой глубине z при допущении, что падающий и проходящий лучи света перпендикулярны к поверхности воды. 3. Химический состав морской воды Главные и малые химические компоненты морской воды. табл. 3 и 4. Таблица 3. Химический состав морской воды. ИоныХимический состав соли морской воды при хлорности 19 о Lyman, Fleming, 1940, Главные компоненты морской воды, имеющей хлорность 19о и 201,0243 Lyman, Fleming, 1940ГкгМг х атомлNa K Mg2 Ca2 Sr2 Cl- Br- So2-4 HCO-3 H3BO330,61 1,10 3,69 1,16 0,03 55,4 0,19 7,68 0,41 0,0710,56 0,38 1,27 0,40 0,08 18,98 0,065 2,65 0,14 0,026470,15 0,96 53,57 10,24 0,09 548,30 0,83 28,24 2,34 0,43Таблица 4. Малые компоненты морской воды. ЭлементыСодержание, МглЭлементыСодержание, МглЭлементыСодержание, МглHe Li N Al Si P Ar Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu0,0001 0,2 0,5 0,01 3 0,07 0,6 0,00004 0,001 0,001 0,00005 0,002 0,01 0,0005 0,0005 0,003Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Mo Ag Cd In Sn Sb0,01 0,0005 0,0001 0,003 0,004 65 0,0003 0,3 8 0,0003 0,01 0,003 0,000055 0,02 0,003 0,0005I Xe Cs Ba La Ce W Au Hg Tl Pb Bi Rn Ra Th U0,04 0,0001 0,001 0,9 0,0003 0,0004 0,0001 0,04 0,00003 0,00001 0,003 0,0002 9,0х10-15 3,0х10-11 0,0007 0,002Соленость и содержание хлора в морской воде. Точно определить содержание соли в морской воде затруднительно, так как при выпаривании морской воды досуха часть бикарбоната разлагается, а часть хлорида гидролизуется, поэтому было дано следующее определение понятие солености Соленость это общее содержание твердого остатка в 1 кг морской воды, определенного после того, как весь карбонат переведен в окись, бром и йод и замещены хлором, а органическое вещество полностью окислено.
Кнудсен приводит следующую эмпирическую зависимость между хлорностью Cl, и соленостью S, S0,031,8050Cl, Где Cl общее количество хлора в граммах, содержащееся в 1 кг морской воды после полного замещения брома и йода хлором или хлорность это величина в граммах на 1 кг пробы морской воды, равная цифровой величине массы в граммах серебра атомного веса, необходимого для осаждения галогенов в пробе морской воды весом в 0,3285233 кг. Соленость и хлорность выражаются через вес на единицу количества 1кг морской воды. Однако при химических исследованиях часто необходимо знать количество растворенного вещества в определенном объеме морской воды. Поэтому было введено понятие хлористости, как числа граммов хлорида на 1 л морской воды при 200 С. Величина хлористости может быть определена путем умножения величины хлорности на удельный вес морской воды при 200 С. 4.