L'eau, selon sa formule - H2O, ne devrait consister qu'en un mélange de deux gaz - l'hydrogène et l'oxygène, mais il ne s'agit que d'un standard de laboratoire. En fait, il s’agit d’un mélange de diverses substances se trouvant dans divers états physiques et chimiques. La composition chimique de l'eau naturelle est très, très diverse.
Facteurs influant sur la formation de la composition chimique
L'analyse chimique de l'eau produite en laboratoire permet de déterminer la composition de toutes les impuretés d'origine organique et minérale, qui se retrouvent dans les liquides sous forme de molécules, d'ions, de suspensions, de colloïdes et d'émulsions. La composition chimique des eaux de surface et des eaux souterraines est fortement influencée par l'emplacement géographique, la structure géologique et les conditions climatiques de la zone dans laquelle elles se trouvent.
Considérons brièvement la composition chimique de l’eau naturelle, qui est un système de dispersion assez complexe, où l’eau est un milieu dispersé, et les substances organiques, minérales, les gaz et les micro-organismes vivants sont une phase dispersée.
Environ 90 à 95% des composants contenus dans la forme dissoute dans l’eau sont des sels qui existent sous forme d’ions. Dans une eau naturelle, il existe toujours un «ensemble» de trois anions et quatre cations (HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2 +, Mg2 +, Na +, K +), qui sont communément appelés les ions principaux.
Certaines sont sans goût, d’autres donnent au liquide un goût amer et de sélénium. Ils pénètrent dans l'eau principalement par le sol, les roches et les minéraux. Certains de ces ions proviennent de la production humaine. Ces macrocomposants sont contenus dans l'eau à différentes concentrations.
L'eau naturelle, en plus des ions principaux, contient également divers gaz, bien sûr, sous forme dissoute. L'un des plus importants est l'oxygène, qui donne au liquide un goût frais. Ce gaz dans l'eau peut contenir des quantités différentes, tout dépend des conditions naturelles. En plus de l'oxygène, l'eau contient des gaz tels que l'azote et le méthane, qui n'ont ni goût ni odeur, mais aussi du sulfure d'hydrogène toxique, qui confère au liquide une odeur extrêmement désagréable. La concentration de ces gaz dans l'eau est déterminée principalement par sa température.
En outre, l'eau contient des nutriments qui constituent la plupart des organismes vivants existants. Ceux-ci comprennent principalement des composés phosphorés et azotés. Quant à l'azote, il peut être contenu dans l'eau naturelle à la fois sous forme organique et inorganique. La concentration d'éléments nutritifs dans un tel liquide peut être très différente, allant d'une trace à 10 milligrammes par litre. Les sources principales de ces substances sont les précipitations atmosphériques, les revenus avec ruissellement de surface, ainsi que les eaux usées agricoles, industrielles et domestiques.
Les éléments essentiels de l’eau sont des oligo-éléments, qui sont contenus dans le liquide moins d’un milligramme par litre. Ceux-ci incluent presque tous les métaux connus, à l'exception du fer et des ions principaux et de certains des non-métaux. Le fluor et l'iode, qui assurent le fonctionnement normal du corps humain, sont très importants.
Entre autres choses, des substances organiques dissoutes sont présentes dans l'eau. Ce sont essentiellement les formes organiques des nutriments mentionnés ci-dessus. Ceux-ci comprennent: les glucides, les acides organiques, les phénols, les aldéhydes, les alcools, les aromatiques, les esters, etc.
La composition chimique de l'eau, en plus de celles énumérées, comprend également des composés et des substances toxiques - produits pétroliers, métaux lourds, surfactants synthétiques, pesticides organochlorés, phénols, etc.
L'eau naturelle, en raison de la présence d'un grand nombre de bulles de gaz et de diverses particules en suspension, est considérée comme un milieu non homogène.
http://www.centrgeologiya.ru/analiz-vody/216-himicheskii-sostav-vodi.htmlTableaux: composition chimique de l'eau de mer. Composition ionique de l'eau de mer. Salinité 35 o / oo.
Tableaux: composition chimique de l'eau de mer. Composition ionique de l'eau de mer. Salinité 35 o / oo. La salinité dans les océans et les mers varie de 30 à 50 ppm (millièmes, pptw), une moyenne de 35 pptw. - 35 g de sel dissous / kg d'eau salée = 35 pptw = 35 o / oo= 3,5% = 35 000 ppmw.
Tableau 1: composition ionique de l'eau de mer à une salinité de 35 o / oo
Tableau 2: composition chimique de l'eau de mer à une salinité de 35 o / oo
Manuel de référence "Géographie physique des continents et des océans." - Rostov-sur-le-Don, 2004
http://tehtab.ru/Guide/GuideMedias/GuideWater/SeaWater3and5persent/COMPOSITION D'EAU.
Nous savons déjà que l'eau est une solution consistant en une variété de substances chimiques synthétiques et naturelles, généralement d'origine minérale. Dans l'eau là
• éléments chimiques individuels (plus précisément leurs ions) - métaux légers (lithium, sodium, potassium, magnésium, calcium), métaux lourds (chrome, manganèse, fer, zinc, mercure, plomb et bien d’autres), et même argent, or et éléments radioactifs. Il y a du carbone, du phosphore, du soufre, de l'iode et d'autres métalloïdes;
- substances inorganiques - sels, acides, bases (alcalis);
- matière organique, qui est beaucoup (beaucoup plus que les matières inorganiques); certains d'entre eux sont relativement inoffensifs pour nous, d'autres sont indésirables, d'autres encore sont un véritable poison;
impuretés mécaniques non dissoutes d'origine organique et inorganique
- (substances en suspension ou suspensions) - sable, limon, rouille, particules d'argile, etc. Ils confèrent de la turbidité à l'eau et précipitent au repos.
Dans ce cas, je parle des eaux de notre monde moderne, dans lesquelles il peut y avoir - et il est présent - non seulement des composants naturels, mais aussi des déchets domestiques et industriels tels que le phénol, des organochlorés et d’autres choses qui n’étaient même pas connues il ya 200 ans. Nous nous limitons ici à une brève description de la composition de l’eau et, dans les chapitres suivants, nous analyserons en détail la composition de l’eau de boisson en nous concentrant sur les impuretés qui nous sont utiles et celles qui sont nocives. Dans cette section, la classification des eaux sera présentée afin de finaliser le sujet de notre conversation.
Si vous ne touchez pas aux égouts sales et aux égouts toxiques, les eaux depuis l'Antiquité sont divisées en eaux salées et fraîches. Dans les eaux salées, par rapport aux eaux douces, il y a une concentration accrue de sels, principalement de sodium. Ils ne sont pas adaptés à la consommation humaine et industrielle, mais sont excellents pour la natation et le transport de l'eau. La composition en sels des eaux salines dans diverses masses d'eau fluctue assez fortement: par exemple, dans un golfe peu profond du Golfe de Finlande, les eaux sont moins salines que dans la mer Noire et dans les océans, la salinité est beaucoup plus élevée. Je tiens à vous rappeler que l'eau de mer n'est pas nécessairement de l'eau de mer. On connaît des piscines aux eaux exceptionnellement salines qui ne communiquent pas avec la mer, telles que la mer Morte en Palestine et le lac salé Baskunchak.
L’eau douce est contenue non seulement dans les rivières et les lacs, mais aussi dans l’atmosphère (sous forme de vapeur d’eau), dans les glaces de mer, de rivières et de lacs, dans la neige et les glaciers de l’Antarctique, du Groenland et d’autres régions septentrionales ou montagneuses, dans le sol pergélisol) et dans les bassins d'eaux souterraines. En eau douce, comparée à la mer, concentration de sel moins importante. Ils diffèrent par deux caractéristiques organoleptiques principales - l'odeur et le goût. Cependant, l'odeur et le goût peuvent varier sur une large gamme. L'eau douce, en fonction de la composition, est divisée en deux grands groupes: l'eau ordinaire et l'eau minérale, c'est-à-dire l'eau avec une teneur élevée en composants inorganiques utiles. Nous en discuterons plus en détail dans le deuxième chapitre et je ferai maintenant remarquer que l’eau douce ordinaire est comprise comme telle, laquelle, de par sa composition, répond généralement aux besoins du corps humain en substances minérales. Cependant, il convient de rappeler que les eaux douces dans différents bassins et même dans le même fleuve, mais dans des parties différentes, sont différentes les unes des autres et que ces différences sont dues à des raisons géologiques et géographiques: la nature du sol (sableux, argileux, tourbeux et etc.), les roches qui bordent le lit de la rivière, la composition des eaux tributaires et, bien sûr, le climat dont dépendent les régimes d’inondations, la reconstitution des rivières et des lacs avec la pluie, la fonte des neiges et les eaux des glaciers, le cas échéant. Par conséquent, en plus de l’eau douce ordinaire (normale dans le sens ci-dessus), il est nécessaire d’isoler une eau nuisible, dans laquelle il n’ya pas assez de composant nécessaire à une activité vitale ou, à l’inverse, trop, et cet excès n’affecte pas le corps de manière optimale.. De tels faits sont bien connus. Ainsi, un manque de fluor affecte l’état des dents, un manque d’iode conduit à une maladie de la thyroïde, une eau trop douce à une maladie vasculaire, et avec un manque de zinc, nécessaire à la formation du squelette et de la peau, les enfants développent des nains sous-développés. Nous avons besoin de l'un ou l'autre élément chimique, par exemple, le molybdène, le vanadium ou le nickel, en quantités négligeables. Mais s'ils sont ancrés dans le corps, des dysfonctionnements peuvent survenir. Nous obtenons les substances minérales nécessaires auprès de trois sources: avec de la nourriture, des préparations artificielles et, à 10-20%, avec de l'eau.
J'ai parlé plus haut de la composition de l'eau douce naturelle, mais nos activités économiques et domestiques y ajoutent des milliers de substances, dont les caractéristiques varient du terme «impureté indésirable» à la définition de «poison». À l'avenir, nous examinerons de plus près les principaux groupes de ces composés, et je vais maintenant en indiquer les trois principales sources. Tout d’abord, c’est la partie des déchets ménagers entrant dans les égouts, appelée surfactant - des surfactants qui composent les détergents synthétiques et les détergents pour la lessive (le savon ordinaire ne fait pas beaucoup de mal). Deuxièmement, les entreprises industrielles, tout d’abord chimiques et métallurgiques, pouvant contenir du mercure, de l’arsenic, des composants radioactifs, des acides, du phénol et de nombreuses autres impuretés nocives. B tiers, résidus de pesticides transférés des champs aux réservoirs par les eaux de fonte et du sous-sol. Permettez-moi de vous rappeler que les pesticides sont des produits chimiques, souvent toxiques, utilisés en agriculture pour lutter contre les parasites et les mauvaises herbes.
Outre les substances organiques et inorganiques énumérées au début de cette section, des microbes pathogènes (bactéries) et des virus sont également présents dans l'eau.
Les bactéries et les virus sont deux sources pathogènes différentes. Pour nous, si vous n’entrez pas dans les subtilités, ils diffèrent par un paramètre: la taille de la bactérie est de 1-100 microns 1 et celle des virus - de 0,2-1,2 microns. Ces microorganismes se multiplient activement dans les eaux usées urbaines.
http://ru-stroyka.com/vodorazdel/1169-sostav-vody.htmlLa composition chimique de l'eau de mer;
Propagation de la glace de mer
L'étendue de la glace de mer varie selon les saisons de 9 à 18 millions de km² dans l'hémisphère nord et de 5 à 20 millions de km² dans le sud. Le développement maximal de la couverture de glace dans l'hémisphère nord est observé en février-mars, et dans l'Antarctique en septembre-octobre. Au total, sur un globe terrestre, la glace de mer aux fluctuations saisonnières couvre une superficie de 26,3 millions de km² et une épaisseur de couverture moyenne d’environ 1,5 m. La glace de mer se forme dans toutes les mers de l’océan Arctique. En hiver, ils se forment également dans les mers de Béring, d'Okhotsk, d'Azov, d'Aral et de Blanc, dans les baies finlandaise, de Botnie et de Riga, dans la partie nord des mers japonaise et caspienne et parfois sur la côte nord-ouest de la mer Noire.
Dans l'Arctique, il existe six gradations de glace annuelle et de glace pérenne, d'épaisseur et de durée différentes. La glace annuelle est dite mince avec une épaisseur de 30 à 70 cm, l'épaisseur moyenne - de 70 à 120 cm et une épaisseur supérieure à 120 cm. La glace à deux ans a une épaisseur de 180-280 cm, et de trois à quatre ans - 240-280 cm. L'épaisseur de la glace vivace atteint 280 -360 cm Au cours de la période de développement maximal de la couverture de glace dans l'océan Arctique, les glaces pérennes occupent 28% de la superficie totale, les deux ans - 25%, un an et les jeunes - 47%.
Dans l'hémisphère sud, la couverture de glace se développe d'avril à septembre de manière concentrique autour de l'Antarctique. Il n’ya pratiquement pas de glace pérenne et la bisannuelle occupe moins de 25% de la surface de formation maximale de la glace.
La glace de mer se forme sous l’effet combiné du transfert de chaleur de la surface de l’eau vers l’atmosphère, de la surfusion d’eau et de la présence de noyaux de condensation. Toutes les propriétés physico-chimiques de la glace de mer dépendent de la salinité de l’eau à partir de laquelle elle a été formée. Comme le point de congélation de l'eau de mer est variable et diminue avec l'augmentation de la salinité de l'eau, la formation de glace de mer se produit plus lentement que la glace fraîche.
L'eau naturelle n'est jamais chimiquement pure. Même l’humidité atmosphérique contient diverses impuretés (gaz dissous, poussières, micro-organismes, etc.), qu’elle emprisonne dans l’air. La composition chimique de l'hydrosphère dans son ensemble est estimée par la composition de la mer et des eaux océaniques.
La teneur en composés chimiques dissous dans l'eau de mer est déterminée soit en fraction de masse, soit en ppm, et est appelée salinité. La salinité moyenne de l'eau de mer est de 34,5%. Cela signifie qu'un litre d'eau contient 34,5 g de sel (ppm, 0,1% et est noté). 0,48.10 23 g de sels sont dissous dans de l'eau.
Malgré un certain nombre de processus physicochimiques, biologiques et géologiques se déroulant dans l'eau de mer, sa composition en sels est presque constante (c'est la constante de la planète Terre). Cela s'applique en particulier aux zones éloignées du littoral. Seule la concentration en solutés change, dont la masse principale est le sel de table (NaCl).
Les éléments chimiques de l’eau de mer se trouvent dans divers composés, dont les principaux sont indiqués dans le tableau.
Tableau - Principaux composants de l'eau de mer
La salinité la plus faible (presque zéro) est observée près des embouchures des rivières. Dans les régions polaires, en raison de la fonte des glaces, la salinité de l’eau de mer diminue à 33 et même à 31.
La salinité de l'eau dans les mers est beaucoup plus variable, en particulier si la connexion avec l'océan est faible ou complètement perdue. La salinité dans ces mers peut varier considérablement en fonction de l'intensité de l'évaporation déterminée par le climat, le ruissellement d'eau douce du continent et d'autres conditions.
Un exemple de mer avec une salinité élevée est la mer Rouge, dans laquelle aucune rivière ne coule des terres environnantes, où l'évaporation est importante. Au sud, la salinité de la mer reste proche de celle des parties adjacentes de l’océan Indien et elle est de 39%, mais au nord, dans les baies de Suez et d’Aqaba, elle atteint 41, et en hiver elle atteint même 52. Les eaux de fond de la partie centrale de la mer Rouge ont une salinité exceptionnellement élevée. Ici, à 2 000 mètres de profondeur, une expédition soviétique a fixé la salinité à 280,7 sur le navire de recherche Akademik S. Vavilov.
Au contraire, la mer Noire, située dans un climat plus froid, où l'évaporation est moins intense, et acceptant les eaux douces d'artères fluviales aussi puissantes que le Danube, le Dniestr, le Dniepr, le Don et le Kouban, a une salinité de 18 seulement - dans la partie active, 1 –9 - au large de la côte. Dans la mer d'Azov, la salinité est de 11–13. La mer Baltique a une salinité encore plus basse, dont le dessalement est affecté par les mêmes raisons. Sa salinité à l'ouest est de 7 et dans le golfe de Botnie et le golfe de Finlande, elle tombe à 2–5. À l'extrémité orientale du golfe de Finlande, près de Saint-Pétersbourg, dans la baie de Neva ou dans la flaque de marquise, il tombe même à 1.
Dans certains bassins fermés, la salinité de leurs différentes parties change encore plus rapidement. Un exemple classique est la mer Caspienne, qui a maintenant complètement perdu contact avec l'océan et s'est transformée en un lac. Près de l'embouchure de grands fleuves (la Volga, l'Oural, le Terek, le Kura), l'eau de la Caspienne est fortement dessalée (7,5). Dans la zone nord-est, l’eau est tellement fraîche sous l’effet de la montée subite ici par les vents du sud-ouest de l’eau du r. L'Oural, que les habitants l'utilisent pour des besoins économiques. Et dans le golfe de Kara-Bogaz-Gol, situé dans un climat très aride et presque totalement dépourvu d’afflux d’eau douce en provenance de la terre, la salinité atteint 186, la valeur à laquelle certains sels solubles (mirabilite) commencent à tomber de l’eau.
Au cours des dernières décennies, la profondeur de la mer d'Aral a diminué et la salinité de l'eau a augmenté en raison de l'afflux d'eau de rivière. Même dans sa partie occidentale la plus profonde, la salinité atteint environ 60%, et dans sa partie orientale, une partie de la mer encore moins évaporée (avant 10h-12h).
La salinité de l'eau de mer varie dans le temps et dans l'espace. Cela est dû au manque de constance du rapport entre l'évaporation de la surface de l'eau (E) et le facteur de dessalement (précipitation P, débit de la rivière Q, fonte des glaces, etc.). Pendant les périodes et les zones caractérisées par une forte prédominance de E sur (P + Q), la concentration en sel augmente. Ainsi, dans les zones tropicales et subtropicales, le rapport E> (P + Q) est préservé. Par conséquent, entre les 15e et 25e latitude de chaque hémisphère, la salinité la plus élevée de la partie ouverte de l'océan mondial est enregistrée, soit 37,5 et un peu plus. À l'équateur, les précipitations abondantes dépassent de manière significative l'évaporation P >> E. Par conséquent, la salinité de l'eau à la surface est le plus souvent inférieure à la moyenne (34,0–34,7). Sous les latitudes tempérées et élevées, l'inégalité E est généralement observée.
http://studopedia.su/8_17689_himicheskiy-sostav-morskoy-vodi.htmlLa teneur totale en eau: la norme en pourcentage
L'eau est l'environnement le plus important dans lequel se déroulent des processus vitaux. Il est inclus dans la structure de tous les organes, tissus et cellules, il est donc impossible d'imaginer une personne.
L'importance de l'eau pour le corps
C'est essentiel car il est responsable de nombreux processus internes, nous permettant de rester en bonne santé. Alors, de l'eau:
- maintient l'humidité naturelle des muqueuses et de la peau;
- renforce les muscles et absorbe les mouvements des articulations;
- élimine les produits métaboliques des cellules;
- élimine les toxines et autres substances dangereuses;
- fournit des hormones, des enzymes, de l'oxygène et des nutriments à toutes les parties de notre corps;
- élimine les déchets;
- régule la température et ainsi de suite.
Par conséquent, le maintien d'un niveau équilibré de liquide dans le corps suggère que tout fonctionne normalement, que tout se situe dans la plage normale et que le risque de problèmes est minimisé.
Fluctuations naturelles du bilan hydrique
Le niveau d'humidité dans le corps de chaque personne n'est pas statique: il change tout au long de la journée et du mois. De plus, il est influencé par tous les processus physiologiques. En conséquence, toute modification significative de la teneur en eau est reflétée dans les indicateurs de composition corporelle. Par exemple, après un long sommeil, le corps est plus susceptible de perdre du liquide.
De plus, il existe des différences dans la distribution de l'humidité en fonction de l'heure. Ainsi, au cours de la journée, une personne est plus active et perd donc beaucoup de liquide avec la transpiration. En petites quantités, il s’affiche avec:
La nutrition, les médicaments, les maladies, le niveau d'activité physique, la zone de résidence climatique, le degré d'adaptation aux conditions climatiques sèches et la consommation d'alcool sont d'autres facteurs qui influent sur le degré de rétention d'eau dans l'organisme. Les balances d'analyse de la composition corporelle, ainsi que les balances médicales professionnelles, présentées dans les sections correspondantes de notre site Web, aident à suivre tout cela.
Et il existe un autre facteur important qui nécessite une surveillance constante afin de maintenir idéalement un équilibre proportionnel. Ainsi, le niveau de liquide dans le corps diminue simultanément avec une augmentation du tissu adipeux. Cela signifie que chez une personne avec un excès de graisse, la quantité d'humidité dans le corps est inférieure à la moyenne. Alors qu'avec la perte de tissu adipeux, la quantité d'eau commence à récupérer.
http://au-med.ru/obschee-soderzhanie-vodyi-norma-v-protsentnom-sootnosheniiEau de mer
Avant de parler de l’eau de mer, rappelons-nous un peu de ce que nous savons généralement sur l’eau. À l’école, nous savons que plus des deux tiers de la surface de la Terre sont recouverts d’eau. Dans la majeure partie de cette eau est salée. Cependant, il faut dire qu’il n’ya pas d’eau distillée complètement fraîche dans la nature, elle ne peut être obtenue que de manière artificielle. Les eaux naturelles contiennent une ou plusieurs quantités de sels. Par exemple, l'eau de pluie contient 1 gramme de sel pour 30 kilogrammes d'eau. Bien sûr, nous appelons cette eau douce.
Les gens ont longtemps eu un culte de l'eau. Leur fantaisie installa de nombreux dieux dans la mer, dont le plus puissant était Neptune chez les Romains, Poséidon chez les Grecs. La rivière et l'eau de pluie ont été gouvernés par d'autres dieux. Il est intéressant de noter qu’il ya cent ans, des paysans de la Sicile, après de nombreux appels infructueux à Saint André, patron de l’eau, demandant de faire pleuvoir, ont finalement perdu patience et ont décidé de suspendre une statue du méchant patron, déclarant sous peu: «Pluie ou corde».
Trois pour cent seulement de l'eau mondiale est d'eau douce, ou ce que nous appelons de l'eau douce. Et ils sont répartis sur le sol de manière extrêmement inégale. Pour économiser de l'eau, ils ont recours à différentes méthodes: ils pompent de l'argile dans le sol pour réduire la filtration dans le sol, recouvrent la surface des masses d'eau avec des films synthétiques spéciaux, etc. Par exemple, la steppe anhydre de Crimée est entourée par la mer. Et sur la côte sud de la Crimée, il n'y a pas assez d'eau. Certes, le système de mesures hydrotechniques, dont la construction est en cours, permettra de combler en grande partie cette lacune dans la nature, mais il serait également judicieux d'utiliser de l'eau de mer dessalée ici aussi.
Les installations de dessalement d’eau de mer fonctionnent avec succès dans diverses régions de l’Union soviétique et à l’étranger. Dans la ville de Shevchenko, au bord de la mer Caspienne, par exemple, une telle installation fournit 450 litres d’eau douce par jour et par personne. Ils dessalent l'eau ici principalement par évaporation, mais d'autres méthodes sont utilisées, par exemple chimique (absorption de sels par des résines échangeuses d'ions) et électrochimique (collecte des ions de sels par des électrodes). Il y a une question sur le dessalement de l'eau et dans certaines régions de l'extrême est. Là aussi, cela sera bénéfique car le sel résultant peut être utilisé pour saler le poisson. Maintenant, le sel en Extrême-Orient doit être transporté par train sur des milliers de kilomètres. Il est judicieux de faire appel à l’expérience d’experts japonais qui ont construit une usine de traitement intégré de l’eau de mer. Lors de la transformation de 4 000 tonnes d’eau de mer, cette usine produit 3 000 tonnes d’eau douce, 110 tonnes de sel et de sels glauber, 16 tonnes de magnésium, 17 tonnes de chlore et d’autres substances. Bien entendu, un traitement aussi complexe de l'eau de mer sera bénéfique non seulement pour l'Extrême-Orient, mais également pour les autres côtes qui ont besoin d'eau douce.
Notons un certain nombre de caractéristiques communes de l’eau avant de passer à l’histoire des eaux de la mer Noire. On sait par exemple que l'eau a une capacité calorifique élevée. Lorsqu'il est chauffé, il absorbe une grande quantité de chaleur et lorsqu'il se refroidit, il le rayonne. Par conséquent, les zones côtières sont généralement plus chaudes que les zones situées à la même latitude géographique, mais éloignées de la mer. Si, sur la côte de la mer, il y a encore de hautes montagnes qui ne permettent pas à la chaleur de se propager loin, le climat des zones côtières sera encore plus chaud. De telles conditions existent sur la mer Noire dans les régions subtropicales soviétiques. Ce sont les régions subtropicales les plus septentrionales du globe. Sochi, par exemple, est située à la latitude de Vladivostok et de New York, où le climat est connu pour être plus rigoureux qu’à Sochi.
Une autre propriété de l'eau - son évaporation nécessite une grande quantité de chaleur. Quel rôle joue cette propriété? Si, pendant l'évaporation, peu de chaleur était nécessaire, de nombreux cours d'eau et lacs s'assécheraient jusqu'au fond en été.
On dit souvent que l'eau est le vecteur de la vie, l'océan est le berceau de la vie. En effet, les premiers organismes provenaient de l'eau et beaucoup vivent encore dans ce milieu nutritif. En se déplaçant d'un endroit à un autre et de haut en bas, l'eau transporte la matière organique et l'oxygène pour nourrir les animaux et les plantes. Lorsque de tels mouvements sont affaiblis, par exemple dans les profondeurs de la mer Noire, la vie disparaît.
La mer Noire est notre mer la plus chaude. La température de l'eau à sa surface pendant six mois est supérieure à 16 degrés et en été à plus de 25 degrés. En hiver, la surface de la partie principale de la mer est refroidie à 6-8 degrés. En règle générale, les baies de sa partie nord-ouest gèlent, les vents brisent à plusieurs reprises la glace, formant des buttes atteignant 3 mètres de hauteur. Certaines années, dans la région d’Odessa, les brise-glace servent à amener des navires à la mer.
De fortes fluctuations de température se produisent lorsque la vague de vent augmente. L'eau sgon conduit à son refroidissement, à sa propagation - à la diffusion de la chaleur dans les profondeurs. En Crimée, la température de l’eau s’est abaissée de 12 degrés (de 23 à 11) une fois avec le vent pendant plusieurs heures.
La température de l’eau depuis la profondeur de la mer est extrêmement constante: à partir de 200 mètres jusqu’au fond, la température en été et en hiver est de 8 à 9 degrés Celsius.
Quelle est la différence entre l'eau de mer et l'eau de rivière? Tout le monde dira: le fait que l'eau de mer soit salée. La salinité est déterminée par le nombre de grammes de sel par kilogramme d'eau de mer. Il est intéressant de comparer la salinité de l'eau de différentes mers et de l'océan mondial.
Le nombre de grammes de sel par 1 kilogramme d'eau de mer:
Le tableau ci-dessous montre que la salinité de la mer Noire est deux fois inférieure à celle des eaux océaniques, mais deux fois supérieure à celle de la mer d'Azov et une fois et demie de la mer Caspienne. Beaucoup considèrent la mer Caspienne très salée. Une telle représentation est fausse, seules la baie de Kara-Bogaz-Gol et un certain nombre de baies plus petites sont fortement salées. A propos, la mer la plus salée du monde, la Mer Morte, située en Palestine, contient jusqu'à 300 grammes de sels par 1 kilogramme d'eau de mer.
Seul le Jourdain se jette dans cette mer et aucun fleuve n'en sort.
L'eau dans cette mer est si dense que vous ne pouvez pas vous noyer. Vous pouvez non seulement mentir, mais aussi vous asseoir à la surface de l'eau. On dit que l'empereur romain Titus ordonna que des esclaves indisciplinés soient forgés et jetés à la mer Morte. Quelle a été sa surprise quand il a vu qu'ils ne coulaient pas.
La mer Morte est appelée sur une autre base. Le fait est que dans l’eau d’une telle salinité, il n’ya pas de vie. Dans les profondeurs de la mer Noire également, il n'y a pas de vie, bien que la salinité y soit faible. Nous en reparlerons plus tard, mais nous allons maintenant nous attarder sur une autre propriété importante, l’eau de mer.
Avec un changement de salinité, les propriétés et le goût de l'eau changent, mais il y a quelque chose en commun qui unit à la fois la mer Noire dessalée et la mer rouge maltée et l'océan mondial. Le fait est que, malgré la différence de salinité, la composition des sels dissous dans l'eau de mer est exceptionnellement constante. Pourquoi La composition des sels dans la mer est régulée par les animaux et les plantes. Même un petit poisson de 100 grammes laisse passer de 20 à 30 centimètres cubes d’eau par minute. Et combien d'eau les immenses habitants de l'océan laissent entrer!
On sait que lorsque l'océan primaire s'est formé et qu'il n'y avait pas encore d'organismes animaux, la composition en sels de cet océan était différente. Maintenant, dans l'eau de mer, les principaux sels sont contenus dans les quantités suivantes (pourcentage):
Dans certaines mers, on n’observe que de petites variations dans la composition du sel, ne dépassant pas un pour cent. Ainsi, dans la mer Noire par rapport à l'océan mondial, il contient légèrement plus de carbonate de calcium et de chlorure de potassium, mais moins de sulfate de calcium.
Un léger changement dans la composition du sel amène quelque peu l'eau de la mer Noire au fleuve (pas en salinité, mais en composition en sels).
Il est intéressant de comparer la composition des sels (en pourcentage) des eaux de mer et des rivières.
Ainsi, les chlorures prédominent dans l'eau de mer et les carbonates dans l'eau des rivières. De plus, il y a beaucoup moins de composés organiques dans l'eau de mer que dans l'eau de rivière, car ces composés sont absorbés par de nombreux habitants de la mer.
Le goût salé donne de l'eau de chlorure de sodium (sel) et le goût amer - chlorure de magnésium et sulfate de magnésium (ou sel britannique). Actuellement, il est composé de 60 éléments différents, mais il est supposé qu'il contient tous les éléments existant sur Terre, seuls certains d'entre eux n'ont pas encore été découverts.
Sous forme de particules chargées - les ions de l'eau de mer contiennent du fer, du cuivre, de l'étain, du zinc et du plomb. Il existe de l'or, de l'argent, du radium, du radon, du brome et de l'iode, mais beaucoup d'entre eux sont disponibles en très petites quantités. Par exemple, une tonne d'eau de mer représente 1 milligramme d'argent et l'or encore moins. Malgré ce contenu apparemment insignifiant, s'il avait été possible d'extraire tout l'or des eaux de toutes les mers et de tous les océans du globe, chaque habitant de la terre aurait eu un demi-million de roubles en or!
L’or est obtenu à partir d’eau de mer à l’aide d’échangeurs d’ions - des résines échangeuses d’ions, capables de fixer les ions de substances dissoutes dans l’eau. Malheureusement, l'or extrait de cette manière est toujours très coûteux; le coût de l'énergie dépensée pour sa production est cinq fois plus élevé que le coût de l'or extrait.
L'eau de mer est un composé chimique complexe. Il s'est formé sur des millions d'années.
L'eau de mer a un certain nombre de propriétés curatives. Effet extrêmement bénéfique sur le corps humain. Quand on se baigne, on se sent bien, surtout quand il fait chaud. L'eau réduit le poids d'une personne (vous vous rappelez la loi d'Archimède?). Les personnes les plus pleines se sentent en mer libres et faciles. Étant en mer, nous faisons toujours quelques mouvements, ce qui entraîne une augmentation de la respiration, du métabolisme, une amélioration de l'appétit et de la digestion. Ne soyez pas surpris si vous bronzez pendant que vous vous baignez, même si vous ne vous étendez pas du tout sur la plage: c'est parce que la couche superficielle de la mer transmet parfaitement les rayons ultraviolets qui provoquent le bronzage du corps. L'air marin saturé d'oxygène, de sels de chlorure de sodium, de calcium, de magnésium, d'iode, de brome, les plus petites fractions de substances radioactives est extrêmement utile pour l'homme. La médecine pratique actuellement même un moyen spécial de traiter certaines maladies du tractus pulmonaire: les patients sont placés dans des fontaines spéciales qui vaporisent de l'humidité autour d'eux. Cette méthode s'appelle l'hydroaéronisation. La mer est un hydroaéroniseur naturel. Les patients souffrant d’hypertension et d’asthme bronchique se sentent soulagés par la mer, car il y a beaucoup d’ions d’ozone et d’oxygène près de la mer. La présence d'ozone s'explique par le fait qu'il n'y a pas de microbes dans l'air marin, l'ozone les tue.
Effets bénéfiques de la mer sur le système nerveux humain. Les éclaboussures apaisantes des vagues et le bruissement des cailloux, la fraîcheur de l'eau lors de la baignade ont un effet apaisant. Même la couleur de la mer et la végétation côtière affectent notre bien-être.
Cependant, avec l'utilisation excessive de ces puissants agents, la mer et le soleil peuvent se transformer en ennemis de vos amis. Vous ne pouvez pas nager avant les frissons ou "peau d'oie". Les personnes qui souffrent d'essoufflement ne peuvent pas nager rapidement. Et, bien sûr, seul le mal peut amener un homme à passer de nombreuses heures sur la plage à la recherche d'une peau bronzée.
Les propriétés curatives de l'eau de mer ont longtemps été utilisées par l'homme. Beaucoup de gens savent comment l'eau de mer agit de manière bénéfique lors d'un gargarisme en cas de rhume. Les petites plaies sont rapidement entraînées dans l'eau (bien sûr, il ne faut pas entrer dans l'eau avec une grande plaie saignante pour éviter l'infection)
Actuellement, l'eau de mer est l'un des composants de la fabrication de nombreux médicaments, par exemple pour le traitement de certaines maladies des yeux et des oreilles. Les médecins injectent parfois de l’eau de mer (un peu diluée et, bien sûr, désinfectée) dans le muscle humain, sous forme de sérum physiologique pour maintenir l’activité vitale du corps.
Dans son régime hydrologique, la mer Noire est très différente des autres mers. Il est fortement dessalé et, par conséquent, une couche superficielle plus légère (il fait chaud en été) repose sur une couche inférieure plus dense et salée. La présence de deux couches est constamment soutenue par l'élimination des eaux douces des fleuves et des eaux dessalées de la mer d'Azov, ainsi que des eaux profondes (denses) de la mer de Marmara. L'échange d'eau entre ces couches est très faible. A quoi sert cet échange d'eau? Tout d'abord, et principalement pour la distribution de l'oxygène en profondeur, pour ce qu'on appelle l'aération des profondeurs. L'oxygène se forme dans les couches superficielles de la mer. Il se propage par échange d'eau vertical. Là où il n'y a pas de mouvement vertical de l'eau, il n'y a pas d'oxygène dans les couches profondes. Nous assistons à un tel cas en mer Noire.
Une surchauffe estivale considérable de la masse d'eau contribue à l'accumulation de chaleur pour l'hiver. La grande réserve de chaleur de la mer, ainsi que tout phénomène, devrait être considéré de manière multilatérale. Il est positif que la mer ne gèle pas dans sa partie principale et qu’elle réchauffe la côte en hiver (facteur de formation du climat). La conséquence négative est que les eaux de surface fortement chauffées ne peuvent pas beaucoup refroidir pendant la courte période hivernale de la mer Noire. Un faible refroidissement hivernal à la condition d'une salinité relativement faible entraîne une très faible augmentation de la densité et, par conséquent, une légère baisse des eaux de surface (pas plus de 200 mètres). Dans les couches inférieures, l'eau stagne, l'oxygène n'y pénètre pas (surface de la mer, donc pas de vie non plus.
Certes, on ne peut pas dire que dans la mer Noire, il n’ya absolument aucun échange d’eau de surface avec d’eau profonde. L'hypothèse d'un tel échange d'eau a été avancée par le Professeur V. A. Vodyanitsky et confirmée par d'autres scientifiques. Une preuve indirecte de la présence d'échanges verticaux d'eau est le fait qu'avec le temps, les couches superficielles de la mer ne se dessalent pas et que les couches profondes ne salent pas. Les scientifiques soviétiques ont également trouvé des preuves directes d'échanges d'eau entre les couches. Ce sont les courants profonds transversaux qui excitent des couches allant jusqu'à 1000 mètres de profondeur, ainsi que le mélange thermique résultant de l'effet de la chaleur de la croûte terrestre et de la putréfaction au fond. Certes, les mouvements verticaux dans la mer Noire sont très faibles. On estime qu’une particule d’eau met entre 80 et 430 ans pour se rendre de ses plus grandes profondeurs à la surface. Bien que cette période ne soit pas petite, mais le fait même de la présence de mouvement vertical est important ici. Par conséquent, les scientifiques soviétiques ne pouvaient bien entendu pas accepter la proposition d'un certain nombre de scientifiques étrangers de rejeter les résidus de production nucléaire dans la mer Noire.
Outre les sels, une quantité importante de gaz est dissoute dans l'eau de mer: oxygène, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène, azote, etc. Plus la température et la salinité de l'eau sont basses, plus les gaz dissous sont nombreux.
Sur le rôle de l'oxygène dissous dans l'eau de mer, nous avons déjà parlé. En général, les couches superficielles de la mer contiennent 5 à 10 centimètres cubes d'oxygène par litre d'eau.
La source d’hydrogène sulfuré est la décomposition des résidus d’organismes aquatiques. Un chimiste russe de renom, N. D. Zelinsky, a été créé il y a un demi-siècle. L'hydrogène sulfuré de la mer Noire a une origine biochimique. Le scientifique a montré que des bactéries spéciales vivant dans un environnement sans oxygène et vivant en grand nombre dans les profondeurs de la mer décomposent les cadavres d'animaux et de plantes en un certain nombre de composés chimiques plus simples qui interagissent avec les sels de l'eau de mer. À la suite de cette réaction, de l'hydrogène sulfuré libre est formé. En mer Noire, où les échanges d’eau ont lieu à une profondeur de 150 à 200 mètres et où le corps est recouvert d’organismes végétaux et animaux, la teneur en sulfure d’hydrogène atteint 7,5 centimètres cubes par litre d’eau et la quantité totale de sulfure d’hydrogène dans la mer Noire est de plusieurs milliards. tonnes. Au cours des 1-2 000 dernières années, ce nombre est resté à peu près constant. Bien que la formation de sulfure d’hydrogène se produise tout au long de la vie dans les profondeurs de la mer, il s’agit en même temps du processus d’oxydation par les bactéries du sulfure d’hydrogène qui vivent au fond et dans les profondeurs de la mer Noire. Les bactéries sont appelées grands travailleurs. Leur travail séculaire peut créer des îles entières, par exemple, les Bahamas sont composées de carbonate de calcium précipité par des bactéries. Il y a des bactéries qui mangent de l'huile. Le pétrole aurait recouvert toutes les mers et tous les océans d'un film pendant longtemps, sinon pour ces bactéries. En mer Noire, les bactéries de fer, au sens figuré, ont créé la péninsule de Kertch. Pendant des milliers d'années, les rivières transportaient du fer ferreux et des bactéries qui en transformaient l'oxyde de fer, un minerai d'une épaisseur de 20 mètres sur la péninsule de Kertch. Il y a même des bactéries qui mangent l'asphalte. Ce ne sont pas les ouvriers, mais les destroyers.
Les bactéries soufrées, comme dans la mer Noire, oxydaient le sulfure d’hydrogène dans les anciens lacs et marécages, le transformant en soufre pur. Par la suite, sur les endroits de ces lacs et de gisements de soufre formés. Maintenant, le besoin de soufre augmente. La chimie en développement nécessite de plus en plus de soufre pour la fabrication de plastiques, de peintures, de verre, d’engrais. Avec le temps, les réserves de soufre pourraient s'épuiser et les scientifiques travaillent déjà sur la colonisation des marais modernes avec de telles bactéries, de sorte que des réserves de soufre se formeront ici à l'avenir. Une méthode d'utilisation de l'hydrogène sulfuré de la mer Noire sera également mise au point. En outre, les conditions existant au fond de la mer Noire sont très similaires à celles des réservoirs antiques, où du pétrole se formait lors de la décomposition de résidus animaux sans oxygène. Par conséquent, si du pétrole se forme actuellement au fond de la mer Noire, il sera possible de l'utiliser à l'avenir.
Le sulfure d’hydrogène dans la mer Noire n’est pas la seule exception au monde. Le sulfure d’hydrogène se trouve en quantités importantes dans certains fjords norvégiens, dans les eaux profondes de la mer Caspienne et dans d’autres zones où l’échange vertical d’eau est difficile. Dans d'autres mers, pour une raison ou une autre, le mélange des eaux se produit beaucoup plus profondément, souvent jusqu'au fond. Ces raisons peuvent être soit le refroidissement de l'eau en automne-hiver, soit la formation de glace, soit l'évaporation estivale dans les eaux salées. Lorsqu'il n'y a pas de grands mouvements verticaux d'eau, celle-ci stagne et la décomposition des résidus organiques entraîne la formation de sulfure d'hydrogène.
La profondeur de la couche de sulfure d'hydrogène dans la mer Noire n'est pas la même partout. Au large des côtes de Crimée, la limite supérieure de cette couche se situe à 150 mètres de profondeur, à 200 mètres de la côte du Caucase et à 80-100 mètres dans la partie centrale de la mer. La surface de la couche de sulfure d'hydrogène dans la mer s'élève au centre sous la forme d'un dôme et descend le long de la côte. Cette position de la surface de la couche de sulfure d'hydrogène est une conséquence d'un plus grand mélange d'eau dans la partie côtière.
Les vacanciers à Sotchi ont souvent entendu la question: les eaux de Matsesta sont-elles associées au sulfure d'hydrogène de la mer Noire? Malheureusement, à l'heure actuelle, ce n'est pas encore clair. Les chercheurs sont favorables à une réponse à la fois positive et négative à cette question. Il existe plusieurs hypothèses sur l'origine des eaux de Matsesta: certains scientifiques supposent que les eaux des couches profondes de la mer Noire passent par des fissures sous les montagnes du Caucase et qu'au contact des roches, la composition des eaux change quelque peu; d'autres pensent que les eaux de Matsesta s'écoulent dans les puits depuis les entrailles de la terre et ne sont pas connectées aux eaux de la mer Noire; la troisième explique l'origine des sources de Matsesta par la pénétration d'eau de pluie ordinaire à travers des fissures qui, lors de leur déplacement dans les roches, étaient saturées de sels et de gaz; Enfin, les quatrièmes pensent que les eaux de Matsesta sont d'anciennes eaux de mer enfouies dans les entrailles de la Terre.
Il a été établi que l'âge des eaux de la mer Noire est d'environ 8 000 ans et que celui de Matsesta est beaucoup plus long: de 10 à 30 millions d'années.
En plus du sulfure d'hydrogène, le dioxyde de carbone est contenu dans l'eau de mer; qui y pénètre de l'air et des organismes respirants. Le dioxyde de carbone est consommé par les plantes lors de la photosynthèse.
Contenu dans l’eau de mer et l’azote, c’est un gaz inerte, il reste à l’état libre, sans réagir avec les autres substances.
http://www.anapacity.com/chernoe-more/morskaja-voda.htmlComposition et densité de l'eau
En poids, l’eau contient 11,19% d’hydrogène et 88,81% d’oxygène. L'eau lourde contient 20% d'hydrogène.
On peut considérer Robert Boyle, le père de la chimie océanographique, qui a prouvé dans les années 1670 que l'eau douce entrant dans la mer contenait de petites quantités de sel, qui sont ensuite concentrées. Il tenta pour la première fois de quantifier la salinité en évaporant l'eau de mer et en pesant le résidu sec. Cependant, il a commis une erreur puisqu'il n'a pas tenu compte du fait que certains composants du sel sont des substances volatiles. Il a proposé de déterminer la salinité par calcul en utilisant la densité de l'eau.
A. Lavoisier a réalisé la première analyse chimique de l'eau de mer.
Toute eau naturelle contient des substances qui y sont dissoutes et dont la quantité est nettement supérieure dans les eaux des mers et des océans par rapport à l’eau douce des rivières et des lacs. L'eau douce ne représente que 2,5% et 97,5% sont des eaux salines de l'océan mondial. L'eau de mer est une solution alcaline faible. Il contient 73 éléments chimiques.
La composition chimique de l'eau de mer est divisée en 5 groupes:
1) ions basiques Et (ions chlorure, sodium, sulfate, magnésium, calcium, potassium, bicarbonate, bromure, baryte, strontium, fluorure), qui constituent 99,98% de la masse de tous les sels dissous;
2) les éléments biogènes (C, H, N, P, Si, Fe, Mn) qui composent les organismes;
3) gaz dissous dans l'eau (O2, N2, CO2, H2S, ECH, Ar et autres gaz inertes), avec le rapport O2: N2 = 1: 2 (tel qu'établi par A. Lavoisier en 1783), et non 1: 4, comme dans les airs;
4) un groupe d'oligo-éléments ayant une concentration inférieure à 1,10-6;
5) matière organique.
La majeure partie des sels de l'eau de mer repose sur les chlorures et non sur les carbonates, ce qui les distingue de l'eau de rivière, dominée par les sels de carbonate.
En moyenne, l’eau de mer contient 35 g de sels minéraux par litre, c’est-à-dire la salinité en masse est de 35% ou 3,5%. La salinité du sang humain (environ 1%) est 3,5 fois inférieure à la salinité de l'océan et est proche de la salinité de l'eau dans la partie centrale de la mer Baltique. La quantité de chlorure de sodium dans les couches supérieures de la mer Noire est de 20 g dans 1 l d'eau et, dans la partie centrale de la mer Baltique (8,5 g / l), elle est identique à celle d'une solution saline physiologique à 0,85% pour injection intraveineuse. La teneur en éléments chimiques dissous dans l'eau de mer et dans le sang humain présente un intérêt particulier (tableau 1).
Tableau 1. Teneur relative en éléments chimiques dissous dans l'eau de mer et dans le sang humain (d'après Dierpholz, 1971)
Puisqu'il est difficile de mesurer directement la salinité de l'eau de mer par des méthodes chimiques, déterminez la chlorinité de l'eau de mer (la masse totale d'ions de chlore dans 1 kg d'eau), après quoi la salinité est déterminée par les dépendances:
http://www.vodo-laz.ru/vod2/index-sostav_vody_i_plotnost.htmComposition chimique de l'eau
Photo: Zyuzin Andrei (Petrov)
La composition chimique de l'eau est la combinaison de substances présentes dans l'eau dans différents états chimiques et physiques.
Formule chimique bien connue de l'eau - H2O. Cependant, jusqu'à la fin du XVIIIème siècle. on croyait que l'eau était une substance indivisible. En 1781, le scientifique anglais Henry Cavendish prouva que l'eau était constituée de deux éléments, que le scientifique français Antoine Lavoisier appela plus tard oxygène et hydrogène. D'autres études ont montré que la substance "eau" avait une structure unique et des propriétés également uniques. Premièrement, il consiste en la combinaison de deux gaz, et aucun autre gaz, se mélangeant l'un avec l'autre, ne forme un liquide. Deuxièmement, la densité maximale de l'eau est de 4 ° C, ce qui la protège de la glace et la protège du gel. Troisièmement, l'eau modifie la chaleur spécifique dans la plage allant du point de fusion (0 ° C) au point d'ébullition (100 ° C). La plus petite capacité calorifique spécifique se situe dans l'intervalle 30–40 ° C. Cette dernière circonstance a largement déterminé les voies d'évolution: cet intervalle est la température corporelle des animaux à sang chaud.
La plupart des propriétés inhabituelles de l'eau sont déterminées par la structure de sa molécule, par la nature physique de ses atomes constitutifs et par la composition des molécules elles-mêmes. La molécule d'eau ressemble à un triangle isocèle, à la base duquel se trouvent les noyaux de l'atome d'hydrogène et au sommet, le noyau de l'atome d'oxygène. Par conséquent, la molécule d’eau est caractérisée par une polarité importante: les charges positives et négatives qu’elle contient sont espacées. En conséquence, les molécules d’eau peuvent s'associer, c’est-à-dire former des groupes appelés grappes.
Les atomes d'hydrogène et d'oxygène ont plusieurs isotopes naturels. Par exemple, l'hydrogène en contient trois: l'hydrogène ordinaire (protium), l'hydrogène lourd (deutérium) et l'hydrogène radioactif très lourd (tritium).
Dans la nature, l'eau est la plus courante et consiste en les isotopes habituels de l'oxygène et de l'hydrogène (99,73%). L’eau lourde (oxyde de deutérium) a l’air ordinaire. L'eau lourde est utilisée dans les réacteurs nucléaires pour ralentir les neutrons. L'eau super lourde est utilisée dans les réactions thermonucléaires.
L’une des propriétés chimiques les plus importantes de l’eau est sa capacité à dissoudre les substances solides et à les évacuer; par conséquent, presque tous les éléments chimiques connus de la science se trouvent dans des masses d’eau, de surface ou souterraines. Le mécanisme de dissolution de nombreux sels cristallins est la dissociation hydrolytique, lorsque la molécule de sel se désintègre en ions avec une charge positive et négative, respectivement en cations et en anions. Étant donné que l’eau est un dipôle, les ions entourent les molécules d’eau et forment une coquille dite d’hydratation. Les forces d'interaction des ions avec les molécules d'eau sont assez grandes. C'est pourquoi l'eau fait partie de nombreux minéraux.
Le processus inverse de la dissolution est la précipitation (sédimentation), c'est-à-dire perte de substances de la solution aqueuse. Grâce à ce processus, des dépôts de sels de sodium, de potassium, de magnésium et de nombreux autres ont été formés. Des difficultés se posent lors de l'utilisation d'eau à forte teneur en sels dissous à des fins économiques. Ainsi, la teneur élevée en sels de magnésium et de calcium, appelés sels de dureté, conduit à la formation de tartre, altère la qualité de l'eau de boisson et ne permet pas l'utilisation de cette eau dans un certain nombre d'industries.
Au cours de la circulation naturelle, l’eau, entrant en contact avec diverses substances, devient une solution d’une composition différente, souvent très complexe. La plus faible concentration de solutés (plusieurs dizaines de milligrammes par litre) est observée dans les précipitations, les glaciers et les champs de neige, car l'eau évapore la plupart des substances qui y sont dissoutes lors de l'évaporation. Cependant, si elle tombe sous forme de pluie ou de neige, l'eau absorbe les aérosols et la poussière contenus dans l'atmosphère. Par conséquent, là où l'atmosphère est fortement polluée, les précipitations deviennent une source de pollution pour les masses d'eau. L'indicateur quantitatif de la teneur en substances dissoutes dans l'eau s'appelle minéralisation totale et est exprimé en mg / l ou g / l. La teneur en solutés de l'eau des mers et des océans est également exprimée en unités relatives, généralement en ppm (), c'est-à-dire en g / kg, et est appelée salinité (parfois minéralisation). Si un litre d'eau naturelle contient jusqu'à 1 g (1 000 mg) de solutés, il est considéré comme frais, de 1 à 25 g - saumâtre, de 25 à 50 g - salé (ou salinité de la mer) et supérieur à 50 g - fortement salé (ou de saumure). ). Si tous les sels étaient extraits de l'eau de mer, ils couvriraient la surface du globe avec une épaisseur de cent mètres.
La propriété la plus importante de l'eau naturelle est qu'il s'agit d'un "tampon" en termes d'acidité. La propriété tampon d’acidité est la capacité de l’eau à maintenir la teneur en ions hydrogène (H +) plus ou moins inchangée, c.-à-d. maintenir la valeur du pH lorsqu'une certaine quantité d'acide ou de base y pénètre, qui sont neutralisés par les ions dioxyde de carbone et bicarbonate dissous. La concentration d'eau naturelle dans les pluies acides est directement liée à la concentration d'ions d'hydrocarbures.
Dans les solutions aqueuses, la grande majorité des sels existe sous forme d'ions. Dans les eaux naturelles, trois anions dominent (le carbonate d'hydrogène HCO3 -, chlorure Cl - et sulfate SO4 2-) et quatre cations (calcium Ca 2+, magnésium Mg 2+, sodium Na + et potassium K +) - ils sont appelés les principaux ions. Les ions chlorure donnent à l'eau un goût salé, les ions sulfate, les ions calcium et magnésium - amers; les ions hydrocarbonés sont sans goût. Ils constituent plus de 90% de tous les solutés en eau douce. Dans certains cas, les principaux composants comprennent le potassium, le brome, le strontium, etc.
Sous l’influence des conditions climatiques et autres, la composition chimique des eaux naturelles change et acquiert des caractéristiques caractéristiques de divers types d’eaux naturelles (précipitations, rivières, lacs et eaux souterraines).
Les substances contenues dans les eaux naturelles et artificielles peuvent être divisées en classes. En composition: organique et minéral; selon la forme du lieu: dissous et en suspension; d'origine: naturelle et synthétique; sur les effets sur les organismes vivants: toxiques et non toxiques; par concentration: macronutriments - mésoéléments - micronutriments. Les gaz (oxygène, dioxyde de carbone, azote, sulfure d'hydrogène, méthane, etc.) peuvent être dissous dans l'eau.
La composition chimique de l'eau naturelle détermine la trajectoire de l'eau au cours de sa rotation et de son écoulement à la surface de la Terre. La quantité de substances dissoutes et en suspension dans l'eau dépend en premier lieu de la composition des roches avec lesquelles elle est entrée en contact, en second lieu des conditions climatiques du bassin, en troisième lieu du niveau de charge anthropique sur le bassin de la masse d'eau, en quatrième lieu, de organismes vivants habitant les plans d'eau.
Les eaux de la plupart des rivières propres appartiennent à la classe des hydrocarbonés, avec une prédominance d'ions calcium. Les rivières de sulfates et de chlorures sont relativement peu nombreuses. Ils sont principalement distribués dans les steppes et les semi-déserts. Les cations prédominants des eaux naturelles de la classe des chlorures sont principalement les ions sodium. Les eaux de qualité chlorure se distinguent par une forte minéralisation.
Si les effluents industriels et domestiques (traités ou partiellement traités) constituent une partie importante du débit du fleuve, ils affectent considérablement la composition en anions cationiques. Par exemple, eau p. Du bicarbonate-calcium à l’entrée de la ville de Moscou change de composition en quittant la ville pour aller à l’eau avec la composition de cations: Na → K → Ca → Mg → NH4 + et la composition des anions: HCO → Cl - → SO → NO → PO.
La minéralisation et la composition chimique de l'eau des lacs, contrairement aux rivières, varient considérablement. La différence de minéralisation se reflète dans la composition ionique de l'eau du lac. Avec une augmentation de la salinité de l'eau de lac, la croissance relative des ions dans sa composition se produit dans l'ordre suivant: pour les anions HCO → SO → Cl -; pour les cations Ca 2+ → Mg 2+ → Na +.
La composition de l'eau de mer est caractérisée par une forte teneur en sel. Si dans les eaux de ruissellement continental, le rapport de concentration est le plus souvent observé: HCO3 - → SO4 2- → Cl - et Ca 2+ → Mg 2+ → Na + ou Ca 2+ → Na + → Mg 2+, puis pour l'eau de mer, à partir d'une salinité totale de 1 g / kg, les rapports changent: Cl - → SO → HCO et Na + → Mg 2+ → Ca 2+. Les concentrations en oligo-éléments sont généralement très faibles. Au total, elles ne dépassent pas 0,01% de la masse de tous les sels dissous. Plus la mer est isolée de l'océan, plus la composition de ses eaux est nettement différente de celle des eaux de l'océan. Les conditions d’échange d’eau avec l’océan, le rapport entre le volume des eaux de ruissellement continentales et le volume de la mer, la profondeur de la mer et la nature de la composition chimique des eaux des cours d’eau revêtent une importance primordiale.
Les eaux souterraines ont une variété exceptionnelle de composition chimique, notamment ionique. La composition ionique des eaux souterraines dépend principalement des conditions dans lesquelles elles se forment et se forment.
Actuellement, la composition des eaux de surface dans les régions du monde densément peuplées est en grande partie formée par diverses sources de pollution de surface (diffuses). Il s’agit des eaux de ruissellement des zones agricoles et urbaines, des sites de production, des routes, avec des précipitations, ainsi que dans certaines conditions - de la pollution secondaire par les sédiments de fond. Des sources ponctuelles sont ajoutées aux sources diffuses, principalement dans les villes. La composition des eaux usées entrant dans la ville est très variable. Pour les effluents domestiques, les principaux indicateurs de pollution sont les éléments nutritifs, c’est-à-dire les substances qui favorisent la croissance des microalgues, les substances organiques, les tensioactifs synthétiques et les bactéries. Ces dernières années, le volume de xénobiotiques dans les eaux usées a augmenté. Ce sont des médicaments, des produits d’hygiène, des détergents. La nomenclature de ces "nouveaux" polluants comprend plusieurs milliers d'articles. L'impact sur les organismes vivants et la santé de la plupart de leurs habitants reste inexploré. Pour ces substances, les normes relatives à la teneur en eau naturelle sont évidemment absentes.
Les masses d'eau modernes entrant dans la composition des substances qu'elles contiennent sont très différentes de leur état naturel non perturbé de l'homme. Cette différence augmentera si vous ne prenez pas de mesures pour réduire le niveau de pollution résultant de l'activité économique.
http://water-rf.ru/a1335